BeLL Katrin Kröger endgültig - Desy

1.9. Wechselwirkungen
Häufig werden die vier fundamentalen Wechselwirkungen auch als fundamentale Kräfte bezeichnet,
jedoch ist die Bezeichnung „Kraft“ streng genommen physikalisch falsch. Kräfte verursachen nur
Anziehung und Abstoßung, die Eichbosonen jedoch sorgen neben Anziehung und Abstoßung auch für
Umwandlung von Teilchen.
Genauer sorgt die schwache Wechselwirkung für die Umwandlung von Teilchen, sodass hier nur von
„Wechselwirkung“ die Rede sein kann, während bei den anderen drei Wechselwirkungen auch der
Begriff „Kraft“ angewendet werden kann.
Die fundamentalen Wechselwirkungen werden durch Teilchen vermittelt.
1.9.1. Die starke Wechselwirkung
Wirkt auf: Quarks
Eichboson: Gluon
Reichweite: 10 -15 m
Wirkung: hält Quarks innerhalb der Nukleonen zusammen, sorgt für den Zusammenhalt des
Atomkerns
Farbladung
Die Quantenchromodynamik (QCD) beschreibt die starke Wechselwirkung mithilfe von Farbladungen
der Quarks. Natürlich sind die Quarks nicht farbig, die Farbladung ist eine Analogie zu einer
abstrakten Eigenart der Quarks.
Per Definition gibt es für Quarks die positiven Farbladungen Blau, Rot und
Grün, für Antiquarks die negativen Farbladungen Antiblau, Antirot und
Antigrün.
Verbindungen, die frei existieren können, müssen immer farbneutral, d.h.
weiß, sein.
Weiß wird erreicht durch
• alle drei Farben (siehe Abb. 16)
• alle drei Antifarben
• Farbe + Antifarbe.
Bei Teilchenumwandlungen gilt das Gesetz der Erhaltung der Farbladung.
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Abb. 16: Durch mischen von drei
Quarks mit den Farbladungen
Blau, Grün und Rot entsteht die
Farbladung Weiß, das so
entstandene Teilchen kann somit
frei existieren.