Heinz R. Pagels Cosmic Code - Globale-Evolution TV

wurde das Neutron als weiterer wichtiger Bestandteil des Kerns entdeckt. Später kam das
Pion dazu; es diente als eine Art nuklearer Leim, der Protonen und Neutronen im Kern
zusammenhielt. Diese und ein paar weitere Teilchen waren als einzige bekannt, ehe in den
fünfziger und sechziger Jahren die Hadronenflut aus den neuen Beschleunigern hervorzudringen
begann. Die neuen Hadronen bekamen Namen, beispielsweise Kaon, Rho-
Meson und Lambda-Hyperon, und sie wurden mit den Buchstaben des lateinischen und
griechischen Alphabets bezeichnet. Aber immer mehr Hadronen wurden entdeckt, und da
den Physikern die Buchstaben ausgingen, nahmen sie zu tief gestellten und hochgestellten
Zahlen hinter den Buchstaben Zuflucht, um damit die Hadronen voneinander zu unterscheiden.
Es gab so viele Hadronen, dass die theoretischen Physiker schon spekulierten,
in Wirklichkeit gebe es eine unendliche Anzahl.
Mit der Proliferation der Hadronen tat sich eine große Schwierigkeit auf: Wie sollte
man die Wechselwirkungen zwischen diesen neuen Teilchen genau bestimmen? Beantwortet
wurde diese Frage erst 1953 mit der Erfindung der Blasenkammer, einer Einrichtung,
die die Identifikation von Elementarteilchen, wie zum Beispiel den Hadronen,
sehr erleichterte. Flüssiger Wasserstoff wird in eine Kammer gefüllt und dann durch sehr
schnelle Entspannung der Kammer überhitzt. Wenn der flüssige Wasserstoff in diesem
Zustand, also knapp über seinem Siedepunkt, von einem durchfliegenden Elementarteilchen
gestört wird, bringt die Energie des geladenen Teilchens die Flüssigkeit zum
Sieden; die Teilchenbahn ist an einer Linie von Blasen zu erkennen, die das Teilchen
hinter sich herzieht, ähnlich den Blasen, die vom Boden eines Bierglases aufsteigen.
Dieser Blasenstrom wird fotografiert, und aus dem sichtbaren Weg können die Physiker
Rückschlüsse auf die Eigenschaften des betreffenden Teilchens ziehen. Das Gerät wirft
zwar mitunter große technische Schwierigkeiten auf, aber jetzt konnte man Teilchen direkt
identifizieren.
Unter all den Elementarteilchen sind nur das Proton, das Elektron, das Photon und das
Neutrino nachweislich stabil. Alle anderen zerfallen schließlich in stabile Teilchen. Einige
der neuen Hadronen sind metastabil, d. h. sie leben gerade so lange, dass man ihre
Bahnen in der Wasserstoffblasenkammer sehen kann. Die meisten Hadronen sind äußerst
instabil und ziehen keine Spuren. Von den wenigen Hadronen, die in der Blasenkammer
Bahnspuren hinterlassen, können die Physiker auf die Existenz der höchst instabilen
Hadronen schließen. Im folgenden Jahrzehnt wurden mit Hilfe der Blasenkammer viele
neue Hadronen entdeckt, die sogenannten Mesonen, Hyperonen, seltsame Teilchen, angeregte
Zustände des Neutrons und des Protons, Hyperonresonanzen - ein großer Teil des
ganzen Hadronenzoos.
Die Blasenkammer ist ein Beispiel für die neue Technik, die im Bau der Hochenergie-Teilchenbeschleuniger
ihren Höhepunkt gefunden hat. Das neue Reich des Mikrokosmos
fordert von den Wissenschaftlern die Entwicklung schneller elektronischer Systeme
zur Teilchenzählung, neuer Hochvakuumverfahren, Magneten mit superhoher
Leistung und vieler anderer ingeniöser Einrichtungen.
Aber was sagen die Hadronen, die vielen tausend neuen Teilchen, die man in den Experimenten
beobachtet hat, über die endgültige Struktur der Materie aus? Die neuen
Teilchen mussten auf jeden Fall ein neues Materieniveau darstellen. Man hatte erkannt,
dass das Proton und das Neutron, die Hauptbestandteile des Kerns, nur zwei Teilchen
sind, die sich in ihrer relativen Stabilität von vielen Tausenden anderer, weniger stabiler
Hadronen unterscheiden. Die Physiker hatten allerdings gehofft, dass man durch den Bau
der Materiemikroskope und den Vorstoß bis hin zu den kleinsten Dingen die Materie
133