Die Elementarteilchen im Standardmodell: violett: Quarks; grün: Leptonen; rot: Austauschteilchen; gelb: Higgs-Boson [Quelle: Wikipedia] |
Materie besteht nach dem Standardmodell der Physik aus Fermionen und nicht-elementaren Teilchen, die aus Fermionen aufgebaut sind. Fermionen existieren demnach in zwei Varianten: als Quarks, die der starken Wechselwirkung unterliegen (auch Farbwechselwirkung genannt), und aus Leptonen, die der elektroschwachen Wechselwirkung unterliegen, also der Kombination aus Elektromagnetismus und schwacher Wechselwirkung. Zu den Leptonen gehören das Elektron ebenso wie die verschiedenen Neutrinos.
Zu jedem der Elementarteilchen gibt es dabei ein Antiteilchen. Sowohl Leptonen als auch Quarks unterscheidet man zudem in Generationen. Zu jeder Generation gehören zwei Partner (etwa Elektron und Elektron-Neutrino), die bei Umwandlungen meist gemeinsam auftreten, aber sich bezüglich der elektroschwachen Wechselwirkung unterschiedlich verhalten. Von Generation zu Generation wächst die Masse. Allen Fermionen gemeinsam ist ein halbzahliger Spin.
Für die Wechselwirkungen zwischen den Fermionen sind die Vektor- oder Eichbosonen
Wechselwirkung innerhalb eines Neutrons (Beispiel). Die Gluonen sind dargestellt als Punkte mit der Farbladung im Zentrum und der Antifarbe am Rand. |
Etwas abseits steht in diesem Bild das Higgs-Boson: Es vermittelt keine Wechselwirkung und ist damit auch nicht als Austauschteilchen tätig. Stattdessen hat es eine andere wichtige Funktion. Dass die schwache Wechselwirkung so schwach ist, lässt sich nur dadurch erklären, dass ihre Austauschteilchen, die Z- und W-Bosonen, besonders schwer ausfallen (und sich, anschaulich formuliert, nicht besonders weit bewegen können, ohne zu zerfallen). Das W-Boson ist zum Beispiel 80 Mal so schwer wie ein Proton und hat damit etwa die Masse eines Kalium-Atoms.
mehr:
- Das Standardmodell, es hält... und hält... und hält... (Matthias Matting, Telepolis, 14.05.2015)
Alpha Centauri 153 7x17) Was sind Quarks Prof. Harald Lesch Doku [14:34]
Veröffentlicht am 25.08.2013
http://dokublog2013.wordpress.com/ In der Sendereihe Alpha Centauri im Bildungskanal BR-alpha des Bayerischen Rundfunks beantwortet Prof. Dr. Harald Lesch in jeweils ca. 15-minütigen Folgen Fragestellungen aus der Physik, insbesondere Astronomie und Astrophysik, in laienverständlicher und lockerer Form. Besondere Kennzeichen der Sendung sind die populärwissenschaftlichen Themen und Titelformulierungen z.B. Was war vor dem Big Bang?, Sind wir allein im Universum? oder Gibt es Schnaps im Weltraum?, die an Schulunterricht erinnernde Studiodekoration, der sparsame Einsatz von Anschauungsmaterial, sowie der emotionale und gestenreiche Vortragsstil des Moderators.
Zitate:
siehe auch:»Die Summe der Ruhemassen der [drei] Quarks ergibt ein Drittel der Masse des Protons. Die Masse des Protons besteht daher zu zwei Dritteln aus der Bindungsenergie zwischen den Quarks!«
- Heute vor 40 Jahren – 11. November 1974: Die Entdeckung des Charm-Quark (Post, 11.11.2014)
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