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

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Wie in diesem Beispiel angedeutet, können Teilchen und Antiteilchen nur zusammen
entstehen, da sonst die Ladungserhaltung verletzt wäre. Hochenergetische Photonen haben
keine elektrische Ladung. Die Ladung von Elektron und Positron ist zusammen ebenfalls null.
Im elektrischen Feld kann nun Materie von Antimaterie getrennt werden, sofern diese auch
elektrisch geladen ist.
Laut Standardmodell ohne Higgs Mechanismus sind alle Teilchen masselos, was jedoch in der
Praxis widerlegt ist. Eine Theorie zur Lösung dieses Problems bietet der Higgs Mechanismus,
bei welchem zusätzlich zu den Materieteilchen ein Higgs-Teilchen postuliert wird. Dieses
wechselwirkt mit dem Higgs-Feld, welches das ganze Universum ausfüllt. Diese
Wechselwirkung gibt den Teilchen ihre Masse. Erst wenn man das Higgs-Teilchen gefunden
hat, wird es Klarheit über die Entstehung der Masse von Teilchen geben. 11
Dies ist ein Beispiel dafür, dass ein lang bekanntes Phänomen wie die Masse noch nicht
beschrieben werden kann. Hier ist also noch viel Forschungsarbeit notwendig.
Entdeckung neuer Teilchen am Beispiel des Neutrino
Das Neutrino wurde 1930 durch Wolfgang Pauli postuliert, nachdem er sich genauer mit dem
Beta-Zerfall beschäftigt hatte. Bei diesem zerfällt ein Neutron im Kern in ein Proton und ein
Elektron. Das Proton bleibt im Kern und übernimmt nur sehr wenig Energie, während das
Elektron frei wird und als Beta-Strahlung austritt.
Abbildung 4: Beta Zerfall 12
Dies bedeutet, dass das Elektron die restliche Energie bekommt, welche immer gleich sein
muss. Die untere Abbildung von
210
Bi
zeigt jedoch, dass das nicht der Fall ist.
11 vgl.: Flegel, I.: Das Supermikroskop HERA S.55
12 Homepage der Masterclasses