kreisfärmiger Detektor mit vielen Kabeln und Sensoren

Kräfte, Teilchen, Kerne

Bereits vor rund 2500 Jahren hatten die Griechen Leukipp und Demokrit die Idee, die Welt könne aus kleinen, unteilbaren Dingen aufgebaut sein. Sie gaben diesen Objekten den griechischen Namen für das Unteilbare: atomos.

Trommel, an deren Wand in einem regelmäßigen Muster rechteckige Siliziumdetektoren angebracht sind.
Der innere Spurdetektor von CMS

Der experimentelle Abstieg in die Welt des Allerkleinsten begann Anfang des 19. Jahrhunderts, als man den (chemischen) Atomen auf die Schliche kam. Doch diese waren alles andere als unteilbar: Bald schon fand man darin das Elektron, später den Atomkern. Dann ging es Schlag auf Schlag. Ein Teilchen nach dem anderen offenbarte sich in den Apparaturen der Forscher: Der Atomkern zerfiel in Protonen und Neutronen. Weitere Dutzende protonenähnlicher Teilchen gaben sich zu erkennen, sowie Verwandte des Elektrons. Die Sache wurde kompliziert, die Vielfalt schien unendlich. Erst in den letzten fünfzig Jahren kam Ordnung in den Teilchenzoo: Die Wissenschaftler entdeckten, dass sich die verwirrende Teilchenzahl auf einige wenige, nach heutiger Kenntnis tatsächlich elementare Bausteine zurückführen lässt.

Doch die Suche nach den Fundamenten des Universums ist noch längst nicht beendet: Kernphysiker schaffen beispielsweise immer schwerere Atomkerne und ergründen, wie sich die Materie um uns herum gebildet hat; Hadronenphysiker nehmen die Verwandten von Protonen und Neutronen unter die Lupe und untersuchen, wie sich ihre Eigenschaften aus denen ihrer Bausteine erklären lassen; Teilchenphysiker gehen der Frage nach der Masse der Teilchen auf den Grund und versuchen, die Kräfte und Teilchen auf noch weniger Bestandteile und Prinzipien zurückzuführen.

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