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Wirkgeschwindigkeit des Higgsboson / Modulierbarkeit des Higgsfeldes 23 02. 2020 21:12 #65658

Ich denke, Du siehst das zu materialistisch. Diese Fragen könnte man ja für kein Feld eindeutig beantworten.

Die Geschwindigkeit der Gravitationswellen dürfte bei c liegen. Für die Maxwellgleichungen ergibt sich dies bereits aus den Formeln.

Von Übertragungsgeschwindigkeit spricht man eher, wenn man von Eichbosonen als Vermittler zwischen zwei Teilchen spricht, nicht aber wenn man die Wechselwirkung als Feld modelliert. Denn die Felder sind ja dann am selben Ort wie das Teilchen, auf das es wirkt.
Die Wechselwirkung kann wohl immer mit Lichtgeschwindigkeit zwischen den beiden Partnern erfolgen.

Felder überlagern sich.

Ein Feld modulieren klingt mystisch, es ist nichts anderes, als das, was man bei Experimenten macht, zB im LHC. Man kann nicht "einfach" das Higgsfeld verstärken oder anregen. Wenn genügend Energie an einem Ort konzentriert ist, ist es mehr oder weniger Glückssache, welches Feld dadurch angeregt wird. Dies bestimmt sich allerdings nach Wahrscheinlichkeiten.

Fluktuationen eines Feldes führen zu fluktuierenden Effekten. Die DM hat aber permanenten Charakter.

Aber ich bin kein Fachmann auf diesem Gebiet, ich kann mich auch irren.

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Betreff des ThemasDatum des letzten Beitrages
Woher bekommt das Higgsboson seine Masse?Sonntag, 03 Januar 2016

Wirkgeschwindigkeit des Higgsboson / Modulierbarkeit des Higgsfeldes 28 02. 2020 03:26 #65870

peter.maus@gmx.net schrieb: Wenn ich die Standardfolklore richtig verstehe, auch wenn nur sehr oberflächlich, dann weist das Higgsboson als Eichboson dem Elementarteilchen die Eigenschaft von Masse (1%) und Trägheit im 3-dimensionlen Raum zu, die diese so zunächst gar nicht besitzen. Das Higgsfeld ist ein skalares Feld, welches das gesamte Universum mit Materie, Antimaterie und der ominösen „Dunklen Materie“ umfasst (dem Äther 2.0? da bin ich eher skeptisch).

Das Higgsfeld ist kein Eichfeld, also ist das Higgsboson auch kein Eichboson.

Das mit dem "Umfassen" ist eine Nullinformation, denn alle Felder (auch die Eichfelder, und die Diracfelder, welche die Fermionen beschreiben) sind Felder, die überall, im gesamten Raum, definiert sind. Daher unterscheidet es sich, was das Verhältnis zu einem Äther betrifft, durch nichts von den anderen Feldern des Standardmodells.

peter.maus@gmx.net schrieb: 1.) ...ist klar mit welcher Wirkgeschwindigkeit diese Zuweisung (Boson-Teilchen) geschieht? (gemessen?)
2.) ...ist die Übertagungsgeschwindigkeit (s.1.) Feld-> Boson->Teilchen bestimmt

Mir ist nicht ganz klar was genau für Geschwindigkeiten Sie hier meinen. Ist aber auch egal, sowohl die anderen Teilchen wie auch das Higgs selbst bewegen sich im Prinzip mit Lichtgeschwindigkeit, insofern sie nicht durch Massenterme abgebremst werden.

Das andere sind Reaktionsterme, die haben mit Geschwindigkeiten im Raum direkt nichts zu tun. Je größer sie sind, desto größer die Reaktionsgeschwindigkeit.

peter.maus@gmx.net schrieb: 3.) ...die Schwingung des Feldes an dem Ort des Teilchens führt zu Masseeffekten beim Teilchen. Hebt eine Überlagerung der Schwingung den Effekt auf?
6.) ...wenn das Higgsfeld wechselwirkt, woher kommt dann die Annahme, dass das Higgsfeld „ominipräsent und stets gleich stark ist“? Merkwürdige Termini.

Alle Felder sind omnipresent, das Higgs ist da keine Ausnahme. Zur Ausnahme wird es dadurch, dass es einen entarteten Vakuum-Wert besitzt. Der Grundzustand ist also nicht Fluktuationen um \(u_{Higgs}(x)=0\) herum, \(u_{Higgs}(x)=u_0\neq 0\)

peter.maus@gmx.net schrieb: Führt eine Fluktuation zu Effekten, die der ominösen „Dunklen Materie“ ähneln?
5.) ...ist der Higgs- Mechanismus zeitkohärent? Ich hatte in den Feldgleichungen kein dt bzw. v<<c gesehen (im Gegensatz zu dem Maxwellgleichungen)

Nein, mit dunkler Materie hat das nichts zu tun. Wo sie den Gegensatz zu den Maxwellgleichungen sehen, ist unklar. Der wesentliche Teil für die Evolution in der Zeit ist der ganz normale Wellenoperator.

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Wirkgeschwindigkeit des Higgsboson / Modulierbarkeit des Higgsfeldes 29 02. 2020 00:13 #65901

Peter.maus,
alle bisher bekannten Felder in der Physik waren Vektorfelder, Also jeder Punkt in einem Vektorfeld kennt eine Feldstärke und eine Richtung.

Das Higgsfeld ist ein Skalarfeld und das kennt keine Richtung!

Und es ist homogen und isotrop, also weist an allen Orten im Universum die gleichen Eigenschaften auf.
Das Higgsfeld begründet damit die Existenz der Massen der Elementarteilchen.

Die Vektorfelder, also die, die von den Kräften herrühren, also Elektromagnetische, starke Kraft, schwache Kraft und Gravitation, sind lediglich die Folge der Existenz von Materie und positiver Energie.

Das Higgsfeld, als Skalarfeld, hat diese Felder erst zugelassen, denn ohne die Existenzwerdung von Materie und Energie, gäbe es keine Vektorfelder.

Das ist ein gravierender Unterschied, was die Art der Felder betrifft.

Thomas

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Wirkgeschwindigkeit des Higgsboson / Modulierbarkeit des Higgsfeldes 01 03. 2020 10:39 #65977

Thomas schrieb: ...alle bisher bekannten Felder in der Physik waren Vektorfelder, Also jeder Punkt in einem Vektorfeld kennt eine Feldstärke und eine Richtung.
Das Higgsfeld ist ein Skalarfeld und das kennt keine Richtung!

Nicht ganz. Das Gravitationsfeld ist kein Vektorfeld, und die Fermionen sind auch keine Vektoren.

Thomas schrieb: Und es ist homogen und isotrop, also weist an allen Orten im Universum die gleichen Eigenschaften auf.
Das Higgsfeld begründet damit die Existenz der Massen der Elementarteilchen.

Die Gleichungen für das Feld sind homogen und isotrop, das Feld selbst nicht. Nur sein Vakuumzustand ist auch noch homogen und isotrop. Aber jeder Zustand mit einen Higgsteilchen ist natürlich schon nicht mehr homogen und isotrop, er ist irgendwo lokalisiert und kann auch in irgendeine Richtung fliegen.

Was die Massen der Elementarteilchen erzeugt ist, dass das Higgsfeld einen nichttrivialen Vakuumzustand hat. Dadurch wirken Reaktionsterme mit dem Higgsfeld immer, auch wenn das Higgsfeld im Vakuumzustand ist, ist was da, mit dem reagiert werden kann. Und das ergibt hallt den Massenterm. Die Konstruktion ist ziemlich unnatürlich, sie ist eigentlich nur ein Trick, um die Theorie mit massiven Eichfeldern künstlich eichinvariant zu machen. Früher hielt man das für notwendig, weil nur die Eichinvarianz eine renormierbare Theorie ergibt. Heute weiß man, dass man mit nichtrenormierbaren Theorien auch sehr gut leben kann, als effektive Feldtheorien sind sie genauso gut wie renormierbare.

Thomas schrieb: Die Vektorfelder, also die, die von den Kräften herrühren, also Elektromagnetische, starke Kraft, schwache Kraft und Gravitation, sind lediglich die Folge der Existenz von Materie und positiver Energie.
Das Higgsfeld, als Skalarfeld, hat diese Felder erst zugelassen, denn ohne die Existenzwerdung von Materie und Energie, gäbe es keine Vektorfelder. Das ist ein gravierender Unterschied, was die Art der Felder betrifft.

Das ist völlig falsch. Auch ohne das Higgsfeld würde der Großteil des SM weiter funktionieren, an der starken Wechselwirkung würde sich gar nichts ändern, die Quarks wären schlimmstenfalls massenlos, aber das würde auch nicht viel ändern, nicht mal an der Masse des Protons würde sich viel ändern.

Alles was das Higgsfeld liefert sind die Massen. Und, wie gesagt, heute bräuchte man die gar nicht mehr. Hätte man schon viel früher verstanden, dass man auch mit nichtrenormalisierbaren Feldern ganz gut leben kann, hätte man vielleicht das Higgsfeld gar nicht erst erfunden.

Der einzige Unterschied ist, dass das Higgsfeld einen nichttrivialen Vakuumzustand hat.

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Wirkgeschwindigkeit des Higgsboson / Modulierbarkeit des Higgsfeldes 01 03. 2020 11:03 #65978

Schmelzer schrieb: Nicht ganz. Das Gravitationsfeld ist kein Vektorfeld

Du sprichst vom Potential. Das gibt es auch für die Spannung (elektrisches Potential = skalares Coulomb-Potential)

Tatsächlich sind die "Felder" der Wechselwirkungen lediglich skalare Potentiale. Die vektoriellen Beschleunigungsfelder entstehen erst als Gradient beim Probeteilchen und abhängig von seiner Geschwindigkeit.

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Wirkgeschwindigkeit des Higgsboson / Modulierbarkeit des Higgsfeldes 01 03. 2020 13:10 #65985

ra-raisch schrieb:

Schmelzer schrieb: Nicht ganz. Das Gravitationsfeld ist kein Vektorfeld

Du sprichst vom Potential. Das gibt es auch für die Spannung (elektrisches Potential = skalares Coulomb-Potential)

Tatsächlich sind die "Felder" der Wechselwirkungen lediglich skalare Potentiale. Die vektoriellen Beschleunigungsfelder entstehen erst als Gradient beim Probeteilchen und abhängig von seiner Geschwindigkeit.

Nein, ich spreche nicht vom Potential, sondern vom metrischen Tensor \(g_{\mu\nu}(x,t)\). Ansonsten, das elektrische Potential und das Vektorpotential ergeben zusammen das 4-Vektorfeld \(A^\mu(x.t)\). Für Relativisten ist die 4 davor nichts Erwähnenswertes mehr, und so wird das einfach nur Vektorfeld genannt.

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Wirkgeschwindigkeit des Higgsboson / Modulierbarkeit des Higgsfeldes 01 03. 2020 13:24 #65986

Und wie kommst Du dazu, einen Vektor mit einem Tensor zu vergleichen?

Und wieso meinst Du, dass ein Tensor keine Vektoreigenschaften hätte? Ein Vektor ist auch nur ein vereinfachter Tensor.

Schmelzer schrieb: Ansonsten, das elektrische Potential und das Vektorpotential ergeben zusammen das 4-Vektorfeld \(A^\mu(x.t)\). Für Relativisten ist die 4 davor nichts Erwähnenswertes mehr, und so wird das einfach nur Vektorfeld genannt.

Durch geeignete Koordinatenwahl genügt das elektrische Potential und das Vektorfeld entfällt...oder irre ich mich da?

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Wirkgeschwindigkeit des Higgsboson / Modulierbarkeit des Higgsfeldes 03 03. 2020 06:33 #66099

ra-raisch schrieb: Und wie kommst Du dazu, einen Vektor mit einem Tensor zu vergleichen?
Und wieso meinst Du, dass ein Tensor keine Vektoreigenschaften hätte? Ein Vektor ist auch nur ein vereinfachter Tensor.

Erstens vergleiche ich die gar nicht, es sind Objekte unterschiedlicher Art, mit unterschiedlichen Transformationsgesetzen.

Zweitens ist ein Vektor sicherlich auch ein spezieller Tensor mit nur einem kontravarianten Index. Ich sprach allerdings nicht von einem Tensor allgemein, sondern nannte das Gravitationsfeld, welches durch einen metrischen Tensor beschrieben wird, also einen mit zwei Indices. Dieser hat keine Vektoreigenschaften.
ra-raisch schrieb: Durch geeignete Koordinatenwahl genügt das elektrische Potential und das Vektorfeld entfällt...oder irre ich mich da?

Ja, Du irrst Dich. Im Allgemeinen kann man das Vektorpotential nicht wegtransformieren. (In Spezialfällen geht es natürlich.)

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Wirkgeschwindigkeit des Higgsboson / Modulierbarkeit des Higgsfeldes 03 03. 2020 11:56 #66106

Schmelzer schrieb: sondern nannte das Gravitationsfeld, welches durch einen metrischen Tensor beschrieben wird, also einen mit zwei Indices. Dieser hat keine Vektoreigenschaften.

Jeder Tensor hat Vektoreigenschaften, auch der Ortsvektor. Sonst könntest Du ihn als Skalar schreiben.
Die Bedeutung der Werte des Tensors hat nichts mit der Form der Notation zu tun.

Schmelzer schrieb: Im Allgemeinen kann man das Vektorpotential nicht wegtransformieren.

Sprichst Du dabei von realen Feldern oder von überlagerten mit Relativgeschwindigkeit zueinander?
zB das Feld, das von zwei relativ zueinader bewegten Ladungen erzeugt wird ?

Aber gut, kommen wir zur ersten Aussage zurück:

Schmelzer schrieb: Nicht ganz. Das Gravitationsfeld ist kein Vektorfeld, und die Fermionen sind auch keine Vektoren.

Das Gravitationsfeld Φ wie der metrische Tensor beschreibt Skalare. Die Beschleunigung ergibt sich erst durch den Gradienten.

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Wirkgeschwindigkeit des Higgsboson / Modulierbarkeit des Higgsfeldes 04 03. 2020 07:23 #66154

ra-raisch schrieb:

Schmelzer schrieb: sondern nannte das Gravitationsfeld, welches durch einen metrischen Tensor beschrieben wird, also einen mit zwei Indices. Dieser hat keine Vektoreigenschaften.

Jeder Tensor hat Vektoreigenschaften, auch der Ortsvektor. Sonst könntest Du ihn als Skalar schreiben.
Die Bedeutung der Werte des Tensors hat nichts mit der Form der Notation zu tun.

Falsch. Tensoren sind entweder Vektoren, wenn sie nur einen kontravarianten Index haben, oder eben keine Vektoren, weil sie bei einer Koordinatentransformation ganz anders transformiert werden müssen.
ra-raisch schrieb: Sprichst Du dabei von realen Feldern oder von überlagerten mit Relativgeschwindigkeit zueinander?
zB das Feld, das von zwei relativ zueinader bewegten Ladungen erzeugt wird ?

Wenn ich von Feldern im Allgemeinen spreche, meine ich keine speziellen Lösungen wie sagen wir die, die von einem einzelnen ruhenden Teilchen erzeugt wird oder so, sondern von beliebigen Lösungen der Maxwellschen Gleichungen. Ansonsten, seit wann sind Überlagerungen von realen Feldern keine realen Felder mehr?
ra-raisch schrieb: Das Gravitationsfeld Φ wie der metrische Tensor beschreibt Skalare. Die Beschleunigung ergibt sich erst durch den Gradienten.

Falsch. Das Newtonsche Gravitationspotential ist ein skalares Feld, der metrische Tensor hingegen nicht.

Das sind völlig verschiedene Objekte, mit völlig verschiedener Zahl von Komponenten und völlig anderen Regeln der Umrechnung bei Koordinatentransformationen. Ein Vektorfeld wird bei einer Koordinatentransformation folgendermaßen umgerechnet:
\[ u^i(x) \to u^{i'}(x'(x)) = u^i(x) \frac{\partial x^{i'}}{\partial x^i} \]
Ein metrischer Tensor hingegen so:
\[ g_{ij}(x) \to g_{i'j'}(x'(x)) = g_{ij}(x) \frac{\partial x^{i}}{\partial x^{i'}}\frac{\partial x^{j}}{\partial x^{j'}}. \]
Da ist nichts, aber auch gar nichts, was sich wie ein Vektor verhält
Nimm Dir ein Buch über Differentialgeometrie wo das erläutert wird.

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Wirkgeschwindigkeit des Higgsboson / Modulierbarkeit des Higgsfeldes 04 03. 2020 10:21 #66159

Schmelzer schrieb: Falsch. Tensoren sind entweder Vektoren, wenn sie nur einen kontravarianten Index haben, oder eben keine Vektoren, weil sie bei einer Koordinatentransformation ganz anders transformiert werden müssen.

Du kannst die kovariante Einsform, duale Form oder auch Zeilenvektor nennen, es ist nichts anderes als ein Spaltenvektor in anderer Notation.

Schmelzer schrieb: Falsch. Das Newtonsche Gravitationspotential ist ein skalares Feld, der metrische Tensor hingegen nicht.

Das sind völlig verschiedene Objekte,

Ja klar, Newton hatte mit der Zeit und Raumkrümmung nichts am Hut.

Aber es ist wohl für die Allgemeinheit nicht so interessant, ob wir uns über Formulierungen einigen können. Der Ausgangspunkt ist auch schon verblasst.

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Wirkgeschwindigkeit des Higgsboson / Modulierbarkeit des Higgsfeldes 04 03. 2020 10:59 #66162

ra-raisch schrieb: Du kannst die kovariante Einsform, duale Form oder auch Zeilenvektor nennen, es ist nichts anderes als ein Spaltenvektor in anderer Notation.

Nein. Nur wenn Du eine Metrik hast, die Du zum Umformen verwenden kannst, sind sie äquivalent, sonst nicht. Um Kovektoren ging es allerdings nicht, sondern um Tensoren ganz allgemein, und die sind durch zwei natürliche Zahlen gekennzeichnet: Die Zahl der kontravarianten und die Zahl der kovarianten Indices.
(0,0) ist ein Skalar, (1,0) ein Vektor, (0,1) ein Kovektor, (0,2) kann eine Metrik sein, auch ein Stress-Energie-Impuls Tensor oder auch Ricci Tensor, (1,3) ist der Krümmungstensor.
ra-raisch schrieb: Aber es ist wohl für die Allgemeinheit nicht so interessant, ob wir uns über Formulierungen einigen können.

Es ging nicht um Formulierungen, die Aussagen waren sachlich falsch.

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