Physik Forum

[Anjahaha]

Kann mir jemand, der sich wirklich damit auskennt, mit Worten die auch "nicht hochintelligente" verstehen erklären? Ich weiß das es etwas mit Protonen und Neutronen zu tun hat. Aber was genau, in welchem Zusammenhang? Und was ist die Zusammensetztung der Quarks?
Danke im vorraus

[isi1]

[Fritz]

Hallo

Also jemand der sich wirklich auskenn bin ich auf dem Gebiet nicht, aber ein wenig kann ich schon erzählen.

Quarks gehören zu den uns heute bekannten Elementarteilchen, und lassen sich nach dem derzeitigen Wissensstand nicht weiter zerteilen.

Fangen wir mal ganz außen an: Ein Atom besteht ja auch einem Atomkern und einer Elektronenhülle, die den Kern umgibt. (Elektronen sind übrigens auch Elementarteilchen wie die Quarks.) Der Kern besteht aus Protonen und Neutronen.

Protonen tragen eine positive Ladung, Neutronen sind ungeladen. Ansonsten verhalten sich Protonen und Neutronen aber fast gleich und sind auch etwa gleich schwer.

Nun kommt ein genialer Bruchrechentrick: Angenommen sowohl das Proton als auch das Neurtron bestehen aus je 3 Quarks, wie kommt es dann, dass das eine geladen ist und das andere ungeladen ist?

Ganz einfach es gibt Up-Quarks und Down-Quarks: Ein Up-Quark trägt die Ladung +2/3, ein Downquark -1/3

Ein Proton besteht jetzt aus 2 Up-Quarks und einem Down-Quark, ein Neutron dagegen besteht aus einem Up-Quark und 2 Down-Quarks, somit kommen genau die gewünschten Ladungen heraus.

Das macht die ganze Sache nicht wirklich einfacher, nun haben wir 2 Kernteilchen durch 2 Elementarteilchen erklärt, aber so sieht die Sache nun eben aus.

Nun stellte sich heraus, dass es noch eine Unmenge weiterer Elementarteilchen gibt, da gibt es Top-Quarks und Bottom-Quarks, Strange-Quarks und Charm-Quarks, Elektronen, Positronen, Neutrinos, Photonen, Gluonen, Myonen, usw.

Und alle diese Teilchen haben gewisse Eigenschaften (Ladung, Spin, Flavour, Masse...)

Dann gibt es zu jedem (oder zu den meißten?) Teilchen ein Antiteilchen, dass die umgekehrte Ladung trägt, usw...

Die Gesetze die diese Teilchen beschreiben stehen noch nicht fest, zwar gibt es viele Theorien, aber so wirklich bestätigen konnte man diese noch nicht.

Tja, das ist das Dilemma der heutigen Teilchen-Physik. Man hat gesucht, aber das was man gefunden hat, hat keinem gefallen. Nun gibt es statt ungefähr 5 Elementarteilchen etwa 200.

Es gibt auch Theorien die versuchen all diese Teilchen auf einen gemeinsamen Nenner zu bringen zb. die String-Theorie, aber auch die ist kompliziert und lässt sich nicht einfach bestätigen.

Wenn dich das Thema interessiert (und viel andere Dinge, die damit im Zusammenhang stehen) dann kann ich dir das Buch von Stephen Hawking empfehlen: "Die kurze Geschichte der Zeit"

mfg Fritz

[eva1]

Danke Fritz! Cooler und wissenswerter Beitrag.