Hadronen = Baryonen + Mesonen

Hadronen = Baryonen + Mesonen
Der Zoo der stark wechselwirkenden Teilchen
Ab 1947: Zuerst „seltsame“ – dann immer mehr Teilchen...
In den Dreißiger und Vierziger Jahren wurden die theoretisch vorhergesagten
Positronen (Dirac, Anderson) und Pionen (Yukawa, Powell) entdeckt. Aber auf
Nebelkammeraufnahmen und auf Kernspurplatten zeigten sich weitere
Spuren offensichtlich noch unbekannter Teilchen:
1947: Spontaner Zerfall eines instabilen Teilchens mit der halben Masse eines Protons
1951: Bestätigung dieses Teilchen, welches mit und ohne elektrische Ladung vorkommt
auf Aufnahmen einer Nebelkammer, die auf dem Pic du Midi der kosmischen
Strahlung ausgesetzt hat -> wegen der V-Form der Spur „V-Teilchen“ genannt
Identifizierung der „V-Teilchen“ als geladene und neutrale Kaonen
Das 4. doppelt so schwere „V-Teilchen“ wurde neutrales Lambda-Teilchen genannt.
Aufgrund ihrer Lebensdauer und Zerfallsmodi nannte man diese Teilchengruppe
schließlich „Seltsame Teilchen“ und ordnete ihnen eine neue ladungsartige Eigenschaft
zu, die man „strangeness“ S nannte.
Damit ergab sich Mitte der 50ziger Jahre folgender „Kosmischer Teilchenzoo“:
Positron / Myon / 3 Pionen / 3 Kaonen / Lambda / 3 Sigma / 2 Xi
Beginn der Ära der Teilchenbeschleuniger
1929: Erfindung des Zyklotrons durch Ernest Lawrence (1901-1958)
Beschleunigung von geladenen
Teilchen (Elektronen, Ionen)
Teilchenenergien: ~100 MeV
Einsatz:
Grundlagenforschung
Herstellung von Radionukleiden
Krebsbehandlung (PositronenemissionsTomographie)
Der „Teilchenzoo“ wächst und wächst ...
State of Art: Large Hadron Collider (CERN)
Umfang 26.7 km
Zwei Betriebsmodi: p und Pb
7 große Detektoren (z.B.
ALICE, ATLAS, CMS)
4 Vorbeschleuniger
Geplante Maximalenergie: 7 TeV (geplant waren 10 TeV)
Mit der Verwendung von Teilchenbeschleunigern in Verbindung mit Blasenkammern
zur Aufnahme von Teilchenspuren wurden immer mehr kurzlebige „Elementarteilchen“
mir neuen „ladungsartigen“ Eigenschaften entdeckt – z.B. sogenannte Resonanzen
BARYONEN
Hyperladung
Baryonen-Oktett
Baryonen - Dekuplett
Baryonenzerfällle
Beispiele:
Quantenzahlen:
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Erlaubter Zerfallskanal:
Verbotener Zerfallskanal:
Isospin
Gesamtdrehimpuls
Parität
Elektrische Ladung
Baryonenzahl
Strangeness
Charm
Bottomness
Erhaltungssätze:
Mesonen
Vektormesonen - Nonett
Pseudoskalare Mesonen - Nonett
Baryonen und Mesonen „spüren“ die starke Wechselwirkung  HADRONEN
Fundamentale Wechselwirkungen
In der Physik spielen Kräfte eine große Rolle, die zwischen ladungsartigen Größen
(z.B. elektrische Ladungen) wirken und durch entsprechende Kraftgesetze (z.B.
Coulombsches Gesetz) beschrieben werden. Alle Kräfte der Natur lassen sich auf
vier Fundamentalkräfte zurückführen:
Beziehung der Fundamentalkräfte zueinander
 Vom „Teilchenzoo“ zum Standardmodell der Elementarteilchen