Die vier fundamentalen Wechselwirkungen

Beschreibung / Inhalt
Das Dokument handelt von den vier fundamentalen Wechselwirkungen in der Natur, die durch den Austausch von Kräfteteilchen vermittelt werden. Es gibt die elektrische Wechselwirkung, die durch das Photon vermittelt wird und auf alle elektrisch geladenen Teilchen wirkt, die starke Wechselwirkung, die durch den Austausch von Gluonen auf Teilchen mit Farbladung wirkt und mit steigender Entfernung zunimmt, die schwache Wechselwirkung, die durch den Austausch von W- und Z-Bosonen verantwortlich für bestimmte Formen der Radioaktivität ist und die Gravitation auf alle Teilchen mit Masse wirkt. Das sogenannte Standardmodell beschreibt die ersten drei Wechselwirkungen.

Bei Wechselwirkungen verändern sich die Zustände der beteiligten Elementarteilchen und es werden Austauschteilchen erzeugt, ausgetauscht und verschwinden wieder. Jedes Austauschteilchen hat einen Spin, eine Masse und eine Reichweite. Die Reichweite einer Wechselwirkung hängt von der Masse ihres Vermittlers ab, je massereicher ein Austauschboson, desto kurzreichweiter ist die vermittelte Wechselwirkung. Die Stärke einer Wechselwirkung wird durch die Kopplungskonstante beschrieben, die proportional zur Ladung ist.

Wechselwirkungen können sowohl anziehend als auch abstoßend wirken und werden durch Austauschteilchen vermittelt, die auch Vermittler, Austauschbosonen oder Feldquanten genannt werden. Die Kopplungskonstanten und Ladungen der schwachen und starken Wechselwirkungen werden beschrieben und Erhaltungssätze als entscheidendes Hilfsmittel zur Aufstellung und Kontrolle von Reaktionsgleichungen werden beschrieben.

Insgesamt handelt das Dokument von den fundamentalen Kräften, die der Natur zugrunde liegen und beschreibt ihre Mechanismen und Eigenschaften.
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Auszug aus Referat
Die vier fundamentalen Wechselwirkungen Die in der Natur beobachteten Kräfte lassen sich auf 4 fundamentale Wechselwirkungen zurückführen. Man stellt sich vor, dass diese Wechselwirkungen durch den Austausch sogenannter Kräfteteilchen vermittelt werden. Wechselwirkung über Teilchenaustausch: 1.. die elektromagnetische Wechselwirkung: wird durch das Photon vermittelt und wirkt auf alle elektrisch geladenen Teilchen. b.. die starke Wechselwirkung: wirkt durch Austausch von Gluonen auf alle Teilchen mit einer Farbladung Quarks. Sie nimmt mit steigender Entfernung immer mehr zu (die vollständige Trennung von zwei Quarks würde deshalb unendlich viel Energie benötigen und ist daher unmöglich). 3. die schwache Wechselwirkung: beruht auf dem Austausch von W- und Z-Bosonen. Sie ist unter anderem für den Zerfall des Neutrons in ein Proton und damit für bestimmte Formen der Radioaktivität verantwortlich. 4. die Gravitation: wirkt auf alle Teilchen, die eine Masse haben. Sie spielt allerdings bei den hier betrachteten Massen keine praktische Rolle. Jede dieser Kräfte wird durch den Austausch eines bestimmten Teilchens vermittelt. Wenn eine Wechselwirkung stattfindet, werden diese Teilchen erzeugt, ausgetauscht und verschwinden wieder. Wechselwirkung Austauschteilchen Reichweite Relative Stärke Ruhemasse Stark Gluonen (8) 10-15 m 1 0 Elektromagnetisch Photon unendlich 10-2 0 Schwach W , W-, Z0 10-18 m 10-5 80, 80, 91 GeV Gravitation Graviton unendlich 10-38 0 Das sogenannte ...
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