BeLL Katrin Kröger endgültig - Desy

Drei Familien
Die Fermionen werden in drei Familien eingeteilt. Diese unterscheiden sich nur in ihrer Masse: Die
Teilchen der ersten Familie sind die leichtesten, die der dritten die schwersten. Die uns umgebende
Materie ist nur aus den Teilchen der ersten Familie aufgebaut. Teilchen aller drei Familien
entstanden beim Urknall. Teilchen der zweiten und dritten Familie existierten im frühen Universum,
zerfielen aber dann in die leichteren Teilchen der ersten Familie.
Quarks
Murray Gell-Mann sagte 1964 die Existenz der Quarks voraus.
Die Ladung der Quarks ist nicht ganzzahlig. Jedoch wurden in der Natur (bisher) nur ganzzahlige
Ladungen frei beobachtet. Quarks schließen sich daher immer so zusammen, dass eine ganzzahlige
Ladung entsteht.
Elektron, Myon, Tau
Die Verwandten Elektron, Myon und Tau unterscheiden sich lediglich in ihrer Masse. Damit
verbunden ist das leichteste Teilchen der drei am stabilsten. Das Elektron ist somit ein mögliches
Produkt, wenn ein Myon zerfällt. Das Tau wiederum zerfällt in das Myon. Das Myon wurde 1937 in
der Höhenstrahlung, das Tau 1975 an Teilchenbeschleunigern entdeckt.
Neutrino
Neutrinos wechselwirken nur äußerst selten mit ihrer Umgebung. Ihre Detektion ist sehr schwer,
denn sie sind elektrisch neutral und besitzen nur eine verschwindend geringe Masse. Daher wurden
sie auch erst 1956 entdeckt. 1930 postulierte Wolfgang Pauli deren Existenz, damit das Prinzip der
Energierhaltung bei der schwachen Wechselwirkung eingehalten wird.
Punktförmigkeit
Die Teilchen im Standardmodell sind nach heutigem Kenntnisstand punktförmig. „Punktförmig“
bedeutet in der Sprache der Physiker, dass Größe und Form des Teilchens bisher nicht messbar
waren, da sie so klein sind. Es ist lediglich festgestellt, dass sie kleiner als 10 -18 m sind. Bei
Rechnungen werden sie dann als geometrischer Punkt aufgefasst. Sollte mit besseren
Messmethoden eines Tages die Größe eines Teilchens im Standardmodell identifiziert werden, so
bedeutet das, dass das Teilchen eine innere Struktur
besitzt, somit ist es nicht mehr elementar. Das
Gegenteil von punktförmig ist im physikalischen
Sprachgebrauch „verschmiert“.
Ein anderes Einordnungsmittel sind die
Wechselwirkungen (siehe Abb. 15): Auf die Teilchen
der jeweiligen Ebene wirken sowohl die
Wechselwirkung, auf deren Stufe sie stehen, als auch
die weiter unten stehenden Wechselwirkungen.
Abb. 15: Die Teilchen aus dem Standardmodell und die
Wechselwirkungen, die auf sie wirken.
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