Groups | Search | Server Info | Keyboard shortcuts | Login | Register [http] [https] [nntp] [nntps]

Groups > de.sci.physik > #155737

Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt?

Show all headers | View raw

Stefan Ram wrote:
> 
> Carla Schneider <carla_schn@proton.me> schrieb oder zitierte:
> >Das wird hier zwar erklaert, verstehe ich aber nicht:
> 
>   Der Higgs-Mechanismus ist ziemlich kompliziert. Er wirkt
>   geradezu weit hergeholt und bizarr, aber wird wohl nach
>   dem Muster akzeptiert, das besagt: "Wenn man alles andere
>   ausgeschlossen hat, muß das, was dann übrig bleibt,
>   so verrückt es auch klingen mag, die Wahrheit sein.".

Die Frage ist doch warum man ihn ueberhaupt braucht.
Und die ist einfach zu beantworten, man brauchte eine Erklaerung
warum die Eichbosonen der schwachen Wechselwirkung eine Masse haben
und damit die Wechselwirkung eine kurze Reichweite hat, im gegensatz
zum Photon und der langreichweitigen Elektromagnetischen WW.


> 
>   Ich denke, man hat nur eine Chance, das richtig zu verstehen,
>   wenn man erst einmal die Grundlagen von QED und QFT lernt (was
>   wiederum voraussetzt, daß man erst einmal Relativitätstheorie
>   und nichtrelativistische Quantenmechnik gelernt hat),
>   aber das ist für die meisten Menschen ein gewaltiger Aufwand
>   oder sogar vollkommen unmöglich. Sonst bleiben nur die
>   populärwissenschaftlichen Texte, die mit Analogien arbeiten.
> 
>   Normalerweise kann man sagen, daß der Higgs-Mechanismus etwas
>   ist, das man nicht verstehen kann. Ich denke, das gilt für
>   mindestens 99,9 Prozent aller Lebenden.

Die Frage ist warum von denen dann ueberhaupt irgendjemand
ueber den Higgs Mechanismus nachdenkt.

> 
>   Es gab mal ein Skript im Web, das mir gefiel, weil es ohne viel
>   Umschweife die wichtigsten Dinge enthielt (aber ich habe es
>   noch nicht gelesen und weiß nicht, ob ich es verstehen könnte):
> 
> Quantum Field Theory
> University of Cambridge Part III Mathematical Tripos
> 2006 und 2007
> Dr David Tong
> 
>   . Dort werden am Anfang auch weitere Quellen empfohlen.
> 
>   Es gibt auch ein mehrbändiges Werk von E. Zeidler, "Quantum
>   Field Theory", das relativ wenig voraussetzt, aber auch relativ
>   umfangreich ist (habe ich auch nicht gelesen). Zeidler lebte
>   WIMRE in Dresden, schrieb aber gerne in Englisch; aber ich glaube,
>   man merkt an einigen Stellen, daß er kein Muttersprachler war.
>   Im Grunde enthält das Werk von Zeidler sehr viele schöne Themen
>   und wäre demnach empfehlenswert, aber die meisten Menschen
>   dürften einfach nicht die Zeit finden, es durchzuarbeiten.
> 
>   Hier noch ein paar Notizen zur elektromagnetischen Masse
>   des Elektrons. Es handelt sich um einen ersten, hastig
>   hergestellten Entwurf, der noch Aussagen enthält, die
>   von mir nicht kontrolliert wurden, und Wiederholungen von
>   Aussagen enthalten könnte und der noch gekürzt werden muß.
>   (Insbesondere der dritte Teil zu heutigen Theorien ist noch zu
>   lang, aber ich fand leider noch keine Zeit, um ihn zu kürzen.)
> 
>   Die elektromagnetische Masse des Elektrons: Geschichte
> 
>   - Im Jahr 1881 schlug J.J. Thomson vor, daß die Trägheit
>     eines geladenen Teilchens auf sein elektromagnetisches
>     Feld zurückzuführen sein könnte.

Ja da ging es noch um die Selbswechselwirkung die wie eine Masse
wirkt.

> 
>   - Um 1900 entwickelten Forscher wie H. A. Lorentz, Max
>     Abraham und andere detaillierte Modelle des Elektrons
>     auf der Grundlage dieses Entwurfs einer
>     elektromagnetischen Masse.
> 
>   - Diese Modelle versuchten, die Eigenschaften des
>     Elektrons, einschließlich seiner Masse, ausschließlich
>     durch sein elektromagnetisches Feld zu erklären.
> 
>   - Diese Idee fand in der wissenschaftlichen Gemeinschaft
>     großen Anklang. In den frühen 1900er Jahren arbeiteten
>     viele prominente Physiker aktiv an elektromagnetischen
>     Elektronenmodellen.
> 
>   - Experimente von Walter Kaufmann und anderen zur
>     Geschwindigkeitsabhängigkeit der Elektronenmasse wurden
>     als entscheidende Tests für diese Modelle angesehen.
> 
>   - Die experimentellen Ergebnisse schienen zunächst einige
>     elektromagnetische Modelle zu stützen, sprachen aber
>     schließlich für relativistische Vorhersagen.

Mit der Relativitaetstheorie kommt noch etwas anderes hinzu
was man vorher nicht hatte, die Feldenergie allein hat jetzt eine
Masse, unabhaengig von der Selbstwechselwirkung.


> 
>   Die elektromagnetische Masse des Elektrons: Gegenargumente
> 
>   - Unterschiede in der Masse der Leptonen: Die Existenz
>     unterschiedlicher Massen für Leptonen (Elektron, Myon,
>     Tau), die identische elektromagnetische Eigenschaften
>     haben, deutet darauf hin, daß die Masse nicht rein
>     elektromagnetischen Ursprungs sein kann

Das Elektron ist das leichteste geladene Lepton.
Das Neutrino ist das leichteste ungeladene Lepton.
Man koennte auf die Idee kommen dass der nichtelektromagnetische
Teil der Elektronenmasse die Neutrinomasse ist.
Der Anteil waere sehr klein maximal ein paar ppm,
also unerheblich um den Wert der Elektronenmasse zu erklaeren.



> 
>   - Die Masse des Elektrons bei verschiedenen Energien:
>     Wäre die Masse rein elektromagnetisch, würde sie eine
>     spezifische Variation mit der Geschwindigkeit aufweisen,
>     die von den relativistischen Vorhersagen abweicht

Heisst das die Elektronenmasse verhaelt sich bei verschiedenen Energien
anders als z.B. die Protonenmasse ?


> 
>   - Untersuchung der Neutrino-Oszillationen, die zeigen,
>     daß Neutrinos Masse haben: Da Neutrinos keine
>     elektromagnetische Ladung haben, kann ihre Masse nicht
>     elektromagnetischen Ursprungs sein, was auf einen
>     gemeinsamen nicht-elektromagnetischen Massenmechanismus
>     für Leptonen hindeutet
Fuer einen winzigen Anteil an der Elektronenmasse.
> 
>   Die elektromagnetische Masse des Elektrons: Heutige Theorien
> 
>   - Im Rahmen der Quantenfeldtheorie ist die Masse des
>     Elektrons ein grundlegender Parameter, der sich nicht
>     aus seinen elektromagnetischen Wechselwirkungen ergibt.
>     Die Masse ist eine Eingabewert für die Theorie, und die
>     elektromagnetischen Wechselwirkungen werden durch den
>     Austausch virtueller Photonen beschrieben, die nicht
>     zur Ruhemasse des Elektrons beitragen
> 
>   - Das elektrische Feld wird nun als Quantenfeld
>     verstanden, wobei das Elektron ständig virtuelle
>     Photonen aussendet und absorbiert. Dieser Prozeß erzeugt
>     eine "Wolke" virtueller Teilchen um das Elektron herum,
>     wodurch es eine effektive Größe erhält und seine
>     Eigenschaften verändert werden.
> 
>   - Die Wechselwirkungen des Elektrons werden mit Hilfe von
>     Eichsymmetrien beschrieben, was ein grundlegenderes
>     Verständnis seiner Eigenschaften ermöglicht.

Der Elektromagnetismus wird durch eine Eichsymmetrie erklaert.

> 
>   - Die modernen Theorien, insbesondere der Higgs-Mechanismus,
>     haben unser Verständnis davon, wie das Elektron seine
>     Masse erhält, zwar erheblich verbessert, erklären aber
>     immer noch nicht vollständig das grundlegende "Warum" des
>     spezifischen Massenwerts des Elektrons. Auch wenn die
>     Masse des Elektrons jetzt als Ergebnis von Wechselwirkungen
>     mit dem Higgs-Feld verstanden wird, bleibt sie ein
>     Parameter, der experimentell bestimmt und nicht
>     theoretisch in diesen Theorien vorhergesagt werden muß.

Ich sehe nicht wie das Higgs-Feld die Elektromagnetische Masse
des Elektrons wegerklaeren kann.
Gibt es dem Elektron vielleicht eine sehr grosse negative Masse ?


> 
>   - Nackte Masse vs. Physikalische Masse: In der QED wird
>     zwischen der "nackten" Masse des Elektrons (seine
>     Eigenmasse ohne Berücksichtigung von Wechselwirkungen)
>     und seiner "physikalischen" Masse (die beobachtete Masse
>     einschließlich aller Wechselwirkungen) unterschieden.
>     Die elektromagnetische Selbstwechselwirkung trägt zur
>     physikalischen Masse des Elektrons bei, aber dieser
>     Beitrag wird als Korrektur der Masse betrachtet, die durch
>     den Higgs-Mechanismus bereitgestellt wird, und nicht als
>     Hauptquelle.

Komisch wenn man bedenkt dass er eigentlich unendlich gross ist...

> 
>   - Der Prozeß der Renormierung in der QED befaßt sich mit
>     den Unendlichkeiten, die bei der Berechnung der Selbstenergie
>     des Elektrons aufgrund seines elektromagnetischen Feldes
>     auftreten. Diese mathematische Technik ermöglicht es,
>     endliche Ergebnisse für die Eigenschaften des Elektrons zu
>     erhalten. Die Renormierung erklärt jedoch nicht den
>     Ursprung der Masse des Elektrons.

Das Elektron hat eine Ladung und ein magnetisches Moment.
Ich kann mir sowas bei einem masselosen Teilchen nicht vorstellen.


> 
>   - Der Higgs-Mechanismus bietet eine einheitliche Erklärung
>     für die Massen aller fundamentalen Teilchen des
>     Standardmodells, nicht nur für die des Elektrons.
>     Diese Konsistenz ist ein Hauptgrund, warum er Erklärungen
>     vorgezogen wird, die sich ausschließlich auf
>     elektromagnetische Wechselwirkungen stützen

Die Elektromagnetische Wechselwirkung eines geladenen Teilchens
schliesst eine Masselosigkeit aus.

> 
>   - Die Entdeckung des Higgs-Bosons im Jahr 2012 lieferte
>     starke experimentelle Unterstützung für den
>     Higgs-Mechanismus und untermauerte dessen Rolle
>     bei der Erklärung von Teilchenmassen.
> 
>   - Das elektromagnetische Feld trägt zwar zur Energie des
>     Elektrons (und damit zu seiner Masse durch E=mc²)
>     beit, aber dieser Beitrag wird jetzt als eine kleine
>     Korrektur der Masse verstanden, die durch den Higgs-
>     Mechanismus bereitgestellt wird, und nicht als die primäre
>     Quelle der Masse des Elektrons.

Wodurch wird die grosse Masse des elektromagnetischen
Feldes zu einer kleinen Korrektur ?

>     Der Higgs-Mechanismus
>     bietet eine fundamentalere und konsistentere Erklärung für
>     den Ursprung der Teilchenmassen im Standardmodell.

Back to de.sci.physik | Previous | Next — Previous in thread | Next in thread | Find similar

Thread

Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Thomas Heger <ttt_heg@web.de> - 2024-06-05 07:32 +0200
  Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Rolf Bombach <rolfnospambombach@invalid.invalid> - 2024-06-06 10:46 +0200
    Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-06-06 11:13 +0200
      Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-06-06 12:58 +0200
        Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-06-06 13:51 +0200
          Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Franz Glaser <franz@meg-glaser.com> - 2024-06-13 07:15 +0200
      Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Dieter Heidorn <d.heidorn@t-online.de> - 2024-06-10 21:43 +0200
        Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Thomas Heger <ttt_heg@web.de> - 2024-06-11 06:54 +0200
          Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-06-11 18:23 +0200
            Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Thomas Heger <ttt_heg@web.de> - 2024-06-12 07:31 +0200
            Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-06-12 14:32 +0200
            Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-06-12 16:38 +0200
              Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-06-12 18:33 +0200
                Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Franz Glaser <franz@meg-glaser.com> - 2024-06-13 09:44 +0200
                Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Thomas Heger <ttt_heg@web.de> - 2024-06-14 07:15 +0200
                Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-06-17 13:20 +0200
                Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Franz Glaser <franz@meg-glaser.com> - 2024-06-18 15:49 +0200
            Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Rolf Bombach <rolfnospambombach@invalid.invalid> - 2024-06-17 13:12 +0200
      Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-06-23 12:35 +0200
        Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-06-23 13:22 +0200
          Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Franz Glaser <franz@meg-glaser.com> - 2024-06-23 15:49 +0200
          Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-06-24 11:02 +0200
            Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-06-24 13:13 +0200
              Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-06-24 15:17 +0200
                Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-06-25 01:22 +0200
                Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-06-25 12:51 +0200
                Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-06-26 08:40 +0200
                Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-06-25 14:05 +0200
                Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-06-27 11:46 +0200
                Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-06-28 01:59 +0200
                Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-06-28 23:57 +0200
              Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-06-25 12:04 +0200
        Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-07-18 16:02 +0200
          Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-08-02 11:13 +0200
            Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-08-02 13:17 +0200
          Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Rolf Bombach <rolfnospambombach@invalid.invalid> - 2024-09-13 17:05 +0200
    Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Thomas Heger <ttt_heg@web.de> - 2024-06-07 08:29 +0200

csiph-web