Elementarteilchen

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Elementarteilchen sind unteilbare subatomare Teilchen und die kleinsten bekannten Bausteine der Materie. Ihr bekanntester Vertreter ist das Elektron. Elementarteilchen sind nicht aus kleineren Untereinheiten zusammengesetzt und haben nach heutigem Wissensstand keine räumliche Unterstruktur, d. h. sie sind punktförmig. Objekte des Alltagslebens bestehen aus einer Vielzahl von Elementarteilchen. Zum Beispiel besteht bereits ein Stecknadelkopf aus größenordnungsmäßig 10²² Elektronen und 10²³ Quarks. Die Wechselwirkung zwischen Materie wird ebenfalls durch Elementarteilchen beschrieben, die diese Wechselwirkung vermitteln.

Nach dem heutigen durch Experimente gesicherten Wissen, das im Standardmodell der Elementarteilchenphysik zusammengefasst ist, gibt es 17 Arten von Elementarteilchen: 6 Quarks, 6 Leptonen (eines davon das Elektron), das Gluon, das Photon, das Z-Boson, das W-Boson und das Higgs-Boson. Leptonen und Quarks sind Bausteine der Materie. Photon, Gluon, Z- und W-Boson sind die Elementarteilchen der Wechselwirkungen. Das Higgs-Boson wird normalerweise weder der Materie noch den Wechselwirkungen zugerechnet. In der Beschreibung des Standardmodells sind Elementarteilchen die geringsten Anregungsstufen bestimmter Felder, die zu jeder Zeit an jedem Punkt im Raum existieren. Es gibt zahlreiche Ideen für weitere Felder und Elementarteilchen, z. B. Gravitonen als Träger der gravitativen Wechselwirkung. Experimentell konnte aber bislang kein Hinweis auf die Existenz weiterer Elementarteilchen gefunden werden.