Wie viel vom Standardmodell hätte in einer Welt ohne Computer entdeckt werden können?

Ich habe 1965 mit der experimentellen Elementarteilchenphysik angefangen, als wir den Prototyp einer Funkenkammer für kosmische Strahlung unter Verwendung eines Magnetfelds bauten.

Zu dieser Zeit gab es in Griechenland Computer in der Armee und wir mussten Programme und Daten auf Lochkarten zur Verarbeitung in die Armeestation bringen. Sogar diese primitiven Computer waren notwendig, um an angesammelte Daten zu kommen.

Damals war das Standardmodell nicht einmal ein Funkeln in den Augen der Theoretiker.

Welche der fundamentalen Teilchen des Standardmodells wurden ohne Hilfe von Computern entdeckt?

Die damals experimentell bekannten Teilchen waren Protonen, Neutronen, Elektronen, Myonen, Gammastrahlen und Elektron-Neutrinos aus Zerfällen des Neutrons. Von diesen sind im Standardmodell nur Myonen, Gammas, Elektron-Neutrinos und Elektronen fundamental. In Beschleunigern hatten Streuexperimente begonnen und Wolken- und Blasenkammern zeigten neue Teilchen. Es wurden bereits primitive Computer verwendet.

Welche der fundamentalen Teilchen des Standardmodells lassen sich im Prinzip ohne Hilfe von Computern experimentell nachweisen?

Das Elektron (Kathoden), das Myon (kosmische Strahlung) und das Photon und das Elektron-Neutrino zerfallen aus Neutronen in kernphysikalischen Experimenten.

Der Rest in der Tabelle hängt davon ab, ihre Anwesenheit durch das ausgeklügelte Standardmodell der Teilchenphysik zu berechnen, hauptsächlich durch Symmetriebeziehungen, und dann die Theorie mit Daten durch viel Computerleistung zu validieren. Im Quantenregime elementarer Wechselwirkungen sind die Vorhersagen probabilistisch und große Statistiken benötigen viel Rechenleistung.

Welche der fundamentalen Teilchen des Standardmodells wurden von Theoretikern ohne Hilfe von Computern vorgeschlagen?

Keine, das Elektron-Neutrino wurde aus der Kinematik postuliert, nicht aus einer Standard-Modelltheorie. Computer waren und sind notwendig, um die Daten zu verarbeiten, die die Theorie validieren werden.

Die Antwort lautet also: keine Computer, kein Standardmodell.

Ich bin mit der obigen Antwort von anna v nicht einverstanden (obwohl ich ihre Erfahrung in der experimentellen Teilchenphysik zutiefst respektiere). Es stimmt zwar, dass Computer fast von Anfang an zur Unterstützung der Experimentatoren bei der Datenverarbeitung eingesetzt wurden, aber zu keinem Zeitpunkt waren sie unbedingt erforderlich . Es gibt keine Berechnung, die ein Computer macht, die ein Mensch nicht auch machen könnte.

Das maßgebliche Wort im Obigen ist natürlich „eventuell“. Ein Team von Menschen, das sich die Daten der Blasenkammer ansieht, hätte sie schließlich auf die gleiche Weise verarbeiten können, wie es ein Computer tun würde. Sogar die Daten des LHC könnten technisch von einigen hunderttausend Menschen verarbeitet werden, die einige hundert Jahre lang rechnen. Es hätte nach heutigen Maßstäben wahrscheinlich unpraktisch viel Zeit in Anspruch genommen, aber nichts hindert uns daran, die erforderlichen Daten ohne Computer zu sammeln und zu analysieren, solange Sie genügend Zeit einplanen.

Selbst heute stark rechenintensive Bereiche wie die Gitter-QCD basieren immer noch auf Methoden, die von einem Menschen mit genügend Zeit noch implementiert werden könnten. Der einzige Vorteil, den Computer bieten, ist die Geschwindigkeit.