Partikelgruppen

Partikelgruppen referieren zu einer systematischen Einteilung von Elementarteilchen in der Teilchenphysik, die auf ihren fundamentalen Eigenschaften und Wechselwirkungen basieren. Diese Klassifizierung ist zentral für das Verständnis der Struktur der Materie und der Kräfte, die sie beeinflussen. Die Teilchen werden primär in zwei Hauptkategorien unterteilt: Fermionen und Bosonen, wobei diese wiederum in weitere Gruppen untergliedert werden.

Fermionen sind Teilchen mit halbzahligem Spin (1/2, 3/2, ...) und gehorchen dem Pauli-Prinzip, das besagt, dass zwei Fermionen nicht im gleichen Quantenzustand existieren können. Sie werden weiter in Quarks und Leptonen unterteilt. Quarks sind die Bausteine der Hadronen – der stabilsten Teilchen in der Materie – und kommen in sechs verschiedenen „Flavours“ (Geschmacksrichtungen) vor: Up, Down, Charm, Strange, Top und Bottom. Leptonen hingegen sind elementare Teilchen, die keine substrukturierten Bestandteile aufweisen, und umfassen Elektronen, Myonen, Tauonen sowie ihre zugehörigen Neutrinos.

Bosonen hingegen besitzen ganzzahligen Spin (0, 1, 2, ...) und vermitteln die fundamentalen Kräfte. Sie werden in Photonen, W- und Z-Bosonen, Gluonen und Higgs-Bosonen unterteilt. Photonen sind die Träger der elektromagnetischen Wechselwirkung, während W- und Z-Bosonen die schwache Kernkraft vermitteln. Gluonen sind für die starke Wechselwirkung zwischen Quarks verantwortlich, und das Higgs-Boson verleiht anderen Teilchen ihre Masse.

Diese Einteilung ist Teil des Standardmodells der Teilchenphysik, das die bekannten fundamentalen Teilchen und ihre Wechselwirkungen beschreibt. Die Partikelgruppen helfen Physikern, Vorhersagen über das Verhalten von Materie und Energie zu treffen und neue Phänomene zu erforschen.