Neues Teilchen entdeckt

Physik der Elementarteilchen, Teilchenbeschleuniger; insbs. eine einführende Artikelserie in das Thema
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gravi
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Neues Teilchen entdeckt

Beitrag von gravi » 7. Jul 2017, 09:57

Die Forscher am Cern haben ein neues Teilchen entdeckt - von dem ich zugegebnermaßen bisher noch nicht hörte: (dem cc fehlt hier noch ein hochgestelltes Doppelplus, ich bekomm's aber im Mimetex nicht hin). Vorausgesagt sollte es ja schon sein, was es aber damit auf sich hat und wozu es gut ist entzieht sich meiner Kenntnis:

Xi- Teilchen

Gruß
gravi
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belgariath
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Re: Neues Teilchen entdeckt

Beitrag von belgariath » 7. Jul 2017, 10:51

Außer den bekannten Baryonen Proton und Neutron gibt es ja noch einige Andere, nämlich die Hyperonen und die schweren Baryonen, welche ein oder mehrere charm-, bottom- oder top-Quarks enthalten. Aber die sind alle sehr instabil. Deswegen verstehe ich auch nicht so recht wie der Nachweis des zum Verständnis der Dunklen Materie beitragen kann.
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Re: Neues Teilchen entdeckt

Beitrag von Herr5Senf » 7. Jul 2017, 11:10

Das 𝚵cc++ (Xicc++) ist "nur" ein Teilchen aus dem Teilchenzoo, passend zum Standardmodell und hat doppelte Elementarladung.
Mit Dunkler Materie hat es nichts zu tun, steht auch nicht in der CERN-PM https://www.weltmaschine.de/neuigkeiten ... _entdeckt/

"Heise" war wohl die Mitteilung zu kurz und hat für die Leserverwirrung geschrieben, daß LHC auch nach Teilchen der DM sucht.

Grüße Dip

PS: hier eine bessere Beschreibung http://www.scinexx.de/wissen-aktuell-21 ... 07-07.html (analog wie Doppelstern mit Planet)

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Frank
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Re: Neues Teilchen entdeckt

Beitrag von Frank » 7. Jul 2017, 12:48

Was bedeutet die Entdeckung eigentlich im Genauen?
Bin Laie finde solche Meldungen immer spannend, aber leider verstehe ich dann immer nur Bahnhof..... :?
Rechtschreibfehler sind gewollt und dienen der allgemeinen Belustigung.


Frank

„Wir haben uns daran gewöhnt, dass Vererbung durch Moleküle geschieht, aber dass das Bewusstsein aus Materie entstehen soll, ist noch immer ein ungewohnter Gedanke.“

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Re: Neues Teilchen entdeckt

Beitrag von ralfkannenberg » 7. Jul 2017, 13:53

Frank hat geschrieben:
7. Jul 2017, 12:48
Was bedeutet die Entdeckung eigentlich im Genauen?
Bin Laie finde solche Meldungen immer spannend, aber leider verstehe ich dann immer nur Bahnhof..... :?
Hallo Frank,

es gibt 6 Quarks, wobei hier genau genommen auch die Anti-Quarks eine Rolle spielen können.

Ein Teilchen hat man dann, wenn die Gesamt-Ladung eine ganze Zahl ist. Das ist beim Proton (uud) und beim Neutron (udd) der Fall. Es gibt aber noch andere Dreier-Kombinationen, bei denen das der Fall ist, und noch nicht alle möglichen Dreier-Kombinationen sind entdeckt, vor allem die, welche die sehr kurzlebigen Quarks enthalten.

Und eine solche Kombination ist nun entdeckt worden, also genauer: nachgewiesen worden. Selbstverständlich sind dies alles Teilchen im Rahmen des Standardmodells, und weil es so viele von denen gibt, spricht man auch vom "Teilchenzoo".

Bei den Mesonen, also den Zweierkombinationen, gibt es auch noch quantenmechanische Überlagerungszustände; sei hier als Beispiel das Pion, genauer: das pi0, genannt.


Freundliche Grüsse, Ralf

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Re: Neues Teilchen entdeckt

Beitrag von tomS » 7. Jul 2017, 15:38

Man kann Quarks und Antiquarks nach festen algebraischen Regeln der beteiligten Symmetriegruppen zu farb-neutralen Kombinationen gruppieren. Die Gesamtheit aller Kombinationen lässt sich nach sogenannten Multipletts klassifizieren; die Kombination innerhalb eines Multipletts haben gewisse gemeinsame Eigenschaften. Die bekanntesten Multipletts sind die leichten pseudo-skalaren Mesonen, u.a die Pionen, sowie die Spin-1/2 Baryonen, u.a. Proton und Neutronen.

Bei höheren Energien müssen auch Kombinationen schwererer Quarks wie s,c,b,t berücksichtigt werden. Die Massen der daraus kombinierbaren Teilchen wachsen natürlich ebenfalls an; und die Anzahl der algebraisch zulässigen Kombinationen nimmt ebenfalls zu.

Die Problematik ist nicht diese algebraische Kombinierbarkeit mit Parität, Spin, Isospin usw. - das ist letztlich Algebra - sondern i) die Berechnung der dynamischen Eigenschaften wie Masse, Lebensdauer, Formfaktoren ..., sowie ii) der experimentelle Nachweis wg. geringer Wirkungsquerschnitten, nicht exakt berechenbaren Massen und insbs. kurzen Lebensdauern.

Das jetzt entdeckte Teilchen ist keine Sensation sondern passt soweit ich das sehe zu den Erwartungen; spannender war die Entdeckung der Pentaquarks, die zwar im Rahmen des Standardmodells erklärt werden können, jedoch sozusagen eine neue "Gattung" oder "Art" bedeuten.
Gruß
Tom

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Re: Neues Teilchen entdeckt

Beitrag von Pippen » 7. Jul 2017, 17:31

Sehe ich da was falsch, wenn ich meine: Bis zur Planck-Skala kann es immer sein, dass man Teilchen in kleinere Teilchen spalten kann, vorausgesetzt man hat die Energie zur Verfügung. Insofern kann sich der Zoo an Mini-Teilchen noch weiter entwickeln. Unmöglich wäre es erst, ein Teilchen von nur etwas größer als Planck-Größe zu spalten - und zwar unabhängig von der vorhandenen Energie.

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Re: Neues Teilchen entdeckt

Beitrag von ralfkannenberg » 7. Jul 2017, 22:21

Pippen hat geschrieben:
7. Jul 2017, 17:31
Insofern kann sich der Zoo an Mini-Teilchen noch weiter entwickeln.
Hallo Pippen,

der "Zoo" besteht aus "grossen" Teilchen, also aus zusammengesetzten Teilchen. Und deren Bauteile sind seit Jahrzehnten bekannt und mittlerweile auch alle experimentell nachgewiesen.


Freundliche Grüsse, Ralf

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Re: Neues Teilchen entdeckt

Beitrag von tomS » 7. Jul 2017, 22:23

ralfkannenberg hat geschrieben:
7. Jul 2017, 22:21
... der "Zoo" besteht aus "grossen" Teilchen, also aus zusammengesetzten Teilchen. Und deren Bauteile sind seit Jahrzehnten bekannt und mittlerweile auch alle experimentell nachgewiesen.
Als letztes das top-Quark 1995.
Gruß
Tom

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Re: Neues Teilchen entdeckt

Beitrag von ralfkannenberg » 7. Jul 2017, 22:26

tomS hat geschrieben:
7. Jul 2017, 22:23
ralfkannenberg hat geschrieben:
7. Jul 2017, 22:21
... der "Zoo" besteht aus "grossen" Teilchen, also aus zusammengesetzten Teilchen. Und deren Bauteile sind seit Jahrzehnten bekannt und mittlerweile auch alle experimentell nachgewiesen.
Als letztes das top-Quark 1995.
Hallo Tom,

offenbar traust Du dem LHC reichlich wenig zu ...


Freundliche Grüsse, Ralf

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Re: Neues Teilchen entdeckt

Beitrag von tomS » 7. Jul 2017, 22:57

Wieso?

Du schreibst, dass die "Bauteile sind seit Jahrzehnten bekannt und mittlerweile auch alle experimentell nachgewiesen".

Richtig. Als letztes Bauteil wurde das top-Quark 1995 nachgewiesen.

Ggw. kann man schwere Quarks b' und t' der vierten Generation bis zu einigen 100 GeV mit 95% Wsk. ausschließen
Gruß
Tom

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Re: Neues Teilchen entdeckt

Beitrag von Pippen » 8. Jul 2017, 01:31

ralfkannenberg hat geschrieben:
7. Jul 2017, 22:21
Und deren Bauteile sind seit Jahrzehnten bekannt und mittlerweile auch alle experimentell nachgewiesen.
Mein Punkt ist: Man weiß nicht, ob diese Bauteile nicht in Wahrheit auch nur zusammengesetzt sind. Es gibt keinen Grund, warum das unmöglich sein sollte. Das wird erst so, wenn die Bauteile so klein werden, dass eine Spaltung sie unter die Planck-Skala bringen würde. Ist das richtig?

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Re: Neues Teilchen entdeckt

Beitrag von tomS » 8. Jul 2017, 09:33

Pippen hat geschrieben:
8. Jul 2017, 01:31
Mein Punkt ist: Man weiß nicht, ob diese Bauteile nicht in Wahrheit auch nur zusammengesetzt sind. Es gibt keinen Grund, warum das unmöglich sein sollte.
Es gibt aber Gründe die dagegen sprechen. Experimentell gibt es im zugänglichen Energiebereich keine Hinweise darauf. Theoretisch sollten dann nicht nur Quarks sondern auch Leptonen zusammengesetzt sein; dann ist es jedoch problematisch, derart klein und zugleich leichte gebundene Zustände zunkonstruieren.

https://de.wikipedia.org/wiki/Präon
Pippen hat geschrieben:
8. Jul 2017, 01:31
Das wird erst so, wenn die Bauteile so klein werden, dass eine Spaltung sie unter die Planck-Skala bringen würde. Ist das richtig?
Bei der Planck-Skala spielen wahrscheinlich neue Effekte der Quantengravitation eine Rolle. Welche das sind und ob sie etwas mit Elementarteilchenphysik zu tun haben ist m.E. noch völlig offen.
Gruß
Tom

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Re: Neues Teilchen entdeckt

Beitrag von ralfkannenberg » 8. Jul 2017, 14:48

tomS hat geschrieben:
7. Jul 2017, 22:57
Wieso?

Du schreibst, dass die "Bauteile sind seit Jahrzehnten bekannt und mittlerweile auch alle experimentell nachgewiesen".

Richtig. Als letztes Bauteil wurde das top-Quark 1995 nachgewiesen.

Ggw. kann man schwere Quarks b' und t' der vierten Generation bis zu einigen 100 GeV mit 95% Wsk. ausschließen
Hallo Tom,

mein Beitrag bezog sich nicht nur auf die Quarks, sondern auf alle Teilchen des Standardmodells, und da gab es noch einen späteren Nachweis. Natürlich sind die Teilchen des Teilchenzoos aus Quarks zusammengesetzt, d.h. diesbezüglich war damals der letzte noch ausstehende Nachweis wie Du schreibst derjenige des Top-Quarks.

Betreffend des Standardmodells gab es dann noch zwei spätere Nachweise, nämlich im Jahre 2000 derjenige des tau-Neutrino und im Jahre 2012 derjenige des Higgs-Bosons.


Freundliche Grüsse, Ralf

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Re: Neues Teilchen entdeckt

Beitrag von tomS » 8. Jul 2017, 16:23

Zustimmung
Gruß
Tom

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Re: Neues Teilchen entdeckt

Beitrag von deltaxp » 11. Jul 2017, 10:40

belgariath hat geschrieben:
7. Jul 2017, 10:51
Außer den bekannten Baryonen Proton und Neutron gibt es ja noch einige Andere, nämlich die Hyperonen und die schweren Baryonen, welche ein oder mehrere charm-, bottom- oder top-Quarks enthalten. Aber die sind alle sehr instabil. Deswegen verstehe ich auch nicht so recht wie der Nachweis des zum Verständnis der Dunklen Materie beitragen kann.
versteh ich auch nicht, das ist ein ganz normales Teilchen im rahmen des Standardmodells, dass man bisher nur nicht erzeugen konnte wegen seiner hohen masse, und der nachweis ist wegen seiner extremen Kurzlebigkeit wohl auch recht schwierig. mit dm hat das nichts zu tun.

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