Aufbereitung der CERN - Masterclass für die Durchführung an ...

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Die Elementarteilchen
Einteilungen der Teilchen
Abbildung 2: Überblick über das Standardmodell der Teilchenphysik 9
Im Standardmodell werden Teilchen in Quarks und Leptonen unterteilt. Beide treten in drei
Familien auf, wobei die Materie in unserer Alltagswelt nur aus der ersten Familie besteht. Aus
Up- und Down-Quark setzen sich Protonen (zwei up, ein down) und Neutronen(zwei down,
ein up) zusammen, wie die untere Abbildung zeigt. Zusammen mit den Elektronen entstehen
aus Protonen und Neutronen alle Elemente des Periodensystems.
Abbildung 3: Proton und Neutron als zusammengesetztes Teilchen 10
Direkt nach dem Urknall waren Teilchen aller drei Familien gleichberechtigt. Die schwereren
Teilchen aus den höheren Familien zerfielen in energetisch günstigere Zustände. Da Masse
eine Form von Energie ist, sind die günstigeren Zustände Teilchen der leichteren Familien.
Wir können diese schweren Teilchen heute nur noch in Teilchenbeschleunigern erzeugen.
Zu jedem der zwölf Teilchen existiert ein Antiteilchen. Das Positron wurde 1932 als erstes
Antiteilchen zum Elektron entdeckt. Teilchen und Antiteilchen haben bis auf die
unterschiedliche Ladung dieselben Eigenschaften. Das Elektron als leichtestes Lepton und das
Positron haben dieselbe Masse. Beide zusammen wiegen ein Megaelektronvolt. Da diese
Energie schon in frühen Versuchen zugänglich war. wurden sie bereits zeitig entdeckt.
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