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Kommen wir gleich zum Punkt: Wie kann das Higgs Feld den Teilchen ihre Masse "geben"? (und nur, um das
klarzustellen: wir reden über das Higgs Feld und NICHT das Higgs Boson, welches lediglich eine Anregung
ist, die nach dem Prozess, den wir hier erklären, übrig- geblieben ist. Aber ich schweife ab... zurück zur Masse!)
Am Anfang müssen wir zunächst klären, was wir überhaupt mit "Masse" meinen - dazu fangen wir am anderen Ende an
und reden darüber, was es bedeutet masselos zu sein: Das mag verrückt klingen, aber die wichtigste Eigenschaft
aller masselosen Teilchen ist, dass sie sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegen. Das geht so weit, dass
wir eigentlich "Masselose-Teilchen-Geschwindigkeit" sagen sollten, aber weil die ersten uns bekannten
masselosen Teilchen Photonen (Lichtteilchen) waren, hat sich der Begriff eben so eingebürgert.
Nichtsdestotrotz, das Wichtigste ist, dass alle masselosen Teilchen 300 Millionen Meter pro Sekunde schnell sind.
Die Details werden duch die spezielle Relativitätstheorie erklärt, aber in einfachen Worten lässt sich sagen, dass masselose
Teilchen nicht langsamer als 300 Millionen Meter pro Senkunde sein KÖNNEN.
Also ist Masse einfach die Eigenschaft NICHT immer mit Lichtgeschwindigkeit zu fliegen. Ein Nebeneffekt ist,
dass diese Teilchen gar nicht in der Lage sind Lichtgeschwindigkeit zu erreichen. Entscheidend ist,
dass Teilchen mit Masse jede Geschwindigkeit haben können, solange sie langsamer ist als
Lichtgeschwindigkeit. Die Masse eines Objekts
ist nur ein Maß dafür, wie schwierig es ist diesem Objekt eine andere Geschwindigkeit zu geben.
Im ersten Teil haben wir gesagt, gäbe es kein Higgs Feld im Standardmodell, dann müssten
ALLE Teilchen masselos sein und damit mit Lichtgeschwindigkeit unterwegs sein. Aber Du
und Ich und Schweizer Käse haben eindeutig Masse, weil wir die wunderbare Freiheit haben
still zu stehen.
Also wie ermöglicht uns das Higgs Feld dies? Naja, während masselose Teilchen nur mit
Lichtgeschwindigkeit fliegen können, haben sie die Möglichkeit an Hindernissen abzuprallen. Zum Beispiel an Teilchen, die
ja nur Anregungen von Quantenfelder sind. Das Elektronenfeld, zum Beispiel, ist an einige Orten
stärker konzentriert, was wir dann als "Elektron" bezeichnen - überall sonst ist "leerer Raum".
Das Higgs Feld hingegen, hat, erstaunlicher Weise, ÜBERALL einen solch hohen Wert -
und um das klarzustellen: dieser hohe Wert ist NICHT das berühmte Higgs Boson - das ist eine
zusätzliche Erhöhung zu dem ohnehin schon hohen Feld. Aber weil das Higgs Feld überall größer als Null ist,
werden alle Teilchen, die mit ihm wechselwirken können, davon abprallen und zwar
die ganze Zeit.
Und wenn ein masseloses Teilchen die ganze Zeit hin und her und hin und her prallt (bzw. weil es ja um
Quantenmechanik geht, macht es beides gleichzeitig), dann ist es zwar zwischen den Abprallern lichtschnell, aber insgesamt
sieht es so aus, als würde es mit einer Geschwindigkeit fliegen, die kleiner ist als Lichtgeschwindigkeit.
Das geht sogar soweit, dass es aussehen kann, als würde es sich gar nicht bewegen. Und weil nur Teilchen mit Masse stillstehen
dürfen, hat unser masseloses Teilchen jetzt das Aussehen und Verhalten eines massebehafteten Teilchens. Gut gemacht, Higgs!
Außderdem kann das Higgs Feld sogar mit seinen eigenen Anregungen wechselwirken, was soviel heißt wie, dass
es selbst dem Higgs Boson Masse geben kann. Das Higgs Feld hat sogar viel lieber mit sich selbst
Wechselwirkungen als mit so niederen Elektronen und Protonen aus denen wir bestehen, sodass
das Higgs Boson auch eine viel größe Masse als sie hat - und das ist auch ein Teil der Erklärung dafür, warum es
so schwer zu finden war. Aber kein Grund zu nörgeln, denn auch wenn uns das Higgs Teilchen, für das Bisschen Masse,
so viele Probleme gemacht hat, können wir über die Masse doch glücklich sein, weil sie es uns erlaubt einfach mal
nichts zu tun.