Ein Vorgang, bei dem ein Teilchen mit seinem zugehörigen Antiteilchen zusammentrifft. Beide Teilchen verschwinden und die Gesamtenergie erscheint in anderer Form: als neues Teilchen/Antiteilchenpaar, oder als Gruppe von Mesonen, oder als isoliertes, neutrales Boson. Die entstehenden Teilchen können auch in beliebiger Kombination auftreten, sofern diese die Erhaltung von Energie, Impuls und der verschiedenen Arten von "Ladung" nicht verletzt.
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
Materie, die aus Antifermionen besteht. Man bezeichnet diejenigen Fermionen, welche in unserem Universum vorkommen als (normale) Materie und ihre Antiteilchen als Antimaterie. In der Theorie der Elementarteilchen gibt es keine a priori Unterscheidung zwischen Materie und Antimaterie. Die Asymmetrie des Universums bezüglich Materie und Antimaterie ist ein tiefgehendes Rätsel, für das wir noch keine sichere Erklärung gefunden haben.
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
Das Antiteilchen eines Quarks.
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
Zu den meisten Teilchenarten (und zu jedem Fermion) gehört ein weiteres Teilchen mit genau gleicher Masse, aber mit entgegengesetzten Werten für alle Arten von "Ladung" (Qantenzahlen). Dieses Teilchen wird Antiteilchen genannt. Das Antiteilchen eines Elektrons - zum Beispiel - ist ein Teilchen mit positiver elektrischer Ladung, welches Positron genannt wird. Zu den meisten Bosonen existieren ebenfalls Antiteilchen. Eine Ausnahme bilden diejenigen Teilchen, deren Werte für alle Ladungsarten null sind. Dazu gehört das Photon oder ein aus Quark und dem zugehörigen Antiquark zusammengesetztes Boson. In diesen Fällen kann nicht zwischen Teilchen und Antiteilchen unterschieden werden, sie sind ein und dasselbe Objekt.
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
Die Physik, die sich mit astronomischen Objekten - z. B. Sternen und Galaxien - beschäfrigt.
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
Das Zentrum des Atoms, aufgebaut aus Neutronen und Protonen.
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
Beschreibt die Tatsache, dass zwei Teilchen mit gleichem Quantenzustand nicht gleichzeitig am gleichen Ort existieren können. Teilchen, die diesem Prinzip unterworfen sind, heissen Fermionen. Teilchen, die diesem Prinzip nicht unterworfen sind, heissen Bosonen.
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
Ein Hadron, das aus drei Quarks aufgebaut ist. Das Proton (up-up-down) und das Neutron (up-down-down) sind beide Baryonen. Baryonen können auch zusätzliche Quark- Antiquarkpaare enthalten.
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
Beschleuniger
Eine Maschine, die dazu benutzt wird, Teilchen auf hohe Geschwindigkeiten zu beschleunigen. Die Teilchen erhalten dann, verglichen mit ihrer Ruh-masse, eine hohe Energie.
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
Die B-Fabrik ist ein Beschleuniger am SLAC, der so konstruiert ist, dass er möglichst viele B Mesonen produzieren kann. Die Eigenschaften dieser B Mesonen werden mit Hilfe besonderer Detektoren untersucht.
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
Englischer Ausdruck für die Urknall Theorie der Entstehung des Universums. Diese besagt, dass das sich ausdehnende Universum aus einem unendlich dichten und äusserst heissen Medium entstanden ist. Der Anfangspunkt dieser Entwicklung - die grosse Explosion - wird Urknall (engl. Big Bang) genannt.
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
Ein Teilchen mit ganzzahligem Drehimpuls (spin)
Spin wird in Einheiten von h-quer, i.e. Planck'sche Konstante dividiert durch
2
(spin =0,
1, 2, ...) gemessen.
Alle Teilchen sind entweder Fermionen oder Bosonen.
Zur Gruppe der Bosonen gehören
Teilchen, welche die fundamentalen Wechselwirkungsprozesse (Kräfte) vermitteln,
sowie zusammengesetzte Teilchem mit geradzahliger Anzahl von fermionischen Bauteilen
(Quarks).
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
Die fünfte Quarksorte (geordnet nach zunehmender Masse), mit einer elektrischen Ladung von -1/3 e.
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
CERN (Conseil Européenne pour la Recherche Nucléaire), das wichstigste europäische Laboratorium für Teilchenpysik. Liegt in der Nähe von Genf.
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
Charm (c) ist der Name für die vierte Quark Sorte (geordnet nach zunehmender Masse). Seine elektrische Ladung beträgt +2/3 e.
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
Ein Collider ist ein Beschleunigertyp, bei dem sich zwei Teilchenstrahlen in gegenläufiger Richtung bewegen. Die aufeinander zulaufenden Teilchen werden so gesteuert, dass sich Frontalkollisionen hoher Energie ereignen.
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
Das down Quark (d) ist die zweite Quarkart (mit zunehmender Masse geordnet) Ihre elektrische Ladung beträgt -1/3 e.
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
Unbeobachtbare Materie im Universum, die keine messbare Strahlung emittiert. Aus der Messung der Umlaufszeiten von Sternen um das Zentrum ihrer zugehörigen Galaxien schliesst man, dass ungefähr 90% aller Materie in einer Galaxie zum Typ der Dunklen Materie gehört. Die Physiker vermuten, dass es auch Dunkle Materie im Raum zwischen den Galaxien geben muss. Ihr Nachweis ist jedoch äusserst schwierig.
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
(Engl. confinement) Bezeichnet die auf die starken Wechselwirkung zurückgehende Tatsache, dass Quarks oder Gluonen nie isoliert angetroffen werden. Diese Teilchen existieren nur innerhalb farbneutraler, zusammengesetzter Objekte.
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
Eine Quantenzahl, welche festlegt, ob ein Teilchen an der elektromagnetischen Wechselwirkung beteiligt ist.
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
Eine Wechselwirkung (Kraft), die beim Vorhandensein von elektrischen Ladungen auftritt. Der Begriff schliesst magnetische Wechselwirkungen mit ein.
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
Das bekannteste Lepton mit der elektrische Ladung -1. (Diese Ladung wird mit dem Symbol e bezeichnet und heisst "Elementarladung".) Das Elektron weist von allen elektrisch geladenen Teilchen die geringste Masse auf und ist daher absolut stabil.
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
Im Standard Modell sind elektromagnetische und schwache Wechselwirkung miteinander verwandt (vereinigt). Dies wird durch den Begriff "elektroschwach" zum Ausdruck gebracht.
[ Zum Anfang ] [ Glossar benden ]
Ein Teilchen ohne innere Substruktur. Im Standard Modell sind das die Quarks, die Leptonen, die Photonen, die Gluonen, die W+ und W- Bosonen, sowie die Z Bosonen. Alle anderen Objekte sind aus diesen Teilchen zusammengesetzt.
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
Wenn eine physikalische Grösse vor und nach einer Teilchenreaktion denselben Wert aufweist, so wird sie "Erhaltungsgrösse" genannt. Beispiele derartiger Grössen sind: elektrische Ladung, Energie und Impuls.
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
Englisch; eigentlich "Ereignis". Tritt ein, wenn zwei Teilchen kollidieren oder ein einzelnes Teilchen zerfällt. Die Theorie kann die Wahrscheinlichkeiten für das Auftreten verschiedener, möglicher events voraussagen, wenn eine grössere Zahl ähnlicher Kolllisionen betrachtet werden. Das Auftreten eines bestimmten, einzlnen events kann nicht vorhergesagt werden.
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
Die Quantenzahl, welche festlegt, ob ein Teilchen an der starken Wechselwirkung teilnimmt. Quarks und Gluonen tragen Farb-Quantenzahlen, die von null verschieden sind.
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
Fermi National Accelerator Laboratorium in Batavia, Illinois (liegt in der Nähe von Chicago). Das Institut ist nach Enrico Fermi, einem der Pioniere der Teilchenphysik, benannt.
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
Sammelname für Teilchen mit halbzahligem Eigendrehimpuls (spin)
(1/2, 3/2, ...), gemessen in Einheiten von h - quer
(Planck'sche Konstante h / 2).
Ein Teilchen gehört entweder zur Gruppe der Fermionen oder
der Bosonen. Fermionen gehorchen dem sogenannten "Auschliessungsprinzip von Pauli",
welches besagt, dass zwei Fermionen im gleichen (Quanten-) Zustand nicht
gleichzeitig am gleichen Ort existieren können.
Manche Eigenschaften der Materie, die uns umgibt können auf die Wirkung dieses Pripzips
zurückgeführt werden. Die Teilchen aus denen die Materie besteht,
Elektronen, Protonen und Neutronen, sowie die fundamentaleren Teilchen.
Quarks und Leptonen sind alle Fermionen
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
Ein Experiment bei dem der Teilchenstrahl des Beschleunigers gegen ein feststehendes Ziel (engl. target) gelenkt wird. Das Target kann aus einem Festkörper oder aus einem Tank, welcher eine Flüssigkeit oder ein Gas enthält, bestehen. Auch Gas-Strahlen (gas-jets) im Vakuum sind als Festtargets im Gebrauch.
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
Eigentlich "Geschmacksrichtung". Ein Name, der die verschiedenen Quarkarten (up, down, strange, charm, bottom, top), sowie die verschiedenen Arten von Leptonen (Elektron, Myon, Tau) bezeichnet. Zu jedem Lepton flavor gehört ein entsprechender Neutrino flavor. Flavor bezeichnet, anders betrachtet, eine Quantenzahl, welche die verschiedenen Quark/Lepton-arten voneinander zu unterscheiden gestattet. Jeder Quark oder Lepton flavor hat verschieden grosse Masse.
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
Das Standard Modell kennt vier fundamentale Wechselwirkungen: stark, elektromagnetisch, schwach und die Gravitation. Diese vier Wechselwirkungen genügen, um alle beobachteten physikalischen Phänomene zu erklären. Die Theorie der Elementarteilchen sagt eine weitere Wechselwirkung voraus, welche für die Massen der Teilchen verantwortlich ist.
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
Eine Einteilung der (elektrisch geladenen) Arten der Quarks und der Leptonen, geordnet nach zunehmender Masse. Die erste Generation umfasst das up und das down Quark, das Elektron und das Elektron -neutrino. Es gibt drei Generationen materieller Teilchen.
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
Das Austauschteilchen, welches die Starke Wechselwirkung bewirkt.
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
Die Wechselwirkung zwischen Teilchen, die durch deren Masse/Energie verursacht wird.
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
Das Austauschteilchen, welches die Gravitatios-Wechselwirkung bewirkt. Bis heute noch nicht beobachtet
[ Zum Anfng ] [ Glossar beenden ]
Ein Teilchen, bestehend aus Bausteinen, welche durch die Starke Wechselwirkung zusammengehalten werden (Quarks und/oder Gluonen). Dazu gehören Mesonen und Baryonen. Diese Teilchen sind der Starken Rest-Wechselwirkung unterworfen.
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
Ein Meson, welches aus einem strange (seltsamen) Quark und einem anti-up (oder anti-down) Quark, oder einem anti-strange Quark und einem up (oder down) Quark zusammengesetzt ist.
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
Die Wissenschaft von der geschichtlichen Entwicklung des Universums.
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
Eine Quantenzahl, welche ein Teilchen charakterisiert. Sie legt fest, ob das Teilchen an einem bestimmten Wechselwirkungsprozess teilnehmen kann. Ein Teilchen mit elektrischer Ladung nimmt an der elektromagnetischen, eines mit starker Ladung an der starken Wechselwirkung teil.
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
Die Tatsache, dass elektrische Ladung weder erzeugt, noch vernichtet werden kann. Elektrische Ladung bleibt bei jedem Prozess in dem Teilchen umgewandelt werden erhalten.
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
Ein fundamentales Fermion, welches an
der Starken Wechselwirkung nicht teilnimmt.
Die elektrisch geladenen Leptonen sind:
das Elektron (e-),
das Myon (
),
das Tau (
),
und die zugehörenden Antiteilchen.
Die Elektrisch neutralen Leptonen heissen Neutrinos
(
).
[ Zum Anfang ] [ Glossar benden ]
Der "Large Hadron Collider" am CERN in Genf (Schweiz). LHC ist eine Maschine in der Protonen frontal mit Protonen zusammenstossen. Die Schwerpunktsenergie (center-of-mass energy) dieser Stösse beträgt etwa 14 TeV. Wenn die Maschine im Jahr 2004 in Betrieb genommen wird, ist sie der stärkste Teilchenbeschleuniger der Welt. Man hofft, dass damit einige der heutigen Geheimnisse der Teilchenphysik aufgedeckt werden können.
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
Eine Abkürzung für Linear accelerator (Linearbeschleuniger). Dieser Beschleunigertyp beschleunigt Teilchen längs einer geraden Strecke und benötigt daher keine Ablenkmagnete.
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
Siehe Ruhmasse.
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
Ein Hadron, welches aus einer geradzahligen Anzahl von Quark-antiquark Bausteinen besteht. Die Grundstruktur der meisten Mesonen ist ein Quark und ein Antiquark.
[ Zum Anfang ] [ Glossar benden ]
)Die zweite Art (flavor) elektrisch geladener Leptonen (geordnet nach zunehmender Masse). Die elektrische Ladung beträgt -1 e.
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
Die äusserste Schicht eines Teilchendetektors in einem Collider Experiment. In ihr werden die Spuren geladener Teilchen aufgezeichnet. Mit Ausnahme der neutralen Neutrinos erreichen nur die vom Kollisionspunkt ausgehenden Myonen diese Detektorschicht.
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
Ein Objekt mit einer Nettoladung = 0. Wenn nicht anders bezeichnet, wird der Begriff im Zusammenhang mit elektrischen Ladungen verwendet.
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
)Ein Lepton ohne elektrische Ladung. Neutrinos nehmen nur an der Schwachen und an der Gravitations- Wechselwirkung teil. Sie sind daher sehr schwer nachzuweisen. Es sind drei Arten von Neutrinos bekannt. Alle weisen eine sehr geringe Masse auf.
[ Zum Anfang ] [ Glossar benden ]
Ein Baryon, dessen elektrische Ladung = 0 ist. Das Neutron ist ein Fermion, zusammengesetzt aus zwei down Quarks und einem up Quark (diese werden durch Gluonen zusammengehalten). Das Neutron ist ein Bestandteil der Atomkerne. Isotope desselben chemischen Elements unterscheiden sich durch ihre verschiedene Anzahl von Neutronen im Kern.
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
)Das Austauschteilchen, welches die elektromagnetische Wechselwirkung bewirkt.
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
)Das Meson mit der geringsten Masse. Es tritt in drei verschiedenen elektrischen Ladungszuständen auf +1, -1, or 0.
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
Das Antiteilchen des Elektrons.
[ Zum Anfang ] [ Glossary beenden ]
Wohl das bekannteste Hadron, ein Baryon mit der elektrische Ladung +1 e. Diese ist entgegengesetzt, aber betragsmässig gleich derjenigen des Elektrons. Protonen sind aus zwei up Quarks und einem down Quark (zusammengehalten durch Gluonen) aufgebaut. Der Kern des Wasserstoffatoms ist ein Proton. Die Anzahl der Protonen im Atomkern bestimmt die Art eines chemischen Elements. Ein Atomkern der Ordnungszahl Z enthält Z Protonen.
[ Zum Anfang ] [ Glossar schliessen ]
Die kleinste (diskrete) Portion irgend einer Menge. Elektrische Ladung, Impuls und Drehimpuls, aber auch allgemeinere Ladungen erscheinen in diskreten Portionen, die Quanten genannt werden.
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
Eine Sammlung physikalischer Gesetze, die bei sehr kleinen Distanzen Gültigkeit haben.
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
Ein elementares Fermion, das der Starken Wechselwirkung unterliegt. Quarks haben elektrische Ladungen von entweder +2/3 (up, charm, top) oder -1/3 (down, strange, bottom) in Einheiten der Protonenladung e.
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
Eine Wechselwirkung zwischen Objekten, die (von aussen gesehen) keine Ladung tragen, aber intern aus geladenen Bausteinen bestehen. Viele chemische Substanzen wechselwirken auf Grund der elektromagnetischen Restwechselwirkung zwischen elektrisch neutralen Atomen. Die Starke Restwechselwirkung zwischen Protonen und Neutronen, hervorgerufen von den Starken Ladungen ihrer Quark Bausteine, ist für den Zusammenhalt des Atomkerns verantwortlich.
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
Die Ruhmasse (m) bezeichnet diejenige Masse, definiert durch die Energie des ruhenden (ungebundenen) Teilchens, dividiert durch die Lichtgeschwindigkeit zum Quadrat c2. Wenn Teilchenphysiker den Ausdruck "Masse" verwenden, dann ist immer die "Ruhmasse" (m) des betreffenden Objekts gemeint.
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
Diejenige Wechselwirkung, die für alle Prozesse verantwortlich ist, bei denen sich der "flavor" der Reaktionspartner ändert. Sie bewirkt die Instabilität der schweren Quarks und Leptonen, sowie der aus diesen Bausteinen zusammengesetzten Teilchen. Schwache Prozesse, bei denen flavor (oder elektrische Ladung) nicht ändert, wurden ebenfalls beobachtet.
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
Das "Stanford Linear Accelerator Center" in Stanford, Kalifornien.
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
Das (quantisierte) innere Drehmoment eines Teilchens.
Spin wird in Einheiten von h - quer (Planck'sche Konstante h / 2)
gemessen.
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
Zerfällt nicht! Ein Teilchen ist dann stabil, wenn kein Prozess existiert, bei dem es verschwindet und an seiner Stelle andere Teilchen auftreten.
[ Zum Anfang ] [ Glossar benden ]
Eine Theorie der elementaren Teilchen und ihrer Wechselwirkungen, entwickelt von Physikern aus aller Welt. Einige Aspekte dieser Theorie werden auf dieser Webside beschrieben.
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
Die Wechselwirkung, welche Quarks und Antiquarks, vermittelt durch Gluonen, zu Hadronen bindet. Starke Restwechselwirkung bewirkt die Kernkraft, welche Protonen und Neutronen im Atomkern zusammenhält.
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
"Seltsames Quark", die dritte Sorte (flavor) von Quarks (geordnet nach zunehmender Masse). Seine elektrische Ladung beträgt -1/3 e.
[ Zum Anfang ] [ Glossar benden ]
Irgend ein Teilchen, das sehr viel kleiner ist als ein Atomkern.
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
Ein Typ von Teilchenbeschleuniger, in welchem die Teilchen auf einer Kreisbahn mit konstantem Radius in synchronisierten Paketen (bunches) umlaufen und beschleunigt werden.
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
)Die dritte Sorte (flavor) geladener Leptonen (geordnet nach zunehmender Masse), mit einer elektrischen Ladung -1 e.
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
Ein subatomares Objekt mit definierter Masse und Ladung.
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
Die Aufzeichnung des Weges, den ein Teilchen im Detektor zurücklegt. (Engl. track)
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
Ein Strahl von Teilchen, der in einem Beschleuniger erzeugt wird. In den meisten Beschleunigern besteht der Strahl aus Teilchenpaketen (clusters).
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
Die sechste Sorte (flavor) von Quarks (geordnet nach zunehmender Masse), mit einer elektrischen Ladung von 2/3 e. Seine Masse ist viel grösser als diejenige irgend eines Quarks oder Leptons.
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
Die (durch Computer berechnete) Rekonstruktion der Spur, die ein Teilchen im Detektor hinterlässt.
[ Zum Anfang ] [ Glossar schliessen ]
Ein von Heisenberg formuliertes Prinzip der Quantentheorie, welches besagt, dass es unmöglich ist gleichzeitig sowohl den Ort x und den Impuls p eines Objekts zu kennen. Dasselbe gilt auch für Energie und Zeit (vgl. virtuelle Teilchen).
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
Die Quarksorte (flavor) mit der kleinsten Masse. Die elektrische Ladung beträgt 2/3 e.
[ Zum Anfanf ] [ Glossar beenden ]
Ein Teilchen, welches nur während einer äusserst kurzen Zeitspanne in einem intermediären Prozess auftritt. Dann gilt das Unschärfeprinzip von Heisenberg . Dieses erlaubt eine scheinbare Verletzung des Energiesatzes. Wenn jedoch nur der Anfangs- und der Endzustand des betreffenden Teilchenzerfalls beobachtet wird, ist der Energiesatz wieder erfüllt.
[ Zum Anfang ] [ Glossar beendet ]
Eines der Austauschteilchen, welches die Schwache Wechselwirkung bewirkt. Es tritt bei allen Schwachen Prozessen, bei denen sich die elektrische Ladung der Partner ändert, auf.
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
Ein Prozess bei dem ein Teilchen zerfällt oder auf Grund der Anwesenheit eines weiteren Teilchens eine Kraft erfährt (z.B. eine Kollision). Die vier fundamentalen Wechselwirkungen sind: Gravitation, elektromagnetische WW, starke WW, und schwache WW.
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
Ein Austauschteilchen der schwachen Wechselwirkung. Es bewirkt alle schwachen Prozesse, bei denen der Teilchen "flavor" nicht ändert.
[ Zum Anfang ] [ Glossar beenden ]
Ein Vorgang, bei dem ein Teilchen verschwindet. An seiner Stelle treten andere Teilchen auf. Die Summe der Massen dieser neu entstandenen Teilchen ist immer kleiner als die Masse des ursprünglichen Teilchens.
[ Zum Anfang ] [ Glossar schliessen ]