Elementarteilchen
Elementarteilchen werden durch ihre charakteristischen Eigenschaften
Ladung, Masse und Spin gekennzeichnet.
Zwischen den Elementarteilchen wirken vier Kräfte, auch Wechselwirkungen genannt.
| Wechselwirkungen |
Wirkungsweise |
Kraft übertragende Teilchen (Bosonen) |
| starke Kernkraft |
zwischen den Quarks |
Gluonen |
| schwache Kernkraft |
verwandelt Quarks in andere Quarks und Leptonen in andere Leptonen |
W- und Z- Bosonen |
| elektromagnetische Kraft |
zwischen elektrisch geladenen Teilchen |
Photonen |
| Gravitation (Schwerkraft) |
zwischen Sternen, Galaxien, im Sonnensystem, auf der Erde, ... |
Gravitonen |
Besondere Elementarteilchen sind die Bosonen. Sie übertragen die vier Kräfte und
haben einen ganzzahligen Spin. Zu den Bosonen gehören:
- Gluonen sind für die starke Kernkraft verantwortlich.
- W- und Z- Bosonen übertragen die schwache Kernkraft.
- Photonen (Lichtteilchen) übertragen elektromagnetische Kräfte.
- Die Gravitation kann man mit dem Austausch von Gravitonen erklären.
Zur Abgrenzung von den Bosonen bezeichnet man die Quarks und die Leptonen,
die einen ungeraden Spin haben, auch als Fermionen.
Zur Gruppe der Leptonen gehören auch die Neutrinos.
Der Name deutet schon an, dass sie sehr leicht und elektrisch neutral
sind. Von den Neutrinos git es drei Arten: Elektronen-Neutrinos,
Myonen-Neutrinos und Tauonen-Neutrinos.
Die Leptonen sind nach heutigem Wissen nicht weiter teilbar.
Sie sind also nicht, wie die Hadronen, aus Quarks oder anderen
Teilchen zusammengesetzt.
Elementare Teilchen
(unteilbar) |
Bosonen
Spin= 0 oder 1 |
|
Photon, Gluon, Graviton, W- und Z-Boson |
Fermionen
Spin= 1/2 |
Leptonen
(griech. leptos = leicht) |
Elektron, Myon, Tauon und drei Arten von Neutrinos. |
| Quarks |
Up- und Down-Quark,
Strange- und Charm-Quark,
Bottom- und Top-Quark |
Aus Quarks
zusammengesetzte
Teilchen |
Hadronen
(griech. hadros = schwer) |
Mesonen
bestehend aus
Quark und Antiquark |
Viele
Kombinationen möglich.
Zum Beispiel Pionen und Kaonen. |
Baryonen
bestehend aus
3 Quarks |
Noch mehr
mögliche Kombinationen.
Zum Beispiel die Nukleonen:
Proton und Neutron. |
Diese und ausführlichere Informationen zu Elementarteilchen finden Sie auf der Seite www.Quantenwelt.de
Das Standardmodell der Teilchenphysik sagt die Existenz eines Higgs-Teilchens voraus. Das raumfüllende Feld des Higgs-Teilchens soll
den Elementarteilchen ihre jeweilige Masse geben.
Insgesamt wurden bisher über 100 Elementarteilchen entdeckt.
Erforscht wird die Welt der Elementarteilchen bei DESY (Deutschland) und
im CERN (franz. sprechende Schweiz), dem größten internationalen
Kernforschungszentrum weltweit.
Im Frühjahr 2002 habe ich das Kernforschungszentrum CERN in Genf selbst besucht und mir den Teilchenbeschleuniger ATLAS, sowie den
Bau des neuen LHC (Large Hadron Collider) angesehen. Ein sehr beeindruckendes Erlebnis.
