Thema: Umstrittenes Experiment in der Schweiz – Riskieren Physiker den Weltuntergang?

TheTR4ever

Also bei uns war es heute nicht so toll...
Um so 10 Uhr hat es angefangen zu Donnern,und das ist immer noch nicht vorbei,und es donnert jede sekunde XD XD XD
Ich habe mich schon gefragt,ob das was mit dem Experiment zu tuhen hat...

Wo wohnst du denn und was soll da donnern?

Goafraggle

Ich finde das ganze nicht gut. Es gibt einfach Sachen, von denen der Mensch die Finger lassen sollte, vor allem, wenn er nichtmal ansatzweise weiß was er da tut. Theorie hin oder her, wer weiß schon genau was alles passieren kann. Außerdem erklärt das mal den ganzen hungernden Menschen auf der Welt, wofür das ganze Geld gerade verprasst wird. Man könnte damit evtl. schonmal das ein oder andere Problem auf der Erde lösen und von denen haben wir wirklich genug!

Das LHC wird aber die Lösung der anderen Probleme nicht behindern, oder? Auch ob der Mensch nicht weiß, was er da tut halte ich für zum Großteil unrichtig und wegen dem Rest auf den das zutreffen mag hat man schließlich dieses Gerät gebaut und Wissenschaftler drumrum gesetzt.

Außerdem ist schon ein erheblicher Nutzen bereits bis jetzt eingetreten: Man hat Fortschritte in der Kältetechnik gemacht indem man das Wissen und Erfahrungen im Umgang mit superflüssigem Helium machen konnte. Etwas das beim widerstandslosen Stromtransport nutzen wird. Ebenso sind im Bereich der Elektromagnete Fortschritte gemacht worden für die sich Siemens bereits interessiert. Die positiven Folgen sind in ihrer Gesamtheit noch gar nicht absehbar, weil vermutlich auch unerwartete Resultate auftauchen werden die ggf. die Entwicklung neuer Technologien nach sich ziehen werden.

Als Einstein seine Relativitätstheorien aufstellte, ahnte er selbst sicher nicht die Tragweite. Jeder kann sich selbst davon überzeugen, denn seine Erkenntnisse werden in vielen Allerweltsgeräten seit Jahren genutzt. Z.B. bei der GPS Navigation. (Relativistische Korrekturen fr GPS)

Sicher werden viele der Theorien und Ergebnisse nicht sofort nutzbar sein – wie die Theorien von Einstein – und für eine unbestimmte Zeit reine Theorien ohne technischen Nutzen bleiben. Aber Forschung ist nun mal nicht Brötchen backen. Ich jedenfalls bin gespannt, was sich daraus eines Tages technisch realisieren lässt.

Ich frage mich nun allerdings 2 Dinge

1. Wieviel Energie haben die Versuche erzeugt
2. Wieviel Energie wurde dabei verbraucht.

ZhaoYun

Ich frage mich nun allerdings 2 Dinge

1. Wieviel Energie haben die Versuche erzeugt
2. Wieviel Energie wurde dabei verbraucht.

Energie erzeugt (was man im strengen Sinne überhaupt nicht kann) meines Wissens nach nicht, aber die Stromrechnung von Cern für den LHC dürfte ganz schön hoch sein. Der Energieverbrauch (was im strengen Sinne auch nicht geht) liegt bei 120MW.

Erzeugt wurde eine Menge Energie aber sie wurde nicht nutzbar gemacht.
Ähnlich wie bei einen Blitz.

Ein Blitz schlägt in einen Baum ein, eine gewaltige Energie wurde erzeugt aber nutzbar ist sie für den Menschen in diesen Zusammenhang nicht.

Tatsache ist das bei dem Exprediment mehr Energie erzeugt wurde als je in der Menschheits geschichte.

ZhaoYun

Erzeugt wurde eine Menge Energie aber sie wurde nicht nutzbar gemacht.
Ähnlich wie bei einen Blitz.

Ein Blitz schlägt in einen Baum ein, eine gewaltige Energie wurde erzeugt aber nutzbar ist sie für den Menschen in diesen Zusammenhang nicht.

Tatsache ist das bei dem Exprediment mehr Energie erzeugt wurde als je in der Menschheits geschichte.

Davon abgesehen, dass man Energie nicht erzeugen kann. Es wird höchstens diejenige Energie, welche man von den umliegenden Kraftwerken reinsteckt in andere Energieformen umgewandelt und "Energieerzeugung" im Sinne eines Kraftwerks ist das sicherlich nicht.

Okay formulieren wir es anderes
Bei den Aufeinandertreffen wurde mehr Energie freigesetzt als der Mensch es jemals zuvor in seiner Geschichte nur kann diese Energie bisher nicht nutzbar gemacht werden.
Dennoch würde mich interessieren wieviel Energie dafür eingesetzt wurde und wieviel man dafür freisetzen konnte.

OmegaPirat

@Think die wahrscheinlichkeit, dass du spontan durch eine Betonwand gehst, kann man berechnen. Das beruht auf dem Tunneleffekt. Es ist aber wahrscheinlicher, dass vorher spontan ein Auge von dir die Wand durchtunnelt, ich denke aber das wirst du nicht erleben.

Ok, ich habe es ja nicht behauptet, es war einer Physiker dort.
Wie kann man denn die Wahrscheinlichkeit berechnen und wie kommst du darauf, dass es wahrscheinlicher ist, dass vorher ein Auge die Wand spotan durchtunnelt?
Soll keine Riesenberechnung werden, würde einfach nur gern die Grundlage lesen.

Think

Ok, ich habe es ja nicht behauptet, es war einer Physiker dort.
Wie kann man denn die Wahrscheinlichkeit berechnen und wie kommst du darauf, dass es wahrscheinlicher ist, dass vorher ein Auge die Wand spotan durchtunnelt?
Soll keine Riesenberechnung werden, würde einfach nur gern die Grundlage lesen.

Die Grundlage ist der Tunneleffekt. Der Tunneleffekt beruht auf der Quantenmechanik.

Man kann das in Analogie zur Wellenoptik sehen. Dort beschreibt man Licht als Welle. Wenn du bspw. Licht unter irgendeinem Winkel auf Wasser strahlst, so wird ein Teilstrahl reflektiert und ein anderer Teil wird transmittiert (und gebrochen). In der Quantenmechanik besteht Licht aus Photonen, man kann dann die wahrscheinlichkeit ausrechnen, dass ein photon beim grenzübergang Luft-Wasser reflektiert oder transmittiert wird. wenn jetzt bspw. mit einer wahrscheinlichkeit von 30% ein photon transmittiert und mit 70% reflektiert wird dann gehen halt 30% aller photonen hindurch und somit hat dann der strahl der hindurchgeht insgesamt nur 30% der ursprünglichen intensität.

Elektronen sind auch Quanten genauso wie Photonen. Das gleiche tritt auf, wenn du Elektronen gegen ein Feld antreten lässt, welches die Elektronen mit ihrer Energie eigentlich nicht überwinden können, mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit durchtunneln sie das abstoßende Feld einfach so.
Hier hat man jetzt die ganze Zeit einzelne Quanten betrachtet.
Dass makroskopische Festkörper fest sind (zum beispiel ein tisch) liegt im wesentlichen an der elektromagnetischen Wechselwirkung. Wenn du gegen eine wand haust und du die gegenkraft an deiner Hand spürst, ist das das Resultat der elektromagnetischen Wechselwirkung (überlappende orbitale und so). So ein Festkörper besteht ja aus Molekülen.
Du bestehst auch aus Molekülen. Jetzt ist es denkbar, dass diese spontan die Wand durchtunneln. Dazu müssen aber alle "Teilchen" deines Körpers zur selben Zeit das gleiche tun. Das ist sehr unwahrscheinlich und dein Auge besteht aus weniger "Teilchen" als deine gesamte Person, je kleiner ein System ist, desto wahrscheinlicher ist es, dass alle Teile des Systems zur selben Zeit dasselbe machen, diese wahrscheinlichkeit ist für ein makroskopischen System fast null aber nicht gleich null.

Das kann man auch alles genau berechnen, aber dafür ist das Forum ungeeignet. Die Grundlage dafür bildet die Gleichung in meinem Avatar. Wenn bei dir Interesse besteht, kannst du ja mal unter Tunneleffekt und Quantenmechanik googlen. Ich denke das ist ergiebiger, als wenn ich jetzt versuchen würde hier konkrete Berechnungen anzustellen.

Übrigens Radioaktivität beruht auch auf den Tunneleffekt. Man kann damit sogar die Halbwertszeiten radioaktiver Isotope berechnen. Es ist dann so, dass ein alpha-teilchen mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit den Coulomb-Wall durchtunnelt.

ZhaoYun

Bei den Aufeinandertreffen wurde mehr Energie freigesetzt als der Mensch es jemals zuvor in seiner Geschichte nur kann diese Energie bisher nicht nutzbar gemacht werden.
Dennoch würde mich interessieren wieviel Energie dafür eingesetzt wurde und wieviel man dafür freisetzen konnte.

Teilchenbündel, die zur Kollision gebracht werden entwickeln eine Energie von ca. 7 TeV. (Billionen). Rein rechnerisch entspricht das 7000 Protonenmassen. Auf unsere sichtbare Welt übertragen ist 7 TeV ungefähr die Bewegungsenergie, die ein Moskito im Flug hat. Interessant wird es aber erst wenn man betrachtet das ein Moskito die Energie aber in ungleich viel mehr Teilchen trägt, die 7 TeV im LHC aber von nur 10^10 Protonen freigesetzt werden. Und eben genau soviel Energie wird in sie hinein gesteckt. Wenn du meinst was der Betrieb der Anlage verschlingt, da würde ich den Hausmeister fragen

Danke, Omegapirat! Gute Erkärung, jetzt ist es mir klar geworden. Für die ausführliche und verständliche Erklärung gibt es eine gute Bewertung.

Weiß eigtl. einer was jz passiert is mit cern? Is dieses experiment durchgeführt worden was sind die ergebnisse?

also die expredimente waren wohl erfolgreich aber ich weiß es nicht genau kann auch was anderes passiert sein
nun wird der Cern aufgerüstet (ob ide schon fertig sind?)

^^plinfa^^

Weiß eigtl. einer was jz passiert is mit cern? Is dieses experiment durchgeführt worden was sind die ergebnisse?

Mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit wurde das Higgs-Boson bereits gemessen. Es müssen allerdings noch weitere Daten ausgewertet werden, um von einer sicheren Erkenntnis sprechen zu können. Die Auswertung der Daten ist nicht vor Ende des Jahres abgeschlossen. Es besteht eine hohe Chance, dass 2014 als das Jahr gilt in dem das Higgs-Boson gefunden wurde.

Ich finde es schade, dass aufgrund der Komplexität des Themas, die Bedeutung und die Tragweite dieser Erkenntnis der breiten Bevölkerung nicht vermittelt werden kann. Es kann didaktisch nur auf sehr vereinfachende oft auch gar nicht zutreffende Analogien hingearbeitet werden. Es ist mindestens so bedeutungsvoll wie die Sonnenfinsternis 1919 mit der die allgemeine Relativitätstheorie bestätigt wurde. Der ottonormalbürger kann in Angesicht dieser Erkenntnis nur mit der Schulter zucken und denkt sich "durchgeknallte Wissenschaftler wieder mal".

Mit dem Nachweis des Higgs-Bosons ist die Existenz des Higgs-Feldes gesichert und damit der Higgs-Mechanismus, der eine Kopplung zwischen Higgs-Feld, Eichfelder sowie Materiefelder beschreibt, so dass Elementarteilchen eine träge Ruhemasse verliehen bekommen. Das Higgs-Boson ist eine elementare Anregung des Higgs-Feldes.
Den meisten Menschen ist gar nicht bewusst wie mächtig und elegant solche Formalismen sind, weswegen sie in theoretischen Überlegungen keine Rechtfertigung für den Bau eines so großen Teilchenbeschleunigers sehen. Aus derselben Theorie konnte ein Teilchen mit einer strangeness von 3 (Omega-Teilchen), das Z-Boson uvm. bereits vorhergesagt werden, die auch bereits allesamt nachgewiesen wurden.
Einzig das Higgs-Boson ließ auf sich warten. Jetzt hat das Standardmodell 25 Teilchen und ist gemäß der inneren Logik der Theorie nun vollständig. Allerdings ist es wohl keine vollständige Theorie zur Beschreibung unserer Welt. Da müssen Erweiterungen her wie die Stringtheorien, Schleifenquantengravitationstheorie, Supersymmetrien...

Die Teilchen sind:

Die Leptonen:
Elektron
Myon
Tauon

Elektron-Neutrino
Myon-Neutrino
Tauon-Neutrino

Die Quarks:
up-Quark
down-Quark
charme-Quark
strange-Quark
bottom-Quark
top-Quark

Die Eichbosonen:
Photon
W+ Boson
W- Boson
Z Boson
8 verschiedene Gluonen

Das Higgs-Boson

Daraus besteht unsere Welt.

Die muss ich alle auswendig kennen ^^.

OmegaPirat

Mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit wurde das Higgs-Boson bereits gemessen. Es müssen allerdings noch weitere Daten ausgewertet werden, um von einer sicheren Erkenntnis sprechen zu können. Die Auswertung der Daten ist nicht vor Ende des Jahres abgeschlossen. Es besteht eine hohe Chance, dass 2014 als das Jahr gilt in dem das Higgs-Boson gefunden wurde.

Ich finde es schade, dass aufgrund der Komplexität des Themas, die Bedeutung und die Tragweite dieser Erkenntnis der breiten Bevölkerung nicht vermittelt werden kann. Es kann didaktisch nur auf sehr vereinfachende oft auch gar nicht zutreffende Analogien hingearbeitet werden. Es ist mindestens so bedeutungsvoll wie die Sonnenfinsternis 1919 mit der die allgemeine Relativitätstheorie bestätigt wurde. Der ottonormalbürger kann in Angesicht dieser Erkenntnis nur mit der Schulter zucken und denkt sich "durchgeknallte Wissenschaftler wieder mal".

Mit dem Nachweis des Higgs-Bosons ist die Existenz des Higgs-Feldes gesichert und damit der Higgs-Mechanismus, der eine Kopplung zwischen Higgs-Feld, Eichfelder sowie Materiefelder beschreibt, so dass Elementarteilchen eine träge Ruhemasse verliehen bekommen. Das Higgs-Boson ist eine elementare Anregung des Higgs-Feldes.
Den meisten Menschen ist gar nicht bewusst wie mächtig und elegant solche Formalismen sind, weswegen sie in theoretischen Überlegungen keine Rechtfertigung für den Bau eines so großen Teilchenbeschleunigers sehen. Aus derselben Theorie konnte ein Teilchen mit einer strangeness von 3 (Omega-Teilchen), das Z-Boson uvm. bereits vorhergesagt werden, die auch bereits allesamt nachgewiesen wurden.
Einzig das Higgs-Boson ließ auf sich warten. Jetzt hat das Standardmodell 25 Teilchen und ist gemäß der inneren Logik der Theorie nun vollständig. Allerdings ist es wohl keine vollständige Theorie zur Beschreibung unserer Welt. Da müssen Erweiterungen her wie die Stringtheorien, Schleifenquantengravitationstheorie, Supersymmetrien...

Die Teilchen sind:

Die Leptonen:
Elektron
Myon
Tauon

Elektron-Neutrino
Myon-Neutrino
Tauon-Neutrino

Die Quarks:
up-Quark
down-Quark
charme-Quark
strange-Quark
bottom-Quark
top-Quark

Die Eichbosonen:
Photon
W+ Boson
W- Boson
Z Boson
8 verschiedene Gluonen

Das Higgs-Boson

Daraus besteht unsere Welt.

Die muss ich alle auswendig kennen ^^.

Ich denke mal das was du geschrieben hast haben 99% der Menscheit nicht verstanden für mich is das schwer zu verstehen und ich hab mich etwas damit beschäftigt xD

^^plinfa^^

Ich denke mal das was du geschrieben hast haben 99% der Menscheit nicht verstanden für mich is das schwer zu verstehen und ich hab mich etwas damit beschäftigt xD

Hmm was hast du denn nicht verstanden?
Vereinfacht gesagt liegt ein physikalisches Modell vor, welches die Eigenschaften der Elementarteilchen beschreibt. Nach diesem Modell haben alle Teilchen keine Masse. Alle anderen Eigenschaften der Teilchen werden von dem Modell allerdings exzellent beschrieben. Deshalb ging man davon aus, dass das Modell richtig sei und dass die Masse keine innere Eigenschaft der Teilchen ist, sondern die Teilchen die Masse erst über die Wechselwirkung mit einem externen Feld, dem Higgs-Feld, vermittelt bekommen.
Dieses Feld ist homogen und durchsetzt das gesamte Universum. Der Feldbegriff ist dir vielleicht in Zusammenhang mit elektrischen und magnetischen Feldern bekannt. Genauso ist das Higgs-Feld auch ein Feld. Ein elektromagnetisches Feld kann man anregen. Die elementare Anregungseinheit ist ein Photon. So wie das Photon zum elektromagnetischen Feld gehört, gehört das Higgs-Boson analog dazu zum Higgs-Feld. Alle Teilchen mit denen das Higgsfeld wechselwirkt haben eine Masse. Je stärker die Kopplung desto größer die Masse.

Ich hoffe es war jetzt verständlicher.

OmegaPirat

Ich finde es schade, dass aufgrund der Komplexität des Themas, die Bedeutung und die Tragweite dieser Erkenntnis der breiten Bevölkerung nicht vermittelt werden kann.

Bedeutung und Tragweite sind aber quasi nur innerhalb dieses speziellen Wissenschaftszweiges relevant. Das ganze Geld, was in diese Versuche gesteckt wird, hätte anderswo eine Menge positives bewrken können. Die Ergebnisse aus diesen Versuchen werden aber nichts beitragen zum Kampf gegen den Hunger in der Welt oder für die Völkerverständigung.

P.S. Ich bin selbst "Naturwissenschaftler".

Vielleicht ist das Universum bereits untergegangen, aber es hat uns noch keiner gesagt

Then, where does the mass of the Higgs particle come from?

keldana

P.S. Ich bin selbst "Naturwissenschaftler".

Maurer sind auch Handwerker. Können sie deswegen Klempnern?
Die Angabe Naturwissenschaftler zu sein ist sehr allgemein.

keldana

Bedeutung und Tragweite sind aber quasi nur innerhalb dieses speziellen Wissenschaftszweiges relevant. Das ganze Geld, was in diese Versuche gesteckt wird, hätte anderswo eine Menge positives bewrken können. Die Ergebnisse aus diesen Versuchen werden aber nichts beitragen zum Kampf gegen den Hunger in der Welt oder für die Völkerverständigung.

Zuerst einmal zur Finanzierung. Ich habe die Zahlen nicht mehr ganz genau im Kopf und um diese Uhrzeit habe ich auch keine Lust mehr danach zu recherchieren, weshalb es sein kann, dass die Zahlen nicht ganz stimmen, allerdings sollte die Größenordnung und die Aussage dahinter korrekt sein.

Der LHC kostete vielleicht 3Mrd. €. Das klingt auf dem ersten Blick sehr viel. Dabei wird das Geld von mehreren Staaten getragen und verteilt sich auf mehrere Jahrzehnte, die das Bauprojekt benötigte. Verglichen zum Gesamtetat aller beteiligten Staaten ist dies fast nichts. Es ist in etwa genauso teuer wie 100km Autobahn.
Desweiteren schließt die Beiteiligung an so einem Projekt nicht die Bekämpfung des Welthungers aus. Wieso sollte man A nicht mehr können, wenn man B macht?

Nun ein wenig zur Grundlagenforschung. In der Grundlagenforschung fallen häufig Nebenprodukte ab, die bspw. in der Medizin genutzt werden.
Das medizinische Diagnostikverfahren der Positronen-Emissions-Tomographie konnte entwickelt werden, weil Physiker etwas über die Eigenschaften von Elementarteilchen wissen wollten, wozu sie Teilchenbeschleuniger brauchten. Teilchenbeschleuniger sind für die Medizin ziemlich wichtig geworden. Das wissen Außenstehende nur nicht. Das war nur ein Beispiel von vielen. Ebenso wirft der Entwurf des LHCs Nebenprodukte ab. Außerdem wurde er nicht gebaut nur um das Higgs-Boson nachzuweisen. Das Higgs-Boson ist wegen seiner fundamentalen Bedeutung nur in den Medien sehr dominant. Dabei handelt es sich nur um ein Experiment von vielen, die in den nächsten Jahrzehnten durchgeführt werden. Man versucht soviel rauszuholen, wie es nur irgendwie möglich ist.

Bedeutung und Tragweite sind aber quasi nur innerhalb dieses speziellen Wissenschaftszweiges relevant.

Vor ein paar hundert Jahren hat man auch geglaubt, dass die Zahlentheorie nur für die Mathematik zweckmäßig sei, aber nie außerhalb derer eine Bedeutung erlangt. Die RSA-Verschlüsselung basiert aber darauf, nur um mal ein Beispiel zu nennen.

Außerdem ist dieser Wissenzweig der Fundamentalste, den es in der Wissenschaft gibt. Fundamentaler geht es bisher nicht. Das wäre vielleicht eine Theorie, die die postulierten Symmetrien erklärt. Das gibts aber noch nicht mal im Ansatz.

ARRMATEY

Then, where does the mass of the Higgs particle come from?

Das Higgs-Boson koppelt an sein eigenes Feld. Sowas Ähnliches hat man auch bei der starken Wechselwirkung. Dort wechselwirken die Gluonen ebenfalls mit ihrem eigenen Feld, da die Gluonen selbst eine Farbladung tragen. Darin liegt auch die Ursache des Quarkeinschlusses.