Nach dem griechischen Philosophen, Mathematiker und Astronomen Thales aus Milet (um 625 bis 546 v. Chr.) ist der Ursprung der Welt recht feucht: Aus Wasser entspringt alles und alles fließt auch wieder in Wasser zurück.

Die Quantentheorie sieht die Welt zwar trockener, in ihr beschreibt man die kleinsten Teilchen aber wie Wellen.

Siehe auch: Quantentheorie, Welle-Teilchen-Dualismus

Nach Empedokles (griechischer Philosoph und Arzt aus Akragas, Sizilien; um 483 bis etwa 425 v. Chr.) besteht die Welt aus den vier Elementen Wasser, Feuer, Luft und Erde. Auf diese vier Bausteine wirken die beiden Urkräfte Liebe und Hass und geben ihnen Gestalt. Zu Beginn der Welt regierte die Harmonie: Denn alles war voller Liebe. Wasser, Feuer, Luft und Erde waren untrennbar vereint.

Auch die moderne Physik geht davon aus, dass die Bausteine des Universums zu Beginn der Welt untrennbar miteinander verschmolzen waren.

Siehe auch: Universum

Der Grieche Demokrit (um 460 bis ca. 370 v. Chr.) und sein Lehrer Leukipp entwickeln die Idee, dass das Universum aus leerem Raum und unsichtbaren, unzerstörbaren Teilchen bestehe. Atomos ist Griechisch für unteilbar.

Siehe auch: Atom, Demokrit

Der Brite John Dalton (1766-1844) findet heraus, dass chemische Elemente nur in bestimmten Verhältnissen Verbindungen eingehen: So bildet sich beispielsweise Wasser immer aus zwei Teilen Wasserstoff und einem Teil Sauerstoff. Aus dieser Tatsache folgert Dalton, dass es Atome als kleinste Bausteine chemischer Elemente geben müsse.

Siehe auch: Atom, Dalton, Element

Der Brite James Maxwell fasst alle bekannten Erkenntnisse zum Elektromagnetismus zu einer einzigen Theorie zusammen, der "dynamischen Theorie des elektromagnetischen Feldes". Daraus ergibt sich unter anderem, dass Licht aus elektromagnetischen Wellen besteht.

Das Standard-Modell der Teilchenphysik sagt heute: Diese Wellen bestehen aus Photonen.

Siehe auch: Elektromagnetismus, James Maxwell, Maxwell-Gleichungen, Photon

Unabhängig voneinander schlagen Dmitrij Mendelejew (1834-1907) und Julius Lothar Meyer (1830-1895) das Periodensystem der Elemente vor. Darin sind alle damals bekannten Elemente ihren chemischen Eigenschaften nach geordnet. Regelmäßigkeiten bei den Elementen werden später durch Regelmäßigkeiten bei den entsprechenden Atomen erklärt.

In den 1960er Jahren führen ganz ähnliche Sortierarbeiten zur Entdeckung der Quarks.

Siehe auch: Atom, Mendelejew, Meyer, Periodensystem, Quark

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

Der deutsche Physiker Max Karl Ernst Ludwig Planck (1858-1947) macht den außergewöhnlichen Vorschlag, dass die Energie von Strahlung nur in bestimmten Paketen aufgenommen und abgegeben werden kann. Er schafft damit die Grundlage für die Quantentheorie, die in den folgenden 30 Jahren entwickelt wird.

Im Jahr 1918 erhält Planck den Physik-Nobelpreis "in Anerkennung seiner Verdienste um die Entwicklung der Physik durch seine Entdeckung der Energiequanten."

Siehe auch: Hohlraumstrahlung, Nobelpreis, Planck, Quantentheorie

Der deutsch-amerikanische Physiker Albert Einstein (1879-1955) liefert eine quantentheoretische Erklärung für den Photoeffekt. Dabei lösen sich Elektronen von einer Metalloberfläche, wenn auf diese Licht fällt. Einsteins Erklärung: Das Licht besteht aus Paketen, den Photonen, diese übertragen Energie an die Elektronen, so dass sich diese lösen können.

Im Jahr 1921 erhält Einstein den Physik-Nobelpreis "für seine Verdienste um die theoretische Physik und insbesondere für seine Entdeckung des Gesetzes für den photo-elektrischen Effekt."

Siehe auch: Einstein, Nobelpreis, Photoeffekt, Quantentheorie

Der deutsch-amerikanische Physiker Albert Einstein (1879-1955) entwickelt die Spezielle Relativitätstheorie. Darin findet es sich mit der Tatsache ab, dass die Geschwindigkeit des Lichts unabhängig von der Geschwindigkeit der Lichtquelle ist. Daraus folgen die Verwebung von Raum und Zeit und die Umwandlungsmöglichkeit von Masse und Energie.

In Teilchenbeschleunigern wandeln sich Masse und Energie ständig um, auch müssen hier die Gesetze der Relativitätstheorie bedacht werden, die erst richtig bei Geschwindigkeiten in der Nähe der des Lichts zu tragen kommen.

Siehe auch: Albert Einstein, Spezielle Relativitätstheorie

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

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 Däne Niels Bohr (1885-1962) nutzt die bisher gewonnenen Ergebnisse der Quantentheorie, um ein neues Atommodell aufzustellen. Dieses Modell kann einige Eigenschaften von Atomen verblüffend elegant erklären, es bricht aber mit Vorstellungen der klassischen Physik. Bohrs Atommodell ist ein wichtiger Schritt hin zum endgültigen quantenmechanischen Modell, das im folgenden Jahrzehnt aufgestellt wird.

Im Jahr 1922 erhält Niels Bohr den Physik-Nobelpreis "für seine Verdienste bei der Erforschung der Struktur der Atome und der von ihnen ausgehenden Strahlung."

Siehe auch: Atome, Bohr, Nobelpreis, Quantentheorie

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

Siehe auch: Proton, Rutherford

Der österreichisch-amerikanische Physiker Wolfgang Pauli (1900-1958) formuliert die Vermutung, dass sich Elektronen in einem Atom nicht im selben Zustand befinden dürfen. Daher sind sie alle fein säuberlich auf Schalen übereinander angeordnet. Paulis Verbot gilt auch außerhalb des Atoms für alle Teilchen mit einem halbzahligen Spin.

1945 erhält Pauli den Physik-Nobelpreis "für die Entdeckung des Ausschlussprinzips, auch Pauli-Prinzip genannt."

Siehe auch: Nobelpreis, Pauli, Pauli-Verbot, Quantentheorie, Spin

Der amerikanische Chemiker Gilbert Newton Lewis (1875-1946) schlägt den Namen "Photon" für das Teilchen des Lichts vor.

Siehe auch: Photon

Der deutsche Physiker Werner Heisenberg (1901-1976) stellt die Unschärferelation auf, nach der es unmöglich ist, sowohl Position wie auch Impuls eines Teilchens beliebig genau zu bestimmen. Dasselbe gilt für Energie und Zeit.

Siehe auch: Heisenberg, Impuls, Unschärferelation

Paul Dirac (1902-1984) kombiniert für die Beschreibung des Elektrons Spezielle Relativitätstheorie und Quantentheorie. Das macht die Beschreibung des Elektrons zwar komplizierter, aber auch richtiger. Auch folgt daraus, dass es ein Antiteilchen zum Elektron geben müsse, ein positives Elektron. Dirac glaubt zunächst, dass es das Proton sei, aber schon bald wird dieser Irrtum berichtigt. Es ist das Positron.

Siehe auch: Antimaterie, Dirac, Elektron, Positron, Quantentheorie, Relativitätstheorie

Wolfgang Pauli (1900-1958) denkt sich das Neutrino aus, um Prozesse der Schwachen Kraft zu erklären.

Siehe auch: Elektron-Neutrino, Neutrinos, Pauli, Schwache Kraft

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

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

Die Theorie der elektromagnetischen Wechselwirkung, die Quanten-Elektrodynamik, wird abgeschlossen. Sie ist die am genauesten experimentell bestätigte Theorie, die sich Menschen bisher ausgedacht haben.

1965 erhalten Shin-Ichiro Tomonaga (1906-1979), Richard P. Feynman (1918-1988) und Julian Seymour Schwinger (1918-1994) den Physik-Nobelpreis "für die fundamentalen Arbeiten zur Quanten-Elektrodynamik mit weitreichenden Konsequenzen für die Elementarteilchenphysik."

Siehe auch: Elektromagnetismus, Feynman, Nobelpreis, Quanten-Elektrodynamik

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

Der chinesisch-amerikanische Physiker Tsung Dao Lee (*1926) und der chinesische Physiker Chen Ning Yang (*1922) vermuten, dass für ein gespiegeltes Universum andere Gesetze gelten könntne. Diese Vermutung wird im folgenden Jahr bestätigt.

Lee und Yang erhalten 1957 den Physik-Nobelpreis "für ihre tief gehende Untersuchung der so genannten Paritätsgesetze, welche zu wichtigen Entdeckungen bei den Elementarteilchen führte."

Siehe auch: Nobelpreis, Spiegelung, Symmetrie, Verletzung der Spiegelsymmetrie

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

Der schottische Physiker Peter Higgs (*1929) entdeckt einen theoretischen Trick, mit der Masse in das Standard-Modell der Teilchenphysik gebracht werden kann. Ohne diese Notlösung wären die Teilchen masse- und das Standard-Modell bei der Beschreibung der Welt recht hilflos.

Siehe auch: Higgs, Higgs-Mechanismus, Higgs-Teilchen

Die amerikanischen Physiker Murray Gell-Mann (*1929) und George Zweig (*1937) bemerken zeitgleich, dass mithilfe dreier Quarks Ordnung in das damalige Gewirr der über 100 "Elementar"-Teilchen einkehren kann. Drei weitere Quarks kommen später hinzu.

Gell-Mann erhält 1969 den Physik-Nobelpreis "für seine Beiträge und Entdeckungen hinsichtlich der Klassifikation der Elementarteilchen und ihrer Wechselwirkungen."

Siehe auch: Gell-Mann, Nobelpreis, Quarks

Sheldon Lee Glashow (*1932), Abdus Salam (1926-1999) und Steven Weinberg (*1933) erklären die schwache Wechselwirkung, indem sie diese theoretisch mit dem Elektromagnetismus verheiraten. Daraus folgt die Existenz der Ws und Zs.

Die drei Physiker erhalten 1979 der Nobelpreis für Physik "für ihre Beiträge zu Theorie und Vereinheitlichung der schwachen und der elektromagnetischen Wechselwirkung zwischen Elementarteilchen, einschließlich u.a. der Vorhersage des schwachen neutralen Stroms."

Siehe auch: Elektroschwache Vereinigung, Nobelpreis, W, Z

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

Die Supersymmetrie wird salonfähig. Es handelt sich dabei um eine Symmetrie zwischen Materie- und Wechselwirkungsteilchen. Sie sagt zu jedem der bekannten Teilchen einen supersymmetrischen Partner voraus. Physiker sind seitdem auf Partnersuche - bisher vergebens.

Siehe auch: Materieteilchen, Supersymmetrie, Symmetrie, Wechselwirkungsteilchen

Der Amerikaner Murray Gell-Mann (*1929) und der deutsche Harald Fritzsch entwickeln die Quanten-Chromodynamik (QCD) - die immer noch gültige Theorie zur Starken Kraft. Danach haften Quarks aneinander, weil sie Gluonen austauschen.

Das chromo im Namen ist dem griechischen Wort für Farbe entlehnt: So besitzen Quarks nach der QCD eine der Farbladungen Rot, Grün oder Blau. Nach der Theorie ist diese Farbe die Ursache für die Starke Wechselwirkung, so wie die elektrische Ladung Ursache für die elektromagnetische Wechselwirkung ist.

Siehe auch: Farbladung, Gell-Mann, Gluonen, Quanten-Chromodynamik, 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

Michael Green und John Schwarz (*1941) entwickeln die Superstringtheorie.

Siehe auch: Stringtheorie

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

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

Siehe auch: CERN, Materieteilchen, SLAC, Teilchenfamilien

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