Klingt, wie eine ziemlich blöde Frage, oder? Dafür hat er schließlich gerade den Nobelpreis bekommen (zusammen mit Englert) oder etwa nicht? Und weil das Teilchen so schwer zu finden war, hat es auch fast 50 Jahre gedauert, es aufzuspüren, richtig? So oder so ähnlich hört man es im Moment ja häufiger, beispielsweise hier beim Spiegel. Ist ja auch eine schöne Geschichte, aber dummerweise hat sie einen kleinen Nachteil: Sie ist falsch.

Einen Hinweis darauf, dass die Geschichte so nicht stimmt, liefert die Begründung des Nobelpreiskommitees. Sie sagt nämlich (holprig übersetzt):

“for the theoretical discovery of a mechanism that contributes to our understanding of the origin of mass of subatomic particles, and which recently was confirmed through the discovery of the predicted fundamental particle, by the ATLAS and CMS experiments at CERN’s Large Hadron Collider”

für die theoretische Entdeckung eines Mechanismus’, der zu unserem Verständnis der Masse subatomarer Teilchen beiträgt und der kürzlich durch die Entdeckung des vorhergesagten fundamentalen Teilchens durch die ATLAS und CMS-Experimente am LHC des CERN bestätigt wurde.

Das muss man sehr genau lesen, um den kleinen Haken zu entdecken: Da steht nicht, dass Higgs und Englert selbst das Teilchen vorhergesagt haben, sondern nur, dass sie einen Mechanismus entdeckt haben, der durch die Entdeckung des (von wem auch immer) vorhergesagten Higgs-Teilchens bestätigt wurde. (Deswegen kann man in diesem Fall auch niemandem einen Vorwurf machen, der das falsch versteht, auch wenn ich ja sonst gern WissenschaftsjournalistInnen kritisiere…)

Dass mit der gewöhnlichen Geschichte etwas nicht ganz stimmen kann, sieht man schon an der Jahreszahl der Veröffentlichungen: 1964 war man noch weit weg von der Entwicklung des Standardmodells; von W- und Z-Bosonen wusste man noch nichts; die entscheidenden Arbeiten von Glashow, Salam und Weinberg (dafür gab’s 1979 den Nobelpreis) stammen erst aus der zweiten Hälfte der 60er Jahre (dazu nachher noch mehr).

Im folgenden nehme ich an, dass ihr einen der Artikel übers Higgs gelesen habt und ungefähr wisst, wie es funktioniert und was es im Standardmodell so tut. (Ein paar Dinge wiederhole ich aber trotzdem nochmal.) Nachtrag: Die Geschichte ist komplizierter als ich ursprünglich dachte, siehe den Nachtrag unten.

Das Higgsfeld (und nicht etwa das Higgs-Teilchen) verleiht ja allen anderen Teilchen ihre Masse, so steht es überall und das ist auch richtig. (Naja, fast richtig, weil ein Großteil der beobachteten Masse in Wahrheit auf die Bindungsenergie in den Protonen und Neutronen zurückgeht, aber wenn man mit “Teilchen” wirklich nur die fundamentalen Teilchen meint, dann ist der Satz schon o.k.) Was nicht überall steht, ist, dass es dafür zwei unterschiedliche Mechanismen gibt: Die normalen Materie-Teilchen wie Elektronen und Quarks bekommen ihre Masse durch Wechselwirkung mit dem Higgs-Feld, das den ganzen Raum ausfüllt (und dieser Mechanismus ist es, der immer mit Analogien mit Leuten, die auf Parties gehen etc., erklärt wird). Ein solcher Mechanismus ist notwendig, weil die Materieteilchen im Standard-Modell masselos sein müssen, sonst funktioniert die Theorie nicht (das habe ich in anderswo ausführlich erklärt). Diesen Mechanismus nennt man gern Higgs-Mechanismus – aber er kommt im paper von Higgs gar nicht vor, dort gibt es nämlich nur zwei Teilchensorten: Das “Higgs”-Teilchen und ein Wechselwirkungsteilchen. (Ich habe mir eben noch einmal das – ja recht kurze – paper angeschaut um zu sehen, was genau drin steht (das paper von Englert scheint ähnlich zu sein).  Ziemlich heftig und aus heutiger Sicht schwer verständlich, weil der Fachjargon in den 60ern doch ein anderer war, aber zumindest die Formeln sind eindeutig: Da gibt es keine Materieteilchen, die durch das Higgsfeld eine Masse bekommen würden..)

Das Higgs-Feld verleiht ja nicht nur den Materie-Teilchen Masse, sondern es sorgt auch dafür, dass die W- und Z-Bosonen (also die Teilchen, die für die Umwandlung von einer Teilchen-Sorte in eine andere (und damit z.B. für die Radioaktivität) verantwortlich sind), eine Masse haben. Auch das habe ich ausführlich anderswo erklärt. Dieser Mechanismus ist es, den Higgs in seinem paper beschreibt – allerdings nicht für die W- und Z-Bosonen, sondern allgemein. Er hat in der Arbeit also gezeigt, dass es prinzipiell möglich ist, dass ein Teilchen wie das Higgsteilchen die Eigenschaften eines zunächst masselosen Bosons so verändert, dass es eine Masse bekommt. Die Arbeit ist allgemein gehalten, aber es wird kurz ein spezifisches Beispiel angesprochen, das mit dem Kürzel SU(3) bezeichnet wird. Und das hat mit der schwachen Wechselwirkung, die von den W’s und Z’s vermittelt wurde, nichts zu tun, sondern mit der starken Wechselwirkung, also der Kraft, die Protonen und Neutronen zusammenhält.

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Kommentare (26)

  1. #1 Thilo
    10. Oktober 2013

    Der Name “Higgs-Teilchen” geht übrigens auf Whi Soh Lee zurück: http://scienceblogs.de/mathlog/2012/07/06/wie-das-higgs-boson-zu-seinem-namen-kam/

  2. #2 Geoman
    10. Oktober 2013

    @ MartinB

    Aus eigener bitterer (d.h kaum korrigierbarer) Erfahrung weiß ich, dass, wenn man über ein verkürzende Darstellung eines komplexen Sachverhaltes sehr verärgert oder empört ist, die Rechtschreibfehler oder -verdreher geradezu exponentiell zu nehmen.

  3. #3 MartinB
    11. Oktober 2013

    @geoman
    Nein, das liegt nur daran, dass ich gestern eigentlich was anderes zu tun hatte und mir deshalb die übliche Tippfehler-Entfernungs-Korrekturschleife gespart habe. Nachtrag: Habe mal ein paar Fehler korrigiert, wer noch welche findet, kann sie gern Tpyos, dem Gott der Tippfehler, opfern.

  4. #4 Geoman
    11. Oktober 2013

    Kann es sein, dass die Eile, mit dem Sie den Artikel ins Netz gestellt haben, damit zu hat, dass er im Widerspruch, zu dem steht, was hier sonst ‘standardmodellmäßig’ über die Vorhersage Higgs-Teilchen verbreitet wird?

    Das der wahre Sachverhalt mal wieder erheblich komplizierter ist, als er auf den ersten Blick erscheint, interessiert ja hier kaum jemanden.

    Die (wunderbaren) Geschichten, die die Wissenschaft schreibt, sollen offenbar schön und schlüssig sein…

  5. #5 MartinB
    11. Oktober 2013

    @Geoman
    Natürlich wollte ich den Artikel schnell fertig haben, wegen der Aktualität. Aber nachdem das Schreiben doch länger dauerte als erwartet (weil ich erst die Nobel lecture von Weinberg lesen musste, um sicherzugehen, dass ich alles verstanden habe),wollte ich gestern abend das Ding endlich loswerden, um anschließend wieder an meinem Buch zu arbeiten. Es ist aber immer faszinierend zu sehen, wie leute irgendwelche Dinge in das Verhalten anderer hineinprojizieren.

    “interessiert ja hier kaum jemanden. ”
    Hier auf den Scienceblogs sicher schon.
    Aber angesichts der zitierten Pressemitteilung kann man wirklich nemandem einen Vorwurf machen, wenn er glaubt, Higgs habe das Higgsteilchen, das am CERN gefunden wurde, vorhergesagt. Da muss man schon ziemlich zwischen den Zeilen lesen.

    Ich bin mal gespannt, wie Higgs die Geschichte in seiner Nobel lecture erzählen wird.

  6. #6 Spritkopf
    11. Oktober 2013

    @Geoman

    Das der wahre Sachverhalt mal wieder erheblich komplizierter ist, als er auf den ersten Blick erscheint, interessiert ja hier kaum jemanden.

    Na, erzählen Sie schon Ihre Version der Geschichte. Lange werden Sie sich eh nicht abhalten lassen.

  7. #7 MisterKanister
    11. Oktober 2013

    Hallo,
    Sie beschäftigen sich ja auch mit der Evolution und so. Was halten Sie denn von diesem Text, in dem der Autor meint das es keinen “Tree of Life” gäbe, sondern das es mehr ein “Ring of Life” ist:
    http://universe-review.ca/F10-multicell.htm#LCA

    (ja ich könnte google benutzen und dort wahrscheinlich alles rausfinden, aber so langweilig bin ich nicht ^^)

    Gruss

  8. #8 MartinB
    12. Oktober 2013

    @MisterKanister
    Kann ich auf die Schnelle nichts zu sagen.

  9. #9 Reggid
    12. Oktober 2013

    sehr schöner artikel, wider den vereinfachten (falschen) darstellungen um die entdeckung des higgsmechanismus’ in den medien.

    eine ebenfalls sehr ausführliche zusammenfassung der damaligen entwicklungen findet man hier:

    http://profmattstrassler.com/2013/10/08/the-twists-and-turns-of-higgstory/

  10. #10 MartinB
    12. Oktober 2013

    @reggid
    Danke für den Link, nun sehe ich noch klarer – ich dachte (so stand es auch bei Carroll) es ginge hauptsächlich um die reichweite der starken WeWi, aber jetzt wird mir auch klar, warum im Higgs-paper die Mesonen erwähnt werden und warum Weinberg auch so viel über das rho schreibt.

  11. #11 MartinB
    12. Oktober 2013

    So, ich habe oben eine Beermkung eingefügt, die das, was MattStrassler schreibt und den Vortrag von Higgs, den er verlinkt, berücksichtigt. Anscheinend war die Sachlage damals ziemlich undurchsichtigt, so ganz sehe ich jedenfalls nicht, wie sich Weinbergs’ und Higgs’ Schilderungen in Einklang bringen lassen.

  12. #12 Veeramohan
    13. Oktober 2013

    /Wofür Higgs – sicherlich zu recht – den Nobelpreis bekommen hat, ist die Vorhersage des prinzipiellen Mechanismus, mit dem Austauschteilchen eine Masse bekommen können, aber das am CERN gefundene Teilchen hat er nicht vorhergesagt./-
    Ich habe auch diese Frage !

  13. #13 volker
    Waakirchen
    18. Oktober 2013

    Offensichtlich ist mein Kommentar von heute morgen nicht durchgekommen. Martin, hast Du einen Dummheitsfilter eingebaut? Dennoch versuche ich es nochmal.
    Schon erstaunlich:
    Über 400 Kommentare zu den Sozialen Privilegien, aber nur bisher 12 zum Higgs-Mechanismus. Bin ich im falschen Film?
    Deshalb mal wieder eine von meinen berühmt-berüchtigt “Dummen Fragen”:
    Warum können aus einem SL keine Photonen austreten, obwohl diese ja als ruhemasselosen Teilchen nicht der gravitativen Wechselwirkung unterliegen?
    Vielleicht könnte ich mir ja diese Frage selber beantworten, aber wie viele von den “Privilegierten” können das?
    Ich bin nicht so eine böser Mensch, wie ich hier erscheine, aber manchmal braucht es ein bisschen virtual human (black!) antimatter, gegen all diese Gutmenschen.

  14. #14 MartinB
    18. Oktober 2013

    “obwohl diese ja als ruhemasselosen Teilchen nicht der gravitativen Wechselwirkung unterliegen?”
    Weil die Annahme, dass Photonen nicht der Gravitation unterliegen, falsch ist – sie haben eine energie, also haben sie auch eine Masse (nur eben keine Ruhemasse). Sonst gäbe es ja auch keine Lichtablenkung im Schwerefeld der Sonne.
    Lies noch mal den Artikel “die vielen Gesichter der Masse”, da habe ich das meiner Erinnerung nach erklärt.

    Und ja, unser Blog-System hat momentan häufige Aussetzer.

  15. #15 Renate Stoltenburg
    91564 Neuendettelsau
    19. Dezember 2013

    Ein bisschen vom Wege:
    Ich frage mich, ob das Higgsfeld der Träger und Vermittler der Impulse sein kann, die die oft viele Kilometer von einander entfernten Partner aktiver Telepathie mit einander verbinden. – Im ASW-Bereich gibt es ja auch Materialisationen und berührungslose Verschiebung kleiner Gegenstände, Hellsehen und derlei. Das in der Para-Forschung postulierte “Seelenfeld,” das Ereignisse vermutlich mit Lichtgeschwindigkeit “psychisch” vermitteln soll, könnte doch irgendwie mit den Masseverschiebungen im Higgsfeld zusammenhängen.- Bitte ernst nehmen, ASW ist kein Spinn, es gibt diese Ereignisse, und sie sind auch belegt und erforscht, so weit das jeweils möglich war.
    R. St. 19. 12. 2013

  16. #16 MartinB
    19. Dezember 2013

    @Renate Stoltenberg
    Erstens gibt es keinen nachweis von Telepathie, Hellsehen etc., der einer Überprüfung standhält (nette Anekdoten sind genau das, Anekdoten – ich habe dazu mal einen Artikel geschrieben http://scienceblogs.de/hier-wohnen-drachen/2011/05/27/warum-ich-nicht-hellsehen-kann/) und zweitens kann das Higgsfeld dafür sicherlich nicht verantwortlich sein – das Feld selbst ist homogen, und Higgsteilchen sind viel zu massiv, als dass sie eine Wechselwirkung irgendeiner Art über eine makroskopische Reichweite vermitteln könnten.

    Siehe auch http://xkcd.com/808/

  17. #17 Wilhelm Leonhard Schuster
    19. Dezember 2013

    @Martin B Ich meine der Physiker sollte die Argumente der Renate Stoltenburg tatsächlich ernst nehmen.
    Ich nehme an, in Neuendettelsau “schwafelt ” man
    “nicht nur” frömmlerisch oder fantastisch.

    Ich meine die Physik sollte “auch” bemüht sein, gewissen Phänomenen auf den Grund zu kommen.

    Beweise , (sage mir die Lottozahlen voraus ct.) lassen sich auf diesem, schwammigen, mysteriösem “Felde” nun mal nicht erzwingen .
    Aber irgend ein “Feld” muß nun mal vorhanden sein!

    Abzutun :”Das ist alles Unsinn”,
    Sie entschuldigen wenn ich das so brutal sage:
    Ist einfach naiv!

  18. #18 Theres
    19. Dezember 2013

    @ Herr Schuster
    Lesen und auch verstehen, hm?
    Das von Renate Stoltenburg waren keine Argumente. Das war vielleicht etwas, das sie irgendwo gelesen hat, aber Argumente waren das nicht.
    Das ist nämlich so Unsinn – und ein Higgsfeld ist nun einmal nicht das, was diese Kommentatorin da rein interpretiert hat.
    Es gibt durchaus ernst zu nehmende Untersuchungen zum sogenannten Hellsehen und ähnlichen Phänomenen, nur in den Bereich der Physik fallen sie nicht und als Ergebnis brachten sie auch nicht das, was die gern hätten, die daran glauben.
    Das ist alles Wahrnehmung, so kanns mans sagen.
    Extra für sie auf Deutsch: http://www.gwup.org/infos/themen-nach-gebiet/999-von-schafen-und-ziegen?catid=63%3Aparapsychologie
    Suchen Sie mal was zum Thema Synästhesie heraus, das bietet auch ne Möglichkeit.

  19. #19 Wilhelm Leonhard Schuster
    19. Dezember 2013

    @Theres, Frau Stoltenburg hat, (als Nicht Physikerin ?)
    eine nüchterne Frage gestellt,weiter nichts.
    Ich kenne und verstehe durchaus die Eso Problematik und weshalb man diese einzudämmen sucht.
    Die Hexenverfolgungen und Verbrennungen, waren schließlich ein abschreckender und wahrhaft fürchterlicher Tatbestand.
    (Die Kirche, hatte eine gesamte Gesellschaft verseucht, nur, weil möglicherweise, der Ein oder der Andere Mensch, sonderbares, oder auch angeblich nicht ganz normales vermochte.)
    Dennoch wäre von Interesse , was an genannten Dingen
    dran ist und wie derartiges (Telepathie ct.) funktioniert.
    Übrigens Frage :Hat man die “Aura” des Menschen schon messen können? (Oder ist diese nicht vorhanden und auch Einbildung?)
    (Ich habe IHREN Link, da zu lang noch nicht gelesen!

  20. #20 Wilhelm Leonhard Schuster
    20. Dezember 2013

    Nun ich habe den Link einigermaßen gelesen und stelle fest, daß das die üblichen verzweifelten Versuche sind, etwas zu ergründen.
    Es wird vergessen ,daß das beobachtete Mädchen
    wahrscheinlich die Gier oder das Begehren des Mannes
    spürt,ein Vorgang, der mir normal erscheint und jede einigermaßen normale, sensible Frau, wird derartige Erlebnisse bestätigen können.

    Beim zweiten angedeuteten Fall, ging es um unmittelbare Lebensbedrohung (das Pferd scheut vor dem Sumpf).

    Ich persönlich habe folgendes erlebt.
    Ich, im Auto meines Chefs, der den Wagen in
    “Dunkler Nacht” lenkt.Er, kann die Rotte Rehe, die urplötzlich die Straße wechseln wird, nicht gesehen haben.
    Auch ich habe diese nicht gesehen.
    Dennoch knutscht er urplötzlich auf die Bremse
    und die Rehe passieren ca 8 Meter vor dem Auto
    mit höchstem Reh Tempo die Straße.
    Unser beider Kommentar:

    ” Der Eine hats ,der Andere geht flöten!”

    Meine Meinung :Jede Art “künstlicher Untersuchung” ist von vorneherein zum Scheitern verurteilt und bringt das Problem einer Lösung nicht näher.

    Das soll aber nicht heißen, daß man diesbezüglich resignieren sollte.

  21. #21 rolak
    20. Dezember 2013

    Frau Stoltenburg hat eine Frage gestellt,weiter nichts.

    Nein, WLS, hat sie nicht, zumindest nicht an einen außer sich selber.
    Und es wird selbstverständlich.bei keinem Phänomen versucht, eine Funktionsweise zu finden, solange nicht einmal gezeigt ist, daß es überhaupt existiert. Denn das Einzige, was auf dem Gebiet vorhanden ist sind unbelegte Behauptungen, unverstandene Wahrscheinlichkeiten und fehlinterpretierte Statistik. Letzteres (aktuelles Bsp) derart hartnäckig und unbeeindruckt von sachlicher Kritik, daß nurmehr Verblendung bis Vorsatz als Erklärung übrigbleibt.

    Solche Beispiele wie Deine innere Reh-Vision sind völlig unbrauchbar (subliminale Wahrnehmung, und nein, das ist kein ESP), ‘war vorher nicht zu bemerken’ ist eine übliche post hoc Selbsttäuschung. Und bzgl der Fähigkeit zu erkennen, ob man angeschaut wird, ist der gute alte Sheldrake doch vor nicht allzu langer Zeit schön vor die Pumpe gelaufen.

  22. #22 MartinB
    20. Dezember 2013

    @WLS
    “Beweise , (sage mir die Lottozahlen voraus ct.) lassen sich auf diesem, schwammigen, mysteriösem “Felde” nun mal nicht erzwingen .”
    Warum sollte das so sein? Wenn ich wissenw ill, ob ein Signalübertragungsmechanismus funktioniert, dann versuche ich, damit Signale zu übertragen. Alle Versuche in Sachen Telepathie sind da bisher (von statistisch zu erwartenden Ausrutschern und Studien mit methodischen Fehlern abgesehen) gescheitert.

    Wenn jemand behauptet, er könne per Telekinese Dinge bewegen, dann sollte sich auch das nachweisen lassen.

    Das wussten schon die Griechen “Hic Rhodos, hic salta.”

    Und manche Sachen sind einfach falsch, und dann kann man auch sagen “das ist Unsinn”.

  23. #23 Wilhelm Leonhard Schuster
    20. Dezember 2013

    Jeder wie er mag. Es kam lediglich die Frage, ob ein Physiker helfen könne ein Problem zu lösen .
    Die Antwort war “NEIN” und damit sollten wir eben die Sache in aller Freundschaft auf sich beruhen lassen.
    “Hic Rhodos hic salta” ist mir in einem entscheidenden Moment meines Lebens schon mal gesagt worden.
    Nun, ich habe viele Purzelbäume geschlagen und finde meinen vor gebrauchten Ausdruck naiv , auch ein wenig naiv!

  24. […] die ATLAS und CMS-Experimente am LHC des CERN bestätigt wurde.” Im Oktober habe ich versucht, die Geschichte dieser Entdeckung nachzuerzählen und zu erklären, warum Higgs eben nicht das Higgsteilchen vorhergesagt hat. Inzwischen ist die […]

  25. #25 Hammster
    20. Februar 2014

    Das Higgs-Feld kann Lottozahlen vorhersagen? Voll Geil. Ich will auch son Higgs-Feld-Teilchen-Dingens – wenn ich dann von Rehen träume! (waren die vielleicht weiss und mit einem Horn und nem Regenbogen darüber…?)

    @WLS: Renate sagt (#15): “Ich frage mich, ob…” – wie rolak (#21) dir schon richtig antwortete, stellte sie keine Frage (ausser sich selbst), die schon gar nicht “von der Wissenschaft mit (impliziertem kategorischen) “NEIN” beantwortet wurde…
    Entweder kannst du nicht lesen – oder du willst es nicht… Ich denke, du willst es nicht und lieber dir selbst deine Vorbehalte gegen “Wissenschaft” bestätigen. Habt “Ihr” nicht eigene Schwafel-Blogs, in denen “Ihr” euch gegenseitig beantisciencen könnt? Muss so ein Unfug in einem “Science-Blog” landen?
    Auch, wenn du kurzzeitig unterhaltsam wirkst: Geh doch mal in dich … und dann wieder ganz weit weg von hier – am besten zurück in “euer” Universum, zu den Aura-Einhörnern und telekinetischen Kobolden.

  26. #26 MartinB
    20. Februar 2014

    @Hammster
    So sehr ich es auch verstehe, dass die Schwurbelei eines WLS manchmal nervt – solange er es nicht übertreibt, ist er hier trotzdem willkommen und da er kein handelsüblicher Troll ist, kann man ihn auch einfach ignorieren. (Echte Trolle sollte man nicht ignorieren.)