Das Higgs-Teilchen ist ja immer für Verwirrung gut. Das liegt sicher auch daran, dass anschauliche Erklärungen des Higgs-Mechanismus, der ja bekanntlich anderen Teilchen ihre “Masse verleiht” alle irgendwie etwas hinken. Manchmal wird das Higgsfeld mit einer Art Honig verglichen, manchmal werden Prominente auf Partys gescheucht, und ich habe mich auch schon mal mit einer anschaulichen…

Das Physik und Mathematik eng zusammenhängen, ist ja nichts Neues.  Dass dieser Zusammenhang aber so eng sein kann, dass man Kernsätze der theoretischen Mathematik, die sich mit den Grenzen der Berechenbarkeit beschäftigen, in physikalischen Modellen wieder finden kann, das ist allerdings schon etwas Neues. Dies zu zeigen ist vor kurzem gelungen. Die zugehörige Arbeit ist…

Die Seltsamkeiten der Quantenmechanik (QM) sind hier im Blog ja immer wieder mal ein Thema. Ein aktuelles Experiment hat jetzt auch noch so ziemlich die letzten Schlupflöcher geschlossen, die die Natur theoretisch hatte, um doch nicht ganz so seltsam zu sein. Verschränkung Es geht – na klar – um verschränkte Zustände. Über die habe ich…

Die Physik wird ja von Formeln dominiert – einfache anschauliche Bildchen oder Überlegungen ohne jede Formel allein reichen nicht aus, um die Welt wirklich korrekt zu verstehen oder Dinge vorherzusagen. Aber ganz ohne solche Anschauungen geht es natürlich auch nicht, denn die Anschauung liefert Ideen, wie man Probleme lösen kann. Und deswegen ist es immer…

Der berühmte Spin von Elementarteilchen ist eine Eigenschaft, die wir uns nur schwer vorstellen können, weil es in der klassischen Physik so etwas nicht gibt. Gerade weil er so unanschaulich ist, ist es aber interessant, einmal zu sehen, welche Auswirkungen er eigentlich in unserer Welt hat. Wie würde eine Welt ohne Spin aussehen. Darüber mache…

“Was ist ein Vakuum?” – “Ich hab’s im Kopf, aber ich komm nicht drauf.” So ähnlich wie in diesem alten (zugegebenermaßen seeehr alten – aus dem Keller hört man dumpf das monotone Rattern der Bartwickelmaschine…) Scherz geht es mir im Moment. Im letzten Teil habe ich versucht, euch zu erklären, wie man sich das Vakuum…

Wo ein Vakuum ist, ist einfach nichts – das ist ja gerade die Definition von Vakuum. Sollte man jedenfalls meinen. Aber oft (und besonders in der Physik) sind die einfachen und offensichtlichen Dinge ja gern schlicht und einfach falsch – und so ist es auch mit dem Vakuum. In der Quantenmechanik ist ein Vakuum nicht…

Quantenmechanische Objekte benehmen sich ja bekanntlich seltsam: Schickt man ein Elektron, das ja ein einzelnen Teilchen ist, durch einen Doppelspalt, dann sieht man hinter dem Spalt ein Seltsames Muster aus hellen und dunklen Streifen. Dieses Muster kommt dadurch zu Stande, dass das Elektron zwei Möglichkeiten hat, durch den Doppelspalt zu gehen: oben und unten:

Die Quantenmechanik verbindet man ja meist mit sehr sehr kleinen Objekten wie Atomen oder Molekülen. Im Prinzip gilt sie aber natürlich immer. Forschern ist es jetzt gelungen, dies an einer Art schwingender “Stimmgabel” nachzuweisen.

Heute ist es soweit: Nach all der Mühen der bisherigen Teile haben wir nun alle Bausteine zusammengesamelt, um ein wirklich fundamentales Ergebnis herzuleiten: Warum ziehen sich Massen an, aber gleiche elektrische Ladungen stoßen sich ab? Koppelt man unsere Überlegungen zum Spin mit den Erkenntnissen der Relativitätstheorie, ergibt sich eine einfache Erkenntnis: Der Spin des Austauschteilchens…