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Die
Teilchen des Standardmodells -
Die heutige
Einordnung der Teilchen
"
The standard-model is working too well
", "das Standardmodell funktioniert einfach zu gut" (...als dass es falsch sein könnte), dieser Satz von Richard P. Feynman steht symbolisch für die Stärke des Standardmodells. Die vielen experimentell bestätigten Vorhersagen, die damit gemacht wurden und noch gemacht
werden, lassen kaum Zweifel an ihm aufkommen.
Die
meisten Teilchenphysiker halten das
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Standardmodell für so überzeugend, dass sie glauben, es könnte vielleicht einmal ergänzt oder verbessert werden, aber sicherlich wird es nie völlig verworfen, wie es mit so
vielen anderen - vor allem Atommodellen - vorher schon geschehen ist.
Das
Standardmodell erklärt den Aufbau aller Materie aus nur wenigen elementaren Teilchen.
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Der Standardmodell-"Baukasten" besteht nur aus 12 Sorten elementarer Bausteine, 6 Quarks und 6 Leptonen. Dazu kommen noch die Austauschteilchen der vier fundamentalen Wechselwirkungen.
Mit diesen Elementarteilchen - und sie sind im Augenblick die einzigen, die die Bezeichnung "Elementar-" Teilchen verdienen - lässt sich jedes
Nukleon, jedes Atom, sprich alle Materie aufbauen.
Von
jeder Sorte Elementarteilchen gibt
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es unglaublich viele, die aber - und
das vereinfacht deren Untersuchung erheblich -
alle identisch sind. So ist z.B. das Elektron eines Wasserstoffatoms mit einem freien Elektron
austauschbar.
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Man teilt die 6 Quarks und 6 Leptonen in
drei Generationen ein. Zu jeder Generation gehören zwei Leptonen (je ein Neutrino mit seinem
zugehörigen
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schweren Partner) und zwei Quarks. Die folgende Tabelle
zeigt eine Übersicht über die drei Generationen von Elementarteilchen.
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Die
Einordnung der Elementarteilchen in
drei Generationen - I., II.
und III. - erfolgt grob nach ihrer
Masse
(
I.
leicht
,
II. mittelschwer
,
III. schwer
).
Die Abbildung rechts zeigt noch einmal die üblichen abgekürzten Bezeichnungen
der 6 Quarks und 6 Leptonen.
Die Einordnung
in
zwei Gruppen
- Quarks und Leptonen
- beruht darauf, dass Quarks
stark wechselwirken
,
Leptonen nicht. Eine Folge davon ist, dass
Quarks
nie alleine
, sondern nur zusammengesetzt mit anderen Quarks
also
gebunden
beobachtet werden. Teilchen, die aus Quarks zusammengesetzt sind und damit auch an der starken Wechselwirkung
teilnehmen, nennt man
Hadronen.
Man spricht daher auch von der
hadronischen
anstelle der starken Wechselwirkung.
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Es ist wichtig (und zugegebenermaßen auch nicht ganz einfach), sich diese vielen neuen
Begriffe und Namen zu merken, deshalb gibts hier ein kleines
zu dieser Seite.
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