Unterschied zwischen Higgs-Boson und String-Theorie

Hauptunterschied - Higgs Boson vs String Theory

Higgs-Boson ist ein grundlegendes Teilchen des Standardmodells. Die Stringtheorie ist jedoch eine theoretische Plattform, die über das Standardmodell hinausgeht. Higgs-Boson ist kein hypothetisches Teilchen mehr, da die Existenz von Higgs bereits bestätigt wurde. Die Stringtheorie ist jedoch keine vollständig entwickelte Theorie. Es wird noch entwickelt. Higgs-Boson ist das Teilchen, das anderen Teilchen Masse gibt. Die Stringtheorie ist keine Lösung für eine einzelne Frage, sondern es ist ein Versuch, alle grundlegenden Wechselwirkungen und auch die Art und Weise, wie Materie hergestellt wird, zu erklären. Dies ist der Hauptunterschied zwischen der Higgs-Boson- und der String-Theorie.

Dieser Artikel erklärt,

1. Was ist Higgs Boson - Definition, Theorie / Konzepte

2. Was ist Stringtheorie - Definition, Theorie / Konzepte

3. Was ist der Unterschied zwischen Higgs Boson und String Theory?

Was ist Higgs Boson?

In der Physik sind alle Kraftträger Bosonen und gehorchen daher der Bose-Einstein-Statistik. Im Gegensatz zu Fermions haben Bosonen ganzzahlige Spins. Es gibt verschiedene Arten von Bosonen, nämlich zusammengesetzte Bosonen, W⁺, W^-, Z⁰, Gluonen, Photon, Graviton und die Higgs. Gemäß dem Standardmodell werden Photonen und Gluonen als die vermittelnden Teilchen in Elektromagnetik bzw. für starke Wechselwirkungen angesehen. Auch W⁺- und Z-Bosonen sind die vermittelnden Teilchen in der schwachen Wechselwirkung. Darüber hinaus wird das Graviton als Kraftträger in der Gravitationswechselwirkung betrachtet.

Das Higgs-Boson, auch bekannt als Gott Partikel, ist ein Boson mit Null Spin. Es wurde nach einem britischen Physiker benannt; Peter Higgs. Higgs ist ein fundamentales Teilchen ohne elektrische Ladung oder Farbladung. Sie wird normalerweise mit dem Symbol „H ⁰”. Obwohl das Higgs ein vermittelndes Teilchen ist, ist es kein Kraftträger der grundlegenden Wechselwirkung.

Gemäß den Konzepten der Teilchenphysik vermitteln die vermittelnden Teilchen oder Kraftträger Wechselwirkungen mit ihren jeweiligen Feldern. Zum Beispiel vermittelt das Photon Wechselwirkungen mit dem elektromagnetischen Feld und es ist eine Quantenanregung des elektromagnetischen Feldes. In ähnlicher Weise vermittelt das Higgs-Boson mit dem Higgs-Feld, und es ist eine Quantenanregung des Higgs-Feldes. Gemäß dem Standardmodell interagiert das Higgs-Boson mit dem Higgs-Feld und gibt allen anderen Grundteilchen Masse. Daher gilt dieser Mechanismus als eines der wichtigsten Phänomene in der Wissenschaft.

Im Gegensatz zum Photon sind invariante Massen von Graviton oder Gluon gleich Null; Das Higgs-Boson ist ein massives Teilchen mit einer Masse im Bereich von 125 GeV / c² -126 GeV / c². Um ein Higgs-Boson zu erzeugen, ist daher viel Energie erforderlich. In einem Teilchenbeschleuniger werden geladene Teilchen beschleunigt und treffen aufeinander. Als Ergebnis wird die Energie der Teilchen gemäß der Einstein-Gleichung E = mc in Masse umgewandelt² . Um ein Higgs-Boson zu erzeugen, muss ein Teilchenbeschleuniger in der Lage sein, die Teilchen sehr nahe an der Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen, da das Higgs-Boson ein massives Teilchen ist. Im Jahr 2013 gab der Large Hadron Collider (LHC) am CERN jedoch bekannt, dass es ihm gelungen sei, das Higgs-Teilchen zu entdecken. Auch wenn das Standardmodell keine völlig akzeptable Geschichte von Materie und Energie ist, bestätigte die Existenz des Higgs-Partikels einige andere wichtige Vorhersagen des Standardmodells: Die Existenz des Higgs-Feldes, der Higgs-Mechanismus und die Art und Weise, wie Partikel ihr Wissen erhalten Masse.    

Higgs ist ein sehr instabiles Teilchen. Es wurde beobachtet, dass die Higgs-Partikel sofort nach ihrer Erzeugung in zwei Z-Bosonen, zwei W-Bosonen oder zwei Photonen zerfallen.

Gemäß dem Standardmodell war das Higgs-Teilchen bis zu seiner Entdeckung im Jahr 2013 ein hypothetisches Boson, das allen grundlegenden Teilchen Masse verleiht. Daher löste die Entdeckung des Higgs-Partikels (2012-2013) das tiefste Rätsel des Standardmodells. Der Higgs ist kein hypothetisches Teilchen mehr, sondern eine Realität. Die Entdeckung des Higgs-Bosons gilt als Meilenstein der fundamentalen Teilchenphysik und auch als Meilenstein der Menschheitsgeschichte.

Zusammenfassung der Wechselwirkungen zwischen bestimmten, vom Standardmodell beschriebenen Teilchen

Was ist die Stringtheorie?

Bis 1950 die beiden radikalen Theorien; Einsteins Relativitätstheorie und Quantenphysik schienen ausreichend zu sein, um die meisten der beobachteten physikalischen Phänomene / Merkmale im Universum zu erklären. Die beiden Theorien wurden verwendet, um die Dinge vom Ursprung des Universums bis zum endgültigen Schicksal der kosmologischen Objekte zu erklären. Nach und nach erkannten die Wissenschaftler jedoch, dass die beiden Theorien nicht ausreichten, um einige beobachtete Phänomene und Merkmale zu erklären. Daher mussten sie eine neue Theorie entwickeln, die diejenigen erklären könnte, die sich nicht durch Quantenphysik oder Relativitätstheorie erklären ließen. Der erste Versuch war das Standardmodell, das alle grundlegenden Teilchen erklärt, aus denen Materie besteht. Das Modell erklärte auch alle grundlegenden Wechselwirkungen im Universum mit einer Ausnahme; Die Gravitationswechselwirkung wurde in diesem Standardmodell nicht berücksichtigt. Daher ist das Standardmodell keine völlig vereinheitlichte Theorie. Es wurde erkannt, dass die Kombination der Gravitationswechselwirkung mit anderen drei grundlegenden Wechselwirkungen schwierig ist.

Die Stringtheorie ist ein theoretisches Modell, das auf eindimensionalen fundamentalen Objekten basiert. Diese Objekte sind als Strings bekannt, da sie für eindimensional gehalten werden. In der Stringtheorie können Saiten in verschiedenen Schwingungszuständen schwingen. Obwohl Saiten eindimensional sind, wirken sie beim Schwingen wie Partikel. Unterschiedliche Schwingungszustände von Saiten entsprechen verschiedenen Arten von Teilchen, deren Masse, Spin, Ladung und andere Eigenschaften von den Schwingungszuständen der Saiten bestimmt werden. Einer der Schwingungszustände der Saite entspricht dem als Graviton bezeichneten Vermittlungspartikel der Gravitationswechselwirkung. Daher wird die Stringtheorie als eine Theorie der Quantengravitation betrachtet. Die Stringtheorie umfasst alle grundlegenden Wechselwirkungen.

Die Strings in den Stringtheorien können entweder geschlossene oder offene Strings oder beides sein. Aus jeder Art dieser Strings kann man eine Stringtheorie entwickeln. Wenn er eine Stringtheorie nur für Bosonen entwickeln möchte, handelt es sich um eine bosonische Stringtheorie. Eine bosonische Stringtheorie erklärt alle grundlegenden Wechselwirkungen mit Ausnahme der Materie. Die bosonische Stringtheorie ist eine Theorie mit 26 Dimensionen. Wenn jemand jedoch eine Stringtheorie entwickeln möchte, die alle grundlegenden Wechselwirkungen sowie Materie erklären kann, ist eine spezielle Symmetrie zwischen den Bosonen (Kraftträgern) und den Fermionen (Materieteilchen), der sogenannten Supersymmetrie, erforderlich. Eine solche Stringtheorie ist als "Superstringtheorie" bekannt. Es gibt fünf Arten von Superstringtheorien, und sie werden immer noch entwickelt. Die letzte Revolution in der Stringtheorie ist die "M-Theorie", die sich noch in der Entwicklung befindet.

Ein Querschnitt eines quintischen Calabi-Yau-Verteilers

Unterschied zwischen Higgs-Boson und String-Theorie

Grundlegende Definition

Higgs-Boson: Higgs-Boson ist das Teilchen, das anderen Teilchen Masse gibt.

Stringtheorie: Die Stringtheorie ist ein theoretisches Modell, das die Art der Materie, grundlegende Wechselwirkungen usw. Zu erklären versucht.

Annehmbarkeit

Higgs-Boson: Die Existenz von Higgs-Boson wurde bestätigt.

Stringtheorie: Die Stringtheorie befindet sich noch in der Entwicklung.

Andere Ansichten

Higgs-Boson: Einige Physiker glauben, dass es mehr als ein Higgs-Boson geben kann.

Stringtheorie: Es gibt verschiedene Arten von Stringtheorien.

 Bildhöflichkeit:

„Calabi yau" Durch Jbourjai - Mathematica-Ausgabe - erstellt vom Autor (Public Domain) über Commons Wikimedia

"Elementare Teilcheninteraktionen" Von de: Benutzer: TriTertButoxy, Benutzer:Gesteuert - de: Image: Interactions.png (Public Domain) über Commons Wikimedia