Erste Belege für mechanische Uhren stammen aus dem Europa des 14. Jahrhunderts. Diese Uhren werden von Gewichten angetrieben.

Im 20. Jahrhundert werden Teilchen gesichtet, die nur für den Billionstel Billionstel Teil einer Sekunde existieren. In dieser winzigen Zeitspanne legt Licht nur einen Bruchteil eines Atomkerns zurück. Diese Zeiten lassen sich selbst mit modernsten Uhren nicht direkt messen. Auf sie kann aber in Teilchenphysikexperimenten über die Zerfallsart der Teilchen indirekt geschlossen werden.

Siehe auch: Lebensdauer, Resonanz

1538 konstruiert der holländische Brillenmacher Hans Janssen mit seinem Sohn Zacharias das erste zusammengesetzte Mikroskop. Dass man Kleines ganz groß machen kann, wenn man Vergrößerungslinsen hintereinander schaltet, ist schon länger bekannt.

Im 20. Jahrhundert werden Teilchen vermessen, die kleiner als ein millionstel millionstel Meter groß sind. Mit optischen Mikroskopen wird man sie daher nie zu Gesicht bekommen. Selbst die modernen Vergrößerungsapparate der Teilchenphysiker in Form hochhausgroßer Teilchendetektoren können bei Elektronen, Neutrinos und Quarks keine Ausdehnung festmachen.

Siehe auch: Teilchendetektor

Der deutsche Physiker Wilhelm Conrad Röntgen (1845-1923) entdeckt die "Röntgen"-Strahlen, ein besonders energiereiches Licht, von dem sich heutzutage wohl jeder schon einmal hat durchleuchten lassen.

Im Jahr 1901 erhält Röntgen für seine Entdeckung den ersten Physik-Nobelpreis "in Anerkennung der außergewöhnlichen Verdienste, die er sich durch die Entdeckung der bemerkenswerten Strahlen, welche später nach ihm benannt werden, erworben hat."

Siehe auch: Licht, Nobelpreis, Röntgen, Röntgenstrahlung

Der französische Physiker Antoine Henry Becquerel (1852-1908) legt Uran auf Photoplatten und entdeckt, dass diese belichtet werden. Seit 1970 gilt das Becquerel als Einheit für die Aktivität radioaktiver Substanzen: 1 Becquerel entspricht dabei einer Kernumwandlung pro Sekunde.

Im Jahr 1903 erhält Becquerel zusammen mit Pierre und Marie Curie den Physik-Nobelpreis "in Anerkennung der außergewöhnlichen Verdienste, die er sich durch die Entdeckung der spontanen Radioaktivität erworben hat."

Kernphysik und Teilchenphysik haben sich mittlerweile eigenständig entwickelt. Zu Beginn des 20. Jahrhunderts war alles noch viel stärker verwoben.

Siehe auch: Nobelpreis, Radioaktivität

Der Brite Sir Joseph John Thomson (1856-1940) entdeckt das Elektron. Dieser Fund war der Beginn der "neuen" Teilchenphysik. Denn mit dem Elektron gab sich das erste Teilchen des Standard-Modells zu erkennen.

Im Jahr 1906 erhält Thomson den Physik-Nobelpreis "in Anerkennung der außergewöhnlichen Verdienste, die er sich durch seine theoretischen und experimentellen Untersuchungen zur elektrischen Leitung durch Gase erworben hat."

Siehe auch: Atom, Elektron, Joseph John Thomson, Nobelpreis, Standard-Modell

Ein Forscherteam um den Briten Lord Ernest Rutherford (1871-1937) streut Alphateilchen (zwei Neutronen plus zwei Protonen) an einer Goldfolie. Die Resultate lassen Rutherford auf die Existenz kleiner, dichter und positiv geladener Kerne im Inneren der Atome schließen.

Siehe auch: Atom, Atomkern, Neutron, Proton, Rutherford

Der amerikanische Physiker Robert Andrews Millikan (1868-1953) entdeckt, dass die elektrische Ladung von Öltröpfchen immer nur ein Vielfaches der Ladung des Elektrons ist. Seitdem geht man davon aus, dass elektrische Ladung nur in ganzen Vielfachen der Elektronenladung vorkommt.

Quarks bilden hier eine Ausnahme: Bei ihnen gibt es auch Drittelladung. Aber bisher ist es nicht gelungen, ein einzelnes Quark samt krummer Ladung nachzuweisen. Quarks kommen immer in Gruppen ganzzahliger Elementarladungen vor.

Millikan erhält 1923 den Physik-Nobelpreis "für seine Arbeiten zur elektrischen Elementarladung und zum photoelektrischen Effekt."

Siehe auch: Elektrische Ladung, Elektron, Nobelpreis, Quark

Das erste funktionstüchtige Exemplar einer Nebelkammer wird gebaut. Ihr Konstrukteur ist der schottische Physiker Charles Thomson Rees Wilson (1869-1959). In einer Nebelkammer bilden sich Nebelspuren entlang der Bahnen geladener Teilchen. In der aktuellen Teilchenphysik spielen diese Detektoren keine Rolle mehr.

1927 erhält Wilson den Physik-Nobelpreis Nobelpreis "für seine Methode, die Bahnen von elektrisch geladenen Teilchen durch Kondensation von Wasserdampf sichtbar zu machen."

Siehe auch: Nebelkammer, Nobelpreis

Der Brite Lord Ernest Rutherford (1871-1937) nennt den Kern des Wasserstoffs "Proton".

Siehe auch: Proton, Rutherford

Mit dem Zyklotron macht einer der ersten Kreisbeschleuniger die Runde. In ihm werden geladene Teilchen in einem Magnetfeld auf einer spiralförmigen Bahn beschleunigt.

1939 erhält Erbauer Ernest Lawrence den Physik-Nobelpreis "für die Erfindung und Entwicklung des Zyklotrons und für damit erzielte Resultat, besonders in Bezug auf künstliche radioaktive Stoffe."

Siehe auch: Lawrence, Nobelpreis, Teilchenbeschleuniger, Zyklotron

Der amerikanische Physiker Charles David Anderson (1905-1991) entdeckt das Positron, das Antiteilchen zum Elektron. Dieses Teilchen war bereits vier Jahre zuvor von Paul Adrienne Maurice Dirac (1902-1984) vorhergesagt worden.

Im Jahr 1936 erhält Anderson den Physik-Nobelpreis für seine Entdeckung.

Siehe auch: Anderson, Antimaterie, Dirac, Nobelpreis, Positron

Der Brite Sir James Chadwick (1891-1974) entdeckt das Neutron, dessen Existenz Lord Ernest Rutherford 12 Jahre zuvor prophezeite.

Im Jahr 1935 erhält Chadwick den Physik-Nobelpreis für diesen Fund.

Siehe auch: Chadwick, Neutron, Nobelpreis, Rutherford

Die ersten Tscherenkow-Detektoren sind einsatzbereit. Mit ihnen kann die Geschwindigkeit von geladenen Teilchen gemessen werden, die sich schneller als das Licht bewegen. Denn nur im Vakuum ist die Lichtgeschwindigkeit das oberste Tempolimit. In Materie kann Licht von Teilchen überholt werden.

Ilja Michailowitsch Frank (1908-1990), Igor Jewgenewitsch Tamm (1895-1971) und Pawel Alexejewitsch Tscherenkow (1904-1990) erhalten den Physik-Nobelpreis (1958) "für die Entdeckung und Interpretation des Tscherenkow-Effekts."

Siehe auch: Nobelpreis, Teilchendetektor, Tscherenkow, Tscherenkow-Detektor

Das erste Exemplar aus der zweiten Teilchenfamilie, das Myon, ein schwerer Vetter des Elektrons, wird identifiziert. Das geschieht völlig unerwartet: Der Physik-Nobelpreisträger I.I. Rabi bringt seine Irritation mit der Frage "Wer hat denn das bestellt?" zum Ausdruck. Gesehen wurde das Myon bereits 1937 - man wusste aber fast ein Jahrzehnt lang nicht, was es ist.

Siehe auch: Myon, Teilchenfamilien

Der amerikanische Physiker und Molekularbiologe Donald Arthur Glaser (*1926) beginnt zu Kochen: Er entwickelt die Blasenkammer, in der eine Flüssigkeit entlang der Bahn von geladenen Teilchen zum Sieden gebracht wird.

Glaser erhält 1960 den Physik-Nobelpreis "für die Erfindung der Blasenkammer."

Siehe auch: Blasenkammer, Nobelpreis, Teilchendetektor

Das Antiproton wird am Bevatron in Berkley gefunden.

Dafür erhalten 1959 Emilio Gino Segrè (1905-1989) und Owen Chamberlain (geb. 1920) den Physik-Nobelpreis.

Siehe auch: Antimaterie, Antiproton, Nobelpreis

Der experimentelle Nachweis des Elektron-Neutrinos durch Fred Reines (1918-1998) und Clyde Cowan gelingt. Die beiden untersuchen dafür die Strahlung, die von Kernreaktoren ausgeht.

Das Teilchen war 1930 von Wolfgang Pauli vorhergesagt worden. Da es aber nur über die Schwache Kraft wechselwirkt, hat die Entdeckung 26 Jahre auf sich warten lassen.

Frederick Reines erhält 1995 den Nobelpreis "für seine bahnbrechenden experimentellen Beiträge zur Physik der Leptonen, insbesondere für den Nachweis des Neutrinos."

Siehe auch: Elektron-Neutrinos, Neutrinos, Nobelpreis, Schwache Kraft

Ein Experiment der Physikerin Chien-Shiung Wu (*1912) und ihrer Mitarbeiter zeigt: Würde man unser Universum spiegeln, so würden andere Gesetze gelten. Damit konnte die Vermutung von Tsung Dao Lee (*1926) und Chen Ning Yang (*1922) im Jahr zuvor bestätigt werden.

Siehe auch: Spiegelung, Symmetrie, Verletzung der Spiegelsymmetrie

Das Deutsche Elektronen-Synchrotron DESY wird gegründet. Der Name geht auf den ersten Beschleuniger des Zentrums zurück, das bis heute Teilchenphysik betreibt. Im HASYLAB wird zudem Synchrotronstrahlung zur Erforschung von Materie verwendet.

Siehe auch: , HASYLAB, HERA

Experimente zeigen, dass es einen weiteren Neutrinotyp geben muss: Es ist das Myon-Neutrino.

1988 teilen sich für diese Entdeckung Leon M. Ledermann (*1922), Melvin Schwartz (*1932) und Jack Steinberger (*1921) den Physik-Nobelpreis "für die Neutrinostrahlmethode und die Demonstration der Dublettstruktur der Leptonen durch die Entdeckung des Myon-Neutrinos."

Siehe auch: Myon-Neutrino, Neutrinos, Nobelpreis

Am SLAC werden Protonen mit energiereichen Elektronen beschossen. Dabei zeigt sich eine innere Struktur der Protonen. Zunächst ist man vorsichtig, dabei Quarks zu vermuten. Im Laufe der nächsten Zeit wächst der Mut.

1990 teilen sich für diese Entdeckung Jerome I. Friedman (*1930), Henry W. Kendall (1926-1999) und Richard E. Taylor (*1929) den Physik-Nobelpreis "für ihre bahnbrechenden Forschungsarbeiten im Bereich der inelastischen Streuung von Elektronen und Protonen und gebundenen Neutronen, die von wesentlicher Bedeutung für die Entwicklung des Quark-Modells der Teilchenphysik war".

Siehe auch: Gluon, Nobelpreis, Proton, Quarks

Mit dem J/Psi ("Jott/Psi" oder englisch: "Dschäi/ßei") wird ein Teilchen entdeckt, das eine Verbindung aus einem Charm-Quark und dessen Antiteilchen ist. Die Existenz des Charm-Quarks wurde bereits 1970 von Theoretikern gefordert, um damit eine Eigenschaft der Schwachen Kraft zu erklären.

Für den Fund erhalten 1976 Burton Richter (*1931) und Samuel Chao Chung Ting (*1936) den Physik-Nobelpreis "für ihre Pionierarbeit bei der Entdeckung eines schweren Elementarteilchens neuer Art."

Siehe auch: Charm-Quark, Nobelpreis, Quarks

Eine Forschergruppe am SLAC weist mit dem Tauon das zweite schwere elektronähnliche Teilchen nach.

Der Chef der Gruppe, der amerikanische Physiker Martin Lewis Perl (*1927), erhält 1995 den Physik-Nobelpreis "für seine bahnbrechenden experimentellen Beiträge zur Physik der Leptonen, insbesondere für die Entdeckung des Tau-Leptons."

Siehe auch: Nobelpreis, SLAC, Tauon

Mit dem Upsilon gibt sich eine Verbindung aus einem Bottom-Quark und dessen Antiteilchen zu erkennen. Der Fund glückt am Fermilab unter der Leitung des amerikanischen Physikers Leon Max Ledermann (*1922).

Siehe auch: Bottom-Quark, Fermilab, Fermilab, Nobelpreis

Experimente am Beschleuniger PETRA bei DESY liefern die ersten experimentellen Nachweise für die Existenz des Gluons.

Siehe auch: Gluon, PETRA

Am CERN werden die Teilchen W+, W- und Z0 gefunden, die Wechselwirkungsteilchen der Schwachen Kraft.

Die Physiker Carlo Rubbia (*1934) und Simon van der Meer (*1925) erhalten dafür schon im folgenden Jahr den Physik-Nobelpreis "für ihre entscheidenden Beiträge zu dem großen Projekt, das zur Entdeckung der Feldteilchen W und Z, den Vermittlern der schwachen Wechselwirkung, führte."

Siehe auch: CERN, Nobelpreis, Schwache Kraft, W, Z

Mit dem Tevatron geht am Fermilab der energiereichste Beschleuniger der Welt in Betrieb. In ihm werden Protonen und Antiprotonen bei einer Energie von jeweils bis zu einer Billion Elektronenvolt zur Kollision gebracht. Diese geballte Energie wird ausreichen, um 1995 das Top-Quark nachzuweisen.

Siehe auch: Fermilab, Proton, Teilchenbeschleuniger, Tevatron, Top-Quark

Am CERN nimmt der Beschleuniger LEP den Forschungsbetrieb auf. Hier werden unter anderem die Wechselwirkungsteilchen der Schwachen Kraft (die Ws und Zs) genau untersucht. Nach 12 Jahren wird der Beschleuniger abgeschaltet und abgebaut werden, um Platz für den Nachfolger LHC zu machen.

LEP steht für Large Electron Positron Ring.

Siehe auch: CERN, LEP, W, Z

Experimente am CERN und bei SLAC legen nahe, dass es nur drei Familien von Materieteilchen gibt.

Siehe auch: CERN, Materieteilchen, SLAC, Teilchenfamilien

Der Beschleuniger SLC bei am Forschungszentrum SLAC geht in Betrieb. Er schießt Elektronen und Positronen bei jeweils bis zu 50 Milliarden Elektronenvolt aufeinander.

SLC steht für SLAC Linear electron positron Collider.

Siehe auch: SLAC, SLC

Die Forschung an HERA beginnt. Dies ist die größte Beschleunigeranlage des Hamburger Teilchenphysikzentrums in Hamburg. Hier werden - weltweit einzigartig - Elektronen auf Protonen beschleunigt.

Die Elektronen erreichen dabei eine Energie von 27,5 Milliarden Elektronenvolt. Die Protonen schaffen es auf 920 Milliarden Elektronenvolt. Das Forschungsziel von HERA ist es unter anderem, das Innere des Protons zu untersuchen und die Grenzen der Gültigkeit des Standard-Modells zu finden.

HERA steht für Hadron-Elektron-Ring-Anlage.

Siehe auch: , Elektron, Elektronenvolt, HERA, Proton, Standard-Modell

Mit dem Top-Quark wird an Fermilabs Beschleuniger Tevatron das letzte der sechs Quarks gefunden.

Die Suche hat 18 Jahre gedauert. Und alle Fragen sind noch lange nicht beantwortet: Das Top-Quark wiegt so viel wie ein Goldatom. Niemand weiß, wieso?

Siehe auch: Fermilab, Materieteilchen, Quark, Tevatron, Top-Quark

Am Fermilab gibt sich mit dem Tau-Neutrino das letzte der drei Neutrinos des Standard-Modells der Teilchenphysik zu erkennen.

Siehe auch: Fermilab, Tau-Neutrino

Am Forschungszentrum CERN in der Nähe von Genf nimmt der LHC seinen Forschungsbetrieb auf. Hier werden Protonen mit einer noch nie erreichten Energie von jeweils 7 Billionen Elektronenvolt aufeinander stoßen. Ziel ist es dabei unter anderem, das Higgs-Teilchen zu finden. Der LHC befindet sich seit 2001 im Bau.

LHC steht für Large Hadron Collider.

Siehe auch: CERN, Higgs-Teilchen, LHC