-600 |
|
Theorien
Der Urstoff: Wasser |
|
|
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
|
-450 |
|
Theorien
Vier Elemente: Feuer, Wasser, Erde, Luft |
|
|
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
|
-400 |
|
Theorien
Geburt der Atomidee |
|
|
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
|
1803 |
|
Theorien
Atombeweis |
|
|
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
|
1864 |
|
Theorien
Die Theorie des Lichts |
|
|
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
|
1869 |
|
Theorien
Periodensystem |
|
|
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
|
1895 |
|
Experimentelle Entdeckungen
Entdeckung der Röntgenstrahlung |
|
|
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
|
1896 |
|
Experimentelle Entdeckungen
Entdeckung der Radioaktivität |
|
|
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
|
1897 |
|
Experimentelle Entdeckungen
Entdeckung des Elektrons |
|
|
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
|
1900 |
|
Theorien
Der Quantengedanke |
|
|
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
|
1905 |
|
Theorien
Photoeffekt mit Quanten |
|
|
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
|
1905 |
|
Theorien
Spezielle Relativitätstheorie |
|
|
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
|
1907 |
|
Theorien
Allgemeine Relativitätstheorie |
|
|
Der deutsch-amerikanische Physiker Albert Einstein (1879-1955) beginnt
damit, die Schwerkraft durch die Krümmung der Raumzeit zu beschreiben.
Die Arbeiten werden bis 1916 andauern und Newtons Gravitationstheorie
ablösen.
Die Schwerkraft bereitet dem Standard-Modell noch große Probleme. So ist es bisher nicht gelungen, allgemeine Relativitätstheorie und Quantenphysik miteinander zu verheiraten. Es scheint so, als seien dazu ganz neue Konzepte vonnöten, zum Beispiel Superstrings. Siehe auch: Allgemeine
Relativitätstheorie, Einstein, Schwerkraft, Superstringtheorien
|
1909 |
|
Experimentelle Entdeckungen
Entdeckung der Ladungsquantelung |
|
|
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
|
1909 |
|
Experimentelle Entdeckungen
Entdeckung des Atomkerns |
|
|
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
|
1911 |
|
Experimentelle Entdeckungen
Kosmische Strahlung |
|
|
Mit Hilfe bemannter Freiballons wird eine Strahlung aus dem Weltall entdeckt,
die - wie sich später herausstellt - aus Atomkernen besteht. Diese kosmische
Strahlung wird ein begehrtes Untersuchungsobjekt der jungen Teilchenphysik.
Der österreichisch-amerikanische Physiker Victor Franz Hess (1883-1964)
erhält 1936 den Physik-Nobelpreis "für die Entdeckung der kosmischen
Strahlung." Siehe auch: Kosmische Strahlung, Nobelpreis
|
1913 |
|
Theorien
Bohrs Atommodell |
|
|
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
|
1918 |
|
Theorien
Noethers Theorem |
|
|
Die deutsche Mathematikerin Emmy Noether (1882-1935) zeigt ein für
allemal: Mit bestimmten Symmetrien sind Erhaltungsgrößen verbunden. In den kommenden
Jahrzehnten werden Symmetrien zu den wichtigsten Ideenlieferanten der
modernen Teilchenphysik. Siehe auch: Noether, Noether-Theorem, Symmetrie
|
1920 |
|
Experimentelle Entdeckungen
Entdeckung des Protons |
|
|
Der Brite Lord Ernest Rutherford (1871-1937) nennt den Kern des Wasserstoffs
"Proton". Siehe auch: Proton, Rutherford
|
1922 |
|
Experimentelle Entdeckungen
Teilchennatur von Röntgenlicht |
|
|
Der Amerikaner Arthur Holly Compton (1892-1962) entdeckt, dass sich Röntgenlicht manchmal
so verhält, als bestünde es aus Teilchen. Nach der Quantentheorie ist das nicht verwunderlich: Denn Photonen, die Bestandteile des Lichts, besitzen Teilcheneigenschaften.
Im Jahr 1927 erhält Compton den Physik-Nobelpreis "für die Entdeckung
des nach ihm benannten Effekts." Siehe auch: Compton, Compton-Effekt, Nobelpreis, Photon, Quantentheorie
|
1924 |
|
Theorien
de Broglies Teilchenwellen |
|
|
Der Franzose Louis de Broglie (1892-1987) arbeitet für seine Doktorarbeit
an der Vermutung, dass sich Teilchen wie Wellen verhalten. Er gibt auch gleich deren Wellenlänge an, die sich aus dem Impuls ergibt.
Im Jahr 1929 erhält de Broglie den Physik-Nobelpreis "für die Entdeckung
der Wellennatur des Elektrons." Siehe auch: de Broglie, Nobelpreis, Quantentheorie, Welle-Teilchen-Dualismus
|
1925 |
|
Theorien
Paulis Verbot |
|
|
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
|
1925 |
|
Experimentelle Entdeckungen
Spin |
|
|
Die holländisch-amerikanischen Physiker Samuel Abraham Goudsmit (1902-1978) und George Eugene Uhlenbeck (1900-1988) führen das Konzept des Spins ein,
eine Art Drehung von Teilchen um die eigene Achse.
1927 bestätigen der deutsche Physiker Walther Gerlach (1889-1979) und der deutsch-amerikanische
Physiker Otto Stern (1888-1969) die Richtigkeit dieses Konzepts. Der Spin zeigte sich darin,
dass sich die Drehachsen von Atomen in einem Magnetfeld nur in bestimmte Richtungen einstellen können.
Das Standard-Modell der Teilchenphysik ordnet jedem Teilchen einen Spin zu.
1943 erhält Otto Stern den Physik-Nobelpreis "für seinen Beitrag zur
Molekularstrahl-Methode und seine Entdeckung des magnetischen Moments
des Protons." Siehe auch: Nobelpreis, Quantentheorie, Spin
|
1925 |
|
Theorien
Heisenbergs Matrizen-Mechanik |
|
|
Der deutsche Physiker Werner Karl Heisenberg (1901-1976) gibt mit seiner
Matrizen-Mechanik eine mathematische Beschreibung der Quantentheorie.
Heisenberg erhält 1932 den Physik-Nobelpreis für "die Entwicklung der
Quantenmechanik, deren Anwendung unter anderem zur Entdeckung der allotropen
Formen des Wasserstoffs führte." (Allotropie ist das Auftreten eines
chemischen Elements in verschiedenen festen Zustandsformen) Siehe auch: Heisenberg, Nobelpreis, Quantentheorie
|
1926 |
|
Theorien
Schrödingers Gleichung |
|
|
Der österreichische Physiker Erwin Schrödinger (1887-1961) schafft mit der so genannten Wellenmechanik eine mathematische
Formulierung der Quantentheorie.
Im Jahr 1933 erhält Schrödinger den Physik-Nobelpreis "für die Entdeckung,
neuer fruchtbarer Formen der Atomtheorie." Siehe auch: Nobelpreis, Quantentheorie, Schrödinger
|
1926 |
|
Theorien
Kopenhagener Interpretation |
|
|
Der deutsch-britische Physiker Max Born
(1882-1970) versucht die Gleichungen der Quantentheorie zu verstehen. Er kommt zum Schluss, dass sie überwiegend Wahrscheinlichkeitsaussagen
machen, zum Beispiel über den Aufenthaltsort eines Teilchens. Diese Gedanken
werden von Niels Bohr und anderen zur Kopenhagener Interpretation weiterentwickelt.
Max Born erhält 1954 den Physik-Nobelpreis "für seine grundlegenden
Arbeiten in der Quantenmechanik, insbesondere für seine statistische
Deutung der Wellenfunktion." Siehe auch: Nobelpreis, Quantentheorie
|
1926 |
|
Theorien
Die Taufe des Photons |
|
|
Der amerikanische Chemiker Gilbert Newton Lewis (1875-1946) schlägt
den Namen "Photon" für das Teilchen des Lichts vor. Siehe auch: Photon
|
1927 |
|
Theorien
Unschärferelation |
|
|
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
|
1928 |
|
Theorien
Vorhersage der Antimaterie |
|
|
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
|
1930 |
|
Theorien
Erfindung des Elektron-Neutrinos |
|
|
Wolfgang Pauli (1900-1958) denkt sich das Neutrino aus, um Prozesse
der Schwachen Kraft zu erklären. Siehe auch: Elektron-Neutrino, Neutrinos, Pauli, Schwache Kraft
|
1931 |
|
Theorien
Magnetische Monopole |
|
|
Paul Dirac (1902-1984) findet eine Antwort auf die Frage, wieso elektrische
Ladung nur in bestimmten Vielfachen der Elektronenladung daherkommt.
Dazu muss es aber auch magnetische Ladungen, so genannte magnetische Monopole, geben. Da sie bisher nicht entdeckt wurden, aber auch kein Grund bekannt ist, wieso es diese Monopole nicht geben soll, halten Teilchenphysiker weiterhin Ausschau. Siehe auch: Dirac, Elektrische Ladung, Magnetischer Monopol
|
1932 |
|
Experimentelle Entdeckungen
Entdeckung des Neutrons |
|
|
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
|
1932 |
|
Experimentelle Entdeckungen
Entdeckung des Positrons |
|
|
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
|
1935 |
|
Theorien
Erste Theorie der Kernkraft |
|
|
Der japanische Physiker Hideki Yukawa (1907-1981) veröffentlicht eine
Theorie der Kernkräfte. Danach haften Protonen und Neutronen zu Kernen zusammen, weil sie Pionen (oder: Pi-Mesonen) austauschen.
Als Yukawa die Theorie aufstellt, sind Pionen noch unbekannt. Ihre Entdeckung wird auch noch 12 Jahre dauern.
Heute wird Yukawas Theorie als eine Näherung
der Quanten-Chromodynamik, der Theorie der Starken Kraft, aufgefasst.
Yukawa erhält 1949 den Physik-Nobelpreis "für seine Vorhersage der
Existenz der Mesonen auf der Grundlage theoretischer Arbeiten über Kernkräfte."
Siehe auch: Nobelpreis, Pion, Quanten-Chromodynamik, Starke Kraft
|
1947 |
|
Experimentelle Entdeckungen
Seltsame Teilchen |
|
|
Zwei neue Teilchentypen (Lambda und K-Null) werden in der kosmischen
Strahlung entdeckt. Diese Teilchen entstehen nur in Paaren und zerfallen
überraschend langsam. Physiker nennen sie daher "seltsam" oder auf Englisch
"strange". Knapp Zwei Jahrzehnte später wird sich zeigen, dass das seltsame Verhalten darauf
zurückzuführen ist, dass die Teilchen ein Strange-Quark beinhalten,
das für den langsamen Zerfall verantwortlich ist. Siehe auch: Kaon, Kosmische Strahlung, Lambda, Seltsamkeit, Strange-Quark
|
1947 |
|
Experimentelle Entdeckungen
Entdeckung des Myons |
|
|
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
|
1947 |
|
Experimentelle Entdeckungen
Geladene Pionen |
|
|
Elektrisch geladene Pionen werden in der kosmischen Strahlung entdeckt. Diese Teilchen sind sehr kurzlebig. Knapp zwanzig Jahre später wird sich zeigen, dass man sich Pionen aus zwei Quarks zusammengesetzt vorstellen kann. Siehe auch: Kosmische Strahlung, Lebensdauer, Pion, Quark
|
1948 |
|
Theorien
Abschluss der Quanten-Elektrodynamik |
|
|
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
|
1949 |
|
Experimentelle Entdeckungen
Neutrale Pionen |
|
|
Elektrisch neutrale Pionen werden in der kosmischen Strahlung entdeckt. Diese Teilchen sind sehr kurzlebig. Knapp zwanzig Jahre später wird sich zeigen, dass man sich Pionen aus zwei Quarks zusammengesetzt vorstellen kann. Siehe auch: Kosmische Strahlung, Lebensdauer, Pion, Quark
|
1953 |
|
Experimentelle Entdeckungen
Vermessung des Atomkerns |
|
|
Am kalifornischen Forschungszentrum SLAC misst der amerikanische Physiker
Robert Hofstadter (1915-1990) die Ladungsverteilung innerhalb von Atomkernen. Dazu beschießt er sie mit Elektronen.
1961 erhält Hoftstadter den Physik-Nobelpreis "für seine bahnbrechenden
Untersuchungen zur Streuung von Elektronen in Atomkernen und seine dadurch
gemachten Entdeckungen bezüglich der Kernstruktur." Siehe auch: Atomkern, Nobelpreis, SLAC
|
1954 |
|
Theorien
Eichtheorien |
|
|
Der chinesisch-amerikanische Physiker Chen Ning Yang (*1922) und Robert
Mills erfinden mit einem Streich ein ganzes Set neuer Theorien: Diese heißen (nicht-abelsche)
Eichtheorien und bilden die theoretische Grundlage für das heutige Standard-Modell.
Siehe auch: Eichtheorien
|
1955 |
|
Experimentelle Entdeckungen
Entdeckung des Antiprotons |
|
|
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
|
1956 |
|
Experimentelle Entdeckungen
Nachweis des Elektron-Neutrinos |
|
|
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
|
1957 |
|
Theorien
Ist das Universum spiegelsymmetrisch? |
|
|
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
|
1957 |
|
Experimentelle Entdeckungen
Das Universum ist nicht spiegelsymmetrisch |
|
|
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
|
1961 |
|
Theorien
Vorläufer des Quark-Modells |
|
|
Der amerikanische Physiker Murray Gell-Mann (*1929) und der israelische
Physiker Yuval Ne'eman ordnen alle bekannten stark wechselwirkenden Teilchen ihren Eigenschaften nach zu Mustern an. Dabei ergeben sich Acht- und Dreiecke. Drei Jahre später werden diese Muster durch die Zusammensetzung der Teilchen aus Quarks erklärt.
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
|
1962 |
|
Experimentelle Entdeckungen
Entdeckung des Myon-Neutrinos |
|
|
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
|
1964 |
|
Theorien
Die Sache wird schwer: Higgs |
|
|
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
|
1964 |
|
Experimentelle Entdeckungen
Entdeckung der CP-Verletzung |
|
|
Beim Zerfall des neutralen Kaons (oder: K-Mesons) entdecken Physiker, dass dieser
Prozess anders ablaufen würde, wenn man das Universum spiegeln und Teilchen
und Antiteilchen vertauschen würde. Bis dahin war man davon ausgegangen,
dass man dies ungestraft machen könnte, dass die so genannte CP-Symmetrie im Universum erhalten ist.
1980 erhalten James Watson Cronin (*1931) und Val Logsdon Fitch
(*1923) den Physik-Nobelpreis "für die Entdeckung der Verletzung
fundamentaler Symmetrieprinzipien beim Zerfall neutraler K-Mesonen."
Siehe auch: Kaon, Nobelpreis, Symmetrie, Verletzung der CP-Symmetrie
|
1964 |
|
Theorien
Das Quark-Modell |
|
|
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
|
1964 |
|
Experimentelle Entdeckungen
Entdeckung des Omega-Minus |
|
|
Ein Teilchen mit Namen Omega-Minus wird entdeckt. Dies ist eine imposante Bestätigung des Quark-Modells, weil es nicht nur die Existenz, sondern gleich auch die Masse des Teilchens vorhergesagt hatte.
Der Fund ereignet sich bei einem Blasenkammerversuch am BNL. Siehe auch: Blasenkammer, BNL, Quarks
|
1967 |
|
Theorien
Elektroschwache Vereinigung |
|
|
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
|
1968 |
|
Theorien
Die Beginne der Stringtheorie |
|
|
Der italienische Physiker Gabriele Veneziano bringt die erste Version einer Stringtheorie
in den wissenschaftlichen Umlauf. Er versucht, damit die Starke Wechselwirkung
zu beschreiben, und wird scheitern. Die Stringtheorie wird aber bald herangezogen, um eine Theorie aller Kräaft zu entwickeln. Siehe auch: Starke Kraft, Stringtheorie
|
1969 |
|
Experimentelle Entdeckungen
Nachweis der Quarks |
|
|
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
|
1971 |
|
Theorien
SUSY |
|
|
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
|
1971 |
|
Theorien
Eichtheorien sind renormierbar |
|
|
Zwei Niederländer liefern einen wichtigen mathematischen Beweis: In den Theorietypen des Standard-Modells treten keine unsinnigen Unendlichkeiten auf. Im Fachjargon liest sich das: Eichtheorien sind renormierbar.
Der niederländische Physiker Gerardus t'Hooft (*1946) und sein Doktorvater
Martinius Veltmann (*1931) erhalten 1999 den Physik-Nobelpreis "für
ihre entscheidenden, die Quantenstruktur betreffenden Beiträge zur Theorie
der elektroschwachen Wechselwirkung." Siehe auch: Eichtheorie, Nobelpreis, Renormierung
|
1972 |
|
Theorien
Quanten-Chromodynamik |
|
|
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
|
1973 |
|
Experimentelle Entdeckungen
Neutrale Ströme |
|
|
Mit dem Nachweis so genannter neutraler Ströme am CERN erfolgt
eine wesentliche Bestätigung der Theorie zur elektroschwachen Kraft. Siehe auch: CERN, Elektroschwache Vereinigung, Neutraler Strom
|
1974 |
|
Experimentelle Entdeckungen
Entdeckung des Charm-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
|
1975 |
|
Experimentelle Entdeckungen
Entdeckung des Tauons |
|
|
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
|
1977 |
|
Experimentelle Entdeckungen
Entdeckung des Bottom-Quarks |
|
|
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
|
1979 |
|
Experimentelle Entdeckungen
Entdeckung der Gluonen |
|
|
Experimente am Beschleuniger PETRA bei DESY liefern die ersten experimentellen
Nachweise für die Existenz des Gluons. Siehe auch: Gluon, PETRA
|
1981 |
|
Theorien
Stringtheorie |
|
|
Michael Green und John Schwarz (*1941) entwickeln die Superstringtheorie. Siehe auch: Stringtheorie
|
1983 |
|
Experimentelle Entdeckungen
Entdeckung der Ws und Zs |
|
|
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
|
1989 |
|
Experimentelle Entdeckungen
Nur drei Familien |
|
|
Experimente am CERN und bei SLAC legen nahe, dass es nur drei Familien
von Materieteilchen gibt. Siehe auch: CERN, Materieteilchen, SLAC, Teilchenfamilien
|
1995 |
|
Experimentelle Entdeckungen
Entdeckung des Top-Quarks |
|
|
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
|
1995 |
|
Theorien
M-Theorie |
|
|
Edward Witten und Paul K. Townsend stellen die M-Theorie vor, die für
große Furore in der Stringtheoretiker-Gemeinde sorgt. Siehe auch: Stringtheorie
|
2000 |
|
Experimentelle Entdeckungen
Entdeckung des Tau-Neutrinos |
|
|
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
|
2001 |
|
Experimentelle Entdeckungen
Masse der Neutrinos |
|
|
Das Sudbury-Experiment in Kanada bestätigt, dass Neutrinos eine (wenn auch kleine) Masse besitzen.
Dies hatten bereits Befunde am Super-Kamiokande-Experiment in Japan nahe gelegt. Siehe auch: Masse, Neutrinos
|