2008/12/16

lernfähig II - bunte schöne Welt

FAZ lesen kann ja bilden. also nicht dass ich mir die ganze antue, und auch nur weil ich sie als strebender informatik-student ein jahr kostenlos abfasse... aber ja ich habe gelernt, schöne bunte protonenmasse. als alter physik-leistungskursler hätte ich ja nie gedacht, dass physik so bunt sein kann.

Was wohl alle wissen, alle uns umgebenden Dinge inklusive unsereins haben ihre Masse, also Schwere plus Trägheit - der/das eine mehr, der/das andere weniger. Aber darum geht es nicht. Nur bisher wusste man nicht, woher die wirklich kommt, denn Sterne und das Gas zwischen ihnen verdankt zu beinahe 100% ihre Masse den Protonen und Neutronen, also den Atomkernen. Man weiss mittlerweile, dass jeder dieser "Grundbausteine" aus 3 Quarks besteht, die wiederum von Gluonen zusammengehalten werden. Daher werden Letztere gerne als "Klebeteilchen" bezeichnet.

Quarks haben eine Masse, die vermutlich aus den Higgs-Teilchen herrührt, diese bestehen allerdings bisher nur rein hypothetisch und sollen in Cern nachgewiesen werden (man erinnere sich an die Schlagzeilen vor kurzem). Insgesamt sollen diese Quarks aber nur 5% zu der Atommasse beitragen, woher also nun der Rest? Nun Einsteins berühmter Formel zugrunde (E = m * (c*c)) kann diese auch durch Bindungsenergie entstehen. Und da kommen diese "klebrigen" Gluonen ins Spiel. Der Theorie der starken Wechselwirkung zufolge, haben Quarks ihre elektrische Ladung plus eine unsichtbare Farbladung (rot, grün, blau), mit der sie sich anziehen. Sie tauschen dabei Gluonen aus, die eine Kombination aus zwei Farbladungen tragen. Komplizierter wird das Ganze, da sie diese wohl nicht nur mit den Quarks ausgetauscht werden sondern sogar miteinander.
Total spannend wird es, wenn man versucht einen Quark im inneren eines Kerns mit einem schnell fliegenden Teilchen herauszuschiessen. Denn die Bewegungsenergie dieses Projektils wandelt sich in zusätzliche Quarks um, die mit dem getroffenen Quarks den Kern verlassen können. Das kann passieren, weil sich deren Farbladungen zu einem Weiss (neutral) addieren und somit nicht mehr durch die bunten Gluonen gehalten werden können.

Das dumme, einzelne stets farbige Quarks kann man also nicht isolieren. Ziemlich schade eigentlich: Das ganze schöne Farbenspiel und niemand sieht's. Bisher hat es das auch keiner, die Quantenchromodynamik hat bisher nur eine recht gute mathematische Beschreibung dieser komplizierten und bunten Verhältnisse im inneren eines Protons geliefert. Ich finde diese Theorie zumindest sehr farbenfroh. Tolles buntes Universum... auch im ganz ganz Kleinen....

PS: keine ahnung, was mich als nächstes fasziniert, aber ich denke, solange das abo noch gilt, find ich bestimmt noch weiteres spannendes.
und nein, diesen teil des bloggs wird es sicher nicht in englisch geben.

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