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Teilchenarten

Teilchenarten bezeichnet in der Physik die verschiedenen Klassen von Elementarteilchen und deren zusammengesetzten Zuständen, die in der Quantenwelt vorkommen. Die Einordnung erfolgt nach Fundamentalität, inneren Eigenschaften und Wechselwirkungen. Sie bildet die Grundlage der Beschreibung der Materie und ihrer Kräfte.

Fundamental unterscheidet man zwischen elementaren Fermionen und Bosonen. Zu den fundamentalen Fermionen gehören die Leptonen (Elektron,

Bosonen sind Träger der fundamentalen Wechselwirkungen. Fermionen besitzen halbzahliges Spin und folgen dem Pauli-Ausschlussprinzip, während Bosonen

Massenzugehörigkeit entsteht oft durch Wechselwirkungen. Das Higgs-Feld verleiht vielen Teilchen Masse; Photonen und Gluonen bleiben masselos.

Antiteilchen haben dieselben Eigenschaften, aber entgegengesetzte Ladung. Jedes Teilchen besitzt ein Antiteilchen, z. B. Elektron und

In der Physik wird die Vielfalt der Teilchenarten durch das Standardmodell der Teilchenphysik beschrieben. Es umfasst

Myon,
Tau
sowie
ihre
jeweiligen
Neutrinos)
und
die
Quarks
(up,
down,
strange,
charm,
bottom,
top).
Aus
Quarks
und
Bindungen
entstehen
zusammengesetzte
Hadronen,
wie
Baryonen
(Proton,
Neutron)
und
Mesonen
(Pion,
Kaon).
ganzzahliges
Spin
haben
und
der
Bose-Einstein-Statistik
gehorchen.
Zu
den
bosonischen
Trägern
gehören
der
Photon
(elektromagnetisch),
die
W±-
und
Z0-Bosonen
(schwache
Wechselwirkung)
sowie
Gluonen
(starke
Wechselwirkung).
Das
Higgs-Boson
ist
eigenständig
und
verleiht
anderen
Teilchen
Masse
durch
den
Higgs-Mechanismus;
Gravitationsbosonen
(Graviton)
werden
im
Standardmodell
nicht
beschrieben.
Neutrinos
haben
geringe
Massen
durch
Mechanismen
jenseits
des
ursprünglichen
Modells.
Positron,
Quark
und
Antiquark.
Kollisionen
von
Teilchen
mit
Antiteilchen
führen
oft
zur
Energieumwandlung
in
neue
Teilchen
und
Strahlung.
Leptonen,
Quarks,
Eichbosonen
und
das
Higgs-Boson.
Zukünftige
Theorien
bemühen
sich
um
neue
Teilchen
jenseits
des
Modells,
z.
B.
zur
Erklärung
dunkler
Materie,
Supersymmetrie
oder
Axionen.