Zusammenfassung
Gibt es zusätzliche Raumdimensionen? Was ist die Supersymmetrie, und stecken im Higgs-Boson in Wirklichkeit weitere Teilchen? In der wissenschaftlichen Literatur existiert eine unüberschaubare Anzahl von Vorschlägen, welche neuen Phänomene uns am LHC und zukünftigen Beschleunigerexperimenten erwarten könnten. Daher ist jeder Versuch der Vollständigkeit hoffnungslos zum Scheitern verurteilt. Ich versuche daher, Beispiele für einige der populärsten Kategorien zu bringen, und dabei auf Lösungsvorschläge für die oben besprochenen Probleme des Standardmodells einzugehen, sofern sie für den LHC relevant sind.
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Notes
- 1.
In den sogenannten Composite-Higgs-Modellen neuerer Bauart werden zusätzliche Symmetrien bemüht, um die Masse des Higgs-Teilchens niedrig zu halten, aber das ist für unsere Zwecke eine technische Feinheit.
- 2.
Ein Cartoonist machte einmal die scherzhafte Prognose, dass eines Tages ganze Wälder abgeholzt würden, um das Papier für die vielen Supersymmetrie-Veröffentlichungen bereitzustellen.
- 3.
Genau genommen erhält man im Allgemeinen eine quantenmechanische Überlagerung der beiden Möglichkeiten, aber das ist ein technisches Detail.
- 4.
Man handelt sich aber zunächst ein neues, ähnliches Problem ein: Man muss erklären, weshalb die neuen Dimensionen diese ungewöhnliche Größe beibehalten und nicht makroskopisch groß werden oder zusammenzurren.
- 5.
Es gibt andere interessante Zugänge zur Quantengravitation, deren Verbindung mit der Teilchenphysik aber weniger klar ist. Daher bin ich hier parteiisch und bespreche nur den Superstring.
- 6.
Die populäre Erklärung, dass die verschiedenen „Schwingungen“ der Strings die verschiedenen bekannten Teilchen ergeben, ist eher unzutreffend. Schwingungsanregungen des Strings sind typischerweise viel schwerer als die Teilchen des Standardmodells.
- 7.
Neben der Forderung, dass die Ausmaße der sechs neuen Dimensionen stabil sein und nicht auseinanderlaufen oder kollabieren sollten, muss auch die relative Kleinheit der Dunklen Energie gegenüber der Planckskala korrekt beschrieben werden. Dies stellt aufgrund der oben beschriebenen Feineinstellung bereits eine sehr starke Einschränkung dar.
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Knochel, A. (2016). Einige Modelle und Theorien. In: Neustart des LHC: neue Physik. essentials. Springer Spektrum, Wiesbaden. https://doi.org/10.1007/978-3-658-13907-0_5
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