Heinz R. Pagels Cosmic Code - Globale-Evolution TV

sung der symmetrischen Gleichungen ist asymmetrisch. Die Asymmetrie ist für die verschiedenen
Gluonenmassen und die Unterschiede in der Stärke der schwachen und der
elektromagnetischen Wechselwirkung verantwortlich.
Die Gluonen allein hätten die Symmetrie nicht spontan brechen und sich selbst verschiedene
Massen zuteilen können. Das Weinberg-Salam-Modell führte noch ein weiteres
Quant ein, das sogenannte Higgs-Teilchen nach dem theoretischen Physiker Peter
Higgs, der als einer der ersten die Bedeutung dieses Teilchens beim spontanen Brechen
der Symmetrie erkannte. Das Higgs-Teilchen ist wie der Mensch, der die symmetrische
Akrobatenpyramide anstößt oder als erster seinen Salatteller nimmt - seine Rolle besteht
darin, die perfekte Symmetrie zu brechen. Neben den schwachen Gluonen, W + , W - und
Z 0 , muss es also auch Higgs-Teilchen geben, und die meisten theoretischen Physiker sind
überzeugt davon, dass alle diese hypothetischen Teilchen entdeckt werden, sobald es
Beschleuniger gibt, die die zu ihrer Erschaffung erforderlichen Energien erzeugen können.
Das wird Teil der Experimentalphysik in den achtziger Jahren werden.
Die Theorie von Weinberg und Salam hat den Physikern gezeigt, wie man mit Hilfe der
geometrischen Vorstellungen von der Eichsymmetrie eine wichtige Aufgabenstellung in
der realen Physik lösen konnte, nämlich die Vereinheitlichung der schwachen und der
elektromagnetischen Wechselwirkung. Aber als die Arbeit erschien, nahm sie kaum jemand
zur Kenntnis. Sie wurde nicht deshalb ignoriert, weil Weinberg und Salam unbekannte
Physiker waren; beide Autoren hatten sich mit anderen Arbeiten schon einen
Namen gemacht. Sie fand nur deshalb keinen Widerhall, weil das zweite große Hindernis
für das Funktionieren der Eichsymmetrien, nämlich die Entwicklung eines Renormierungsverfahrens,
noch nicht überwunden war. Viele Physiker meinten, wenn man mit
diesem Modell Quantenprozesse zu berechnen anfinge, bekäme man allerlei unendliche
Größen heraus, und die Theorie müsste sich als unsinnig herausstellen. Diese unerfreuliche
Situation sollte sich allerdings bald ändern.
Der erste große Durchbruch erfolgte 1969 mit den Arbeiten der mathematischen Physiker
Ludwig Faddejew und V. N. Popow in der Sowjetunion. Sie entwickelten ein neues,
leistungsfähiges Verfahren zur mathematischen Beschreibung des Quantenproblems der
Eichfeldtheorien. In einer Erweiterung ihrer Arbeiten wies ein junger holländischer
Physiker, Gerhard t'Hooft, 1971 durch direkte Berechnung nach, wie man die Feldtheoriemodelle
vom Typ Weinberg-Salam renormieren konnte, und das erregte Aufmerksamkeit.
Der formale Beweis für die Renormierbarkeit der Yang-Mills-Feldtheorie wurde
1972 durch den koreanisch-amerikanischen Physiker Benjamin W. Lee in Zusammenarbeit
mit dem französischen Physiker Jean Zinn-Justin erbracht. Diese mathematischen
Verfahren führten die Renormierungsprozedur für die Yang-Mills-Eichfeldtheorien auf
die Höhe der elektromagnetischen Theorie. Damit war die letzte Hürde für die Aufstellung
realistischer Eichfeldtheorien genommen, und die Revolution der Eichfeldtheorie
kam in Gang.
Nachdem das Konzept vom Eichfeld als einheitliche Theorie der elektromagnetischen
und der schwachen Wechselwirkung fest etabliert worden war, versuchten die theoretischen
Physiker jetzt, es bei einer anderen der vier Wechselwirkungen, nämlich der starken
Wechselwirkung, anzuwenden. Die Experimentalphysiker hatten schon bestätigt, dass die
Hadronen, die Teilchen mit starker Wechselwirkung, aus Quarks aufgebaut waren. Aber
was hielt die Quarks in den Hadronen zusammen? Hier kam den theoretischen Physikern
die Vorstellung von den Eichfeldern zu Hilfe, Warum konnte man die Quarks nicht mit
einer neuen Reihe von Gluonen binden, deren Existenz von einer Eichsymmetrie gefor-
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