Eine kurze Geschichte der Zeit

ein reales Photon, wenn es mit einem Atom kollidiert, ein Elektron
dazu bringen, auf eine weiter außen gelegene Bahn zu springen.
Dieser Vorgang verbraucht die Energie des Photons, und es
wird absorbiert.
Die dritte Kategorie heißt schwache Kernkraft oder schwache
Wechselwirkung, ist für die Radioaktivität verantwortlich und
wirkt auf alle Materieteilchen mit dem Spin l /2 ein, nicht aber auf
Teilchen mit dem Spin 0, 1 oder 2, wie zum Beispiel Photonen und
Gravitonen. Eine klare Vorstellung von der schwachen Kraft können
wir uns erst seit zwei Jahrzehnten machen. 1967 schlugen
Abdus Salam vom Londoner Imperial College und Steven Weinberg
aus Harvard unabhängig voneinander Theorien vor, die
diese Wechselwirkung mit der elektromagnetischen Kraft vereinigen,
so wie Maxwell hundert Jahre zuvor Elektrizität und Magnetismus
vereinigt hatte. Nach der Hypothese der beiden Forscher
gibt es neben dem Photon noch drei weitere Teilchen mit
dem Spin 1, die gemeinsam als massive Vektorbosonen bezeichnet
werden und Träger der schwachen Wechselwirkung sind. Es handelt
sich um die Teilchen W + («W plus» gesprochen), W - (W minus)
und Z° (Z Null), von denen jedes eine Masse von ungefähr
100 GeV (Gigaelektronenvolt oder 1 Milliarde Elektronenvolt)
besitzt. Die Weinberg-Salam-Theorie zeigt eine Eigenschaft auf,
die als «spontane Symmetriebrechung» bezeichnet wird. Danach
erweisen sich einige Teilchen, die bei niedrigen Energien völlig
verschieden erscheinen, alle als Vertreter des gleichen Teilchentyps;
sie befinden sich dann lediglich in verschiedenen Zuständen.
Bei hohen Energien dagegen verhalten sie sich gleich. Der Effekt
ähnelt dem Verhalten einer Kugel auf einer Roulettescheibe. Bei
hoher Energie (rascher Drehung der Scheibe) zeigt die Kugel immer
nur ein Verhalten – sie rollt im Kreis. Doch wenn die Scheibe
langsamer wird, nimmt die Energie der Kugel ab, bis sie schließlich
in eine der 37 Fächer der Scheibe fällt. Mit anderen Worten:
Bei niedriger Energie kann die Kugel in 37 verschiedenen Zuständen
vorkommen. Wenn wir die Kugel aus irgendeinem Grund nur