Willkommen in der Planckwelt

Das Interview in Wien

Higgs-Boson 126

IZ:
Willkommen in Wien ! In unserem letzten Interview in Göttingen haben Sie die Masse des Higgs-Bosons mit 126 GeV
mit einer einfachen Formel berechnet . Dieser Wert wird mit einer statistischen Sicherheit von derzeit σ=3.6
durch den Atlas-Detektor bestätigt. Erst wenn im Laufe dieses Jahres 2012 σ > 5 sein wird, gilt die Existenz des
Higgs-Boson als bestätigt. Rufen wir uns die Higgs-Formel nochmals ins Gedächtnis:

v → t → H → Z mit 246 * e^ (-n/3) mit n= 0,1,2,3

[246, 177, 126, 91]

Alle Anstrengungen beim LHC beruhen darauf,    für n= 2   einen Energie- Peak mit der gebotenen Schärfe und
statistischen Sicherheit nachzuweisen , der dem Higgs-Boson zugeschrieben wird.    Bei den LHC News können
wir täglich den Fortschritt in der Grafik verfolgen.    Was sagt uns eigentlich diese einfache Gleichung ?

Autor:
Sie zeigt den Zerfall des Vakuums.   Die e-Funktion ist typisch für eine Zerfalls-Gleichung .   Das Higgs-Boson kann
ja dem schwereren Top-Quark keine Masse verleihen.   Es existiert, aber es hat eine andere Aufgabe.
Interessant ist, das es als Skalarboson zwischen einem Fermion und einem Vektorboson vermittelt.   Das
top-Quark kann sich zwar in ein Z-Boson verwandeln.   Der Weg zurück ist ihm aber verwehrt. Die Zeitsymmetrie
ist gebrochen.   Das Higgs-Boson erzeugt die Irreversibilität.   Bekanntlich haben im Standardmodell alle
Teilchen die Masse 0.   Wenn sie die Masse 0 haben, dann ist die Zeitsymmetrie erhalten.    Wir benötigen daher
in den Gleichungen einen Term, der die Irreversibilität erzeugt, damit das Standardmodell mit den
experimentellen Daten übereinstimmt.   Nach meinen Vorstellungen erzeugen Sie aber Irreversibilität, wenn
sie die Entropie in die Gleichungen bringen.    Der Higgsmechanismus, der auf das Modell der Supraleitung
zurückgeht , ist nicht zielführend, um all die anstehenden Probleme zu lösen. Und mit der Entropie bringen
sie auch die Information mit in die Gleichungen des Standardmodells. Die Grundlage des Standardmodells ist das
Prinzip der minimalen Wirkung.

IZ:
Das top-Quark, das eine so kurze Zerfallszeit hat mit 10^-25 sec hat , dass es nicht hadronisieren kann, hat
zwei Zerfallskanäle . Es zerfällt über das Higgs-Boson in das Z-Boson , bzw. in 2 Z-Bosonen , es zerfällt aber
auch weiter entlang der Quark-Reihe. Müssen Sie nicht Ihr Massenspektrum der Elementarteilchen modifizieren,
wenn Sie die Quarks mit einer ähnlichen Zerfallsreihe darstellen ?

Autor:
Das ist nicht so schwierig . Ich muss nur die Quantenzahlen ändern.   Aber die Darstellung als Zerfallsreihe bringt
viele Vorteile.    Die Notwendigkeit von 3 Familien erklärt sich jetzt von selbst.   Die Quarkmassen und die Leptonen
werden direkt vom Vakuumerwartungswert 246 GeV abgeleitet. Wir sind nicht mehr auf die Massenverhältnisse
angewiesen, mit der die Massenwerte auf der logarithmischen Zahlengerade beliebig verschoben werden können.
Die Yukawa-Koeffizienten folgen direkt aus der Zerfallsgleichung . Wir sehen, ob unter der Vakuumgrenze
noch Platz ist für eine 4. Teilchenfamilie.

            m{Quark} =   246000 * e^-( e²/6 * n-1/3 )       für n =        0 ,            3 ,            4,            6 ,           8 ,           9

v t b c s u d

[ 176000 , 4400 , 1280 , 109 , 9.3 , 2.7 ]

M{Lepton} = 246000 * e^-(e * n - e^-2/3 ) für n = 2, 3, 5

                                                                                                      v                 τ                 μ              e

                                                                                                                  [1787 ,         118,          0.513   ]

IZ:
Die Yukawa- Koeffizienten für die Quarkmassen und die Leptonmassen werden erst in der Physik
nach Higgs, also ab 2013,   eine Rolle in der Physik spielen. 2012 muss erst das Higgs-Boson
nachgewiesen werden.   Die Yukawa-Koeffizienten zeigen den Zerfall des Vakuums und erinnern an den
Zerfall der radioaktiven Materie .   Nebenbei weisen Sie noch auf die Quantennatur von Masse und
Gravitation hin.

Autor:
Es macht Spaß, wenn man sich immer weiter in die Materie hinein arbeitet und immer wieder neue Schätze hebt.
Die Natur ist offenbar in der Sprache von einfacher Mathematik geschrieben. Damit kommt man natürlich nicht zu wissenschaftlichen Ehren.
Das hat schon de Broglie mit seiner einfachen Materiegleichung λ = h / p   spüren müssen.   Er wäre beinahe durch
die Doktorpüfung gefallen.

IZ:
Ihr Massenspektrum der Elementarteilchen beeindruckt mich sehr. Ich habe es auf jeden Fall noch nirgends in dieser
Klarheit gesehen. Allgemein wird das Massenspektrum der Elementarteilchen als eines der großen Rätsel der
Physik gesehen. Die Massen der 2. Und 3. Familie stimmen gut mit den experimentellen Werten überein . Mich
irritieren die Massenwerte der 1. Familie. Sie müssten eigentlich vertauscht sein, denn das Proton [ uud ] ist der
Grundzustand.
Weiterhin interessiert mich, ob noch Platz für eine 4. Familie ist , und wie die Massenhierarchie der Neutrinos
aussieht.

Autor:
Die Fragen sind berechtigt.   Wir wollen Sie bei unserem nächsten Interview diskutieren.

IZ:
Sie haben in Göttingen gemeint, dass Prof. Zeilinger Ihren Gedankengängen nahe kommt .   Welche Kernaussagen
meinen Sie ?

Autor:
Seine für mich wichtigste Aussage ist „   Wirkung ist Information   und Information ist Wirkung“ .    Er vertritt die
Äquivalenz von Wirkung und Information , so wie Einstein die Äquivalenz von Masse und Energie   und die
Äquivalenz von schwerer und träger Masse vertreten hat.    Das ist ein Gedankengang, den ich als junger Student
schon gehabt habe, und der mich durch das ganze Leben begleitet hat.   Wenn wir Information als negative Entropie oder als negative Wärmeladung definieren , dann erhalten wir das Werkzeug, um die zahlreichen anstehenden Probleme
anzugehen .   Das wichtigste Problem , das wir zu lösen haben, ist der Ursprung der Masse und die Massenhierarchie.

IZ:
Sie können diese Äquivalenz auch weiterführen .   Wirkung und Information ist wie Maschine und Detektor.
Sie bedingen sich gegenseitig.    Beim LHC werden beide auf die Spitze getrieben.   Noch nie ist der Mensch der Grenze,
die die Heisenbergsche Unbestimmtheitsrelation setzt , so nahe gekommen. Noch nie wurde so ein Aufwand mit
vernetzten Computerkapazitäten getrieben, um Teilchen zu unterscheiden.   Wie die Nadel im Heuhaufen sucht man
das Higgs-Teilchen und will es als einzigartiges Teilchen gegenüber den anderen bekannten Teilchen unterscheiden.

Autor:
Sie haben es deutlich zum Ausdruck gebracht. Es geht um ein zweites Prinzip.   Wir sind an der Grenze der
Ununterscheidbarkeit angelangt.    Um es konkret zu machen, wir müssen beweisen, dass zwischen dem top-Quark
und dem Z-Boson noch ein Teilchen existiert,   sei seine Lebensdauer noch so kurz. Die obige Zerfallsgleichung legt
es nahe, dass dieses Teilchen existiert.   Alle drei Teilchen haben eine Lebensdauer von 10^-25 sec , und sie stellen
damit höchste Anforderungen an die Messtechnik der Detektoren. Da dieses Skalar-Boson weder Spin noch Ladung
trägt , kann es nur über seine Massenenergie nachgewiesen werden. Das , was sich am LHC abspielt, ist der
Kampf gegen die Zufälligkeit , gegen die Quantenfluktuation . Erst wenn die 5-fache Standardabweichung mit 5σ
nachgewiesen wird, kann die Entdeckung des Higgs-Bosons der Welt verkündet werden. Es bleibt spannend !

IZ:
Und wozu ist das gut ?

Autor:
Am Ende des 19. Jahrhunderts besuchte der englische Premierminister Mr. Thompson in seinem Labor.   Thompson
hatte soeben das Elektron entdeckt. Der Premier fragte ihn : „Wozu ist denn das Elektron gut ? „   Schlagfertig
antwortete Thompson: “ In 100 Jahren wird die englische Regierung es besteuern können !“   100 Jahre nach der
Entdeckung wird mit dem Elektron die Hälfte des Bruttosozialprodukts erwirtschaftet. Auf all die elektronischen
Geräte , wie Fernseher, Computer, Laptop, Handy wollen und können wir nicht verzichten. Ohne Elektronik können
wir auf dem Weltmarkt keine Maschinen mehr verkaufen.

IZ:
Ich habe verstanden. Es fehlt uns die Fantasie uns auszumalen, was wir mit dem Massenspektrum der Elementarteilchen
anfangen sollen.

Autor:
Es wäre doch ein großer Erfolg, wenn die Information ihren Platz in der Physik finden könnte.   Es wäre doch ein
Erfolg, wenn neben Energie, Masse , Raum und Zeit auch die Entropie, die Information und die Temperatur ihren Platz
finden könnte.   Wir sprechen immer von der Dunklen Materie und der Dunklen Energie in der Energiebilanz und
wollen nicht wahrhaben, dass Information auch Energie gekostet hat und diese Energie speichert.   Wir glauben,
dass es Information zum Nulltarif gibt.

IZ:
Ich muss zugeben, Information spielt in der Physik keine Rolle . Obwohl wir einer Flut von Information ausgesetzt
sind und Information unser Leben bestimmt, ebenso wie Energie und Nahrung .

Autor:
Es geht noch weiter. Wir sprachen von der Einheit von Maschine und Detektor, die beim LHC ihren Höhepunkt
erreicht hat.   Was ist eigentlich mit der Fledermaus,   die ständig Ultraschallimpulse aussendet und die Reflektion
verarbeitet und danach ihr Verhalten ausrichtet. Was ist mit der Bakterienzelle ?   Ist bei dieser Materieform nicht
auch die Einheit von Maschine und Detektor realisiert ?   Haben wir hier nicht eine neue Symmetrie von Wirkung
und Information ?

IZ:
Es ist schon eine interessante Frage : Wozu ist das Higgs-Boson gut ? Wozu ist das Standardmodell gut ?

Treffen wir uns doch zu unserem nächsten Interview in Hannover. Alljährlich findet dort mit der Hannover Messe
die größte Technologiemesse der Welt statt . Vielleicht werden in 10 Jahren erste Produkte vorgestellt, die vom
Nachweis des Higgs-Bosons abzuleiten sind . Interessant ist auch das 2. Interview in Wien