Heinz R. Pagels Cosmic Code - Globale-Evolution TV

6. Gluonen
D
Wir nennen diese Quanten Gluonen und sagen, dass
es außer Quarks auch Gluonen geben muss, die die
Quarks zusammenhalten.
- Richard Feynman
ie Quarks und die Leptonen sind die Hauptdarsteller im kosmischen 3-D-Film. Sie
reagieren auch aufeinander, ganz wie wirkliche Schauspieler. Die Physiker haben
fast dies ganze Jahrhundert gebraucht, bis sie die Eigenschaften dieser Wechselwirkungen
erkannt hatten. Heute verstehen sie sie recht gut. Mit Hilfe von Hochenergiebeschleunigern,
die in die Materie eindringen, haben die Physiker festgestellt, dass die Komplexität
der Welt auf den kleinsten Abständen verschwindet und die Wechselwirkung zwischen
Quantenteilchen ganz einfach und symmetrisch wird. Ein einfaches Bild der Wirklichkeit
entsteht: Die komplizierten Wechselwirkungen zwischen Quarks und Leptonen werden in
Wirklichkeit durch eine ganz bestimmte Anzahl von Quantenteilchen, den sogenannten
Gluonen, vermittelt. Glue heißt im Englischen Leim, und wie ihr Name sagt, sorgen die
Gluonen dafür, dass die Quantenteilchen aneinanderheften; Gluonen sind also der Leim,
der die Welt zusammenhält.
Quarks, Leptonen und Gluonen und ihre Organisation sind alles, was es im Universum
gibt, der letzte Werkstoff, das Material, aus dem sich die ganze Komplexität der Existenz
herausbildet. Sie sind das fernste Gestade auf unserer Reise in die Materie, an das die
Physiker bis jetzt gelangt sind. Falls es noch fernere Orte gibt, haben die Physiker sie
bisher noch nicht entdeckt. Aber was sind die Gluonen, und wie haben die Physiker ihre
Rolle bei den Quantenwechselwirkungen erkennen können?
Die Physiker suchen immer Muster auf der Welt, die eine für den Menschen verständliche
grundlegende Einfachheit ausdrücken. Sie sind wie Detektive, für die Muster Spuren
der Wirklichkeit darstellen. Aber welche Muster hinterlassen die komplexen Wechselwirkungen
von Materie mit Materie? Einfache Wechselwirkungsmuster sind nicht zu
erkennen, wenn wir uns die makroskopische Welt ansehen. Sobald wir jedoch Materie auf
der mikroskopischen Quantenebene, also der atomaren und der subatomaren Ebene, betrachten,
stellen wir fest, dass es nur vier grundlegende Quantenwechselwirkungen gibt.
Mit zunehmender Stärke sind dies die Gravitationswechselwirkung, die für die Radioaktivität
verantwortliche schwache Wechselwirkung, die elektromagnetische Wechselwirkung
und die starke, quarkbindende Wechselwirkung. Jede dieser vier Wechselwirkungen
verfügt über ein mit ihr zusammenhängendes Gluon, und die »Haftfähigkeit« des Gluons
ist ein Maß für die Stärke der Wechselwirkung.
Bei den erst im letzten Jahrzehnt entdeckten Quantenwechselwirkungen ist erstaunlicherweise
die Stärke der Wechselwirkung von der Energie der reagierenden Teilchen
abhängig. Quarks und Leptonen machen, wenn sie bei den in heutigen Laboratorien
vorhandenen, verhältnismäßig niedrigen Energien miteinander reagieren, die vier oben
genannten getrennten Wechselwirkungen durch: die Gravitationswechselwirkung, die
schwache, die elektromagnetische und die starke Wechselwirkung. Viel aufregender ist
die Entdeckung, dass bei sehr viel höheren Energien die Stärke dieser vier Wechselwirkungen,
also die Haftfähigkeit der Gluonen, gleich wird und damit die Unterschiede
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