Existieren kleinste Teilchen auch außerhalb des Teilchenbeschleunigers?

[Josef]

Zitat von TomS

Genauer: Effekte einzelner Quarks treten nur auf, wenn ...

Ja, das ist richtig. In einem bestimmten Regime verhält sich z.B. ein Proton bei der Streuung so, als ob es aus (fast) wechselwirkungsfreien Quarks bestünde.

https://www.physikerboard.de/topic,4...proton%3F.html
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Deep...tic_scattering


Ja.


Letzteres ja. Das naive Bild eines Protons bestehend aus drei Quarks ist i.A. nicht zutreffend.

Was mich auch zu diesen Gedanken gebracht hat, ist das mit den 1/3 elektrischen Ladungen. Bisher hatte ich gelernt, daß elektrische Ladungen nur als Vielfache der Elektronenladung vorkommen können. Und es kann auch aus einem Neutron ein Elektron durch Betrastrahlung austreten, dann ändert sich dessen Ladung um 1 und es wird zum Proton.
Aber ein Teil mit 1/3 oder 2/3 Ladung hat noch niemand gesehen. Kann ein solches frei vorkommen oder nicht?

[Zweifels]

Zitat von Josef

Was mich auch zu diesen Gedanken gebracht hat, ist das mit den 1/3 elektrischen Ladungen. Bisher hatte ich gelernt, daß elektrische Ladungen nur als Vielfache der Elektronenladung vorkommen können. Und es kann auch aus einem Neutron ein Elektron durch Betrastrahlung austreten, dann ändert sich dessen Ladung um 1 und es wird zum Proton.

Yep, so hab ich das auch gelernt.

Abstrahiert könnte man dahingehend auch nach der Anzahl der jeweiligen Elemente fragen. Also, gibt es genausoviele Protonen wie Elektronen und besteht das Universum deshalb aus einer bestimmten Anzahl von neutralen Elementen, die sich aber ineinander umwandeln, oder gibt es vielleicht ein Proton mehr als ein Elektron (bzw. vice versa). Bei der Umwandlung von einem Neutron in die anderen Kernteilchen bleibt das Verhältnis zwischen Protonen und Elektronen gleich (zumindest haben wir das so gelernt), das heisst doch, man könnte auch sagen, dass die Masse im ganzen Universum auch "neutral" als die Anzahl aller Neutronen existiert und sie so beschreiben, und weiterhin, wieviele der Neutronen als Neutronen selbst und wieviele geteilt als Protonen und Elektronen vorliegen...

Also, meine weitergehende Frage an deine wäre: Gibt es in der Summe ein kleinstes Geladenes Teilchen (ausserhalb des Teilchenbeschleunigers), welches keinen Partner hätte?

(Ich hab das für mich aber bereits mit Newton beantwortet, also es bleibt in der Summe kein geladenes Teilchen übrig )

[Timm]

@Zweifels, willst du auch diesen Thread zerschießen? Hier argumentiert gerade ein Experte, halte dich bitte zurück.

[TomS]

Zitat von Josef

Was mich auch zu diesen Gedanken gebracht hat, ist das mit den 1/3 elektrischen Ladungen. Bisher hatte ich gelernt, daß elektrische Ladungen nur als Vielfache der Elektronenladung vorkommen können. Und es kann auch aus einem Neutron ein Elektron durch Betrastrahlung austreten, dann ändert sich dessen Ladung um 1 und es wird zum Proton.
Aber ein Teil mit 1/3 oder 2/3 Ladung hat noch niemand gesehen. Kann ein solches frei vorkommen oder nicht?

Es kann unter normalen Bedingungen nicht frei vorkommen - siehe Confinement - jedoch unter extremen Bedingungen - siehe Asymptotic Freedom

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Color_confinement
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Asymptotic_freedom

Letzteres gilt z.B. für bestimmte Streuprozesse - siehe oben Deep Inelastic Scattering - oder für extrem hohe Dichten wie z.B. kurz nach dem Urknall oder kurzzeitig im Quark-Gluon-Plasma, evtl. in sogenannten Quark-Sternen.

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Quar...93gluon_plasma
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Quark_star

Dass noch niemand ein derartiges Teilchen gesehen hat ist richtig. Aber es hat auch noch niemand ein Elektron gesehen! Was wir sehen, sind Photonen.

Praktisch jede physikalische Theorie funktioniert so, dass man Phänomen beobachtet, die sich erklären lassen mittels der Annahme der Existenz von XYZ. Insofern sind Quarks genauso real wie Elektronen oder Neutrinos.

Fast jede physikalische Theorie ist skalenabhängig, d.h. auf unterschiedlichen Längen- bzw. Energieskalen treten unterschiedliche Phänomene auf: Molekül - Atom - Atomkern - Nukleon - Quark. Was man beobachtet, hängt vom Auflösungsvermögen des Experimentes ab, wobei kürzere Längenskalen höheren Energien entsprechen. Im Falle der QCD ist es so, dass man oberhalb der typischen Energieskala der Nukleonen (1 GeV) sozusagen immer besser in diese hineinschauen kann. Dabei sind die Phänomene ab ca. 10 GeV über mehrere Größenordnungen bis hin zu den Energien des LHC nahezu skaleninvariant

http://www.scholarpedia.org/article/Bjorken_scaling

d.h. man beobachtet in diesem Energieregime immer das selbe: Elektronen streuen an näherungsweise freien, punktförmige Objekten mit drittelzahliger Ladung (bei niedrigerer Energie streuen Elektronen an Nukleonen, bei noch geringerer Energie an den Atomkernen).

Die experimentelle Evidenz für Quarks ist demnach ähnlich wie die für andere mikroskopische Objekte.