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Massive Eichbosonen und Fermionen?

    Die mit der Bedingung der Eichinvarianz erzeugten Eichfelder haben einen grossen Nachteil: sie dürfen keine Masse haben. Versucht man einen zusätzlichen Masseterm (tex2html_wrap_inline3669) einzuführen, geht die Invarianz verloren und vor allem wird die Theorie nicht renormalisierbar. D.h. die Störungsrechnung divergiert (Aitchison, Kap 11).
Für die Beschreibung der elektromagnetischen (U(1)) und starken WW (SU(3)) funktioniert der Mechanismus perfekt, da das Photon und die Gluonen keine Masse haben, nicht aber für die schweren Bosonen der schwachen Wechselwirkung. Man kann aber auch zeigen, dass die absolute Phase des Vakuumzustandes noch nicht festgelegt ist. Dies wird im folgenden ausgenutzt, um den Eichbosonen eine Masse zu geben und die schwache und die elektromagnetische Wechselwirkung gemeinsam zu beschreiben.

Das Modell für die Erzeugung von Massen wurde von Peter Higgs aufgestellt. Er postuliert ein Feld (Higgsfeld) das den ganzen Raum durchdringt und einen Vakuumserwartungswert ungleich Null hat. Alle Teilchen, die sich in dem Raum bewegen, treten in Wechselwirkung mit dem Feld, wodurch sie Masse gewinnen. Das mit dem Higgsfeld assoziierte Teilchen (Higgs Boson) ist neutral und hat Masse (Festkörperphysik: Phononen).


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Don Jun 13 20:59:25 CEST 2002