Einführung in die Physik der Higgs-Bosonen

Zusammenfassung

In Eichtheorien kann man geeignete Massenterme nicht einfach in die Grundgleichungen einführen, da dies die Symmetrie in einer Weise verändern würde, die die Renormierbarkeit, d.h. die Selbstkonsistenz der Theorie, zerstören würde. Mit einem neuartigen Vakuum-Konzept hat man eine Möglichkeit gefunden, die Symmetriebrechung ins Vakuum zu legen und so indirekt effektive Massen durch Wechselwirkungen mit neuen, zusätzlichen skalaren Feldern, den Higgsfeldern, zu erzeugen, ohne die Struktur der Theorie zu zerstören. Das Konzept wird im ersten Abschnitt erklärt. Der kinetische Term des skalaren Higgsfeldes, der mit unterschiedlichen Substitutionen eine zentrale Rolle spielt, wird graphisch dargestellt. In der Theorie verbleibt ein einziges beobachtbares massives Higgsfeld. Wie dies mit einem enormen Aufwand nachgewiesen werden konnte, wird im zweiten Abschnitt des Kapitels ausführlich beschrieben. Der darauf folgende Abschnitt beschreibt, wie die Symmetriebrechung im Vakuum auch Fermionmassen erzeugen kann. Der letzte Abschnitt des Kapitels gibt einen Ausblick. Zwei Fragen, die in der Physik unterhalb der Higgs- Bosonen Masse-Skala eine zentrale Rolle spielen sollten, werden angesprochen.