Materieteilchen

Materieteilchen ist ein Begriff der Physik, der Teilchen bezeichnet, aus denen gewöhnliche Materie besteht. In der modernen Theorie gehören die fundamentalen Materieteilchen zum Standardmodell der Teilchenphysik: Leptonen und Quarks bilden die Bausteine der Materie, während Bosonen die Vermittlung der fundamentalen Kräfte übernehmen.

Zu den Leptonen gehören das Elektron, das Myon und das Tau sowie deren Neutrinos. Quarks erscheinen in sechs Geschmacksrichtungen: Up, Down, Charm, Strange, Top und Bottom. Leptonen treten als eigenständige Teilchen auf und tragen keine Farbladung; Quarks tragen Farbladungen und kommen niemals isoliert vor, sondern bilden durch die starke Wechselwirkung Hadronen.

Quarks bilden zusammen mit Gluonen die Hadronen, zu denen Protonen und Neutronen gehören. Protonen bestehen aus zwei Up- und einem Down-Quark, Neutronen aus zwei Down- und einem Up-Quark. Mesonen sind Quark-Antiquark-Paare. Die starke Wechselwirkung bindet Quarks in Kernstrukturen, während Elektronen die äußere Hülle der Atome bestimmen.

Eigenschaften der Materieteilchen sind Masse, elektrische Ladung und Spin. Fermionen haben halbzahliges Spin und folgen der Fermi-Dirac-Statistik. Quarks besitzen Ladungen von +2/3 oder -1/3, Leptonen von -1 (z. B. Elektron) oder 0 (Neutrinos). Antiteilchen existieren. Die Masse der fundamentalen Teilchen resultiert teils aus dem Higgs-Mechanismus, teils aus den dynamischen Quantenchromodynamik-Prozessen; der Großteil der Masse der Nukleonen entsteht jedoch aus Bindungsenergie.

Zusammengefasst bezeichnet der Begriff Materieteilchen die Teilchen, aus denen gewöhnliche Materie besteht, insbesondere Leptonen und Quarks, und deren Wechselwirkungen die Struktur der Materie und die physikalischen Prozesse in Atomen prägen.