Teilchenphysik: Weitere Teilchen

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[Bearbeiten] Weitere Teilchen

Nun haben wir alle wirklich elementaren Teilchen kennen gelernt. Doch vielleicht ist ihnen schon etwas aufgefallen: Wir haben zwar gesagt, dass Quarks nie frei in der Natur vorkommen können - allerdings behauptete ich weiter oben auch, dass die Nukleonen nur aus Up- und Down-Quarks aufgebaut sind. Wo kommen also die anderen vier Quark-Arten vor? Nun auf die Notwendigkeit der Existenz dieser Quarks ist man dadurch gekommen, dass man weitere Teilchen gefunden hat, welche genau wie die Nukleonen aus Quarks aufgebaut sind. Da man die Eigenschaften einiger dieser Teilchen nicht mit den zwei schon bekannten Quarks erklären konnte, kam man auf die Idee, weitere Quarks müssten existieren.

[Bearbeiten] Baryonen

Baryonen sind Teilchen, welche aus drei Quarks bestehen, zu ihnen gehören also auch die Nukleonen. Das Proton, ist das einzige Baryon, welches ungebunden stabil ist. Das Neutron ist zwar stabil, wenn es mit anderen Nukleonen in einem Atomkern gebunden ist - in freier Form zerfällt es jedoch nach einer mittleren Lebensdauer von etwa 15 Minuten. Alle anderen Baryonen haben Lebensdauern von unter 10^-9 Sekunden, abgesehen vom "ewigen" Proton mit einer Lebenszeit von über 10³² Jahren.

Eine Liste von Baryonen mit ihren Eigenschaften finden Sie hier: Liste der Baryonen

[Bearbeiten] Mesonen

Mesonen sind aus einem Quark und einem Antiquark aufgebaut. Es gibt kein stabiles Meson, sie zerfallen alle in weniger als 10^-7 Sekunden. Sie werden nun vermutlich glauben, es könnte maximal 36 (zwei Stück aus möglichen 6 Quarks und 6 Antiquarks) Mesonen geben. Man weiß jedoch heute, dass es jedoch deutlich mehr als 36 Möglichkeiten gibt.

Wir wissen bereits, dass Quarks - wie alle Teilchen - einen Spin besitzen. Die Spins der beiden Quarks in einem Meson, können also zueinander parallel oder antiparallel sein, je nachdem unterscheidet man zwischen Vektormesonen und pseudoskalaren Mesonen. Mesonen, welche zwar aus den gleichen Quarks aufgebaut sind, von denen jedoch das eine ein Vektormeson und das andere ein pseudoskalares Meson ist, haben unterschiedliche Eigenschaften und sind deshalb als komplett unterschiedliche Teilchen zu betrachten.