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Elementarteilchen und Grundkräfte

Das Standardmodell beschreibt die Elementarteilchen und die zwischen ihnen wirkenden Kräfte, abgesehen von der Gravitation. Die starke Kraft wirkt nur auf die Quarks und wird durch sogenannte Gluonen vermittelt. Die elektromagnetische Kraft hat einen Effekt auf die Quarks sowie auf die geladenen Leptonen, wie Elektronen und Myonen. Sie entsteht durch den Austausch von Photonen. Die schwache Kraft beeinflusst alle Elementarteilchen, auch die ungeladenen Leptonen. Verantwortlich dafür sind zwei verschiedene Austauschteilchen: das Z- und W-Boson

Die zwölf bekannten Elementarteilchen lassen sich drei verschiedenen Generationen zuordnen: Die uns umgebende, sichtbare Materie besteht nur aus Teilchen der ersten Familie. Ein Proton besteht beispielsweise aus zwei Up-Quarks (u) und einem Down-Quark (d), ein Neutron aus einem Up-Quark (u) und zwei Down-Quarks (d). Die Materieteilchen der zweiten und dritten Generation sind schwerer als die der ersten und nicht stabil. Deshalb treten sie nur in sehr energiereichen Prozessen auf, wie sie beispielsweise in Teilchenbeschleunigern stattfinden.