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Teilchenphysik


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In der Teilchenphysik wird untersucht ob das Standardmodell stimmt und wie es gegebenenfalls modifiziert müsste. Dazu bedient man sich großer Teilchenbeschleuniger in denen verschiedene Teilchen aufeinander geschossen (zum Beispiel Elektronen auf Positronen). Anhand der Reaktionsprodukte deren Verteilung in den Nachweisdetektoren und Energie- und Impulsbilanz lassen sich neue und Teilchen identifizieren.

Die Teilchen physik versucht mit neuen Techniken die bekannten zu ordnen (dies führte zum Standardmodell) und zu neuen Teilchen zu machen.

Inhaltsverzeichnis

Standardmodell der Elementarteilchenphysik

Das heutige Wissen über die Elementarteilchen ihre Wechselwirkungen wird im Standardmodell der Elementarteilchenphysik Das Standardmodell erlaubt eine konsistente Beschreibung der starken der schwachen und der elektromagnetischen Wechselwirkung in Form von Quantenfeldtheorien .

Das Standardmodell beinhaltet 12 Teilchen (und Antiteilchen) welche in Leptonen und Quarks unterteilt werden. Die Kräfte welche zwischen Teilchen wirken werden durch den Austausch so Eich- Bosonen vermittelt. Für die elektromagnetische Wechselwirkung ist das (masselose) Photon für die schwache Wechselwirkung die (massiven) und das (ebenfalls massive) Z-Boson während die Wechselwirkung durch 8 (masselose) Gluonen vermittelt wird.

Im Rahmen des Standardmodells wird zusätzlich Higgs-Boson vorausgesagt das bis heute (noch) nicht werden konnte.

Experimentelle Teilchenphysik

Die größten internationalen Labore für Teilchenphysik

  • CERN an der französisch-schweizerischen Grenze nahe Genf . Die Hauptbeschleuniger sind der mittlerweile abgebaute LEP -Ring (Large Electron Positron collider) und LHC (Large Hadron Collider) (in der Konstruktionsphase).
  • DESY in Hamburg (Deutschland). Hauptbeschleuniger ist HERA; hier werden Elektronen bzw. Positronen mit Protonen zur Kollision gebracht.
  • SLAC nahe Palo Alto (USA). Hauptbeschleuniger PEP-II hier werden Elektronen mit Positronen zur Kollision gebracht.
  • Fermilab nahe Chicago (USA). Hauptbeschleuniger ist Tevatron das Protonen mit Antiprotonen zur Kollision bringt.
  • Brookhaven National Laboratory Long Island (USA). Hauptbeschleuniger ist der (Relativistic Heavy Ion Collider) der Schwerionen (z.B. Gold ) oder Protonen zur Kollision bringt.

Darüberhinaus gibt es noch viele weitere Teilchenbeschleuniger welche je nach physikalischer Fragestellung in Energiebereichen arbeiten.

Siehe auch

Weblinks



Bücher zum Thema Teilchenphysik

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