News vom LHC -- Higgs-Teilchen (möglicherweise) nachgewiesen

[Spocky]

Es gibt neue Zweifel an der Entdeckung des Higgs-Bosons. Danach müsste das Higgs-Boson eine höhere Energie aufweisen, als die festgestellten 125 GeV

Doubt Raised About Higgs Boson Discovery | IFLScience

[Halman]

Die Physik hat doch immer Überraschungen parat. Darf ich das so verstehen, dass das Standardmodell der Teilchenphysik noch nicht zweifelsfrei gültig ist?

[Spocky]

Haben Schwankungen im Higgs-Feld dafür gesorgt, dass die Materie über die Antimaterie dominieren konnte?
Higgs Boson Could Explain Matter?s Dominance over Antimatter - Scientific American
Phys. Rev. Lett. 114, 061302 (2015) - Postinflationary Higgs Relaxation and the Origin of Matter-Antimatter Asymmetry

[Thomas W. Riker]

CERN: Der LHC ist nach dem Upgrade jetzt wieder im regulären Betrieb.

Es gibt Äußerungen, dass damit die dunkle Materie nachgewiesen werden könnte.

Da ich dies fachlich nicht im geringsten beurteilen kann, stellt sich mir die Frage, ob dies Marktschreierei ist und was wohl realistische Ziele sind.

Da ich hiermit mit 9248 Beiträgen mit ihm gleichziehe, widme ich diesen Beitrag einem User, der mit "Engelsgeduld" Fragen von Laien möglichst verständlich beantwortet.

Vielen Dank Bynaus

[Halman]

CERN: Der LHC ist nach dem Upgrade jetzt wieder im regulären Betrieb.

Es gibt Äußerungen, dass damit die dunkle Materie nachgewiesen werden könnte.

Da ich dies fachlich nicht im geringsten beurteilen kann, stellt sich mir die Frage, ob dies Marktschreierei ist und was wohl realistische Ziele sind.

Willkommen im Boot der Laien. Um dieses zu verlassen, muss man sieben Jahre Physik studieren, aber nur unter der Bedingung, dass man im Abitur die Leistungskurse Mathematiik und Physik sehr gut gemeistert hat und man in diesen Fächern begab ist. Da ich diese Voraussetzungenn nicht mitbringe, bleibe ich im Boot.

In einem Kommentar zu dem Buch Die Vermessung des Universums von Lisa Randall steht im letzten Absatz unter dem Abschnitt "Die Vermessung der Materie" Folgendes:

Die verschiedenen Teilchen werden identifiziert und ihre Eigenschaften bestimmt, in dem man deren Impulse und Energien misst und zur Bestimmung der schwereren instabilen Teilchen aufsummiert. Auf diese Weise wurden bisher alle Teilchen des Standardmodells nachgewiesen, außer dem Higgsboson, das zu schwer ist und deshalb nicht erzeugt werden konnte. Um auch dieses Teilchen zu finden, wurde der LHC in Genf mit einer maximalen Beschleunigungsenergie von 14 TeV ausgelegt. Außerdem erhofft man sich, Hinweise auf die in der Kosmologie entdeckte rätselhafte „dunkle Materie“ und „dunkle Energie“ zu finden. Nach Pressemeldungen vom 4.7.2012 gilt das Higgsboson nunmehr als gefunden.

Demnach werden wirklich große Hoffnungen in die Leistungsfähigkeit des LHC gesetzt, u.a. bezüglich der Erzeugung von Teilchen, die Rückschlüsse auf die Dunkle Materie erlauben.
Ich möchte Dich gerne an meine "Verwirrung" teilhaben lassen und verlinke Dir deshalb mein "Unwissen" über die Dunkle Materie.

Da ich hiermit mit 9248 Beiträgen mit ihm gleichziehe, widme ich diesen Beitrag einem User, der mit "Engelsgeduld" Fragen von Laien möglichst verständlich beantwortet.

Vielen Dank Bynaus

Dem schließe ich mich an. Ich hoffe sehr, dass Bynaus uns mit seiner Engelsgeduld weiterhilf.

Ich widme meinen Beitrag Agent Scullie, dessen fachliche Kompetenz, gepaart mit Engagement und Geduld ich sehr schätze. Och was, ich schätze ihn persönlich.

[Comander1956]

Hallo,
auch ich schätze Agent Scullie sehr. Nicht nur wegen seiner grossen physikalischen Kompetenz, sondern weil er kein "Fachchinesisch" schreibt. Er versucht zumindest uns Laien (vor allem bin ich einer), die schwierige theoretische Physik näherzubringen.

So nun zur dunklen Materie und Energie. Noch ist dies ein theoretisches Konstrukt der Physik.
Da mit ihr sich das Verhalten des Universums erklären lässt.
Denn wie soll man sich das immer mehr beschleunigte Auseinanderdriften der Galaxien erklären. Ohne das hier eine zusätzliche Kraft eine Rolle spielt?

Aber was neben dem sicheren Nobelpreis, würde es bedeuten die dunkle Materie und die dunkle Energie zu finden?
Könnten wir Menschen diese vielleicht sogar nutzen?
Oder ist das noch reine Science Fiction?
Gruß,
Richard

[Halman]

Aber was neben dem sicheren Nobelpreis, würde es bedeuten die dunkle Materie und die dunkle Energie zu finden?

Dies würde das ΛCDM-Modell der Kosmolgie belegen. Die Theorie von der Dunklen Materie ist jedenfalls überzeugender als die modifizierte newtonsche Dynamik (MOND).
Der Scienceblogs-Artikel Dunkle Welten V: Gibt es vielleicht doch keine Dunkle Materie? könnte Dich verleicht interessieren.
Der vermutlich beste Hinweis für die Existenz Dunkler Materie ist der Bullet-Cluster.

Gravitationslinsenverzerrungen sprechen dafür, dass sich in den indigo-blau eingefärbten Bereichen Materie befindet, die den Teleskopen im gesamten EM-Band verborgen bleibt.
Aus dem Artikel wird deutlich, dass MOND nicht imstande ist, diesen Befund völlig ohne Dunkler Materie zu erklären.

Den Bullet-Cluster mit MOND alleine zu erklären, ist aber auch recht schwierig. Mordehai Milgrom schreibt dazu selbst:

“Even after correcting with MOND you still need in the cluster some yet undetected matter in roughly the same amount as that of the visible matter.”

Selbst mit MOND wird also immer noch Materie benötigt, die man nicht sehen kann, um die Beobachtungen zu erklären. Das spricht nicht zwingend gegen MOND, im Prinzip kann sowohl dunkle Materie existieren als auch MOND korrekt sein. Aber da MOND ja nur eingeführt wurde, um eine Alternative zur dunklen Materie zu bieten, ist es nicht sonderlich zielführend, wenn man sie nun nur gemeinsam mit dunkler Materie nutzen kann. Dann kann man sie auch gleich weglassen…

MOND könnte sich dazu eignen, die Gravitationstheorie für intergalaktische Distanzen zu modifizieren und so Dunkle Materie einzusparen, aber völlig auf sie verzichten können wir nicht.

Könnten wir Menschen diese vielleicht sogar nutzen?
Oder ist das noch reine Science Fiction?

Wie hieß es so schön in Raumpatroullie Orion: "Was heute noch wie ein Märchen klingt, kann morgen Wirklichkeit sein. Hier ist ein Märchen von übermorgen." Aber leider fällt mir bezüglich der dunklen Materie spantan keine Nutzungsmöglichkeit ein.
Bei der Dunklen Energie wüsste ich schon etwas, denn negativer Druck wäre sehr hilfreich für der Konstruktion von Wurmlöchern und Warp-Antrieben. Doch dieser müsste irgendwie künstlich erzeugt werden. Ein Anzapfen der Dunklen Energie wäre wohl kaum erfolgsversprechend, auch wenn die Ressource quasi unerschöpflich ist, da die Dichte der Dunkle Enerige extrem gering ist. Zwar ist sie stark genug, um die Abstände zwischen Supergalaxienhaufen anwachsen zu lassen, doch bereits innerhalb von Galaxienhaufen überwiegt die Gravitation. Dunkle Energie anzapfen zu wollen wäre in etwas so, als würde man versuchen im Vakuum des Alls Wasserstoff zu atmen.