Vom Atomkern zu den Quarks
HERA

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DESY hat die Nachfolge Rutherfords übernommen. DESYs größter Beschleuniger HERA ist weltweit die einzige Anlage, die Elektronen und Protonen getrennt beschleunigt und dann aufeinanderstoßen lässt. Damit kann in das Innere des Protons geblickt werden.

Die Elektronen können dann mit einem der Quarks in den Protonen wechselwirken. Die geschieht aber nur indirekt, über den Austausch eines Wechselwirkungsteilchens, eines Photons oder Zs oder W-Plus bzw. W-Minus.

Über den Austausch von Wechselwirkungsteilchen wird bei HERA das Innere des Protons untersucht. Hier: Ein Photon wird ausgetauscht.

Aber auch der Austausch eines Zs kann bei HERA vonstatten gehen.

Mit den Energien, die bei HERA erreicht werden, können Strukturen von bis zu 10^-18 Meter erkannt werden. Das ist 1000-Mal kleiner als der Protonenradius. Kein Mikroskop kann genauer hinschauen.

Die Forscher wollen damit gleich eine ganze Liste an Fragen beantworten:

• Sind Elektronen und Quarks aus etwas Kleinerem zusammengesetzt?

• Wie genau läuft die elektromagnetische und Schwache Wechselwirkung ab?

• Gibt es eine Vereinigung der beiden Kräfte?

• Beschreibt die Quanten-Chromodynamik die Starke Wechselwirkung korrekt?

• Gibt es neue Teilchen und Wechselwirkungen?

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