BeLL Katrin Kröger endgültig - Desy

daher, dass immer ein Teil der im Proton vorhandenen Gluonen in Form des Quark-Antiquark-Paares
existiert. Noch mehr über die Unterstruktur des Protons zu erfahren, ist Gegenstand aktueller
Forschungen.
1.10.6. Kosmische Strahlung
Im Weltall gibt es quasi riesige Teilchenbeschleuniger. In Sternen werden verschiedene Teilchen
durch verschiedene Prozesse auf äußerst hohe Energien beschleunigt. Unsere Erde wird jede
Sekunde von einem Teilchenstrom getroffen, viele davon stammen aus dem Sonnenwind. Wenn sie
in die Erdatmosphäre eintreten, kommt es in den oberen Schichten der Atmosphäre zu
verschiedenen Reaktionen. Treffen Teilchen der kosmischen Strahlung auf Moleküle der
Atmosphäre, kommt es z. B. zu Zertrümmerungen (siehe Abb. 26). Dabei entstehen sogenannte
Teilchenlawinen. Die hochenergetischen Teilchen übertragen beim Zerfallen ihre Energie nach dem
Energieerhaltungssatz an die neu entstehenden Teilchen, welche dann noch relativ viel Energie
besitzen und wiederum zerfallen, sodass eben eine
Lawine von Zerfallsprozessen entsteht, die allein auf die
hohe Energie der ankommenden Teilchen aus dem All
zurückzuführen ist. Auf Höhe der Erdoberfläche
kommen dann neben einer großen Anzahl nur schwach
wechselwirkender Neutrinos nur noch Myonen an. Um
die Teilchen aus den kosmischen Weiten und deren
Reaktionen aber trotzdem untersuchen zu können, ging
man denen dann entgegen: Auf hohen Bergen und in
Ballons, die man zuvor in die oberen Gebiete der
Atmosphäre entsandt hatte, wurden mit Blasen- und
Nebelkammern die Spuren der ankommenden und
entstehenden Teilchen registriert.
Die Spuren wurden später im Labor ausgewertet. In
dieser Zeit wurden viele neue Teilchen entdeckt, die
dann später mit dem Standardmodell eine Ordnung
erfuhren.
Da die kosmische Strahlung immer noch die Teilchen
mit den höchsten Energien beinhaltet, wäre es natürlich
ein Traum der Physiker, einfach diese Teilchen für die
Experimente zu benutzen. Neben der Tatsache, dass
sich das ingenieurstechnisch wohl kaum realisieren
lässt, mindert auch der Umstand, dass diese Reaktionen
rein zufällig und nicht geregelt stattfinden, die
Attraktivität dieser Idee.
Trotzdem gibt es aber einige Experimente mit
kosmischer Strahlung. So wird bei „IceCube“ am Südpol
der kosmische Neutrinostrom erforscht.
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Abb. 26: Einige Zerfallsmechanismen eintreffender
kosmischer Strahlung. Die aus dem All kommende
Strahlung ist die primäre kosmische Strahlung, wobei
die auf der Erde ankommenden Teilchen, die aus
Zertrümmerungen entstehen, sekundäre kosmische
Strahlung heißen.