{"id":99209,"date":"2022-04-10T00:00:00","date_gmt":"2022-04-09T21:00:00","guid":{"rendered":"http:\/\/aleksawn.bget.ru\/uchenye-otkryli-neveroyatnye-chasticy\/"},"modified":"2026-08-24T13:32:35","modified_gmt":"2026-08-24T10:32:35","slug":"wissenschaftler-haben-ungewohnliche-partikel-entdeckt","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/imgist.ru\/de\/uchenye-otkryli-neveroyatnye-chasticy\/","title":{"rendered":"10 unglaubliche Partikel, die von Wissenschaftlern entdeckt wurden"},"content":{"rendered":"
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Laut Quantenphysik besteht alles Existierende aus Teilchen. Materie, Licht, Sichtbares und Unsichtbares \u2013 all das sind Teilchen, und sie bestimmen die Funktionsweise des gesamten Universums. Einige davon sind uns vertraut, wie beispielsweise Elektronen. Andere sind etwas ungew\u00f6hnlicher, wie Quarks. Doch die Grundidee jedes Teilchens ist, dass es ein Elementarteilchen ist, aus nichts anderem besteht. Man kann ein Atom in Protonen, Neutronen und Elektronen zerlegen. Aber man kann ein Teilchen nicht in etwas anderes zerlegen. Vor diesem Hintergrund wollen wir uns einige der erstaunlichsten Entdeckungen ansehen, die die Wissenschaft gemacht hat \u2013 oder zumindest zu machen glaubt.<\/p>\n

10. Das Gottesteilchen<\/h2>\n

Wenn Wissenschaftler etwas als \u201eGottesteilchen\u201c bezeichnen, meinen sie damit mehr als nur ein gro\u00dfes Teilchen. Korrekterweise lautet der korrekte Name Higgs-Boson, doch der Physiker Leon Lederman gab dem Teilchen einen klangvolleren Spitznamen, da es nicht einfach ist, die Medien f\u00fcr Teilchen zu begeistern.<\/p>\n

Die Existenz des Higgs-Bosons wurde 2013 best\u00e4tigt. Allerdings wurde es bereits in den 1960er-Jahren theoretisch vorhergesagt, weshalb die Suche danach sich in die L\u00e4nge zog. Stephen Hawking wettete einst 100 Dollar darauf, dass es niemals entdeckt w\u00fcrde \u2013 und verlor. Er sagte au\u00dferdem offiziell, dass das Higgs-Boson eines Tages das Universum zerst\u00f6ren wird. Merken Sie sich diesen Termin also vor.<\/p>\n

Nach all dem k\u00f6nnte man meinen, das Higgs-Boson sei etwas ganz Besonderes, und tats\u00e4chlich ist es das auch. Es braucht jedoch etwas Zeit, um es zu verstehen, also versuchen wir es.<\/p>\n

Ein Boson ist ein Elementarteilchen. Bosonen sind f\u00fcr alle fundamentalen Kr\u00e4fte des Universums verantwortlich, wie beispielsweise den Elektromagnetismus sowie die schwache und die starke Kernkraft.<\/p>\n

Das Higgs-Feld ist ein Energiefeld, das anderen Teilchen, wie beispielsweise Elektronen, Masse verleiht. Vereinfacht gesagt, tragen Higgs-Bosonen ma\u00dfgeblich zur Masse der Teilchen im Universum bei. Das Boson selbst besitzt eine gro\u00dfe Masse, ist aber kurzlebig, was seine nat\u00fcrliche Entdeckung erschwert. Seine Existenz best\u00e4tigt jedoch vieles, was wir \u00fcber das Standardmodell der Physik wissen, und tr\u00e4gt dazu bei, die Existenz von Teilchen \u00fcberhaupt zu erkl\u00e4ren. Es k\u00f6nnte auch helfen, Dunkle Materie zu erkl\u00e4ren und weitere, uns unbekannte Teilchen zu identifizieren.<\/p>\n

Das Witzige ist, dass Lederman es nicht offiziell \u201eGottesteilchen\u201c nannte. Er nannte es \u201everdammtes Teilchen\u201c, weil er frustriert war, wie schwer es nachzuweisen war. Sein Verlag \u00e4nderte den Namen.<\/p>\n

9. Tetraquark<\/h2>\n

Quarks lassen sich am einfachsten als die kleinsten Materieteilchen verstehen. Ein St\u00fcck Eisen besteht aus Eisenatomen. Diese Atome wiederum bestehen aus Elektronen und Protonen. Selbst wenn man diese auseinandernehmen w\u00fcrde, blieben immer noch Quarks \u00fcbrig. Sie besitzen Masse und Spin und kommen in sechs verschiedenen Arten vor, die man kurioserweise \u00abFlavours\u00bb nennt. Diese Flavours werden paarweise gruppiert: Up und Down, Up und Down sowie Charm und Strange. Komisch, nicht wahr? Nun, es wird noch seltsamer.<\/p>\n

Im Jahr 2021 entdeckten Wissenschaftler das Tetraquark, ein exotisches Hadron, das aus zwei Quarks und zwei Antiquarks besteht. Vor dieser Entdeckung galt dies als unm\u00f6glich. Die Vorstellung, dass sich Teilchen jemals miteinander verbinden k\u00f6nnten, wurde als undenkbar angesehen, doch die am Large Hadron Collider gewonnenen Daten bewiesen das Gegenteil.<\/p>\n

Die Entdeckung des Tetraquarks wird Forschern mehrere neue Werkzeuge an die Hand geben, um die starke Kraft, die Quarks zu Neutronen und Protonen zusammenh\u00e4lt, besser zu verstehen.<\/p>\n

8. Neutrino<\/h2>\n

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Wer in den letzten Jahrzehnten Science-Fiction-Filme gesehen hat, dem ist das Wort \u00abNeutrino\u00bb sicher schon \u00f6fter begegnet. Es ist popul\u00e4r, und selbst wenn die Wissenschaft f\u00fcr die meisten von uns unverst\u00e4ndlich geworden ist, klingt es immer noch interessant.<\/p>\n

Neutrinos sind in Wirklichkeit viel intensiver, als die meisten von uns sich vorstellen k\u00f6nnen. Es handelt sich um subatomare Teilchen, die bei galaktischen Katastrophen wie Sternexplosionen entstehen. Sie bewegen sich nahezu mit Lichtgeschwindigkeit, und es ist \u00e4u\u00dferst schwierig, sie aufzuhalten, da sie selbst Blei so m\u00fchelos durchdringen k\u00f6nnen wie eine offene T\u00fcr.<\/p>\n

Neutrinos haben eine erstaunlich geringe Masse. Die Zahlen, mit denen sie beschrieben werden, sagen einem ohne fundierte Physikkenntnisse nichts. Sie sind etwa 500.000 Mal kleiner als ein Elektron. Anders als ein Elektron besitzen sie jedoch keine elektrische Ladung. Ohne Masse und Ladung sind Neutrinos praktisch nicht existent. Und doch sind sie \u00fcberall. Die Sonne bombardiert uns jede Sekunde mit etwa einer Milliarde Neutrinos.<\/p>\n

Die Tatsache, dass Neutrinos eine gewisse Masse besitzen, auch wenn diese mikroskopisch klein ist, k\u00f6nnte die gesamte Masse im Universum erkl\u00e4ren und warum uns Materie und nicht Antimaterie umgibt.<\/p>\n

7. Myonen<\/h2>\n

Myonen geh\u00f6ren wie Quarks zu den fundamentalen Teilchen des Universums. Sie \u00e4hneln Elektronen, sind aber gr\u00f6\u00dfer und wiegen 207-mal mehr. Sie sind extrem kurzlebig und zerfallen innerhalb von 2,2 Mikrosekunden nach ihrer Entstehung in Elektronen und Neutrinos. Sie entstehen, wenn kosmische Strahlung mit Teilchen in unserer Atmosph\u00e4re kollidiert. In diesen 2,2 Mikrosekunden durchdringen sie die Erde und dringen dank ihrer nahezu Lichtgeschwindigkeit etwa 1,6 Kilometer tief in den Erdboden ein.<\/p>\n

Forschungen am Large Hadron Collider haben gezeigt, dass Myonen sich nicht immer so verhalten, wie es wissenschaftlich vorhergesagt wird. Vereinfacht gesagt, sie schwanken. Das sollten sie aber nicht. Und die Tatsache, dass sie schwanken, deutet darauf hin, dass m\u00f6glicherweise ein weiteres Teilchen beteiligt ist, das bisher niemand vermutet hat und das ihr Verhalten beeinflusst.<\/p>\n

6. Quarks<\/h2>\n

Wir haben das Tetraquark bereits erw\u00e4hnt, daher ist es sinnvoll, es in seine Bestandteile, die Quarks, zu zerlegen. Zerlegt man beispielsweise Protonen und Neutronen, erh\u00e4lt man Quarks und Gluonen. Es gibt sechs Arten von Quarks, und sie treten stets paarweise auf. Tats\u00e4chlich haben Wissenschaftler bereits versucht, ein Quark von seinem Gegenst\u00fcck zu trennen, was jedoch nicht gelang. Sie sind entweder untrennbar miteinander verbunden oder existieren gar nicht.<\/p>\n

Die Wechselwirkung von Quarks und Gluonen ist die Quelle der Masse in Atomen. Das bedeutet im Wesentlichen, dass die gesamte Masse in Materie, wie wir sie verstehen, von Quarks und Gluonen stammt. Anders als die meisten Teilchen, die als positiv, negativ oder neutral geladen beschrieben werden, gehen Quarks noch einen Schritt weiter. Sie besitzen auch eine Farbladung, die mit der sogenannten Quantenchromodynamik zusammenh\u00e4ngt. Diese verwendet die theoretischen Farben Rot, Blau oder Gr\u00fcn (die in Wirklichkeit nicht diese Farben sind), um ihre einzigartigen Quanteneigenschaften zu beschreiben.<\/p>\n

5. Gravitonen<\/h2>\n

Die Wissenschaft erkennt vier fundamentale Kr\u00e4fte im Universum an: die schwache und die starke Kernkraft, den Elektromagnetismus und die Gravitation. Die ersten drei verstehen wir in den meisten F\u00e4llen recht gut. Die Gravitation hingegen ist ein unberechenbarer Faktor.<\/p>\n

Wir verstehen, wie Photonen mit Elektromagnetismus wechselwirken, wie Quarks und Gluonen mit der starken Kernkraft interagieren und wie Bosonen mit der schwachen Kernkraft interagieren. Was wir nicht wissen, ist, was die Gravitation vermittelt. Hier kommen Gravitonen ins Spiel, theoretische Teilchen, die es erm\u00f6glichen, dass Gravitation als Kraft auf Dinge in der realen Welt wirkt. Das Problem mit Gravitonen ist, dass wir nicht wissen, ob sie tats\u00e4chlich existieren. Sie sind noch rein theoretisch. Die Wissenschaft kann die Gravitation nicht erkl\u00e4ren.<\/p>\n

\u00dcberraschenderweise wissen wir zwar nicht mit Sicherheit, ob Gravitonen existieren, aber wir wissen doch sehr viel \u00fcber sie. Wir wissen, dass ihre Masse null oder nahezu null ist und dass sie sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegen. Warum k\u00f6nnen wir sie also nicht nachweisen?<\/p>\n

Die Gravitation ist die schw\u00e4chste der vier Kr\u00e4fte und daher schwer nachzuweisen. Berechnungen zufolge h\u00e4tte selbst ein Gravitationsdetektor mit der Masse des Jupiters, der in der N\u00e4he eines supermassereichen Objekts wie eines Neutronensterns platziert w\u00fcrde, Schwierigkeiten, \u00fcberhaupt etwas zu messen.<\/p>\n

4. Tachyonen<\/h2>\n

Danke Star Trek<\/em> Zur Popularisierung von Tachyonen, zumindest in einigen Kreisen. Diese theoretischen Teilchen w\u00e4ren wahrscheinlich unbekannt geblieben, h\u00e4tte die Science-Fiction sie nicht aufgrund ihrer bizarren Natur aufgegriffen. Man sollte sich vor Augen halten, dass sie streng genommen nicht existieren, aber einige Physiker an ihre Existenz glauben.<\/p>\n

Das bekannteste Merkmal von Tachyonen ist ihre Geschwindigkeit. Sie bewegen sich schneller als das Licht. Allein dies hat viele zu der Annahme verleitet, dass Tachyonen nicht existieren k\u00f6nnen, da sich nichts schneller als das Licht bewegt. Doch die theoretische Physik ist bereit, alles zu akzeptieren, wenn es Beweise gibt \u2013 warum also nicht?<\/p>\n

Wenn sich ein Tachyon schneller als Licht bewegt, k\u00f6nnte es \u2013 basierend auf unserem Wissen \u00fcber die Zeit \u2013 r\u00fcckw\u00e4rts in der Zeit reisen. Normalerweise gehen wir davon aus, dass sich nichts schneller als Licht bewegen kann, da seine Masse und damit auch die ben\u00f6tigte Energie f\u00fcr seine Bewegung zunehmen w\u00fcrden. Bei Lichtgeschwindigkeit k\u00e4me man praktisch zum Stillstand. Tachyonen beschleunigen jedoch, w\u00e4hrend sie Energie verlieren, wodurch sie diese Barriere \u00fcberwinden k\u00f6nnen. Dies erkl\u00e4rt auch all die Zeitparadoxien, die wir aus Filmen kennen. Und genau deshalb existieren sie m\u00f6glicherweise gar nicht.<\/p>\n

Wenn sie existieren, sich aber schneller als mit Lichtgeschwindigkeit bewegen, ist es nat\u00fcrlich nicht verwunderlich, dass wir sie noch nicht entdeckt haben, und vielleicht werden wir sie aus genau diesem Grund auch nie entdecken.<\/p>\n

3. Dunkle Materie<\/h2>\n

Sie haben den Begriff \u00abDunkle Materie\u00bb wahrscheinlich schon einmal geh\u00f6rt, aber falls Sie sich nicht sicher sind, was er bedeutet, keine Sorge, Sie sind nicht allein. Die Wissenschaft tut sich damit schwer, doch er beantwortet viele Fragen zur Funktionsweise des Universums und dient daher momentan als Platzhalter zur Erkl\u00e4rung verschiedenster kosmischer Ph\u00e4nomene.<\/p>\n

Die Art und Weise, wie sich Galaxien bewegen, erscheint uns nach unseren Beobachtungen unlogisch. Sie bewegen sich, als w\u00e4ren sie viel massereicher, als sie tats\u00e4chlich sind. Es muss eine geheime Massenquelle geben, die jede einzelne Galaxie zusammenh\u00e4lt, und diese Quelle ist die Dunkle Materie.<\/p>\n

Dunkle Materie reflektiert, absorbiert oder emittiert keinen Elektromagnetismus, daher ihr Name. Sie ist praktisch unsichtbar und somit rein theoretischer Natur. Was sie jedoch emittiert, ist Gravitation, und diese h\u00e4lt das Universum zusammen. Und davon gibt es gewaltige Mengen. Tats\u00e4chlich entspricht sie etwa 801 T\u00b3 Brillouin-Tetraedern der gesamten Masse des Universums.<\/p>\n

2. Partikel<\/h2>\n

\u00abSparticle\u00bb klingt zwar nach Spartacus und Teilchen, aber nur die H\u00e4lfte davon stimmt. Das \u00abs\u00bb steht n\u00e4mlich f\u00fcr \u201esupersymmetrisch\u201c. Teilchen sind zum Beispiel supersymmetrische Teilchen, und ihre Existenz k\u00f6nnte, \u00e4hnlich wie bei einer Kokosnuss, die Geheimnisse der Physik entschl\u00fcsseln.<\/p>\n

So n\u00fctzlich das Standardmodell der Teilchenphysik auch ist, wie wir gesehen haben, weist es doch viele L\u00fccken auf. Was ist dunkle Materie? Wie funktioniert die Gravitation? Warum schwingen Myonen? Es gibt Fragen nach dem Ursprung der Masse und so weiter. Es gibt gen\u00fcgend offene Fragen, die den Wert des Standardmodells oder die Notwendigkeit eines v\u00f6llig neuen Modells infrage stellen k\u00f6nnten. Es sei denn nat\u00fcrlich, man findet irgendwo eine L\u00f6sung.<\/p>\n

Viele Probleme der Teilchenphysik lassen sich durch die Theorie der Supersymmetrie erkl\u00e4ren. Ihr zufolge sollte jedes Teilchen ein supersymmetrisches Partnerteilchen besitzen. Diese Partnerteilchen k\u00f6nnten theoretisch zahlreiche L\u00fccken in unserem Verst\u00e4ndnis des Universums schlie\u00dfen. Man baute sogar den Large Hadron Collider (LHC) genau zu diesem Zweck. Doch er scheiterte. Das bedeutet nicht zwangsl\u00e4ufig, dass die Theorie falsch ist; es zeigt lediglich, dass die Physik komplex ist und das Verst\u00e4ndnis der grundlegenden Realit\u00e4t Zeit braucht.<\/p>\n

1. Photonen<\/h2>\n

Ah, das bescheidene Photon. Jeder kennt Photonen. Photonen sind die Bestandteile des Lichts, wie wir es kennen \u2013 winzige Teilchen elektromagnetischer Energie, die es dem Licht erm\u00f6glichen, sich sowohl wie ein Teilchen als auch wie eine Welle zu verhalten. Nat\u00fcrlich sind Photonen mehr als nur das Licht von Ihrem Handybildschirm, das Ihre Augen erreicht und Ihnen das Sehen erm\u00f6glicht. Sie sind auch das WLAN, das Ihnen den Zugang zum Internet erm\u00f6glicht, ganz zu schweigen von Radiowellen, Mikrowellen, R\u00f6ntgenstrahlen, Gammastrahlen und vielem mehr.<\/p>\n

Alles, was wir sehen, geschieht, weil Photonen existieren, die uns das Sehen erm\u00f6glichen. Das bedeutet: Wenn wir das Universum betrachten und einen Stern sehen, der vor einer Milliarde Jahren explodiert ist, haben diese Photonen diese lange Reise hinter sich, um dorthin zu gelangen. Sie sind somit die flei\u00dfigen Arbeiter der Teilchenwelt.<\/p>\n<\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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