Interessantes zu Theoretischer Physik

Mesonen, Materie, Antimaterie, Quarks

In Mesonen koexistiert Materie mit Antimaterie

Antimaterie wird gewöhnlich für etwas gehalten, das sich beim Zusammentreffen mit Materie sofort explosionsartig in reine Energie auflöst.

Genau genommen aber ist das nicht immer richtig, wie die folgenden beiden Beispiele beweisen:





Quarks, Materie, Antimaterie, Mesonen

aus Pedro Waloschek: Besuch im Teilchenzoo




Nebenbei: Frei kommen in der Natur nur Materieteilchen vor, die ganzzahlige elektrische Ladung haben. Da sie sich dennoch stets als Kombi­nation von Quarks und Antiquarks erweisen (eingebettet in jeweils eine Wolke virtueller Gluonen), kann man sich leicht ausrechnen, dass es etwa 300 solcher Kombina­tionen geben kann.

Nur wenige davon verbieten sich aus quantenmechanischen Gründen. Alle anderen gibt es wirklich — und genau sie bilden den so unerwartet großen Teilchenzoo, den die Kernphysiker in der zweiten Hälfte des 20-ten Jahrhunderts entdeckt haben. Nicht in dieses Schema passen nur die Leptonen (= Elektron, Myon, Tau, zwei oder drei Neutrinios und die Antipartner dieser Teilchen).


Baryonen, Antibarionen und Mesonen nennt man auch Hadronen (= dicke Teilchen).

Wo sie einander hinreichend nahe kommen, kann es zu einem Austausch von Gluonen, Quarks, ja sogar Antiquarks kommen. Er äußert sich als das, was man die starke Kernkraft nennt, über die sich Proto­nen und Neutronen zu Atomkernen gruppieren. Sie ist eine Art Resteffekt der weit stärkeren Farbkraft zwischen den Quarks und Gluonen.

Die Farbkraft und damit auch ihr abklingender Rest — die starke Kernkraft — wirkt höchstens einen Femto­meter weit. Der Grund hierfür: Die in den Nukleonen wohnenden farbgeladenen Teilchen (Quarks und Gluonen) werden durch die Farbkraft wie durch Gummibänder miteinander verbunden und können sich daher vom Nukleon, in dem sie wohnen nur wenig weit entfernen.
Wissenswertes zu "Quarks, Antimaterie, Materie, Mesonen" zusammengestellt durch Gebhard Greiter.
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