Ontologische und epistemologische Analyse des Higgs-Mechanismus im minimalen Standardmodell

• Applicant: Professor Dr. Robert Harlander
• Subject Area: Theoretical Philosophy
• Term: from 2010 to 2015
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 167241944

Eines der herausragenden Ziele der Forschung am LHC ist es, den Ursprung der Teilchenmassen zu erklären. Seit vielen Jahren nimmt der Higgs-Mechanismus unter den entsprechenden theoretischen Modellen eine herausragende Stellung ein. Mit einem einzigen, noch unbekannten neuen Parameter, der Higgs-Masse. sichert er nicht nur die innere Konsistenz der Theorie, sondern hält bislang auch allen experimentellen Tests stand. Eine stichhaltige Bestätigung des Higgs-Mechanismus erfordert jedoch den Nachweis eines neuen physikalischen Teilchens, des so genannten Higgs-Bosons. Doch trotz seiner Einfachheit, Flexibilität und Vereinbarkeit mit den experimentellen Befunden steht eine große Zahl von Physikern dem Higgs-Mechanismus sehr skeptisch gegenüber. Die Gründe dafür sind zahlreich und auch vielfach in der physikalischen Literatur dokumentiert. Sie haben im Laufe der Jahre zu einer Fülle von alternativen Theorien geführt, von denen jedoch keine den Higgs-Mechanismus verdrängen konnte. Ziel des beantragten Projektes ist es, dieses überraschende Dilemma einer Theorie bzw. eines zentralen Bestandteils einer in wesentlichen Aspekten bestätigten Rahmentheorie, nämlich einerseits einfach und experimentell viel versprechend, andererseits aber theoretisch nur schwer motivierbar zu sein, unter wissenschaftsphilosophischen Gesichtspunkten zu beleuchten. Dabei gehen die Antragssteller davon aus. dass die im Rahmen des Higgs-Mechanismus auftretenden Argumente typischerweise ontologische und epistemologische Fragen involvieren. In ontologischer Hinsicht geht es um den Status des Higgs-Teilchens im Vergleich zu anderen Elementarteilchen der Rahmentheorie und die generelle Frage, wie (gebrochene) Eichsymmetrien und die sich aus ihnen ergebenden Entitäten realistisch zu interpretieren sind. Epistemologisch gesehen geht es um die Interaktion der verschiedenen Teile des Higgs-Mechanismus (Lagrangefunktion, spontane Symmetrieberechnung, Quantisierung), den Vorwurf, eine ad hoc-Lösung eines Problems im Standardmodell zu sein, und die genauere Bestimmung seiner Einfachheit. Pragmatische Kriterien wie die Einfachheit verbinden das vorliegende Projekt auch mit der bereits genehmigten empirischen Untersuchung der epistemischen Dynamik der Modellentwicklung am LHC, so dass sich aus der geplanten Anbindung des Projekts an die Wuppertaler Arbeitsgruppe Synergieeffekte ergeben.

• DFG Programme: Research Grants
• International Connection: USA
• Participating Persons: Professor Dr. Michael Krämer; Professor Dr. Holger Lyre; Professor Dr. Michael Stöltzner