Higgs-Supra-Ferro-Symmetriebrechung[]
Problem der Elektroschwachen Vereinigung: Austauschbosonen sollten ähnliche Massen haben (alle sollten keine Masse haben). Nun ist aber Photon masselos, wohingegen Z0 und Ws sehr wohl Masse besitzen. Man behilft sich mit dem Konzept der Spontanen Symmetriebrechung. Betrachte folgende Analogien:
- spontane Mangetisierung von Ferromagnetika unterhalb der Curietemperatur. Spins sind dann nicht mehr isotrop, sondern ausgerichtet (Symmetriebrechung). Da jetzt ne Kraft notwendig ist, um die Spinrichtung zu ändern haben die "Träger der magnetischen Eigenschaft" eine "Masse".
- Supraleitung: Magnetfeld hat nur eine endliche Eindringtiefe in den Supraleiter. Beobachter im Supraleiter würde dem Photon als Träger des Magnetfeldes eine endliche Masse zuschreiben.
- Die Symmetrie wird durch die Cooperpaare gebrochen: Im Grundzustand ist die Phase eines Cooper-Paares durch die der anderen festgelegt, ist also nicht isotrop.
In Analogie zu dem Photon, das unterhalb der kritischen Temperatur im Supraleiter plötzlich "Masse besitzt", verfährt man auch mit den Austauschbosonen der elektroschwachen WW: Bei hohen Temperaturen sind sie alle masselos wie das Photon, wohingegen unterhalb einer bestimmten kritischen Temperatur ein Phasenübergang stattfindet und Z0 sowie die Ws Masse gewinnen. Diese Massen werden durch sog. Higgs-Felder erzeugt ("Photonenmasse" wird bei Supraleitung durch korrelierte Cooper-Paare "erzeugt"). Es gibt 4 Higgs-Felder, für jedes Boson eines. Unterhalb der kritischen Temperatur absorbieren Z0 und die Ws die Quanten ihres Higgsfeldes und erhalten somit ihre Masse. Das Photon hingegen bleibt masselos, weswegen es ein freies Higgs-Boson geben muss -> nach diesem suchen sie alle wie wild am CERN..