Teilchenphysik-Quiz Faszination des Winzigen
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Was verleiht Teilchen Masse? Wie ist Antimaterie beschaffen? Und warum endete das Universum nicht gleich nach dem Big Bang? Teilchenphysiker erforschen das Kleinste vom Kleinen - und suchen dabei Antworten auf ganz große Fragen.
Groß sind auch die Maschinen, mit denen sie diese Rätsel lösen wollen. Am Schweizer Kernforschungszentrum Cern etwa, werden am LHC Protonen oder Bleikerne in einem rund 27 Kilometer langen unterirdischen Tunnel beschleunigt. Im ringförmigen LHC rasen die Teilchenströme aufeinander zu. Wenn Partikel kollidieren, geben die folgenden Reaktionen wichtige Hinweise auf ihre Beschaffenheit. Die größte Aufmerksamkeit bekamen die Cern-Wissenschaftler jüngst für ihre Jagd aufs Higgs-Boson. Doch das ist bei weitem nicht das einzige Projekt in der Genfer Forschungsanlage.
Ein leichtes Feld ist die Teilchenphysik sicher nicht, auch wenn sie sich ebenso wie mit winzig Kleinem auch mit sehr Leichtem, wenn nicht gar Masselosem, auseinandersetzt.
War das Atommodell am Anfang des 20. Jahrhunderts noch recht übersichtlich - Kern mit Protonen und Neutronen, Hülle aus Elektronen - stellten Forscher bald fest, dass sie damit noch längst nicht bis zum Grund vorgestoßen waren. In den vergangenen Jahrzehnten hat der Teilchenzoo immer wieder neue Mitglieder aufgenommen: verschiedene Bosonen, Neutrinos und Quarks etwa. Letztere kommen übrigens in verschiedenen Farben und Geschmäckern daher. Oder anders gesagt: Mit solchen Begriffen halten Physiker unterschiedliche Quark-Typen auseinander.
Auch gilt es, die vier Grundkräfte zu kennen, die sogenannten fundamentalen Wechselwirkungen. Die Gravitation erschließt sich leicht, Sie wissen schon: die Angelegenheit mit Newton und dem Apfel. Auch die elektromagnetische Kraft scheint vertraut: Man begegnet ihr, wenn sich Magneten anziehen, wenn Blitze vom Himmel zucken oder auch im Leuchten einer Lampe. Die starke Kernkraft dagegen, die letztendlich dafür sorgt, dass Atomkerne nicht auseinanderstieben, können Menschen nicht direkt wahrnehmen. Ähnliches gilt für die schwache Kernkraft. Warum sie dennoch so entscheidend ist? Sie treibt unter anderem die Kernfusion im Inneren der Sonne an und liefert damit die Grundvoraussetzung fürs Leben auf der Erde.
Physiker vermuten, dass es noch eine fünfte Grundkraft gibt, die in diese Reihe passt - identifiziert haben sie diese indes noch nicht.
Es gibt eben noch vieles zu entdecken. Doch nun von den großen Fragen weg und hin zu den unterhaltsamen - im Teilchenphysik-Quiz.
