Elementare Teilchenphysik

Das Wort "Elementarteilchenphysik" ist immer noch weit verbreitet als Bezeichnung desjenigen Teilgebiets der Physik, das sich mit den kleinsten Bausteinen der Materie und deren Wechselwirkungen untereinander beschäftigt, obwohl die meisten Objekte (Teilchen), mit denen in dieser Disziplin umgegangen wird, aus heutiger Sicht alles andere als elementar sind. Dieses Buch ist für all jene geschrieben, die gerne wissen wollen, was die Forscher an diesen kleinsten Teilchen so fasziniert und warum die Ergebnisse ihrer Arbeit solche Auswirkungen auf das Verständnis der Welt und ihrer Entstehung haben.

I Wozu immer größere Teilchenbeschleuniger? . - 1 Ein empirisches Exponentialgesetz für Beschleuniger. - 2 Auf den Impulsübertrag kommt es an! . - 3 Masse aus Energie. - 4 Der Wirkungsquerschnitt als Maß aller Dinge. - 5 Die Luminosität als Gütesiegel für Speicherring-Kollisionsmaschinen. - II Das Standardmodell der Teilchenphysik. - 1 Die fundamentalen Teilchen und ihre Wechselwirkungen ein Überblick. - 2 Die Geschichte der Quarks. - 3 Die Quarks sind keine mathematische Fiktion: einige Existenzbeweise . - 4 Atomphysik bei höchsten Energien 84 Wie sich die Bilder gleichen! Die drei Ebenen der Spektroskopie 84 Quantenzahlen zur Wiederholung. - 5 Quantenchromodynamik (QCD), die Theorie der Starken Wechselwirkung. - 6 Die Extravaganzen der Schwachen Wechselwirkung. - III Symmetrien in der Teilchenphysik und die Weltformel . - 1 Eine Klassifikation. - 2 Eichinvarianz und Elektromagnetisches Feld. - 3 Unter dem Geleit der Eichsymmetrie auf dem (steinigen) Weg zur großen Vereinigung aller fundamentalen Naturkräfte. - IV Teilchenphysik und Kosmologie. - 1 Die Symbiose zweier Naturwissenschaften. - 2 Das Standard-Urknallmodell der Kosmologie. - 3 Entwicklungsgeschichte des frühen Universums. - 4 Probleme mit dem Standardmodell. - 5 Das Problem der dunklen Materie. - 6 Urknall-Nukleosynthese und die Zahl der Generationen der fundamentalen Teilchen (Leptonen und Quarks). - Rück- und Ausblick. - Weiterführende Literatur. - Namen- und Sachwortverzeichnis.