Welche physikalische Einheit gibt es wirklich?

Vera Spillner
a) Ein dwarf (Zwerg)
b) Ein beauty (Schönheit)
c) Ein barn (Scheune)
d) Ein penguin (Pinguin)

Antwort:

Alle Begriffe tauchen in der Astro- oder Hochenergiephysik auf - aber nur das "barn" ist eine physikalische Einheit.

Erklärung:

Das barn ist eine Einheit für den Wirkungsquerschnitt, also für die Fläche, die ein Teilchen effektiv bemerkt, wenn es mit einem anderen kollidiert. Je mehr barn, desto größer die Kollisionswahrscheinlichkeit für zwei Teilchen.

Die Einheit wurde im Zusammenhang mit dem Bau der Atombombe während des Manhattan-Projekts erfunden. Dort wurden thermische Neutronen auf Plutonium geschossen, und es war wichtig, die Effektivität des Beschusses (also den Wirkungsquerschnitt)zu kennen. Der Wirkungsquerschnitt dafür ist im Vergleich zu anderen Elementarteilchenprozessen wie dem Beschuss von Protonen mit anderen Protonen (wie es am LHC (Large Hadron Collider), dem neuen großen Beschleuniger am CERN in der Schweiz, der Fall sein wird) riesengroß. Deswegen sprachen die Physiker davon, er sei "so groß wie ein Scheunentor" – "as big as a barn".
Überhaupt sind physikalische Fachbegriffe in den letzten Jahrzehnten eine Spielwiese für Naturwissenschaftler gewesen. Zitate aus Büchern und Gedichten, zynische oder komische Anspielungen - alles ist möglich, wenn es um eine Bezeichnung eines Objektes oder einer Einheit in einem physikalischen Gebiet geht.

Weiße Zwerge beispielsweise sind kompakte alte Sterne, die, nachdem sie ihren gesamten Brennstoff aufgebraucht haben, nicht mehr die Kraft haben, sich dem Gravitationsdruck wie gewohnt zu widersetzen. Deswegen ziehen sie sich viel dichter zusammen, und werden klein - zwergenhaft eben. Auch unserer Sonne steht ein solches Schicksal bevor.

Beauty ist ein Begriff aus der Hochenergiephysik. Der Atomkern besteht aus Neutronen und Protonen und diese wiederum aus Quarks. Von diesen Quarks gibt es sechs Arten, und eine davon trägt den Namen beauty-Quark.

Der penguin taucht tatsächlich auch in der Hochenergiephysik auf. Allerdings ist er keine physikalische Einheit, sondern ein Namensgeber für ein spezielles Diagramm. Dieses beschreibt den Zerfall so genannter B-Mesonen. Das Penguin-Diagramm ist eine besondere Unterart der so genannten Feynman-Diagramme, mit denen in der Physik Elementarteilchenprozesse berechenbar werden. Insbesondere kann man mit ihrer Hilfe ausrechnen, wie wahrscheinlich Kollisionen zwischen Elementarteilchen sind. Der Physiker John Ellis taufte das Diagramm auf seinen Namen, als er eine Wette verlor und versprechen musste, in seine nächste Veröffentlichung das Wort "Pinguin" einfließen zu lassen.

Welche physikalische Einheit gibt es wirklich?