Bottom- und Top-Quarks - Die schwerste Familie der Quarks
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Bottom- und Top-Quarks

Die schwersten Quarks, aus denen Baryonen aufgebaut sind, sind das Top- und das Bottom-Quark. Das Top-Quark hat dieselbe elektrische Ladung von 2/3 Elementarladungen, wie das Up-Quark. Das Bottom-Quark ist, wie das Down-Quark, 1/3 negativ geladen.

Die Namen Bottom-Quark und Top-Quark

Die dritte und letzte Quark-Familie folgt in ihrer Namensgebung wieder dem Schema der ersten Familie. Wenn das leichte positive Quark Up-Quark heißt, also oben ist, dann liegt das schwerste positive Quark an der Spitze (Top). Und wenn das leichte negative Quark Down (unten) heißt, dann liegt das schwerste negative Quark am Grund (Bottom). Es hat aber mehr Charm den merkwürdigen Teilchen seltsame Namen zu geben und damit gibt es in Anlehnung an Strange-Quark und Charm-Quark noch die Namen:

Beauty-Quark und Truth-Quark

Da die beiden Quarks meist nur als b-Quark und t-Quark abgekürzt werden, steht es frei, diese abkürzungen mit schöneren Namen zu zieren. Nun hat das Elektron zwei schwerere Geschwister (Müon und Tauon) und damit wäre es einfach schön, die Quarks hätten ebensoviele (nämlich drei) Familien wie die leichten Leptonen. Es macht also die Physik symmetrischer und damit schöner, wenn es ein letztes Beauty-Quark (beauty=Schönheit) zu down- und strange-Quark gibt. Diese Familie ist aber erst vollständig, wenn auch up- und charm-Quark ihren schweren Bruder bekommen. Man kann als hoffen die Wahrheit (=truth) mit dem Truth-Quark gefunden zu haben.

Um keine Missverständnisse aufkommen zu lassen: Es gibt keine zwei Arten von b-Quarks und keine zwei Arten von t-Quarks. Es gibt nur je zwei Namen für das gleiche Objekt.

Ist das alles?

Hat man mit Truth- und Beauty-Quark nun alle Quarks gefunden? Das weiß niemand, es gibt aber Hinweise darauf. Die begründen sich darauf, dass es nur drei Familien der Leptonen (Elektron und Co.) gibt. Die leichtesten Begleiter der Leptonen, die Neutrinos, sind sehr leicht. Selbst das tau-Neutrino, das zur dritten Gruppe gehört, hat eine kaum messbare Masse. Man würde also erwarten, dass ein viertes Neutrino ebenfalls so leicht wäre, dass es längst aufgefallen wäre. Nun hoffen wir auf Symmetrie und schliessen, dass es ohne viertes Neutrino keine vierte Quarkfamilie gibt.

Hoffnung ist noch keine Wissenschaft und deshalb sucht man weiter. Das siebte Quark hat, falls es existiert, bereits den vorläufigen Namen b'-Quark bekommen und man ist ziemlich sicher, dass es nicht leichter als 190 GeV sein kann. (Das Top-Quark ist 178 GeV schwer.)

Letzte Änderung: 11.03.2012