Raumzeit - Provokation der Schoepfung

der Atomhülle werden durch die elektrischen Anziehungskräfte bestimmt. Die starken Kernkräfte, die zwischen Neutronen und Protonen wirken, waren anfänglich für die Physiker noch ein Rätsel. Durch Untersuchungen und Experimente entdeckten sie, dass die Kernteilchen, ebenso wie die Elektronen, sich wie kleine Magnete verhalten, das heißt, sie besitzen magnetische Eigenschaften.
    Die Messungen ergaben, dass das Neutron von einem Magnetfeld umgeben ist, das in seiner Stärke dem des Protons entspricht, jedoch umgekehrt gepolt ist. Überraschend für sie war, dass das Magnetfeld des Protons praktisch dreimal so groß war, wie sie erwartet hatten. Wobei das Dreifache eine besondere Bedeutung haben sollte.
    »Three quarks for Muster Mark!
Sure he has not got much of a bark
And sure any he has it’s all beside the mark.«
    »Drei Quarks für Meister Mark!
Der sicher nicht viel zu melden hat
Und das, was er hat, sicher am Ziel vorbeigeht.«
    (James Joyce, »Finnegan’s Wake«)
    Der amerikanische Nobelpreisträger Murray Gell-Mann (geb. 1929) war 1961 auf dem richtigen Weg, als er das Quark-Konzept mit seinem Kollegen Kazuhiko Nishijima entwickelte und den Begriff »Quark« aus »Finnegan’s Wake« von James Joyce übernahm.
    In den vergangenen 30 Jahren entstand das sogenannte Standardmodell der Elementarteilchen und -kräfte. Zu dieser Entwicklung trugen vor allem Gell-Mann, George Zweig und Richard Feynman bei. Das Standardmodell geht von sogenannten Quantenfeldern – Spannung im Raum – aus. Jede Art von Elementarteilchen hat ihr eigenes Feld, wobei die Teilchen beziehungsweise Quanten als Manifestation dieser Felder erscheinen. So verkörpern beispielsweise die Quanten des elektromagnetischen Feldes die Lichtteilchen, die Photonen. Durch die Experimente mit Beschleunigern beziehungsweise Collidern wie zum Beispiel dem Elektron-Positron-Beschleuniger von CERN, wo Protonen mit enormer Energie beschleunigt werden, entstand ein ganzer Zoo exotischer Teilchen. Viele dieser Teilchen sind so kurzlebig, dass sie nur den trillionsten Teil einer Trillionstelsekunde überleben, bevor sie sich wieder verwandeln. Aber sie haben immerhin genügend Substanz, dass man ihnen Masse, Ladung und Spin zuordnen kann.
    Die etwas länger überlebenden Teilchen, wobei »länger« in diesem Zusammenhang eine Billionstelsekunde bedeutet, stufte Murray Gell-Mann unter dem Begriff »Strangeness« ein. Es gelang ihm, viele dieser neuen Teilchen je nach Masse, Ladung und Strangeness in geometrische Muster achtfacher Anordnung einzuteilen. Gleichzeitig waren diese Muster aber auch ein Hinweis darauf, dass diese Teilchen nicht wirklich elementar waren, sondern sich auch noch aus kleineren Fundamentalteilchen zusammensetzten.
    Gell-Mann und Zweig nannten diese subnuklearen Fundamentalteilchen »Quarks«. Gell-Mann gelang es, durch die richtige Kombination von drei Quarks, die in zwei unterschiedlichen Varianten existieren, praktisch sämtliche, in den Laboratorien gefundenen Teilchen zu beschreiben.
    Für seine Beiträge zur Physik der starken Wechselwirkungen wurde Gell-Mann 1969 mit dem Nobelpreis ausgezeichnet.
    Nach dem Standardmodell der Teilchenphysik existieren sechs unterschiedliche Quarks, denen bestimmte Unterscheidungsmerkmale zugeordnet wurden: Up, Down, Charm, Strange, Top, Bottom. Diese Begriffe wurden lediglich zur Unterscheidung eingeführt. Sie bezeichnen nicht die Eigenschaften der Quarks. Nach dieser Vorstellung sind Quarks die Elementar-Bausteine der Materie.
    So setzt sich zum Beispiel das Proton aus zwei Up- und einem Down-Quark und das Neutron aus einem Up- und zwei Down-Quarks zusammen. Die Welt besteht danach aus zwei Quarks, »Up« und »Down«. Rein symbolisch wurden den Quarks Farben zugeteilt. Meist Weiß, Rot, Blau und Grün. Was ihre Kräfte anbelangt, weisen sie eine genaue Symmetrie auf. So entspricht beispielsweise die Kraft zwischen zwei »roten« Quarks derjenigen von zwei »blauen« Quarks. Innerhalb der Protonen werden die Quarks durch sogenannte Gluonenfelder (engl. »glue« < Klebstoff) miteinander »verklebt«.
    Die Theorie dieser Kräfte und »Farben« wird »Quantenchromodynamik« genannt.
    So wie Photonen die Vermittler-Boten des elektromagnetischen Feldes sind, vermitteln Gluonen die starke Wechselwirkung, und letztere bestimmt wiederum das Verhalten von Quarks. Die Gluonen sind auch in der Lage, die Ladung beziehungsweise die »Farbe« der Quarks zu verändern. So können die mit drei Eigenschaften