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Teilchen | ||||||
Familie 1 | Familie 2 | Familie 3 | Ladungen | |||
Teilchen | Masse | Teilchen | Masse | Teilchen | Masse |
elektrische Ladung schwache Ladung starke Ladung |
Elektron | 0,00054 | Myon | 0,11 | Tauon | 1,9 |
-1 -1/2 0 |
Elektron-Neutrino | <10^-8 | Myon-Neutrino | <0,0003 | Tauon-Neutrino | <0,033 |
0 1/2 0 |
up-Quark | 0,0047 | charm-Quark | 1,6 | top-Quark | 189 |
2/3 1/2 rot, grün, blau |
down-Quark | 0,0074 | strange-Quark | 0,16 | bottom-Quark | 5,2 |
-1/3 -1/2 rot, grün, blau |
Die drei Familien von Elementarteilchen und ihre Massen (in Vielfachen der Protonenmasse). Die Quarkmassen sind im Gegensatz zu denen der anderen Teilchen nur indirekt (und modellabhängig) definiert, da Quarks in der Natur nicht als freie Teilchen auftreten. Die Werte der Neutrinomassen haben sich bisher jeder genaueren experimentelle Bestimmung entzogen. Jede Quarksorte kann drei mögliche Ladungen der starken Kraft tragen. Sie stehen für die numerischen Ladungswerte der starken Kraft. Bei den Ladungen der schwachen Kraft handelt es sich eigentlich um die "dritte Komponente" des schwachen Isospinvektors. Nicht aufgeführt sind die "rechtshändigen" Komponenten der Teilchen - sie unterscheiden sich dadurch, daß sie keine schwache Ladung tragen. Ein Proton setzt sich aus zwei up-Quarks und einem down-Quark, ein Neutron aus einem up-Quark und zwei down-Quarks zusammen. |
Kräfte | |||
Kraft | Kraftteilchen | Masse |
Relative Stärke (ungefähr) |
stark | Gluon | 0 | 10^41 |
elektromagnetisch | Photon | 0 | 10^39 |
schwach | schwache Eichbosonen | 86 bzw. 97 | 10^36 |
Gravitation | Graviton | 0 | 1 |
Die vier Naturkräfte mit ihren zugeordneten Kraftteilchen und deren Massen als Vielfache
der Protonenmasse. Die starke und die schwache Kraft sind nicht sehr bekannt, weil ihre Stärke rasch nachläßt, sobald die Entfernungen subatomare Abstände überschreiten. Die starke Kraft hält die Quarks im innern von Prototnen und Neutronen, sowie die Protonen und Neutronen selbst im innern des Atomkerns zusammen. Die schwache Kraft bewirkt den radioaktiven Zerfall von Substanzen wie Uran oder Kobalt. Bei den schwachen Kraftteilchen gibt es zwei Spielarten mit verschiedenen Massen. Aus theoretischen Studien geht hervor, daß das Graviton masselos sein müßte (seine Existenz konnte experimentell noch nicht bestätigt werden). |
Maße | ||
Planckkonstante: 6,626*10^-34 J*s | Planckmasse: 10^19 * Masse eines Protons | Plancklänge: 1,616*10^-33 cm |
Planckzeit: 10^-43 s | Planckspannung: 10^39 t |
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