Bislang existierte das Pentaquark-Teilchen lediglich als theoretisches Modell. Physikern am Kernforschungszentrum in Genf ist es nun jedoch gelungen das Teilchen nachzuweisen. Bereits 1964 postulierte der US-Physiker Murray Gell-Mann die Existenz von Pentaquarks, ein schlüssiger Beweis blieb bis jetzt aus.


Large Hadron Collider at CERN
The Large Hadron Collider/ATLAS at CERN, Image Editor, Flickr, CC BY-SA 2.0

Pentaquarks sind sehr kurzlebig

Wie der Name es bereits erahnen lässt, bestehen Pentaquark aus fünf Gliedern. Bisher konnte die Form der Teilchen nur in theoretischen Modellen der Teilchenphysik beschrieben werden. Mit der Hilfe des stärksten Teilchenbeschleunigers der Welt konnte man die Existenz nun erstmals nachweisen.

Quarks sind nicht nur irgendwelche Teilchen, sondern wesentliche Bestandteile von Protonen und Neutronen. Das Besondere bei Pentaquarks ist die Vereinigung von mehreren Quarks in einem Muster. Trotz 50jähriger Forschung, konnte dieser Zusammenschluss noch nie beobachtet werden. Während Neutronen und Protonen neutral und positiv geladen sind, bestehen Pentaquarks aus vier Quarks und einem Antiquark. Die Existenz des Konstrukts wurde schon recht früh voraus gesagt. Nun gelang es diese auch zu beobachten. „Die jüngste Beobachtung ermöglicht neue Einblicke in die starken Wechselwirkungen und Bindungen der Quarks in Teilchen wie Protonen und Neutronen. Davon verstehen wir bislang noch zu wenig“, erklärt Ulrich Uwer, Physiker an der Universität Heidelberg.


Erschwert wurde die Suche nach Pentaquarks, da die Teilchen sehr kurzlebig sind und recht schnell wieder in kleinere Teilchen zerfallen. So bleibt beispielsweise nach dem Zerfall nur noch ein Teilchen mit drei Quarks übrig, ein sogenanntes Proton. Gell-Mann erhielt 1969 den Physik-Nobelpreis. In der theoretischen Physik sind auch Anordnungen mit sechs Quarks und mehr möglich. So konnte im letzten Jahr bereits das Tetraquark mit dem Teilchenbeschleuniger Large Hadron Collider (LHC) beobachtet werden.

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