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Wie kann ich Physiker sein und noch nichts zum Nobelpreis geschrieben haben? Eigentlich will ich mir das Thema ja nochmal in Ruhe ansehen, im x-ten Versuch endlich den Higgs-Mechanismus zu verstehen.
Aber: Den Physik-Nobelpreis erhalten haben 2008 für ihre Arbeit zu spontaner Symmetriebrechung Yoichiro Nambu, Makoto Kobayashi und Toshihide Maskawa. Eine wissenschaftliche Zusammenfassung der Geschichte der Forschung und den Ergebnissen der Laureaten findet sich wie immer auf nobelprize.org, ebenso auch “einfacher” gehaltene Zusammenfassungen. Ich muss mich dann wohl mit der theoretischeren Seite befassen, und im Detail ist es mir leider zu hoch, das gebe ich zu.
Die Idee der gebrochenen Symmetrien wurde übrigens schon 1928 von Heisenberg eingeführt, im Zusammenhang mit Magnetismus. Man kann es sich so vorstellen: Man nehme ein beliebiges Stück Metall und einen Magneten. Unsere Vorstellung ist die: Es gibt ganz viele winzigste Elementarmagneten, sowohl im Metall als auch im Magnet. Im Metall sind diese zufällig ausgerichtet, und ich kann das Metall drehen wie ich will, es wird nie makroskopisch eine Magnetwirkung auftreten, im Schnitt heben sich alle Elementarmagnete auf. Im Permanentmagnet verhält es sich aber so, dass es tatsächlich für die Elementarmagneten am günstigsten ist (es wird sich ja in der Natur immer der Zustand geringster Energie einstellen), sich alle in die gleiche Richtung zu drehen. Jetzt ist es nicht mehr egal, wie ich meinen Magnet drehe, die makroskopische Richtung der Magnetisierung wird sich mitdrehen.
Jetzt nehme ich ein Stück Eisen, das weist zunächst eine Symmetrie auf, denn egal wie ich sie drehe wird die durchschnittliche Ausrichtung aller Elementarmagnete davon nicht beeinflusst. Diese Symmetrie breche ich, wenn ich einen Magneten an das Eisen halte, denn dadurch richte ich die Elementarmagnete im Eisen aus.