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2023 | OriginalPaper | Chapter

Das Standardmodell – Oder: Nichts hält länger als ein Provisorium

Oder: Nichts hält länger als ein Provisorium

Author : Robert Harlander

Published in: Unbestimmt und relativ?

Publisher: Springer Berlin Heidelberg

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Zusammenfassung

Dieser Beitrag bietet einen übergeordneten Blick auf das Standardmodell der Elementarteilchenphysik. Dabei steht weniger die Vollständigkeit im Vordergrund, als die Erläuterung der qualitativen Struktur des Modells, die klare Züge eines Provisoriums erkennen lässt. Um dies zu verstehen, werden auch einige Aspekte wie Feynman-Diagramme und die Rolle des Higgsbosons auf möglichst allgemein zugänglichem Niveau erläutert.

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Footnotes
1
Einen Einstieg bietet beispielsweise diese Webseite des DESY: https://​www.​weltmaschine.​de/​physik/​standardmodell_​der_​teilchenphysik.
 
2
Hochgestellte Jahreszahlen bezeichnen in diesem Artikel das Jahr, in dem die Person mit dem Nobelpreis für Physik ausgezeichnet wurde.
 
3
Wie faszinierend diese Tatsache angesichts der Komplexität der zugrundeliegenden Mathematik ist, habe ich versucht, an anderer Stelle zu beschreiben (Harlander 2021).
 
4
An dieser Aussage wird deutlich, dass die Beschreibung über Feynman-Diagramme weit über die Anschauung hinausgeht. Durch eine eindeutige Zuordnung von mathematischen Ausdrücken zu den Linien und Vertices (s. u.) erhält man auch unmittelbar ein quantitatives Resultat für die Wahrscheinlichkeit des dargestellten Prozesses. In diesem Sinn ist es zu verstehen, wenn man von der Addition oder dem Quadrieren von Feynman-Diagrammen spricht.
 
5
Dies schließt natürlich die zugehörigen mathematischen Ausdrücke mit ein, siehe Fußnote 4.
 
7
Vom Lateinischen unus = eins, also 100 %.
 
8
1 GeV[Gigaelektronenvolt] \(\approx \) 1,6 \(\cdot \,10^{-10}\) J.
 
9
Oft auch als „Weinberg-Winkel“ bezeichnet, obwohl von Glashow eingeführt.
 
10
Der Fachausdruck ist tatsächlich „Chiralität“, vom Griechischen \(\chi \varepsilon \acute{\iota } \rho \) = Hand. Rechts- und linkshändig bezieht sich dabei auf die Spinrichtung des Teilchens bei hohen Energien. Da die Neutrinos keine elektrische und keine starke Ladung haben, besitzen nur die linkshändigen Neutrinos überhaupt eine Ladung (nämlich eine schwache). Ob rechtshändige Neutrinos existieren, wissen wir nicht. Sie würden demnach nur über die Gravitation wechselwirken.
 
11
C.-S. Wu und Mitarbeiter konnten zeigen, dass radioaktives \(^{60}\)Co Elektronen vorwiegend in Richtung seines Spins emittiert.
 
12
Andernfalls kommt es zu sogenannten „Anomalien“.
 
13
Benannt nach Cabbibo, Kobayashi\(^{2008}\) und Maskawa\(^{2008}\).
 
Literature
Harlander, R.: Wie Teilchen zu ihrer Masse kommen | Eichsymmetrien und Higgs- Mechanismus. Physik in unserer Zeit  44, 220–227, 2013a.
Harlander, R.: Verletzung der perfekten Symmetrie. Physik in unserer Zeit  44, 270, 2013b.
Harlander, R.: Erzeugung und Vernichtung von Teilchen. In O. Passon, T. Zügge und J. Grebe-Ellis (Hrsg.): Kohärenz im Unterricht der Elementarteilchenphysik: Tagungsband des Symposiums zur Didaktik der Teilchenphysik, Wuppertal 2018, S. 13–35. Springer, Berlin, Heidelberg, 2020. ISBN 978-3-662-61607-9.
Harlander, R.: Feynman diagrams – From complexity to simplicity and back. Synthese  199, 15087, 2021.
Harlander, R. V., Klein, S. Y. und Lipp, M.: FeynGame. Comput. Phys. Commun. 256, 107465, 2020.
Metadata
Title
Das Standardmodell – Oder: Nichts hält länger als ein Provisorium
Author
Robert Harlander
Copyright Year
2023
Publisher
Springer Berlin Heidelberg
Book
Unbestimmt und relativ?

Print ISBN: 978-3-662-65643-3

Electronic ISBN: 978-3-662-65644-0

Copyright Year: 2023

DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-662-65644-0_9

Premium Partner

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