Teilchenphysik-Quiz: Faszination des Winzigen

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Illustration des klassischen Bohrschen Atommodells:  Was die Welt im Innersten enthält
Corbis

Illustration des klassischen Bohrschen Atommodells: Was die Welt im Innersten enthält

Winzige Teilchen, riesige Maschinen, um sie zu entdecken - und die Frage, warum das Universum überhaupt existiert: Teilchenphysik fasziniert. Wie gut Sie sich mit Quarks, Higgs-Bosonen und der rätselhaften Antimaterie auskennen, können Sie im Quiz testen.

Sie wollen sofort zum Quiz? Dann bitte hier entlang.

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.

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insgesamt 34 Beiträge
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1. Man bedenke...
R4mbo 04.07.2013
Atome, Planeten, Quarks, das alles sind nur Begriffe für verschiedene Größenordnungen der Materie... Materie kann sich (meiner Vermutung nach) unendlich verklumpen, und unendlich spalten. Für alle Größenordnungen gelten die gleichen Gesetze. Die Gravitation winzigster Teilchen wird unterschätzt... auch die Gravitation von Hirnzellen etc... man bedenke: Bewegt man sich von der Erde weg, wird die Anziehungskraft in Bezug auf einen selbst immer schwächer, sie wird aber nie 0. So haben alle Teilchen im Universum Auswirkung auf alle Teilchen. Die Anziehungskraft einer Hirnzelle ist zwar für vieles was wir sehen und messen können irrelevant, ich denke aber, dass sie sich auf die Pfade der Gedanken durchaus auswirken... die Gedanken sind physisch vorhanden, in Form von Stoffen die von Hirnzelle zu Hirnzelle wandern, und auf diese Stoffe wird wohl die Masse der Hirnzellen Auswirkung haben... man bedenke auch: Dockt ein Molekül an eine Hirnzelle bildet das Molekül + Hirnzelle eine Einheit mit höherer Anziehungskraft als Hirnzellen ohne angedockte Moleküle....
2. Naja...
HuLa1985 04.07.2013
"Atome, Planeten, Quarks, das alles sind nur Begriffe für verschiedene Größenordnungen der Materie... Materie kann sich (meiner Vermutung nach) unendlich verklumpen, und unendlich spalten. Für alle Größenordnungen gelten die gleichen Gesetze." Also tut mir leid aber weiter von der Wahrheit können Sie garnicht weg sein! Für Atome, Elementarteilchen etc gelten VÖLLIG andere Gesetze als für "verklummte" Materie [also Planeten, Menschen, Äpfel (Newton lässt grüßen) oder Staubkörner...]. Stichwort: Quantenmechanik.
3. Quiz
marina@spiegel 04.07.2013
Die Fragen sind für Leute, die mit Hochenergiephysik nichts am Hut haben, vermutlich nicht zu lösen. Für Physiker, Physikstudenten und ähnliches Klientel wiederum sind die Fragen sehr einfach, da gehören diese Fakten zum Basiswissen. Mir ist nicht klar, für wen das Quiz eigentlich gedacht ist.
4. ach ja
__Chris__ 04.07.2013
wenn das Universum überhaupt exisitiert und nicht alles eine Illusion ist:)
5. fünfte Grundkraft?
tdmdft 04.07.2013
"Physiker vermuten, dass es noch eine fünfte Grundkraft... " die Aussage ist falsch. Physiker vermuten, dass es diese nicht gibt. Nur gib es immer wieder einzelne, die das postulieren, aber nichts beweisen können. Oft frage ich mich, ob da Leute nur ihre Ego befriedigen wollen, oder zusätzliche Forschungsgelder einwerben wollen. Trotz der ganze Aufregung am LHC mit den Higgs Teilchen sind da bisher keine neuen Erkenntnisse herausgekommen. Die Existenz des Higgs und das Standardmodell wurde theoretisch in den 60er und 70er Jahren des letzten Jahrhunderts entwickelt. Alle LHC Ergebnisse bestätigen nur die alten Vorsagen. Das ist zwar eine Leistung, für die die Hochenergiephysiker wahrscheinlich einen Nobelpreis haben will, aber kein wirklicher Erkenntnisfortschritt.
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