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Spin
(Quelle: DESY in Hamburg)
Grafik: DESY
Die Materie- und die Kraftteilchen unterscheiden sich in einem wesentlichen Punkt
voneinander: dem Spin oder Eigendrehimpuls. Man kann es sich ähnlich wie bei der Drehung
der Erde um sich selbst vorstellen, mit einem wichtigen Unterschied. So sind bei
Materieteilchen zwei Einstellungen der Achse möglich, bei Kraftteilchen drei oder beim
hypothetischen Graviton sogar fünf. Physiker nennen die Materieteilchen mit einer geraden
Zahl von möglichen Achsenstellungen Fermionen, die Kraftteilchen mit einer ungeraden Zahl
von möglichen Achsenstellungen Bosonen. Fermionen wird ein halbzahliger Spin zugewiesen,
also beispielsweise ½. Kraftteilchen haben einen ganzzahligen Spin, also beispielsweise 1. In
ihren Eigenschaften unterscheiden sich Fermionen und Bosonen deutlich.
Das Higgs-Teilchen
Bisher ist unklar, woher die Elementarteilchen ihre Masse haben. Die Symmetrien würden dies
nämlich eigentlich verbieten. Wissenschaftler vermuten deshalb, dass die Wechselwirkung der
Teilchen mit einem überall vorhandenen Higgsfeld die Masse erzeugt. Insbesondere erklärt der
Higgs-Mechanismus, warum die Kraftteilchen der schwachen Wechselwirkung Masse
besitzen, während das Photon masselos ist. Da man das Higgsfeld nicht sehen kann, muss man
versuchen, es über seine Schwingungen zu „erfühlen“. Dies geschieht über den Nachweis eines
neuen Teilchens, des Higgs-Teilchens, das bisher allerdings noch nicht gefunden wurde.
Wissenschaftler setzen große Hoffnungen auf den neuen Teilchenbeschleuniger LHC, denn mit
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