The Higgs Field, explained - Don Lincoln

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TED-Ed


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Übersetzung: Lotta Glotta Lektorat: Ninja Katja Horr
00:06
Without a doubt,
0
6547
868
Ohne Zweifel,
00:07
the most exciting scientific observation of 2012
1
7415
2759
die aufregendste wissenschaftliche Beobachtung des Jahres 2012
00:10
was the discovery of a new particle
2
10174
1913
war die Entdeckung eines neuen Teilchens im CERN Labor,
00:12
at the CERN laboratory
3
12087
1060
00:13
that could be the Higgs boson,
4
13147
2059
bei dem es sich um das Higgs-Boson handeln könnte,
00:15
a particle named after physicist Peter Higgs.
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15206
3414
ein Teilchen benannt nach dem Physiker Peter Higgs.
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The Higgs Field is thought to give mass
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18620
1256
Das Higgs-Feld soll subatomaren Elementarteilchen Masse geben,
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to fundamental, subatomic particles
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1716
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like the quarks
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21592
879
wie Quarks und Leptonen,
00:22
and leptons
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582
00:23
that make up ordinary matter.
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23053
1902
aus denen gewöhnliche Materie aufgebaut ist.
00:24
The Higgs bosons are wiggles in the field,
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2596
Higgs-Bosonen sind Zuckungen im Feld,
00:27
like the bump you see
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27551
884
wie die Welle, die man sieht
00:28
when you twitch a rope.
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28435
1502
wenn man ein Seil anschlägt.
00:29
But how does this field give mass to particles?
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29937
2725
Aber wie verleiht das Feld Elementarteilchen Masse?
00:32
If this sounds confusing to you,
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1778
Sollte das verwirrend klingen,
00:34
you're not alone.
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ist man damit nicht allein.
00:35
In 1993, the British Science Minister
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Im Jahr 1993 forderte der britische Wissenschaftsminister
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challenged physicists to invent a simple way
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Physiker heraus, eine einfache Art und Weise zu erfinden,
00:40
to understand all this Higgs stuff.
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40715
2013
um das ganze Higgs-Zeug zu verstehen.
00:42
The prize was a bottle of quality champagne.
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2464
Der Preis war eine Flasche edlen Champagners.
00:45
The winning explanation went something like this:
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2618
Die Gewinnererklärung ging ungefähr so:
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Suppose there's a large cocktail party
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1888
Man stelle sich eine große Cocktail Party mit lauter Teilchenphysikern
00:49
at the CERN laboratory
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1032
00:50
filled with particle physics researchers.
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50730
2593
im CERN Laboratorium vor.
00:53
This crowd of physicists represents the Higgs field.
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3095
Diese Gruppe Physiker repräsentiert das Higgs-Feld.
00:56
If a tax collector entered the party,
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56418
2242
Betritt nun ein Finanzbeamter die Party,
00:58
nobody would want to talk to them,
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58660
1348
würde niemand mit ihm sprechen wollen,
01:00
and they could very easily cross the room
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60008
1961
er könnte einfach den Raum durchqueren,
01:01
to get to the bar.
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61969
1295
um an die Bar zu gelangen.
01:03
The tax collector wouldn't interact with the crowd
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63264
2239
Der Finanzbeamte würde nicht mit der Menge interagieren,
01:05
in much the same way
31
65503
1304
01:06
that some particles don't interact with the Higgs field.
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66807
2834
genauso wenig, wie einige Teilchen nicht mit dem Higgs-Feld wechselwirken.
01:09
The particles that don't interact,
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69641
1571
Teilchen, die nicht wechselwirken,
01:11
like photons for example,
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71212
1685
wie z.B. Photonen,
01:12
are called massless.
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72897
1544
werden als masselos bezeichnet.
01:14
Now, suppose that Peter Higgs entered the same room,
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74441
2745
Nehmen wir nun an, Peter Higgs würde den selben Raum betreten,
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perhaps in search of a pint.
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77186
1844
vielleicht auf der Suche nach einem Bier.
01:19
In this case, the physicists
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79030
1062
Die Physiker würden sich sofort um Higgs scharen,
01:20
will immediately crowd around Higgs
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80092
1930
um mit ihm die Anstrengungen
01:22
to discuss with him
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82022
1133
01:23
their efforts to measure the properties
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1707
bei der Bestimmung der Eigenschaften
01:24
of his namesake boson.
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84862
1704
des nach ihm benannten Bosons zu diskutieren.
01:26
Because he interacts strongly with the crowd,
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86566
2197
Weil er stark mit der Menge interagiert,
01:28
Higgs will move slowly across the room.
44
88763
2167
wird sich Higgs langsam durch den Raum bewegen.
01:30
Continuing our analogy,
45
90930
1264
Zurück zur Analogie:
01:32
Higgs has become a massive particle
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92194
1732
Higgs wurde zu einem massiven Teilchen,
01:33
through his interactions with the field.
47
93926
2113
auf Grund seiner Interaktion mit dem Feld.
01:36
So, if that's the Higgs field,
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96039
1909
Wenn dies also das Higgs-Feld ist,
01:37
how does the Higgs boson fit into all of this?
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97948
2372
wie passt nun das Boson in all dies?
01:40
Let's pretend our crowd of party goers
50
100320
1857
Nehmen wir an, die Menge der Feiernden
01:42
is uniformly spread across the room.
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102177
2375
ist gleichförmig über den Raum verteilt.
01:44
Now suppose someone pops their head in the door
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104552
2405
Angenommen, jemand steckt den Kopf in den Raum,
01:46
to report a rumor of a discovery
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106957
1385
um ein Gerücht über eine Entdeckung
01:48
at some distant, rival laboratory.
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2335
in einem fernen Konkurrenzlabor zu verbreiten.
01:50
People near the door will hear the rumor,
55
110677
1996
Leute in der Nähe der Tür werden das Gerücht hören,
01:52
but people far away won't,
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112673
1585
die Leute weiter weg nicht,
01:54
so they'll move closer to the door to ask.
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114258
1880
sie werden sich also der Tür nähern, um nachzufragen.
01:56
This will create a clump in the crowd.
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116138
2159
In der Menge führt das zu Grüppchen.
01:58
As people have heard the rumor,
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118297
1549
Haben die Leute das Gerücht gehört,
01:59
they will return to their original positions
60
119846
1412
werden sie an ihren Platz zurückkehren, um die Folgen zu besprechen,
02:01
to discuss its implications,
61
121258
1862
02:03
but people further away will then ask what's going on.
62
123120
3058
die Leute weiter weg werden fragen, was vor sich geht.
02:06
The result will be a clump in the crowd
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126178
1889
Das Grüppchen breitet sich in der Menge
02:08
that moves across the room.
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128067
1691
durch den gesamten Raum aus.
02:09
This clump is analogous to the Higgs boson.
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129758
2776
Das Grüppchen entspricht dem Higgs-Boson.
02:12
It is important to remember
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132534
1229
Es ist wichtig zu verstehen,
02:13
that it is not that massive particles
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133763
1860
dass die massiven Teilchen
02:15
interact more with the Higgs field.
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135623
1749
nicht stärker mit dem Higgs-Feld interagieren
02:17
In our analogy of the party,
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137372
1534
In unserer Analogie der Feier
02:18
all particles are equal until they enter the room.
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138906
2770
sind alle Teilchen gleich, bis sie den Raum betreten.
02:21
Both Peter Higgs and the tax collector have zero mass.
71
141676
2944
Sowohl Peter Higgs als auch der Finanzbeamte haben keine Masse.
02:24
It is the interaction with the crowd
72
144620
1892
Es ist die Wechselwirkung mit der Menge,
02:26
that causes them to gain mass.
73
146512
2079
die eine Zunahme ihrer Masse verursacht.
02:28
I'll say that again.
74
148591
1399
Ich sage das nochmal:
02:29
Mass comes from interactions with a field.
75
149990
3046
Die Masse ergibt sich aus der Wechselwirkung mit dem Feld,
02:33
So, let's recap.
76
153036
1452
Zur Wiederholung:
02:34
A particle gets more or less mass
77
154488
1810
Ein Teilchen nimmt mehr oder wenig Masse an,
02:36
depending on how it interacts with a field,
78
156298
1828
je nach Wechselwirkung mit dem Feld,
02:38
just like different people will move through the crowd
79
158126
2132
ähnlich wie Leute sich je nach ihrer Beliebtheit
02:40
at different speeds depending on their popularity.
80
160258
3682
unterschiedlich schnell durch die Menge bewegen werden.
02:43
And the Higgs boson is just a clump in the field,
81
163940
1093
Das Higgs-Boson ist nur ein Klumpen im Feld,
02:45
like a rumor crossing the room.
82
165033
2064
wie ein Gerücht, dass sich verbreitet.
02:47
Of course, this analogy is just that --
83
167097
1848
Natürlich ist diese Analogie eben --
02:48
an analogy,
84
168945
1220
eine Analogie,
02:50
but it's the best analogy
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170165
1150
aber es ist die beste,
02:51
anyone has come up with so far.
86
171315
1803
die bisher geliefert wurde.
02:53
So, that's it.
87
173118
1192
Das war's.
02:54
That's what the Higgs Field
88
174310
861
Darum geht es
02:55
and the Higgs boson is all about.
89
175171
2106
beim Higgs-Feld und dem Higgs-Boson.
02:57
Continuing research will tell us if we found it,
90
177277
2141
Künftige Forschung wird zeigen, ob wir es finden werden
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and the reward will probably be more
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179418
1758
und es wird vermutlich um mehr gehen,
03:01
than just a bottle of champagne.
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181176
2367
als nur um eine Flasche Champagner.
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