30. Teilchenphysik | Quantenmechanik (5/5)

In diesem letzten Teil der Einführung in die Quantenmechanik wagen
wir einen Ausblick und geben eine kleine Einführung in die
Teilchenphysik. Es ist zur Veröffentlichung dieser Folge genau 5
Jahre her, dass ich meine Bachelorarbeit erfolgreich fertiggestellt
habe. In dieser vertiefte ich mich auf dem Gebiet der Theoretischen
Teilchenphysik. Daher erschien es mir als interessant in der
heutigen Podcastfolge anhand meiner Bachelorarbeit eine solche
Einführung zu geben. Wir beginnen mit der Vorstellung der Teilchen
des Standardmodells. Wir beschreiben in welche Klassen die
einzelnen Teilchen sich unterteilen lassen und an welchen
Wechselwirkungen (elektromagnetische Kraft, ...) sie teilnehmen.
Diese Kräfte werden dann auch genauer beschrieben. Insbesondere
gehen wir auch auf die starke Kernkraft ein an der die Quarks aus
denen Hadronen wie z.B. das Proton bestehen. Dabei ist vor allem
der Effekt des Quark Confinement und der asymptotischen Freiheit
interessant und lässt sich wunderbar auf den Glauben hin deuten.
Wir lernen auch warum es ein Teilchen wie das Higgs Boson gibt und
schauen uns dann die Top Quarks genauer an, welche Thema der
Bachelorarbeit waren. Wie werden diese Teilchen an den Detektoren
in Teilchenbeschleunigern nachgewiesen? Und welche Methoden kann
man benutzen um diese Analysen zu verbessern? Auf diese und weitere
Fragen bin ich in meiner Bachelorarbeit ausführlich eingegangen und
in dieser Podcastfolge gebe ich einen kleinen Einblick in die dabei
gewonnenen Erkenntnisse. Anmerkung: In der Folge definiere ich
Hadronen als Zustände aus drei Quarks. Das ist so nicht richtig.
Die korrekte Bezeichnung hierfür sind Baryonen. Hadronen sind der
Überbegriff für sämtliche Zustände aus Quarks, Baryonen (3 Quarks),
Mesonen (2 Quarks) und auch Tera- und Pentaquarks (4 bzw. 5
Quarks). Literatur: Josua Göcking, Bachelorarbeit: Alternative
substructure reconstruction for the HEPTopTagger, 26.10.2015,
https://www.thphys.uni-heidelberg.de/~plehn/includes/theses/goecking_b.pdf