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Kräfte
Was die Welt im Innersten zusammenhält...
Es gibt insgesamt vier fundamentale Kräfte, auf die sich alle Kraftwirkungen zurückführen lassen:
* starke Kraft
* elektromagnetische Kraft
* schwache Kraft
* Gravitationskraft
Diese Kräfte werden durch sogenannte Austauschteilchen (Bosonen) übertragen. Jede Kraft hat ihre eigenen Austauschteilchen. Die Austauschteilchen können nur zwischen Trägern entsprechender Ladung übertragen werden. Diese Ladungen heißen den Kräften entsprechend "Farbladung", "elektrische Ladung", "schwache Ladung" und "Masse". Eine Übersicht über die Ladungen der verschiedenen Elementarteilchen findet man auf der Seite Elementarteilchen.
Das Austauschteilchen der elektromagnetischen Kraft heißt Photon g, das der starken Kraft heißt Gluon g und das der Gravitation heißt Graviton. Die schwache Kraft hat im Vergleich zu den anderen Kräften nicht nur ein, sondern gleich drei Austauschteilchen, sogenannte Vektorbosonen W+, W- und Z0. Bis auf das Graviton wurden alle Austauschteilchen bisher experimentell nachgewiesen.
Für die Teilchenphysik von Interesse - und daher im Standardmodell der Teilchenphysik enthalten - sind nur die elektromagnetische, die schwache und die starke Kraft.
Die Gravitation gehört wegen ihres vernachlässigbaren Einflusses auf die - ebenfalls in der Theorie des Standardmodells enthaltenen - Elementarteilchen nicht mit zum Standardmodell.
Die Kräfte sind Teile eines übergeordneten Begriffs, dem der Wechselwirkung. Neben der Kraft gehören zu den Wechselwirkungen noch die Produktion (von Teilchen) und der Zerfall (von Teilchen). Es gibt 4 verschiedene Wechselwirkungsprozesse der Austauschteilchen:
1. Emission eines Austauschteilchens
Ein Teilchen x sendet ein beliebiges Austauschteilchen A aus und verändert sich dabei zu dem Teilchen y:
x --> y + A
2. Absorption eines Austauschteilchens
Ein Teilchen x fängt ein beliebiges Austauschteilchen A ein und verändert sich zum Teilchen y:
x + A --> y
3. Produktion eines Austauschteilchens
Ein Teilchen x und ein Antiteilchen y vernichten sich, und es entsteht ein passendes Austauschteilchen:
x + y --> A
4. Vernichtung eines Austauschteilchens
Ein beliebiges Austauschteilchen A wird vernichtet, und es entsteht ein Teilchen x und ein Antiteilchen y:
A --> x + y
Bei allen Wechselwirkungsprozessen gelten Erhaltungssätze, unter anderem die der Ladungserhaltung und der Energieerhaltung.
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