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<blockquote data-quote="H2SO4" data-source="post: 91614" data-attributes="member: 2506"><p>* Wie bereits besprochen, die kosmische Hintergrundstrahlung (CMB),</p><p> * die Rotverschiebung der Galaxien, die auf eine fortschreitende Expansion des Universums hinweist,</p><p> * das Grenzalter der ältesten Sterne, es finden sich keine Sterne, die älter als etwa 13 Milliarden Jahre sind,</p><p> * und nicht zuletzt die Verteilung der Elemente im Kosmos (vor allem von Wasserstoff, Helium und Deuterium), die sehr gut mit den theoretischen Voraussagen übereinstimmt.</p><p></p><p>Jede Expansion muss einen Anfang haben, so auch unser Kosmos, der zum Zeitpunkt Null entstand. Darauf kommen wir, wenn wir die Geschichte des Universums wie in einem Film rückwärts laufen lassen. Alles zieht sich zusammen, wird immer kleiner bis sich schließlich ein Punkt (?) zum Zeitpunkt Null ergibt? Nein, hier versagen alle physikalischen Gesetze. Wir können den Anfangszustand nicht beschreiben, der den Startschuss vor 13,7 Milliarden Jahren gab. Die Bezeichnung Urknall verleitet häufig dazu, von einer gewaltigen Explosion auszugehen. Eine Expansion wie die unseres Kosmos ist jedoch etwas völlig anderes, denn hier wurde nicht etwas durch eine Kraft zerstört und in alle Richtungen weggeschleudert.</p><p></p><p>Geschlossenes oder offenes Universum?</p><p></p><p>Die Expansion des Universums muss mit gewaltiger Kraft stattgefunden haben, da sie ja noch heute anhält. Die Größe der Expansionsgeschwindigkeit verrät uns die Hubble- Konstante, sie ist abhängig von der im gesamten Kosmos vorhandenen Masse und Energie, kurz Energieinhalt genannt. Ist er groß genug, wird eines fernen Tages die Expansion durch die Eigengravitationswirkung (auch Energie wirkt gravitativ!) zum Stillstand kommen und sich umkehren. Dann wird eine Kontraktion einsetzen, die alle Materie wieder letztendlich in einem Punkt, einer Singularität zusammenzieht (Big Crunch). Damit dies geschehen kann, muss die Energiedichte über der so genannten kritischen Dichte von 10-29 [g/cm3] liegen. Ein solches Universum nennt man geschlossen, da es nur bis zu einer bestimmten, durch die Gravitation der Gesamtmasse erlaubten Größe expandieren kann und anschließend wieder kontrahiert.</p><p></p><p>Im Gegensatz dazu steht ein offenes Universum, wenn die kritische Dichte unterschritten wird. Es würde bis in alle Ewigkeit weiter expandieren und den Kältetod sterben. Irgendwann wäre der gesamte Kosmos auf den absoluten Nullpunkt (0 [K] oder -273 [°C]) abgekühlt, stockfinster und ohne jegliche Strahlung, in 1014 Jahren würden die letzten Sterne erlöschen. Nur Schwarze Löcher gäbe es noch im All, kalte Neutronensterne, Schwarze Zwerge und natürlich völlig verwaiste, tote Planeten. Nach 1064 Jahren lösen sich in einem solchen Szenario die Galaxien auf und vielleicht nach 10600 (!) Jahren wäre selbst der härteste Eisenkern zerfallen. Zu diesem Zeitpunkt, der auch bis 101000 Jahre währen kann, verdampfen auch die größten Schwarzen Löcher.</p><p></p><p>Wird der Wert der kritischen Dichte gerade erreicht, leben wir in einem flachen Universum. Demnach könnte durch die Eigengravitation der Materie und Energie im All die Expansion irgendwann zwar zum Stillstand kommen, sich jedoch nicht mehr zu einer Kontraktion umkehren. Auch hier wäre der Kältetod unausweichlich. Den WMAP- Messungen nach ist die kritische Dichte jedoch knapp unterschritten, womit das Universum bislang als ein offenes gilt.</p><p></p><p>Die Planck- Ära</p><p></p><p>Doch zurück zum Urknall. Zum Zeitpunkt Null interpolieren wir das gesamte Universum als in einem einzigen Punkt, einer Singularität, vereinigt. In diesem Zustand gingen die Ausdehnung gegen unendlich klein, Druck und Temperatur gegen unendlich groß. Unter diesen Bedingungen war es ohne Zeit und Raum, denn Zeit als Kontinuum und auch der Raum verlieren unterhalb der Planckzeit (10-43 <s>) bzw. der Plancklänge (10-35 [m]) ihre Eigenschaften. Den Zeitraum zwischen Null und der Planckzeit nennt man die Planckära. Möglicherweise gab es so etwas wie ein primordiales (urzeitliches) Quantenvakuum von vollkommener Symmetrie und mit beliebig vielen Dimensionen. So wie in einem uns geläufigen Vakuum spontan virtuelle Teilchenpaare entstehen können, war es im primordialen Quantenvakuum vielleicht möglich, dass spontane Symmetriebrechungen auftraten. Aus einer solchen Symmetriebrechung könnte das Universum entstanden sein - zumindest hilft uns diese Vorstellung, die Singularität zu vermeiden. Welche Entwicklungen sich im Kosmos während der Planckära abspielten, ist mit unserer bisherigen Physik nicht erfassbar. Auch ist es bisher nicht gelungen, hierzu eine Theorie zu entwickeln. Erst mit dem Ende der Planckära setzt die kosmische Entwicklung ein, die für uns beschreibbar ist. Nun entstehen viele aufeinander folgende, einzelne kurze Entwicklungsphasen, deren Betrachtung höchst interessant ist.</s></p><p><s></s></p><p><s>Zur Planckzeit ist der Kosmos 1032 [K] heiß, hat eine Größe von 10-35 [m] und eine Dichte von 1094 [g/cm3]. Aufgrund der Unschärferelation, welche besagt, dass man niemals gleichzeitig den Aufenthaltsort und den Energieinhalt eines Teilchens beliebig genau bestimmen kann ist das All noch so klein, dass man nicht entscheiden kann ob es ein Teilchen umschließt oder nicht. Es muss irgendwie "verschmiert" gewesen sein, völlig undefiniert.</s></p><p><s></s></p><p><s>RöntgenhintergrundEinen tiefen Blick in den jungen Kosmos gestattet diese Aufnahme des XMM-Newton- Röntgenteleskops. In der Falschfarbendarstellung sieht man schwache Quellen in Rot, ihre Energie ist "nur" 500- fach höher als im sichtbaren Licht. 10 000- Mal heller strahlen Quellen in den Farben grün und blau. Diese hellen Röntgenstrahler zeigen Schwarze Löcher in weit entfernten Galaxien. Hier wird die harte Röntgenstrahlung erzeugt, weil Materie durch die Reibung in Akkretionsscheiben extrem erhitzt wird und anschließend in das Schwarze Loch einfällt. Bedingt durch die hohen Temperaturen strahlt die Materie überwiegend im Röntgenbereich.</s></p><p><s></s></p><p><s>Supersymmetrie und Inflation: GUT- Ära</s></p><p><s></s></p><p><s>Alle Naturkräfte (Gravitation, elektromagnetische Kraft sowie starke und schwache Wechselwirkung) sind bis zur Planckzeit noch in einer einzigen Kraft, der Urkraft vereinigt, Energie und Materie bis zur Unkenntlichkeit verzerrt. Man spricht hierbei von der Supersymmetrie des Alls, weil die einzelnen Kräfte nicht mehr unterscheidbar sind. Im Alter von 10-43 <s> spaltet sich die Gravitation aus der Urkraft, der Vereinigung der Naturkräfte, ab. Die drei anderen Wechselwirkungen bleiben weiterhin in einer einzigen Kraft ununterscheidbar vereinigt, nach der so genannten GUT (Grand Unified Theorie, Große Vereinheitlichung) als X- Kraft bezeichnet. Damit schließt sich an die Planckära die GUT- Ära an.</s></s></p><p><s><s></s></s></p><p><s><s>Die Geschichte des Universums Die einzelnen Wechselwirkungen werden durch Austauschteilchen übertragen, die man Bosonen nennt. So beispielsweise die elektromagnetische Kraft durch Photonen als Austauschteilchen. Die X- Kraft, die nur eine extrem kurze Reichweite hatte, wurde von z.T. superschweren Bosonen, den X- Bosonen und den Y- Bosonen übertragen. Von jeder Sorte gab es jeweils 3 verschiedene Teilchen sowie die zughörigen Antiteilchen. Zusammen bezeichnet man sie als Leptoquarks, weil sie später in Quarks und Leptonen (Leptonen sind z.B. Elektronen oder Neutrinos) zerfallen. Im Alter von 10-36 <s> spaltet sich die Starke Wechselwirkung ab, es findet eine Symmetriebrechung statt. Das kann man sich als einen Phasenübergang vorstellen, ähnlich dem, wenn flüssiges Wasser in kristallines Eis bei Abkühlung übergeht. Wir sollten uns dabei vor Augen halten, dass unser Universum zu diesem Zeitpunkt noch immer aus "purer Energie" besteht und ungeheuer kompakt und dicht ist.</s></s></s></p><p><s><s><s></s></s></s></p><p><s><s><s>Die Starke Wechselwirkung ist für den Zusammenhalt der Kernteilchen verantwortlich. Wenn wir Wasser unter Druck abkühlen, so erstarrt es nicht bereits bei 0 [°C] zu Eis, sondern bleibt weiterhin flüssig - es ist unterkühlt. Die Kristallisation tritt verzögert ein, dann aber wird überschüssige Energie spontan freigesetzt. Ähnliches geschah auch im Alter von 10-36 <s>, als sich die Starke Wechselwirkung abkoppelte. Bei dieser Symmetriebrechung wurde Energie freigesetzt, die zu einer Beeinflussung des so genannten Quantenvakuums führte. Bisher war es ein normales Vakuum, durch die Unterkühlung kippt es jedoch um und wird in ein Falsches Vakuum verwandelt. Die Energiedichte dieses Vakuums bleibt unverändert, aber sein Druck wird negativ und wirkt gravitativ abstoßend. Das bläht nun unseren Kosmos exponentiell auf! Alle 10-35 Sekunden verdoppelte er seine Größe, der ganze Zauber war aber bereits im Alter von 10-33 <s> wieder vorüber, das falsche Vakuum ging wieder ins echte über und die Expansionsrate normalisierte sich.</s></s></s></s></s></p><p><s><s><s><s><s></s></s></s></s></s></p><p><s><s><s><s><s>Diesen Zeitabschnitt nennen wir die Inflationsphase.</s></s></s></s></s></p><p><s><s><s><s><s></s></s></s></s></s></p><p><s><s><s><s><s>Alan GuthDas Modell des inflationären Universums geht auf den Physikprofessor Alan Guth zurück. Zwischen den Zeitabschnitten 10-35 <s> und 10-33 <s> dehnt sich das Universum um etwa den Faktor 1030 auf. Das bedeutet, dass es sich in einem Zeitraum von nur 10-32 <s> vom Durchmesser 10-52 [cm] auf 10 [cm] aufbläht. Das Universum ist aber immer noch so heiß, dass sich gemäß Einsteins berühmtester Gleichung E = mc2 ständig Teilchen und Energie (die in Form von Strahlung das All erfüllt) ineinander umwandeln - Teilchen und Energie befinden sich im thermischen Gleichgewicht.</s></s></s></s></s></s></s></s></p><p><s><s><s><s><s><s><s><s></s></s></s></s></s></s></s></s></p><p><s><s><s><s><s><s><s><s>Der Teilchen- Zoo</s></s></s></s></s></s></s></s></p><p><s><s><s><s><s><s><s><s></s></s></s></s></s></s></s></s></p><p><s><s><s><s><s><s><s><s>Bevor wir uns weiter in der Geschichte des Universums vorwärts bewegen, ist es sinnvoll, wenn wir uns mit den wichtigsten Teilchen vertraut machen, aus der unsere Materie aufgebaut ist und die in der Natur eine Rolle spielen. Gemeint sind damit natürlich nicht die leckeren Süßspeisen, die wir so gerne zum Kaffee vernaschen!</s></s></s></s></s></s></s></s></p><p><s><s><s><s><s><s><s><s></s></s></s></s></s></s></s></s></p><p><s><s><s><s><s><s><s><s>Unter elementaren Teilchen verstehen wir winzige Partikel ohne messbare innere Struktur, sie sind also nicht weiter in Subpartikel teilbar. Eine grobe Einteilung können wir anhand des Spins vornehmen, unter dem man sich eine Art Eigendrehimpuls vorstellen kann, der jedoch quantisiert ist und Werte von 0, ½, 1, 2 usw. annehmen kann.</s></s></s></s></s></s></s></s></p><p><s><s><s><s><s><s><s><s></s></s></s></s></s></s></s></s></p><p><s><s><s><s><s><s><s><s>Teilchen mit halbzahligem Spin - Fermionen</s></s></s></s></s></s></s></s></p><p><s><s><s><s><s><s><s><s></s></s></s></s></s></s></s></s></p><p><s><s><s><s><s><s><s><s>Fermionen sind die Grundbausteine unserer gewohnten Materie und haben den Spin ½. Zu jedem Fermion existiert ein Antiteilchen mit entgegengesetzter Ladung. Zum Standardmodell der Teilchenphysik zählen 12 Fermionen, die wir in Quarks und Leptonen einteilen. Quarks weisen dabei eine Farbladung (rot, blau und grün, die Ladung hat in Wirklichkeit aber nichts mit einer Farbe zu tun) auf, die Leptonen dagegen nicht:</s></s></s></s></s></s></s></s></p><p><s><s><s><s><s><s><s><s></s></s></s></s></s></s></s></s></p><p><s><s><s><s><s><s><s><s>Quarks existieren in 6 "Geschmacksrichtungen" ("flavour", die Physiker sind manchmal nicht zimperlich bei der Namensgebung von Eigenschaften) und wechselwirken über die Farbladung:</s></s></s></s></s></s></s></s></p></blockquote><p></p>
[QUOTE="H2SO4, post: 91614, member: 2506"] * Wie bereits besprochen, die kosmische Hintergrundstrahlung (CMB), * die Rotverschiebung der Galaxien, die auf eine fortschreitende Expansion des Universums hinweist, * das Grenzalter der ältesten Sterne, es finden sich keine Sterne, die älter als etwa 13 Milliarden Jahre sind, * und nicht zuletzt die Verteilung der Elemente im Kosmos (vor allem von Wasserstoff, Helium und Deuterium), die sehr gut mit den theoretischen Voraussagen übereinstimmt. Jede Expansion muss einen Anfang haben, so auch unser Kosmos, der zum Zeitpunkt Null entstand. Darauf kommen wir, wenn wir die Geschichte des Universums wie in einem Film rückwärts laufen lassen. Alles zieht sich zusammen, wird immer kleiner bis sich schließlich ein Punkt (?) zum Zeitpunkt Null ergibt? Nein, hier versagen alle physikalischen Gesetze. Wir können den Anfangszustand nicht beschreiben, der den Startschuss vor 13,7 Milliarden Jahren gab. Die Bezeichnung Urknall verleitet häufig dazu, von einer gewaltigen Explosion auszugehen. Eine Expansion wie die unseres Kosmos ist jedoch etwas völlig anderes, denn hier wurde nicht etwas durch eine Kraft zerstört und in alle Richtungen weggeschleudert. Geschlossenes oder offenes Universum? Die Expansion des Universums muss mit gewaltiger Kraft stattgefunden haben, da sie ja noch heute anhält. Die Größe der Expansionsgeschwindigkeit verrät uns die Hubble- Konstante, sie ist abhängig von der im gesamten Kosmos vorhandenen Masse und Energie, kurz Energieinhalt genannt. Ist er groß genug, wird eines fernen Tages die Expansion durch die Eigengravitationswirkung (auch Energie wirkt gravitativ!) zum Stillstand kommen und sich umkehren. Dann wird eine Kontraktion einsetzen, die alle Materie wieder letztendlich in einem Punkt, einer Singularität zusammenzieht (Big Crunch). Damit dies geschehen kann, muss die Energiedichte über der so genannten kritischen Dichte von 10-29 [g/cm3] liegen. Ein solches Universum nennt man geschlossen, da es nur bis zu einer bestimmten, durch die Gravitation der Gesamtmasse erlaubten Größe expandieren kann und anschließend wieder kontrahiert. Im Gegensatz dazu steht ein offenes Universum, wenn die kritische Dichte unterschritten wird. Es würde bis in alle Ewigkeit weiter expandieren und den Kältetod sterben. Irgendwann wäre der gesamte Kosmos auf den absoluten Nullpunkt (0 [K] oder -273 [°C]) abgekühlt, stockfinster und ohne jegliche Strahlung, in 1014 Jahren würden die letzten Sterne erlöschen. Nur Schwarze Löcher gäbe es noch im All, kalte Neutronensterne, Schwarze Zwerge und natürlich völlig verwaiste, tote Planeten. Nach 1064 Jahren lösen sich in einem solchen Szenario die Galaxien auf und vielleicht nach 10600 (!) Jahren wäre selbst der härteste Eisenkern zerfallen. Zu diesem Zeitpunkt, der auch bis 101000 Jahre währen kann, verdampfen auch die größten Schwarzen Löcher. Wird der Wert der kritischen Dichte gerade erreicht, leben wir in einem flachen Universum. Demnach könnte durch die Eigengravitation der Materie und Energie im All die Expansion irgendwann zwar zum Stillstand kommen, sich jedoch nicht mehr zu einer Kontraktion umkehren. Auch hier wäre der Kältetod unausweichlich. Den WMAP- Messungen nach ist die kritische Dichte jedoch knapp unterschritten, womit das Universum bislang als ein offenes gilt. Die Planck- Ära Doch zurück zum Urknall. Zum Zeitpunkt Null interpolieren wir das gesamte Universum als in einem einzigen Punkt, einer Singularität, vereinigt. In diesem Zustand gingen die Ausdehnung gegen unendlich klein, Druck und Temperatur gegen unendlich groß. Unter diesen Bedingungen war es ohne Zeit und Raum, denn Zeit als Kontinuum und auch der Raum verlieren unterhalb der Planckzeit (10-43 [s]) bzw. der Plancklänge (10-35 [m]) ihre Eigenschaften. Den Zeitraum zwischen Null und der Planckzeit nennt man die Planckära. Möglicherweise gab es so etwas wie ein primordiales (urzeitliches) Quantenvakuum von vollkommener Symmetrie und mit beliebig vielen Dimensionen. So wie in einem uns geläufigen Vakuum spontan virtuelle Teilchenpaare entstehen können, war es im primordialen Quantenvakuum vielleicht möglich, dass spontane Symmetriebrechungen auftraten. Aus einer solchen Symmetriebrechung könnte das Universum entstanden sein - zumindest hilft uns diese Vorstellung, die Singularität zu vermeiden. Welche Entwicklungen sich im Kosmos während der Planckära abspielten, ist mit unserer bisherigen Physik nicht erfassbar. Auch ist es bisher nicht gelungen, hierzu eine Theorie zu entwickeln. Erst mit dem Ende der Planckära setzt die kosmische Entwicklung ein, die für uns beschreibbar ist. Nun entstehen viele aufeinander folgende, einzelne kurze Entwicklungsphasen, deren Betrachtung höchst interessant ist. Zur Planckzeit ist der Kosmos 1032 [K] heiß, hat eine Größe von 10-35 [m] und eine Dichte von 1094 [g/cm3]. Aufgrund der Unschärferelation, welche besagt, dass man niemals gleichzeitig den Aufenthaltsort und den Energieinhalt eines Teilchens beliebig genau bestimmen kann ist das All noch so klein, dass man nicht entscheiden kann ob es ein Teilchen umschließt oder nicht. Es muss irgendwie "verschmiert" gewesen sein, völlig undefiniert. RöntgenhintergrundEinen tiefen Blick in den jungen Kosmos gestattet diese Aufnahme des XMM-Newton- Röntgenteleskops. In der Falschfarbendarstellung sieht man schwache Quellen in Rot, ihre Energie ist "nur" 500- fach höher als im sichtbaren Licht. 10 000- Mal heller strahlen Quellen in den Farben grün und blau. Diese hellen Röntgenstrahler zeigen Schwarze Löcher in weit entfernten Galaxien. Hier wird die harte Röntgenstrahlung erzeugt, weil Materie durch die Reibung in Akkretionsscheiben extrem erhitzt wird und anschließend in das Schwarze Loch einfällt. Bedingt durch die hohen Temperaturen strahlt die Materie überwiegend im Röntgenbereich. Supersymmetrie und Inflation: GUT- Ära Alle Naturkräfte (Gravitation, elektromagnetische Kraft sowie starke und schwache Wechselwirkung) sind bis zur Planckzeit noch in einer einzigen Kraft, der Urkraft vereinigt, Energie und Materie bis zur Unkenntlichkeit verzerrt. Man spricht hierbei von der Supersymmetrie des Alls, weil die einzelnen Kräfte nicht mehr unterscheidbar sind. Im Alter von 10-43 [s] spaltet sich die Gravitation aus der Urkraft, der Vereinigung der Naturkräfte, ab. Die drei anderen Wechselwirkungen bleiben weiterhin in einer einzigen Kraft ununterscheidbar vereinigt, nach der so genannten GUT (Grand Unified Theorie, Große Vereinheitlichung) als X- Kraft bezeichnet. Damit schließt sich an die Planckära die GUT- Ära an. Die Geschichte des Universums Die einzelnen Wechselwirkungen werden durch Austauschteilchen übertragen, die man Bosonen nennt. So beispielsweise die elektromagnetische Kraft durch Photonen als Austauschteilchen. Die X- Kraft, die nur eine extrem kurze Reichweite hatte, wurde von z.T. superschweren Bosonen, den X- Bosonen und den Y- Bosonen übertragen. Von jeder Sorte gab es jeweils 3 verschiedene Teilchen sowie die zughörigen Antiteilchen. Zusammen bezeichnet man sie als Leptoquarks, weil sie später in Quarks und Leptonen (Leptonen sind z.B. Elektronen oder Neutrinos) zerfallen. Im Alter von 10-36 [s] spaltet sich die Starke Wechselwirkung ab, es findet eine Symmetriebrechung statt. Das kann man sich als einen Phasenübergang vorstellen, ähnlich dem, wenn flüssiges Wasser in kristallines Eis bei Abkühlung übergeht. Wir sollten uns dabei vor Augen halten, dass unser Universum zu diesem Zeitpunkt noch immer aus "purer Energie" besteht und ungeheuer kompakt und dicht ist. Die Starke Wechselwirkung ist für den Zusammenhalt der Kernteilchen verantwortlich. Wenn wir Wasser unter Druck abkühlen, so erstarrt es nicht bereits bei 0 [°C] zu Eis, sondern bleibt weiterhin flüssig - es ist unterkühlt. Die Kristallisation tritt verzögert ein, dann aber wird überschüssige Energie spontan freigesetzt. Ähnliches geschah auch im Alter von 10-36 [s], als sich die Starke Wechselwirkung abkoppelte. Bei dieser Symmetriebrechung wurde Energie freigesetzt, die zu einer Beeinflussung des so genannten Quantenvakuums führte. Bisher war es ein normales Vakuum, durch die Unterkühlung kippt es jedoch um und wird in ein Falsches Vakuum verwandelt. Die Energiedichte dieses Vakuums bleibt unverändert, aber sein Druck wird negativ und wirkt gravitativ abstoßend. Das bläht nun unseren Kosmos exponentiell auf! Alle 10-35 Sekunden verdoppelte er seine Größe, der ganze Zauber war aber bereits im Alter von 10-33 [s] wieder vorüber, das falsche Vakuum ging wieder ins echte über und die Expansionsrate normalisierte sich. Diesen Zeitabschnitt nennen wir die Inflationsphase. Alan GuthDas Modell des inflationären Universums geht auf den Physikprofessor Alan Guth zurück. Zwischen den Zeitabschnitten 10-35 [s] und 10-33 [s] dehnt sich das Universum um etwa den Faktor 1030 auf. Das bedeutet, dass es sich in einem Zeitraum von nur 10-32 [s] vom Durchmesser 10-52 [cm] auf 10 [cm] aufbläht. Das Universum ist aber immer noch so heiß, dass sich gemäß Einsteins berühmtester Gleichung E = mc2 ständig Teilchen und Energie (die in Form von Strahlung das All erfüllt) ineinander umwandeln - Teilchen und Energie befinden sich im thermischen Gleichgewicht. Der Teilchen- Zoo Bevor wir uns weiter in der Geschichte des Universums vorwärts bewegen, ist es sinnvoll, wenn wir uns mit den wichtigsten Teilchen vertraut machen, aus der unsere Materie aufgebaut ist und die in der Natur eine Rolle spielen. Gemeint sind damit natürlich nicht die leckeren Süßspeisen, die wir so gerne zum Kaffee vernaschen! Unter elementaren Teilchen verstehen wir winzige Partikel ohne messbare innere Struktur, sie sind also nicht weiter in Subpartikel teilbar. Eine grobe Einteilung können wir anhand des Spins vornehmen, unter dem man sich eine Art Eigendrehimpuls vorstellen kann, der jedoch quantisiert ist und Werte von 0, ½, 1, 2 usw. annehmen kann. Teilchen mit halbzahligem Spin - Fermionen Fermionen sind die Grundbausteine unserer gewohnten Materie und haben den Spin ½. Zu jedem Fermion existiert ein Antiteilchen mit entgegengesetzter Ladung. Zum Standardmodell der Teilchenphysik zählen 12 Fermionen, die wir in Quarks und Leptonen einteilen. Quarks weisen dabei eine Farbladung (rot, blau und grün, die Ladung hat in Wirklichkeit aber nichts mit einer Farbe zu tun) auf, die Leptonen dagegen nicht: Quarks existieren in 6 "Geschmacksrichtungen" ("flavour", die Physiker sind manchmal nicht zimperlich bei der Namensgebung von Eigenschaften) und wechselwirken über die Farbladung:[/s][/s][/s][/s][/s][/s][/s][/s] [/QUOTE]
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