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

[spidy1980]

was ist denn eigentlich dieses Lambda, dessen Logarithmus auf der horizontalen Achse eingetragen ist? Die kosmologische Konstante?

The horizontal axis tells us the energy at which the coupling constant goes negative.

Aus dem dazugehörigen Blogeintrag
What would a Higgs at 125 GeV tell us? | viXra log

[Agent Scullie]

Eigentlich geht es dabei aber garnicht um Wahrscheinlichkeiten. Alles hängt von der exakten Masse des Higgs-Boson ab. Hat sie einen bestimmten Wert, sind wir sicher. Liegt sie ein paar Zehntel drunter haben wir ein Problem.
Diese Grafik zeigt das ganz gut:

http://vixra.files.wordpress.com/2011/12/unstablevacuum.png?w=450&h=308

Gelb ist dort stabil.

was ist denn eigentlich dieses Lambda, dessen Logarithmus auf der horizontalen Achse eingetragen ist? Die kosmologische Konstante?

Zum Vergleich: Der Hitzetod des Universums würde erst in 10^100 Jahren eintreten, nicht in x*10^9.

10^100 Jahre alt wird das Universum allerdings nur, wenn es ewig weiterexpandiert. Dabei wird es aber extrem abkühlen, so dass "Hitzetod" kaum eine passende Bezeichnung ist. Wenn schon dann Kältetod wegen der Abkühlung oder Wärmetod wegen der maximal werdenden Entropie.

[spidy1980]

Abgesehen davon, das er nun wohl wahrscheinlicher ist als bisher angenommen, nein.

Bisher hatte man keine wirklichen Anhaltspunkte um eine konkretere Aussage dazu zu treffen.

Eigentlich geht es dabei aber garnicht um Wahrscheinlichkeiten. Alles hängt von der exakten Masse des Higgs-Boson ab. Hat sie einen bestimmten Wert, sind wir sicher. Liegt sie ein paar Zehntel drunter haben wir ein Problem.
Diese Grafik zeigt das ganz gut:

http://vixra.files.wordpress.com/2011/12/unstablevacuum.png?w=450&h=308

Gelb ist dort stabil. Und stabil wirds ab 126 GeV. Der momentan gemessene Wert liegt bei 125,8 bei einem Fehler von plus minus 0,6 GeV.
D.h. es muss ein genaueres Messergebnis her.

Was meinst du mit "bevor unsere Sonne stirbt"?
Die Sonne an sich wird noch existieren, wenn es auf der Erde kein Leben mehr existiert.

Unsere Sonne hat noch ca. 5 Millarden Jahre. Das ist sicher. Aber wie Agent Scullie schon sagte, könnte die Menscheit das überstehen indem sie auf andere Planeten umsiedelt.
Der Vakuumzerfall, könnte laut CERN aber noch vor dem Tod der Sonne eintreten. Und gegen den gibts keine Hilfe. Das gesamte Universum wird ausgelöscht und, sozusagen, "neu gestartet".

Und erst kosmische Maßstäbe nennen und dann die uns verbleibende Zeit zu erwähnen passt nicht zusammen. Die Menschheit hat also noch viel mehr Zeit zur Verfügung, als wir bisher existiert haben.

Nichtsdestotrotz sind ein paar Millarden Jahre nach kosmischen Maßstäben eine eher kurze Zeitspanne.
Zum Vergleich: Der Hitzetod des Universums würde erst in 10^100 Jahren eintreten, nicht in x*10^9.

[Halman]

Lässt sich schon etwas darüber aussagen, wie wahrscheinlich der Vakuumzerfall ist?

[Agent Scullie]

Ach hier gibt es schon einen Thread dazu. Mist, habe diese Meldung gerade bei "News des Tages" gepostet.

Was ich nicht verstehe, wieso wird als Gesamtkonstrukt, also das ganze Universum, vom Vakuum geredet?
OK, der größte Teil ist natürlich der leere Raum, aber dennoch gibt es halt auch die Galaxien und all das was auch Materie besteht. Dann muss doch das dazu gezählt werden, oder nicht?

das hat etwas damit zu tun, dass es auf den Vakuumzustand des Higgs-Feldes, also den Zustand, den das Higgs-Feld einnimmt, wenn keine Higgs-Bosonen da sind, ankommt. In diesem Zustand hat das Higgs-Feld einen bestimmten klassischen Wert, bzw. fluktuiert aufgrund von Quantenfluktuationen geringfügig um einen bestimmten klassischen Wert herum. Dieser klassische Wert ist es, der die Massen der Elementarteilchen, die an das Higgs-Feld koppeln, bestimmt. Nun kann es aber sein, dass der Vakuumzustand, in dem das Higgs-Feld den klassischen Wert hat, den es aktuell im von uns beobachteten Universum einnimmt, nicht der einzige mögliche Vakuumzustand des Higgs-Feldes ist. Es könnte noch andere Vakuumzustände mit anderen klassischen Werten geben, und es könnte sein, dass einer davon energetisch günstiger ist als der im heutigen Universum realisierte, und das Higgs-Feld daher bestrebt ist, in diesen anderen Vakuumzustand zu wechseln.

Wenn nun ein solcher Wechsel eintritt, dann ändern sich dadurch nicht nur die Massen der Elementarteilchen aufgrund des geänderten klassischen Wertes, sondern es wird zusätzlich Energie aus dem Higgs-Feld in Form von Teilchen und Strahlung freigesetzt. Und das könnte ungemütlich werden.

- - - Aktualisiert - - -

Was meinst du mit "bevor unsere Sonne stirbt"?

ich schätze er meint damit, dass dieser Vakuumzerfall eintreten könnte, bevor die Sonne aus anderen Gründen, z.B. weil die Kernfusion in ihr erlischt, stirbt.

Die Sonne an sich wird noch existieren, wenn es auf der Erde kein Leben mehr existiert.

wenn es der Vakuumzerfall ist, der das Leben auf der Ende beendet, dann könnte er auch gleich die Sonne zerstören.

Und erst kosmische Maßstäbe nennen und dann die uns verbleibende Zeit zu erwähnen passt nicht zusammen. Die Menschheit hat also noch viel mehr Zeit zur Verfügung, als wir bisher existiert haben.

aber maximal bis zu diesem Vakuumzerfall, falls er eintritt. Vor allem würde es vor diesem kein Entkommen geben. Wenn die Sonne aufgrund der Erlöschens der Wasserstoff-Fusion erst zum Roten Riesen und dann zum Weißen Zwerg wird, könnte man, um ein Aussterben der Menschheit zu verhindern, noch immer in andere Sonnensysteme flüchten. Aber vor einen Vakuumzerfall kann man nicht fliehen.

[bozano]

Ein waschechter Vakuumzerfall also? Auweia. Physiker spekulieren ja schon seit Jahrzehnten, ob der Energiezustand des Universums wirklich so stabil ist wie er scheint. Dass unser "Gottesteilchen" jetzt tatsächlich auf ein "falsches" Vakuum hindeuten könnte ist schon krass.
Das würde bedeuten, dass das gesamte Universum enden könnte noch bevor unsere Sonne stirbt. Nach kosmischen Maßstäben ist das verdammt wenig Zeit, die uns da noch bliebe.
Und machen kann man dagegen auch absolut nix.

Was meinst du mit "bevor unsere Sonne stirbt"?
Die Sonne an sich wird noch existieren, wenn es auf der Erde kein Leben mehr existiert.

Und erst kosmische Maßstäbe nennen und dann die uns verbleibende Zeit zu erwähnen passt nicht zusammen. Die Menschheit hat also noch viel mehr Zeit zur Verfügung, als wir bisher existiert haben.

[spidy1980]

Ein waschechter Vakuumzerfall also? Auweia. Physiker spekulieren ja schon seit Jahrzehnten, ob der Energiezustand des Universums wirklich so stabil ist wie er scheint. Dass unser "Gottesteilchen" jetzt tatsächlich auf ein "falsches" Vakuum hindeuten könnte ist schon krass.
Das würde bedeuten, dass das gesamte Universum enden könnte noch bevor unsere Sonne stirbt. Nach kosmischen Maßstäben ist das verdammt wenig Zeit, die uns da noch bliebe.
Und machen kann man dagegen auch absolut nix.

[bozano]

Ohne jetzt nachgelesen zu haben, wo ständig von Vakuum geredet wird:
Nimm den bisher beobachteten Bereich des Universums und die darin enthaltene Masse. um damit die Dichte des Universums zu berechnen. Ich vermute mal, dass da ein sehr geringer Wert dabei rauskommt.

- - - Aktualisiert - - -

Noch das hier gefunden
http://abenteuer-universum.de/kosmos/umasse.html

[EREIGNISHORIZONT]

Ach hier gibt es schon einen Thread dazu. Mist, habe diese Meldung gerade bei "News des Tages" gepostet.

Was ich nicht verstehe, wieso wird als Gesamtkonstrukt, also das ganze Universum, vom Vakuum geredet?
OK, der größte Teil ist natürlich der leere Raum, aber dennoch gibt es halt auch die Galaxien und all das was auch Materie besteht. Dann muss doch das dazu gezählt werden, oder nicht?

[Mondkalb]

Schockierende Neuigkeiten!
Aus der gemessenen Masse des Higgs-Bosons folgt, dass das Universum fundamental instabil ist, sozusagen auf der Kippe steht und in einen stabileren Zustand übergehen wird, aber wohl erst in Milliarden Jahren:
Will our universe end in a 'big slurp'? Higgs-like particle suggests it might - Cosmic Log

Das ist eine faszinierende Folge der neuen Erkenntnisse. Das erweitert das Feinabstimmungsproblem noch um ein weiteres. Vielleicht ergeben sich daraus ja auch neue Ansätze in der Physik und der Kosmologie.

[irony]

Vielleicht hat man zwei "Higgs-Teilchen" gefunden: Have Scientists Found Two Different Higgs Bosons? | Observations, Scientific American Blog Network

Erklärungen gibt es keine. Die Standardmodelle versagen:

They also don’t predict why one should preferentially decay into two Z particles (the 123.5 GeV bump comes from decays of the Higgs into Zs), while the other would decay into photons.

In einer Theorie wurden vier statt einem Higgs vorhergesagt, aber nicht zwei.

Also das perfekte Weihnachtsgeschenk für alle Teilchen-Physiker, deren Arbeitsverträge dieses Jahr verlängert werden müssen.

[Dannyboy]

Genau. Unbrauchbar ist ja nur die Annahme, das die newtonsche Zeit universell und unveränderlich gültig ist.

Eingeschränkt auf die Physik niedriger Geschwindigkeiten und schwacher Gravitation funktioniert sie aber immer noch.

Die Wissenschaftsgeschichte ist natürlich reich an Beispielen für alles mögliche. Das macht es der Wissenschaftstheorie nicht unbedingt einfacher (oder eben doch, weil man ja alles irgendwie belegen kann, egal ob man wissenschaftlichen Fortschritt als Folge von Revolutionen oder als Wechsel machtpolitischer Verhältnisse betrachten möchte).

[Adm.Hays]

Dann gibt es IMHO zwei Möglichkeiten:

• Man erkennt, dass man die Theorie "retten" kann, indem man sie so modifiziert, dass die Beobachtung/Messung nun ein Element der Theorie wird.
• Man gelangt zu der Einsicht, dass die Theorie bezüglich der Beobachtung/Messung irrt und daher als falsifiziert betrachtet werden muss.

Lakatos hat den Begriff des Forschungsprogrammes eingeführt, d.h. dass Lakatos von einer Menge an Theorien ausgeht und jede Theorie ist Teilmenge, wobei alle Annahmen Teilmenge der einzelnen Theorie und damit des Forschungsprogrammes sind. Wenn eine Messung eine Theorie widerlegt, so sollte man an dem "drumherum" der Theorie pfeilen, bis es passt oder eine bessere Theorie aus dem Forschungsprgramm hergeleitet werden kann. So wie ich es verstanden habe, bedeutet ja eine Falsifikation einer Theorie, dass man direkt das ganze Forschungsprogramm falsifizieren würde, da jede Theorie und jede kleinste Annahme Teilmenge des Forschungsprogrammes ist.

Laut Lakatos gibt es den harten Kern einer Theorie (Grundannahmen) und den Schutzgürtel (Hilfsannahmen). Da die Grundannahmen ja immer so simpel wie möglich gehalten werden sollen und durch als wahr betrachtete Theorien untermauert werden müssen, würde man mit einer direkten Falsifikation eigentlich auch direkt die vorhergehende Theorie angreifen, die als Argument für die Grundannahmen herhalten musste. Die Grundannahmen wurden aber schon belegt also ist der Fehler der Theorie bei dem Schutzgürtel zu suchen, dieser sollte dementsprechend modifiziert werden.

Also, nach der Prüfung, ob die Theorie denn nun wirklich falsifiziert ist (oder auch nicht), kann man doch zur Erkenntnis gelangen, dass man sich wohl oder übel von ihr verabschieden muss. So wurde Newtons Theorie über die absolute Zeit, die überall im Universum unveränderlich und global gleichmäßig verläuft, experimentell widerlegt. Gilt hier nicht Poppers Falsifikation?

Ich habe von Physik wirklich gar keine Ahnung. Hat das was mit den 3 newtonschen Axiomen zu tun? Wenn es keine geeignetere Theorie gibt, sollte man versuchen Newtons Theorie zu modifizieren, wobei die grundlegenden Annahmen nicht berührt werden dürfen. Wenn sich natürlich rausstellt, dass die Grundannahmen an sich das Problem sind, dann ist die Theorie unbrauchbar.

[Halman]

Ist die Falsifikation einer Theorie möglich?

Falls dich das interessiert, dann kannst du ja mal was über Lakatos lesen. Der war der Meinung, dass der kritische Rationalismus von Popper zu streng ist und deswegen bei Widerlegung einer Theorie, man erstmal drüber nachdenken sollte, bevor man knallhart alles über den Haufen wirft

Dann gibt es IMHO zwei Möglichkeiten:

• Man erkennt, dass man die Theorie "retten" kann, indem man sie so modifiziert, dass die Beobachtung/Messung nun ein Element der Theorie wird.
• Man gelangt zu der Einsicht, dass die Theorie bezüglich der Beobachtung/Messung irrt und daher als falsifiziert betrachtet werden muss.

Also, nach der Prüfung, ob die Theorie denn nun wirklich falsifiziert ist (oder auch nicht), kann man doch zur Erkenntnis gelangen, dass man sich wohl oder übel von ihr verabschieden muss. So wurde Newtons Theorie über die absolute Zeit, die überall im Universum unveränderlich und global gleichmäßig verläuft, experimentell widerlegt. Gilt hier nicht Poppers Falsifikation?

[Adm.Hays]

@ Dannyboy
Danke für die Erkentniss. So habe ich die Sache noch gar nicht betrachtet!

Falls dich das interessiert, dann kannst du ja mal was über Lakatos lesen. Der war der Meinung, dass der kritische Rationalismus von Popper zu streng ist und deswegen bei Widerlegung einer Theorie, man erstmal drüber nachdenken sollte, bevor man knallhart alles über den Haufen wirft