Die Substruktur der Leptonen/Quarksfamilien (eBook)

Wissenschaftlicher Aufsatz aus dem Jahr 2007 im Fachbereich Physik - Theoretische Physik, , Sprache: Deutsch, Abstract: Die Frage nach dem Aufbau der Materie beschäftigte bereits die Philosophen der Antike. Sie sahen die vier Elemente Feuer, Wasser, Luft und Erde als die Grundstoffe der Welt.
Im Mittelalter wurden diese von den Alchemisten um einige chemischen Elemente erweitert. Die steigende Zahl der “Grundstoffe” wurde aber nicht verstanden.
Erst MENDELEJEW entwickelte hierzu das periodische System. Es besaß noch “Lücken”, diese Lücken hatten Eigenschaften. Dadurch konnten noch nicht entdeckte chemische Elemente vorhergesagt werden.
Ende des 19. Jahrhunderts wurde das Elektron entdeckt und BOHR entwickelte etwas später das Atommodell.
Das Atom enthält einen Kern, der von Elektronen umgeben ist. Der Kern lässt sich in noch kleinere Teile zerlegen, in Protonen und Neutronen.
Zu Elektron, Proton und Neutron kam 1930 noch ein Teilchen hinzu, das Neutrino - vier Teilchen, durch die der Aufbau der Materie nun erklärlich schien.
In den 50er Jahren wurde durch Experimente klar, dass Proton und Neutron Vertreter einer großen Teilchenfamilie sind, den Hadronen. Weit über 100 Hadronen wurden entdeckt.
Erst das Quarks-Modell brachte Ordnung in den ”Hadronen-Zoo“. Alle Hadronen setzen sich aus zwei oder drei Quarks zusammen.
Heute ist man der Auffassung, dass es zwei Arten von fundamentalen Teilchen gibt die Leptonen, zu denen auch die Elektronen gehören und die Quarks, aus denen die Hadronen bestehen.
Wir kennen 6 Leptonen und 18 Quarks die man in 3 ”Familien“ einordnet.
Diese erneut große Anzahl “fundamentaler” Teilchen gilt als Hinweis, dass mit den Leptonen/Quarks noch nicht die elementarsten Bausteine der Materie gefunden sind.

Hier knüpft die vorliegende Arbeit an und postuliert zwei neue Teilchen, aus welchen die Leptonen und Quarks aufgebaut sind. Folgt man dieser Vorstellung, ergeben sich weitreichende Konsequenzen für das Verständnis vom Aufbau der Materie.

Zum einen sind wir bei den echten Grundbausteinen der Materie angekommen, und zum anderen wird es erstmals möglich, die Massenverhältnisse der Elementarteilchen zu berechnen.
Überraschend ist auch die Erkenntnis, dass es einen physikalischen Zusammenhang zwischen der Elementarladung und der Farbladung gibt.
Die mögliche Existenz einer 4. Leptonen/Quarksfamilie wird hier auch theoretisch ausgeschlossen.
Außerdem ist unerwartet die Unsymmetrie zwischen Materie und Antimaterie im Universum beseitigt, und obendrein wird noch das Verhältnis der Summe Baryonen zu der Summe Leptonen im Universum vorhergesagt.