Techniklexikon

Elementarteilchenphysik

(auch: Hochenergiephysik). Teilgebiet der Physik, das sich der Erforschung der subatomaren »Zustände« der Materie widmet, indem Elementarteilchen erzeugt und deren Verhalten bei Kollisionsprozessen in Beschleunigern studiert werden. Elementarteilchen sind veränderliche Gebilde, von denen die meisten bei einer charakteristischen mittleren Lebensdauer in andere zerfallen, wobei meist mehrere Zerfallsarten in gewissen Häufigkeiten vorkommen. Dabei lassen sich vier fundamentale Wechselwirkungen unterscheiden: die starke zwischen sog. Hadronen, die schwache, der die sog. Leptonen (zu denen auch das Elektron gehört) unterliegen, die elektromagnetische und die gravitatorische. Zu den Hadronen gehören insbesondere das Proton und das Neutron, die wiederum aus je drei Quarks bestehen. Diese gelten heute als die Bausteine der Atomkerne. Die Vorstellung von der Kraft ist durch das Bild von der Wechselwirkung abgelöst worden, die durch eine zweite Klasse von Teilchen vermittelt wird. Eines dieser Wechselwirkungsteilchen ist das Photon.