Was kommt nach dem Higgs-Boson?: Teilchenphysik, Large Hadron Collider und CERN verständlich gemacht
Gespeichert in:
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| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Wien
Verlag der Österreichischen Akademie der Wissenschaften
2019
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|---|---|
| adam_text | KAPITELZUSAMMENFASSUNGEN
EINFUEHRUNG
..................................................................................................
1
KAPITEL
1:
WORAUS
BESTEHT
DIE
MATERIE?
...........................................
5
WAS
SIND
DIE
KLEINSTEN
BESTANDTEILE
DER
MATERIE,
UND
WIE
WECHSEL
WIRKEN
SIE
MITEINANDER,
SODASS
DIE
GESAMTE
MATERIE
RUND
UM
UNS
ENTSTEHEN
KANN?
DAS
STANDARDMODELL
IST
DAS
AKTUELLE
THEORETISCHE
MODELL,
DAS
DIESE
TEILCHEN
UND
DEREN
WECHSELWIRKUNGEN
BESCHREIBT
UND
UNS
EINE
KLARE
DARSTELLUNG
DER
MATERIELLEN
WELT
LIEFERT.
ES
KANN
SOGAR
DAS
VERHALTEN
DER
TEILCHEN
MIT
HOHER
GENAUIGKEIT
VORHER
SAGEN.
JEDES
DIESER
TEILCHEN
BESITZT
AUCH
EIN
EIGENES
ANTITEILCHEN.
MYSTERIOESERWEISE
IST
JEDOCH
FAST
DIE
GANZE
ANTIMATERIE
AUS
UNSEREM
UNIVERSUM
VERSCHWUNDEN.
KAPITEL
2:
UND
WAS
HAT
ES
MIT
DEM
HIGGS-BOSON
AUF
SICH?
....
31
DIE
MEDIEN
HABEN
DIE
INFORMATION
VERBREITET,
DASS
DAS
HIGGS-BOSON
DEN
FUNDAMENTALEN
TEILCHEN
MASSE
VERLEIHT.
IN
WIRKLICHKEIT
WERDEN
DREI
ELEMENTE
GEBRAUCHT,
UM
DIE
MASSEN
DER
FUNDAMENTALEN
TEIL
CHEN
ZU
GENERIEREN:
EIN
MECHANISMUS,
EIN
FELD
UND
EIN
BOSON.
DER
BROUT-ENGLERT-HIGGS-MECHANISMUS
IST
EIN
MATHEMATISCHER
FORMALIS
MUS,
DER
MITHILFE
VON
GLEICHUNGEN
EINE
REELLE
PHYSIKALISCHE
GROESSE
BESCHREIBT,
DAS
BROUT-ENGLERT-HIGGS-FELD.
DIESES
GEHOERT
EINFACH
ZU
DEN
EIGENSCHAFTEN
UNSERES
UNIVERSUMS,
SO
WIE
RAUM
UND
ZEIT.
DAS
HIGGS-BOSON
IST
EINE
ANREGUNG
DIESES
FELDES,
GENAUSO
WIE
EINE
WELLE
EINE
ANREGUNG
EINER
WASSEROBERFLAECHE
IST.
DIE
ENTDECKUNG
DES
HIGGS-BOSONS
HAT
DIE
EXISTENZ
DIESES
FELDES
BEWIESEN.
IX
WAS
KOMMT
NACH
DEM
HIGGS-BOSON?
KAPITEL
3
-
BESCHLEUNIGER
UND
DETEKTOREN,
DIE
UNENTBEHRLICHEN
WERKZEUGE
.......................................................
47
HIGGS-BOSONEN
ZU
ERZEUGEN
WAR
EINES
DER
ZIELE
DES
LARGE
HADRON
COLLIDER
AM
CERN.
ER
BESCHLEUNIGT
ZUERST
PROTONEN
AUF
NAHEZU
LICHTGESCHWINDIGKEIT
UND
BRINGT
SIE
DANN
ZUR
KOLLISION.
DIESER
BESCHLEUNIGER
KANN
EINE
RIESIGE
ENERGIEMENGE
IN
EINEM
EXTREM
KLEI
NEN
PUNKT
KONZENTRIEREN.
DIESE
ENERGIE
MANIFESTIERT
SICH
IN
FORM
VON
TEILCHEN.
DIE
MEISTEN
DIESER
TEILCHEN
SIND
INSTABIL
UND
ZERFALLEN
KURZ
NACH
IHRER
ENTSTEHUNG.
DETEKTOREN
AN
DEN
KOLLISIONSPUNKTEN
FUNGIEREN
ALS
RIESIGE
KAMERAS,
DIE
DIE
ZERFALLSPRODUKTE
DIESER
KURZ
LEBIGEN
TEILCHEN
AUF
ZEICHNEN.
KAPITEL
4
-
DIE
ENTDECKUNG
DES
BIGGS
BOSONS
...........................
77
DURCH
ANALYSE
VON
MILLIARDEN
MITTELS
DETEKTOREN
AM
LHC
AUFGE
ZEICHNETEN
EREIGNISSEN
KOENNEN
PHYSIKER
DIE
WENIGEN
HERAUSFILTERN,
DIE
DIE
CHARAKTERISTISCHEN
EIGENSCHAFTEN
EINES
HIGGS-BOSONS
ZEIGEN.
AUSGEKLUEGELTE
STATISTISCHE
METHODEN
ERMOEGLICHEN
ES,
DAS
HIGGS-BOSON
AUS
ALLEN
ANDEREN
EREIGNISTYPEN
HERAUSZUFILTERN,
SODASS
DIE
WIS
SENSCHAFTLER
DIE
SPRICHWOERTLICHE
NADEL
IN
MILLIONEN
VON
HEUHAUFEN
FINDEN
KOENNEN.
KAPITEL
5
-
DIE
DUNKLE
SEITE
DES
UNIVERSUMS
..............................
105
DAS
STANDARDMODELL
FUNKTIONIERT
UNGLAUBLICH
GUT,
ERKLAERT
ABER
LEDIGLICH
5
PROZENT
DES
INHALTS
DES
UNIVERSUMS.
ES
HAT
SICH
HERAUS
GESTELLT,
DASS
27
PROZENT
UNSERES
UNIVERSUMS
AUS
EINER
SELTSAMEN
ART
VON
MATERIE
BESTEHT,
DIE
VOELLIG
MYSTERIOES
IST
UND
DUNKLE
MATERIE
GENANNT
WIRD.
DIE
RESTLICHEN
68
PROZENT
DES
UNIVERSUMS
SIND
EINE
FORM
VON
ENERGIE,
DIE
GENAU
SO
RAETSELHAFT
UND
UNVERSTANDEN
IST.
ES
GIBT
JEDOCH
VIELFAELTIGE
BEWEISE
FUER
DIE
DUNKLE
MATERIE.
SIE
SPIELT
EINE
WESENTLICHE
ROLLE
IN
DER
KOSMOLOGIE,
DA
SIE
ALS
KATALYSATOR
FUER
DIE
ENTSTEHUNG
VON
GALAXIEN
FUNGIERT.
WIR
KOENNEN
IHRE
EXISTENZ
DURCH
IHRE
GRAVITATIONELLEN
AUSWIRKUNGEN
UND
DAS
VORHANDENSEIN
VON
GRAVITATIONSLINSEN
BEGRUENDEN.
MEHRERE
EXPERIMENTE,
MIT
DENEN
MAN
SIE
HOFFENTLICH
ENTDECKEN
WIRD,
LAUFEN
ZURZEIT,
SOWOHL
TIEF
UNTER
DER
ERDOBERFLAECHE,
AUF
DER
INTERNATIONALEN
RAUMSTATION
ALS
AUCH
AM
LARGE
HADRON
COLLIDER
DES
CERN.
KAPITELZUSAMMENFASSUNGEN
KAPITEL
6
-
RETTERIN
SUSY
.........................................................................
147
OBWOHL
SICH
DAS
STANDARDMODELL
UNGLAUBLICH
BEWAEHRT,
HAT
ES
MEHRERE
UNZULAENGLICHKEITEN:
ES
KANN
ZUM
BEISPIEL
WEDER
DIE
SCHWERKRAFT
NOCH
DIE
DUNKLE
MATERIE
ERKLAEREN.
MAN
BRAUCHT
ALSO
OFFENSICHTLICH
EINE
UMFASSENDERE
THEORIE,
DIE
AUF
DEM
STANDARD
MODELL
AUFBAUEN
KOENNTE,
DIE
ABER
VIEL
WEITREICHENDER
SEIN
MUESSTE.
EINE
GAENGIGE
THEORIE,
GENANNT
SUPERSYMMETRIE
ODER
SUSY,
IST
PLAUSIBEL
UND
FASZINIEREND.
SUSY
HAT
ALLES,
UM
UNS
ZU
GEFALLEN.
SIE
BAUT
AUF
DEM
STANDARDMODELL
AUF,
VEREINIGT
DIE
MATERIEBAUSTEINE
MIT
DEN
KRAFTTEILCHEN
UND
ENTHAELT
EIN
NEUES
TEILCHEN,
DAS
EIN
IDEALER
KANDIDAT
FUER
DIE
DUNKLE
MATERIE
SEIN
KOENNTE.
IHR
GROESSTES
PROBLEM
IST,
DASS
SIE
BISLANG
NOCH
NICHT
ENTDECKT
WURDE.
GIBT
ES
ALSO
NOCH
EINE
CHANCE,
DASS
DIESE
HYPOTHESE
RICHTIG
SEIN
KOENNTE
?
OH
JA!
KAPITEL
7
-
WAS
BRINGT
UNS
DIE
GRUNDLAGENFORSCHUNG
?
..........
169
ALL
DIESE
FORSCHUNG
HAT
IHREN
PREIS.
IST
SIE
ES
WERT?
MEINE
ANTWORT
LAUTET
OHNE
ZU
ZOEGERN:
JA!
DANK
DER
GRUNDLAGENFORSCHUNG
HAT
DIE
GANZE
MENSCHHEIT
EINE
BESSERE
KENNTNIS
DER
MATERIELLEN
WELT
UM
UNS.
DAS
IST
SCHON
SEHR
VIEL,
ABER
SIE
BRINGT
UNS
NOCH
VIEL
MEHR,
WENN
MAN
DEN
ZUSAETZLICH
ANFALLENDEN
NUTZEN
EINBEZIEHT.
WISSENSCHAFTLICHE
AKTIVITAETEN
SCHAFFEN
HOCH
AUSGEBILDETES
PERSONAL.
DIESE
LEUTE
TRAGEN
IN
VIELERLEI
HINSICHT
ZUR
ENTWICKLUNG
DER
GESELLSCHAFT
BEI.
DER
OEKONO
MISCHE
UND
TECHNOLOGISCHE
NUTZEN
DURCH
DIE
GRUNDLAGENFORSCHUNG
MACHT
SIE
SOGAR
AUF
KURZFRISTIGE
SICHT
ZU
EINER
DER
BESTEN
INVESTITIONEN
UEBERHAUPT.
KAPITEL
8
-
DIE
CERN-EXPERIMENTE:
MUSTERBEISPIELE
FUER
MANAGEMENT
UND
KOOPERATION
...................................
191
TAUSENDE
FORSCHER
ARBEITEN
OHNE
DIREKTE
AUFSICHT
ZUSAMMEN.
ES
STEHT
IHNEN
FREI
ZU
ENTSCHEIDEN,
WO
UND
WIE
SIE
ARBEITEN
WOLLEN.
FUNKTIONIERT
DAS
WIRKLICH?
TATSAECHLICH
ARBEITEN
DIE
GROSSEN
KOLLABO
RATIONEN
IN
DER
TEILCHENPHYSIK
AUF
DIESE
ART
UND
WEISE.
EIN
SOLCHES
MANAGEMENTMODELL
FOERDERT
KREATIVITAET,
PERSOENLICHE
INITIATIVE
UND
SELBSTVERANTWORTUNG
ALLER
BETEILIGTEN.
ES
BERUHT
LEDIGLICH
AUF
DEM
INTERESSE
ALLER,
DAS
EXPERIMENT
ZU
EINEM
ERFOLGREICHEN
ABSCHLUSS
ZU
BRINGEN.
VON
EINEM
AEHNLICHEN
MODELL
KOENNTEN
AUCH
VIELE
UNTERNEH
MEN
PROFITIEREN.
XI
WAS
KOMMT
NACH
DEM
HIGGS-BOSON?
KAPITEL
9
-
DIVERSITAET
IN
DER
PHYSIK
.................................................
213
MEHR
FRAUEN
ALS
ES
NOCH
VOR
EINIGEN
JAHRZEHNTEN
DER
FALL
WAR
VERFOLGEN
HEUTE
EINE
KARRIERE
IN
DER
PHYSIK.
AM
CERN
SIND
JEDOCH
NUR
17,5
PROZENT
DER
WISSENSCHAFTLER
WEIBLICH,
TENDENZ
STEIGEND.
WARUM
IST
DAS
SO,
UND
WIE
KOENNTE
MAN
DIE
SITUATION
NOCH
VERBES
SERN?
FRAUEN
SIND
NICHT
DIE
EINZIGE
UNTERREPRAESENTIERTE
GRUPPE
AUF
DIESEM
GEBIET.
DIE
WISSENSCHAFT
KANN
NUR
GEWINNEN,
INDEM
SIE
BESSERE
BEDINGUNGEN
FUER
INTEGRATION
IN
HINBLICK
AUF
GESCHLECHT,
RASSE,
SEXUELLE
ORIENTIERUNG,
RELIGION
UND
KOERPERLICHE
FAEHIGKEITEN
SCHAFFT.
DIVERSITAET
IN
DER
WISSENSCHAFT
FUEHRT
ZU
MEHR
KREATIVITAET.
KAPITEL
10
-
WAS
KOENNTEN
DIE
NAECHSTEN
GROSSEN
ENTDECKUNGEN
SEIN
?
.......................................................
237
ZUM
ABSCHLUSS
ZIEHE
ICH
MEINE
KRISTALLKUGEL
HERAUS
UM
VOR
HERZUSAGEN,
WAS
SICH
IN
BEZUG
AUF
ENTDECKUNGEN
IN
DEN
NAECHSTEN
JAHREN
TUN
KOENNTE.
DIE
WIEDERAUFNAHME
DES
BETRIEBS
DES
LARGE
HADRON
COLLIDER
AM
CERN
BEI
DER
BISLANG
HOECHSTEN
ENERGIE
IM
JAHR
2015
HAT
DAS
TOR
FUER
BAHNBRECHENDE
ENTDECKUNGEN
GEOEFFNET.
DIESE
KOENNTEN
DAS
VERSTAENDNIS
DER
MATERIELLEN
WELT
UM
UNS
REVOLUTIONIEREN.
EPILOG
........................................................................................................
251
ANNEX
A
-
FRAUENANTEIL
DER
101
AM
CERN
VERTRETENEN
NATIONALITAETEN
(2014)
....................................
253
ANNEX
B
-
DIE
ROLLE
VON
MILEVA
MARIE
EINSTEIN
...................................
257
INDEX
...........................................................................................................
273
|
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