Teilchenphysik

Die Teilchenphysik widmet sich als Disziplin der Physik der Erforschung der Teilchen. Beschränkte sich dies gegen Ende des 19. Jahrhunderts auf Moleküle, Atome und Nukleonen, so liegt der Schwerpunkt heute auf den Elementarteilchen.

In der modernen Teilchenphysik werden physikalische Modelle vor allem durch Experimente an Teilchenbeschleunigern überprüft, in denen verschiedene Teilchen aufeinandergeschossen werden (beispielsweise Elektronen auf Positronen). Die entstehenden Reaktionsprodukte, deren Verteilung in den Teilchen- und Strahlungsdetektoren sowie die Energie- und Impulsbilanz geben Aufschluss über Eigenschaften schon bekannter oder vermuteter „neuer” Teilchenarten.

Diese Experimente benötigen beschleunigte Teilchenstrahlen sehr hoher Energie. Deshalb wird oft von der Hochenergiephysik statt der Teilchenphysik gesprochen; diese Bezeichnung wird allerdings auch für schwerionenphysikalische Experimente bei hohen Energien benutzt.

Als sich die Zahl der bekannten Elementarteilchen immer weiter vergrößerte, widmete man sich der Ordnung dieser Partikel nach ihren Eigenschaften und begann gleichzeitig Vorhersagen über noch nicht beobachtete Teilchen aufzustellen. Der gegenwärtige Stand der Teilchenphysik – und viele ihrer Vorhersagen – ist im sogenannten Standardmodell zusammengefasst.

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