In dieser Seminararbeit werden der Higgsmechanismus, sowie Wechselwirkungen des Higgs-Bosons und die Theorie des Vacuumdecays behandelt und anschaulich dargestellt.
Ein Einstieg wird durch einen Vergleich mit der altgriechischer Philosophie geboten, die bereits Grundideen der später entwickelten Theorie beinhaltet. Schließlich wird ein geschichtlicher Abriss über die Entwicklungsgeschichte des Standardmodells und Vorgängertheorien gegeben, sowie deren Schwächen und Widersprüche aufgezeigt. Der Higgsmechanismus wird anhand einer Analogie veranschaulicht und beschrieben.
Anschließend werden Zerfallskanäle des Higgs-Bosons angegeben und seine Entdeckung erläutert. Die Arbeit schließt mit einem Ausblick auf die Zukunft des Universums aus Sicht der Theorie des Vakuumzerfalls, die veranschaulicht wird und deren mögliche Auswirkungen aufgezeigt werden.
Inhaltsverzeichnis
- Rückblick auf altgriechische Philosophie
- Geschichte der Feldtheorien bis hin zum Standardmodell
- Maxwell
- Vereinigung von QED, QCD und schwacher Wechselwirkung
- Problemvorhersagen des Standardmodells
- Chiralität
- Masse der Vektorbosonen W+, W- und Zo
- Masse der Fermionen
- Der Higgsmechanismus
- Eine Analogie
- Beschreibung der Idee
- Anregung des Higgsfeldes - Das Higgs-Boson
- Zerfälle des Higgs-Bosons und Nachweis am LHC
- Wissenschaftliche Ehrungen der Pioniere
- Higgspotential und Vacuumdecay – Ein Ausblick - auf die Zukunft des Universums?
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die Seminararbeit befasst sich mit dem Higgs-Boson und dem zugehörigen Higgsmechanismus, welche die Masse aller Elementarteilchen im Standardmodell erklären. Die Arbeit beleuchtet die historische Entwicklung der Feldtheorien bis hin zum Standardmodell und die Herausforderungen, die sich aus dessen Vorhersagen ergeben haben, wie z. B. die Chiralität von Teilchen. Darüber hinaus wird der Higgsmechanismus im Detail erklärt und die experimentelle Entdeckung des Higgs-Bosons am Large Hadron Collider (LHC) beschrieben.
- Die historische Entwicklung der Feldtheorien
- Das Standardmodell der Elementarteilchenphysik und seine Problemvorhersagen
- Der Higgsmechanismus und die Entstehung von Masse
- Die experimentelle Entdeckung des Higgs-Bosons
- Der Einfluss des Higgs-Bosons auf die Zukunft des Universums
Zusammenfassung der Kapitel
- Das erste Kapitel gibt einen kurzen Rückblick auf die altgriechische Philosophie und die Suche nach dem „Urstoff“ der Welt. Hier wird die Bedeutung der atomistischen Ideen von Demokrit und die platonische Vorstellung von einer Welt hinter dem Schleier unserer Wahrnehmung hervorgehoben.
- Das zweite Kapitel behandelt die Geschichte der Feldtheorien bis hin zum Standardmodell der Elementarteilchenphysik. Es werden die Beiträge von Maxwell zur Elektrodynamik und die Vereinigung von QED, QCD und der schwachen Wechselwirkung zum Standardmodell erläutert. Die Problemvorhersagen des Standardmodells, wie z. B. die Chiralität von Teilchen, werden ebenfalls diskutiert.
- Das dritte Kapitel widmet sich dem Higgsmechanismus. Es wird eine Analogie zur Erklärung der Masse von Teilchen verwendet und die zugrundeliegende Idee der spontanen Symmetriebrechung erläutert.
- Das vierte Kapitel behandelt die Anregung des Higgsfeldes, das Higgs-Boson, sowie dessen Zerfälle und Nachweis am LHC. Die wissenschaftlichen Ehrungen für die Pioniere auf diesem Gebiet werden ebenfalls hervorgehoben.
Schlüsselwörter
Die Arbeit fokussiert sich auf die Themenbereiche Elementarteilchenphysik, Standardmodell, Higgsmechanismus, Higgs-Boson, Masse, Chiralität, Symmetriebrechung und Large Hadron Collider (LHC). Neben den zentralen Begriffen werden auch historische Entwicklungen und aktuelle Forschungsergebnisse zum Thema betrachtet.
- Arbeit zitieren
- Robin Barth (Autor:in), 2018, Higgsmechanismus, Higgsboson und Vucuumdecay, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/469376
