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Die Vereinigung der Wechselwirkungen (WW) - 
Einführung in die Theorie der elektroschwachen WW 
 
Wenn wir heute ganz selbstverständlich von der elektromagnetischen Wechselwirkung sprechen, denkt niemand mehr daran, dass Elektrizität und Magnetismus einmal als zwei unterschiedliche Phänomene mit jeweils eigener Kraftwirkung betrachtet wurden. Die erste Brücke zwischen den beiden Phänomenen schlug Oerstedt im Jahre 1820 durch seine Entdeckung, dass stromdurchflossene Leiter eine magnetische Wirkung besitzen. Es war Maxwell, der 1861-64 mit seinen berühmten Gleichungen eine gemeinsame Formulierung aufstellte und so beide Phänomene vereinigte. James Clerk Maxwell (1831 - 1879)

Wir kennen heute vier fundamentale Wechselwirkungen, die starke, die elektromagnetische, die schwache und die Gravitation zu ausführlichen Informationen über die vier fundamentalen Wechselwirkungen. Unter der "Vereinigung von Wechselwirkungen" versteht man das Aufstellen einer Theorie, die zwei oder mehr der fundamentalen Wechselwirkungen in einem Erklärungsmodell zusammenfasst.   
Die Vereinigung von Wechselwirkungen
ist eines der großen Ziele der Teilchenphysiker. Gelungen ist es bisher nur für die schwache und elektromagnetische Wechselwirkung, die in der sogenannten elektroschwachen Theorie eine gemeinsame Formulierung fanden.  
Dieses Kapitel der Vereinigung der Wechselwirkungen beschäftigt sich daher ausschließlich mit der elektroschwachen Theorie. 
symbolische Vereinigung von elektromagnetischer und schwacher Wechselwirkung

Bei der Entwicklung einer elektroschwachen Theorie versuchte man, das masselose Photon und die drei schweren Austauschbosonen der schwachen Wechselwirkung (Z0, W+ und W-) zu einer Familie zusammenzufassen.
Eine einfache Betrachtung - von unserem heutigen Wissensstand aus - verdeutlicht, warum es naheliegt, schwache und elektromagnetische Wechselwirkung zu "vereinigen".  
Jeder elektromagnetische Prozess wird von einem elektrisch ungeladenen Photon vermittelt. Da auch das Z0 ungeladen ist, spricht - naiv betrachtet - nichts dagegen, dass der gleiche Prozess auch schwach "ablaufen" kann, also durch die Vermittlung eines Z0 zustande kommt. Wir wissen, dass tatsächlich
jeder elektromagnetische Prozess in der Gesamtamplitude einen - wenn auch bei kleinen Energien - geringen Beitrag des analogen schwachen Prozesses enthält zu weiteren Informationen über 'schwache Beiträge' zu elektromagnetischen Prozessen  
Es liegt daher nahe, Photon und Z0 zu einer Familie gehörig zu betrachten.   
Die Theorie, in der diese Familie aufgrund einer Symmetrieeigenschaft (ausgedrückt durch den schwachen Isospin T) gebildet wird, ist die geforderte elektroschwache Vereinigung.

Das Photon ist masselos.
Welche Masse (in GeV/c
2) besitzt
in etwa das Z
0-Boson? 
 
Eingabe (ganze Zahl):  
GeV/c2 
Kommentar: 

Zunächst werfen wir einen Blick auf die historische Entwicklung dieser Theorie. 
 
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