Teilchenphysik

Teilchenphysik

• Standardmodell: Materie besteht aus 6 Quarks und 6 Leptonen (u. a. Elektron, Neutrinos); Kräfte werden durch Austauschteilchen vermittelt (Photon, Gluonen, W/Z, Higgs 2012 entdeckt).
• Proton = uud, Neutron = udd; Quarks kommen nie einzeln vor (Confinement).
• Beschleuniger wie der LHC am CERN lassen Teilchen bei höchsten Energien kollidieren – \(E = mc^2\) erlaubt die Erzeugung neuer Teilchen.
• Offene Fragen: Dunkle Materie, Materie-Antimaterie-Asymmetrie, Gravitation im Standardmodell.

1. Zeige mit den Quarkladungen (u: \(+\frac{2}{3}\), d: \(-\frac{1}{3}\)), dass Proton und Neutron die richtigen Ladungen haben.
   Lösung

   uud: \(\frac{2}{3}+\frac{2}{3}-\frac{1}{3} = +1\); udd: \(\frac{2}{3}-\frac{1}{3}-\frac{1}{3} = 0\).