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Bohr'sches Atom-Modell
Spuren von Elementarteilchen
Kernforschungszentrum CERN
Kernforschungszentrum DESY
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Elementarteilchen
Elementarteilchen werden durch ihre charakteristischen Eigenschaften
Ladung, Masse und Spin gekennzeichnet.
Alle fundamentalen Elementarteilchen erhalten ihre Masse durch die Wechselwirkung mit dem allgegenwärtigen Higgs-Feld.
Das Higgs-Teilchen selbst wurde erstmals 2012 im Teilchenbeschleuniger LHC des Kernforschungszentrums CERN nachgewiesen.
Zwischen den Elementarteilchen wirken vier Kräfte, auch Wechselwirkungen genannt. Sie werden von den Bosonen auf andere Teilchen übertragen. Zu den Bosonen gehören die Gluonen, die W- und Z- Bosonen, die Photonen und die Gravitonen.
| Wechselwirkungen |
Wirkungsweise |
Kraft übertragende Teilchen |
| 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 |
Bosonen haben einen ganzzahligen Spin. Zur Abgrenzung von den Bosonen bezeichnet man die Quarks und die Leptonen,
die einen ungeraden Spin haben, 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 leichten Leptonen und die Quarks sind nach heutigem Wissen nicht weiter teilbar.
Sie sind also nicht, wie die schweren Hadronen, aus Quarks zusammengesetzt.
Elementare Teilchen
(unteilbar) |
Bosonen
Spin= 0,1 |
Spin= 1 |
Photon, Gluon, Graviton, W- und Z-Boson |
| Spin= 0 |
Higgs-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 |
Subatomare Teilchen
(zusammengesetzt)
Hadronen
(griech. hadros = schwer) |
Bosonen
Spin= 0,1 |
Mesonen
(Quark + Antiquark)
(griech. tó méson = das Mittlere) |
Pion, Kaon, η-, η', ρ-, ω-, φ-, J/ψ-, B-, D-, Ds- und Y-Meson |
Fermionen
Spin= 1/2 |
Baryonen
(3 Quarks)
(griech. barýs = gewichtig) |
Proton und Neutron (Nukleonen), Hyperonen |
Insgesamt wurden bisher über 100 Elementarteilchen entdeckt.
Erforscht wird die Welt der Elementarteilchen bei DESY und im CERN, 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 LHC (Large Hadron Collider) angesehen. Ein sehr beeindruckendes Erlebnis.
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