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Naturwissenschaften Aufbau der Materie |
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| Grundbausteine der Materie |
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Wissenschaftler haben heraus gefunden, dass neben dem Elektron noch weitere, kleinere Teilchen zu den Bausteinen der Materie gehören. Die 4 Teilchenarten Up-Quark, Down-Quark, Elektron und Elektron-Neutrino reichen aus, um die uns umgebende Materie zu erklären. Es gibt nach bisherigen Erkenntnissen insgesamt 12 Teilchenarten.
Die sichtbare Materie besteht aus drei verschiedenen Teilchen: Up-Quarks, Down-Quarks und Elektronen.
All diese Teilchen haben eine Masse. Das Standarderklärungsmodell der Materie beruht auf masselosen Teilchen. Die Annahme kann nicht richtig sein,denn ohne die Masse würden alle Teilchen auseinanderfliegen.
Nach der Theorie des Physiker Peter Higgs ist das Universum mit einer Art "Quantensirup" gefüllt, dem Higgs-Feld. Dieser Quantensirup bremst die durch ihn fliegenden Teilchen, er zieht praktisch an ihnen.
Das bisher anerkannte Standardmodell der Elementarteilchen, mit welchem der Aufbau der Materie beschrieben wird, umfasst zwölf Teilchen, drei von vier Naturkräfte sowie das Higgs-Teilchen. Mit dem Standardmodell lassen sich allerdings Phänomene im Universum wie die «dunkle Materie» nicht beschreiben. Diese Schwachstellen im theoretischen Aufbau des Standardmodells deuten darauf hin, dass im Bezug auf das Modell möglicherweise Wissenslücken bestehen. Die Grundlagenforschung der Teilchenphysik verfolgt das Ziel, mit Forschungsarbeiten das fehlende Wissen zu erarbeiten.
Im Datenmaterial einer im März 2021 veröffentlichten Arbeit von Forscherinnen und Forschern mit dem Dedektor LCHb am Teilchenbeschleuniger LHC deuten sich Abweichungen vom Standardmodell an.
Dunkle Materie
95 Prozent der bisher gewonnenen Erkenntnissen der Kosmologie bilden so genannte Dunkle Energie und Dunkle Materie, deren physikalische Natur bislang völlig ungeklärt ist. Die Dunkle Energie erfüllt das Universum homogen und bewirkt, dass es beschleunigt expandiert. Die Dunkle Materie macht sich bei vielen astrophysikalischen Beobachtungen durch ihre Schwerkraftwirkung bemerkbar. |
| Quelle: Karlsruhe Institute of Technology |
| Massenanziehungskräfte |
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| Gravitationskraft (Newtonsches Gravitationsgesetz) |
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