SPURENSUCHE IM TEILCHENZOO

SPURENSUCHE
IM TEILCHENZOO
Die elementaren Bausteine der Materie
Frank Close, Michael Märten und Christine Sutton
Aus dem Englischen übersetzt von
Jürgen Brau, Walter Hauser und Roswitha Wellnhofer
Erschienen bei I B I M ! H H M M I in Heidelberg
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Inhalt
1. Die Welt der Elementarteilchen
Teilchenphysik heute
Auf den Spuren der Teilchen
7
11
16
2. Die Erforschung des Atoms
Elektronen und Röntgenstrahlen
Die Entdeckung der Radioaktivität
Rutherford und die Radioaktivität
Rutherford und das Atom
Wilson und die Nebelkammer
Die Entdeckung des Neutrons
Die Cockcroft-Walton-Maschine
Die Welt der Atomkerne
25
26
30
34
38
45
48
50
52
3. Die Struktur des Atoms
Das Atom
Das Elektron
Der Atomkern
Das Proton und das Neutron
Das Photon
57
58
64
68
73
78
4. Außerirdische Teilchen
Die Entdeckungsgeschichte der
kosmischen Strahlen
Die ersten neuen Teilchen
Seltsame Teilchen
Powell, Photoemulsionen und
Pionen
Teilchen aus dem Weltraum
85
90
94
96
99
5. Der kosmische Teilchenregen
Das Positron
Das Müon
Das Pion
Das Kaon
Das Lambda
Das Xi und das Sigma
Spurenlesen
03
05
107
111
114
116
120
123
6. Die großen
Teilchenbeschleuniger
Die Teilchenschleuder
Künstliche kosmische Strahlen
Glaser und die Blasenkammer
Starke Fokussierung
Funkenkammern
Die Supersynchrotrone
127
131
136
140
146
150
154
7. Die Teilchenexplosion
Das neutrale Pion
Die neutrale Kaskade
Antimaterie
Die Resonanzen
Das Omega-minus
Das Neutrino
Quarks
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160
162
165
169
173
175
181
8. Collider und Bildkammern
Elektronische Blasenkammern
Synchroclash
Der Ring auf dem Parkplatz
Neue Quarks und neue Leptonen
Holographie und Chips
Die Antiproton-Alternative
540 GeV... und darüber
187
191
194
197
200
203
207
211
9. Vom Charm zum Top
Charmonium
Teilchen mit Charm
Das Tau
Bottom-Teilchen
Gluonen
Die W- und Z-Teilchen
Top
219
220
222
226
229
232
236
243
10. An die Grenzen
Der Tod des Protons
Rätselhafte Monopole
Auf der Suche nach freien Quarks
Kosmische Boten
Das Universum als Laboratorium
Theorien, die alles vereinigen?
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249
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255
258
263
268
11. Teilchen bei der Arbeit
Der Kern als Magnet
Teilchen gegen den Krebs
Das diagnostische Positron
Neutronen als Detektive
»... schlichtweg Unsinn«
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272
275
277
279
280
Tabellarische Übersicht über die
wichtigsten Elementarteilchen
Literatur
Danksagung
Bildnachweise
Index
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292
292
293
295