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ScienceSource.info / Artikel / Physik

Die Elementarteilchen

Schon die alten Griechen glaubten an Elementarteilchen, zwar nicht in identischer Form wie wir heute davon ausgehen, doch in großen Zügen beschrieben sie bereits Teile wie wir diese durchaus auch heute noch in Gebrauch haben.
Man ging davon aus, dass jeder Stoff aus kleinsten, unteilbaren Teilchen besteht, den sogenannten Atomen. Der Begriff Atom kommt vom Griechischen Atomos, was so viel bedeutet, wie unteilbar.
Heute wissen wir, das auch das Atom weiter geteilt werden kann. Der Aufbau sieht wie folgt aus, in der Schale befinden sich elektrisch negativ geladene Elektronen, im Kern die Baryonen, positiv geladene Protonen und elektrisch neutrale Neutronen. Baryonen setzten sich jeweils wieder aus 3 Elementrateilchen, den Quarks, zusammen, im Gegensatz zu den Mesonen, die jeweils aus 2 Quarks bestehen. Im Proton befinden sich 2 up-Quarks und 1 down-Quark, im Neutron 1 u-Quark und ein d-Quark.
Auch diese Namen beziehen sich wiederum auf die elektrische Ladung, ein u-Quark hat die Ladung von +2/3 und ein d-Quark von -1/3.
Das Standartmodell repräsentiert ein relativ klassisches Bild der Teilchen in der Physik. Tatsächlich elementare Teilchen im Zeitalter von Stringtheorien und M-Theorie, vielleicht auch schon ein wenig veraltert, und auf jeden fall ein auf wackligen Beinen stehendes Modell.
Wir gliedern es in zwei Teile, die Materieteilchen auch Fermionen, und Austauschteilchen, die Bosonen.
Fermionen sind wieder in 2 Gruppen auf zu Teilen, die Leptonen und die Quarks.
Leptonen sind das Elektron und das Elektron-Neutrino, das Myon und das Myon-Neutrino so wie das Tauon und das Tauon-Neutrino.
Bei den Quarks gibt es das down-Quark, up-Quark, strange-Quark, charm-Quark, bottom-Quark und das top-Quark.
Ladung, Spin so wie Masse unterscheiden Leptonen untereinander so wie auch Quarks, eines haben aber alle gemeinsam, die wohl wichtigste Eigenschaft der Fermionen, das Pauli-Prinzip. Kurz zusammengefasst besagt es, dass sich nie 2 Teilchen an ein und der selben Stelle befinden dürfen. Das klingt im ersten Moment nicht weiter spektakulär, denn im Alltag erleben wir nichts anderes, doch dies unterscheidet sie grundsätzlich von den Bosonen.
Bosonen repräsentieren die Kräfte in der Physik, diese werden von diesen Übertragen. So ist das Photon das Überträgerteilchen der elektromagnetischen Kraft, doch damit nicht genug. Die starke Kraft wird gleich von 8 verschiedenen Gluonen übertragen, die Schwache Kraft von drei unterschiedlichen Vektor-Bosonen. Die Gravitation wird vom sogenannten Graviton übertragen, einem der wohl mysteriösersten Teilchen überhaupt.
Version 3.2      © 2001-2008 Harald Wolfsgruber