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Infografik: Ein neues Bild der Teilchen und Kräfte

Die üblichen Darstellungen der fundamentalen Bausteine der Materie und ihrer Wechselwirkungen sind oft un­vollständig oder irreführend. Wir präsentieren eine von Grund auf andere Herangehensweise.
Quantenfelder (Symbolbild)

Alles, was wir im Universum beobachten, beruht auf einer Hand voll fundamentaler Teilchen, die auf nur wenige verschiedene Arten miteinander wechselwirken. In den 1970er Jahren entwickelten Theoretiker für dieses Geflecht eine Reihe von Gleichungen, die heute das Standardmodell der Teilchenphysik bilden. Diesem fehlen zwar noch einige Puzzleteile: etwaige Bestandteile der mysteriösen Dunklen Materie, Vermittler der Schwerkraft sowie eine Erklärung für die Masse der Neutrinos. Dennoch beschreibt es nahezu alle Phänomene äußerst präzise.

Erstaunlicherweise fehlt für ein Konzept von so grundlegender Bedeutung noch immer eine wirklich befriedigende grafische Veranschaulichung. Einige Ansätze machen es sich zu einfach oder ignorieren wichtige Zusammenhänge, andere wiederum sind zu unübersichtlich. Die gängigste Visualisierung zeigt so etwas wie ein Periodensystem von Teilchen.

Das verrät nichts über die Beziehungen zwischen ihnen. Vielmehr stehen die kräftevermittelnden Teilchen (nämlich das Photon für die elektromagnetische Kraft, die W- und Z-Bosonen für die »schwache« und die Gluonen für die »starke« Kraft) auf der gleichen Ebene wie jene Bestandteile der Materie, an denen die Wechselwirkungen ansetzen (Quarks sowie Elektronen und Neutrinos mit deren schwereren Verwandten). Außerdem bleiben Schlüsseleigenschaften wie die so genannte Farbladung unberücksichtigt …

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  • Quelle

Quigg, C.: The double simplex. arXiv:hep-ph/0509037, 2005

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