scinexx | Überblick: Das Wichtigste in Kürze - Teilchenphysik Urknall Physik - Teilchenphysik, Urknall, Physik, Atome, Elektronen, Teilchenbeschleuniger, Detektoren, CERN, Quarks, Gluonen, Plasma, Protonen, Neutronen, Materie

Freitag, 10.02.2012

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Das Wichtigste in Kürze

Im neugeborenen All existierte nur eine superdichte, extrem energiereiche Mischung aus Quarks und Gluonen, die explosionsartig auseinanderflog und sich dabei abkühlte. So lautet die gängige Theoerie zur Frühezit unseres Universums.

Doch um zu sehen, ob diese Theorie stimmt, müssen experimentelle Nachweise erbracht werden. Daher versuchen Teilchenphysiker, diesen Urzustand der Materie in riesigen Ringbeschleunigern nachzustellen.

Dabei spielen auch die zahlreichen, von der Theorie postulierten Materiebausteine eine Rolle. Der amerikanische Physiker Murray Gell-Mann war einer der ersten, die in den sechziger Jahren ein System der kleinsten Tielchen entwickelte.

In den Beschleunigern suchen Forscher nach diesen Teilchen, die meist nur eine Lebensdauer von weniger als einem Quadrillionstel einer Sekunde besitzen, also nach unvorstellbar kurzer Zeit wieder zerfallen.

Im Brookhaven National Laboratory, einem der größten Forschungszentren der Welt, gelang es, in einem Beschleuniger Gold-Atomkerne mit nahezu Lichtgeschwindigkeit so gezielt aufeinander zu schießen, dass für Sekundenbruchteile eine Mischung aus Quarks und Gluonen entstand - ein Materiezustand, wie man ihn bisher auf der Erde noch nie beobachtet hat.

Herzstück des Brookhaven Ringebeschleunigers sind vier gewaltige Detektoren, die die Spuren der flüchtigen Teilchen registrieren sollen. Einer von ihnen stammt aus dem Max-Planck-Institut für Physik in München.

Und wenn in einigen Jahren der große LHC-Beschleuniger (Large Hadron Collider) in Genf arbeitet, dann wird man auch mit diesem schwere Atomkerne beschleunigen können und bei Kollisionen noch 30fach höhere Energien erzielen.

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Stand 23.01.2004

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