Über Symmetrien zu den Quarks
... Physiker nach.
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In den 1960er Jahren machten es die Physiker den Chemikern nach. Das Sortieren der stark wechselwirkenden Teilchen führte wie beim Periodensystem zu Formen von erstaunlicher Regelmäßigkeit.

Fast hundert Jahre nach der Entdeckung des Periodensystems machten es zwei Physiker den Chemikern nach. Sie versuchten einen Zoo aus über hundert stark wechselwirkenden Teilchen zu bändigen, der sich im Laufe der Jahre zu erkennen gegeben hatte. Die Eigenschaften der Teilchen waren bestimmt und Murray Gell-Mann und Yuval Ne`eman ordneten die Teilchen zu Drei- und Sechsecken.

Auch diesen Regelmäßigkeiten liegen Symmetrien zugrunde. Auch hier ähneln sich die Teilchen entlang der Verbindungslinien.

Die Symmetrien der stark wechselwirkenden Teilchen

Die elektrische Ladung Q Teilchen mit derselben elektrischen Ladung Q wurden von Murray Gell-Mann und Yuval Ne'eman auf einer (abfallenden) Diagonalen angeordnet. Der Isospin I3 Teilchen mit demselben Isospin I3 liegen in Gell-Manns und Ne`emans Diagrammen auf einer vertikalen Linie. Den Isospin hatten Physiker in den 1930er Jahren eingeführt, um das Proton und das Neutron zu unterscheiden, falls es keine elektrische Ladung gäbe. Man kann sich die beiden Teilchen dann als unterschiedliche Zustände desselben Teilchen vorstellen, bei denen nur dieser Wert verschieden ist. Das Neutron hat einen I3-Wert von -1/2, das Proton einen I3-Wert von +1/2. Auch den anderen Teilchen konnte man Isospin-Werte zurorden: -1, -1/2, 0, +1/2 und 1. Die Seltsamkeit S Auf einer Waagerechten liegen Teilchen mit derselben Seltsamkeit. In den 1940er Jahren wurden seltsame Teilchen gesichtet, die viel länger lebten, als man es von den anderen bis dato entdeckten Teilchen kannte. Daher wies man ihnen einen Wert mit Namen Seltsamkeit zu. Heute wissen wir, dass Teilchen seltsam sind, wenn in ihnen ein seltsames Quark steckt.

Wie beim Periodensystem konnte aus der Anordnung der bekannten Teilchen auf ein neues Geschöpf im Teilchenzoo geschlossen werden: Das so genannte Omega-Minus gab sich anderthalb Jahre nach seiner Vorhersage zu erkennen. Ein starkes Indiz, dass man hier einer großen Entdeckung auf der Spur war: nämlich der der Quarks.

Als man Anfang der 1960er Jahre stark wechselwirkende Teilchen sortierte, ergaben sich geometrische Formen. Eine Lücke wies auf ein noch zu entdeckendes Teilchen hin. Eine solche Lücke konnte 1964 mit dem Fund des Omega-Minus geschlossen werden.

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