vdB's Teilchen und Kräfte Seite

Alle Tabellen sind dem Buch "Das elegante Universum" von Brian Greene entliehen.
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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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