Wurden noch vor gar nicht langer Zeit Protonen, Neutronen und Elektronen als Elemtarteilchen bezeichnet, ist die Wissenschaft heute weiter. Inzwischen haben Physiker – hauptsächlich durch Erforschung der Weltraumstrahlung – weitere Teilchen entdeckt. So zum Beispiel, „Myon“, „Pion“ und „Kaon“. Bei einem Elemtarteilchen handelt es sich um den kleinsten Baustein von Materie. Auch Antimaterie gilt seit der Entdeckung dieser noch kleineren Teilchen als nachgewiesen.

Allerdings haben jene einen Haken: Sie gelten zwar als erwiesen, wirklich habhaft geworden ist man ihrer aber noch nicht! Die Lebensdauer dieser Teilchen ist meist sehr gering, da sie sehr schnell Verbindungen mit anderen Teilchen eingehen. Dieser Zustand wird Zerfall genannt. Im CERN sind die Forscher ihnen auf der Spur. Die heutigen Elemtarteilchen nennt man „Higgs Teilchen„, „Boson Teilchen„, „Quarks“ oder „Gluonen“. Streng genommen gehören die zusammengesetzten „Mesonen“ und „Baryonen“ nicht dazu.

Die Bosonen – Das besondere Etwas

Das Standardmodell der Physik beschreibt die Eigenschaften der  verschiedenen Elementarteilchen.

Das Standardmodell der Physik beschreibt die Eigenschaften der verschiedenen Elementarteilchen.

Als Boson oder Boson Teilchen bezeichnet man alle Elemtarteilchen, die dem Standardmodell der Teilchenphysik genüge tun. Dazu müssen sie einen ganzstelligen Spin aufweisen. Ihre Aufgabe besteht darin, zwischen den Fermionen, was die kleinsten Materieteilchen sind, zu vermitteln. Hierzu gehört das Vermittlerteilchen „Eichboson“. Es vermittelt zwischen den Grundkräften. Dazu gesellen sich alle Atomkerne mit gerader Nukleonenzahl und die zusammengesetzten „Mesonen“.

Higgs Teilchen – Das unbekannte Teilchen

Theoretisch schon 1960 vorhergesagt, gilt das Higgs Teilchen als einziges der Elemtarteilchen in der Praxis noch nicht als bewiesen. Nach dem Standardmodell der Elementarphysik ist es, im Gegensatz zu anderen, elektrisch neutral und weist einen Spin von 0 auf und hat eine sehr kurze Lebensdauer. Um den Beweis der Existenz dieses Teilchens erbringen zu können, bedarf es eines Teilchenbeschleunigers, der genügend Energie und Luminösität erbringt. Dieses Elemtarteilchen wird auch als Higgs-Boson bezeichnet. Die genaue Abgrenzung wird erst möglich sein, wenn man es endlich „erwischt“ hat.

CERN – Science Fiction hautnah

Bei CERN handelt es sich um das weltgrößte Forschungszentrum für Elementarphysik. Die Abkürzung setzt sich aus dem Namen des französischen Rates zusammen, der dieses Institut ins Leben gerufen hat: Conseil Européene pour la Recherche Nucléaire. Auf deutsch: Europäische Organisation für Kernforschung. Beheimatet ist die Einrichtung in der Schweiz. Das CERN hat über 20 Mitgliedsstaaten und mehr als 3000 Mitarbeiter. Dazu kommen Gastforscher aus 85 Nationen. Erforscht wird der Aufbau, der Materie und die fundamentale Wechselwirkung der Elemtarteilchen. Im Großen geht es also die Erforschung des Universums. Für diese Arbeit sind große Teilchenbeschleuniger von Nöten und auch der Aufwand für die Datenerfassung und Sicherung stellt eine Herausforderung dar. Aus diesem Grund wird CERN international betrieben. Mit dem Teilchenbeschleuniger werden Elementarteilchen, mit hoher Geschwindigkeit, aufeinander geschossen. Teilchendetektoren werten aus, was dann geschieht.