Einst galten Atome als unteilbare und kleinste Teilchen; nun sind es subatomare Teilchen; Quarks, Leptonen und Bosonen,?
Gibt es irgendwann Sub-Sub-Atomare Teilchen ?
Fermionen (Quarks, Leptonen), Bosonen, sind auch wieder aus etwas aufgebaut aus wiederum kleineren Teilchen ...
7 Antworten
Eine Hypothese diesbezüglich ist die sogenannte Stringtheorie. Allerdings hat sich diese "Theorie" ein Reihe von Problemen eingefangen. Zunächst einmal müsste es nach diesere Theorie so viele Vakuumzustände geben (etwa 10^500) dass eine Überprüfung (Falsifikation) praktisch nicht möglich zu sein scheint ("not even wrong").
Aus Wikipedia:
2018 stellte Vafa seine kontrovers diskutierte De-Sitter-Sumpfland-Hypothese auf, die, falls sie zutrifft, zu einem Widerspruch mit kosmologischen Implikationen der Stringtheorie führen würde (und auch für Inflationsmodelle ein Problem ist). Sie sagt eine Quintessenz-Form der Dunklen Energie voraus, was astronomisch überprüft werden kann (und im Dark Energy Survey geplant ist).
Zu guter letzt war erwartet worden, dass die Experimente z. B. mit dem Large Hadron Collider (LHC) in der 2. Hälfte der 2010er Jahre Belege für die Existenz supersymmetrischer Teilchen und damit für die Richtigkeit der Stringtheorie erbringen könnten.[12] Bis 2019 sind keine supersymmetrischen Teilchen gefunden worden, und es gibt auch für den Mechanismus der Supersymmetriebrechung bei den Stringtheoretikern bisher keine Übereinstimmung.
Moin,
wer weiß?
Vielleicht hatte Aristoteles doch recht, der ein Gegner vom Atomismus des Leukippos und Demokritos war. Denn er sagte bereits damals (etwa 350 v.Chr.) in einer seiner Vorlesungen, dass es von der Materie nichts unteilbar Kleines geben könne. Er lehnte die Vorstellung von Atomen ab, zumal er auch den leeren Raum zwischen den Atomen für unvorstellbar hielt.
Und ja, heute kennen wir subatomare Teilchen... Ob es sub-subatomare Teilchen gibt, kann heute noch niemand sagen. Es gibt theoretische Ansätze dazu (zum Beispiel die Stringtheorie). Aber auch jede Menge Probleme und offene Fragen in diesem Zusammenhang.
Andererseits ist die Welt des Subatomaren so absonderlich anders als unsere makroskopische Welt, dass man auch argumentieren könnte, dass Atome eben doch die kleinsten Teilchen der Materie sind. Jedenfalls der Materie, wie wir sie in unserer makroskopischen Welt kennen.
Alles Subatomare wäre dann eine ganz eigene Welt, die mit dem, was wir kennen, nichts gemein hätte. Ich nenne hier nur den Welle-Teilchen-Dualismus (deBroglie) oder die Unmöglichkeit, Impuls und Ort eines Elektrons gleichzeitig genau angeben zu können (Heisenbergs Unschärferelation). Das ist alles für normale Menschen kaum vorstellbar, geschweige denn erklärbar.
LG von der Waterkant
Nach dem uns heutigen Stand der Physik ist die "Theorie von Allem" immer wieder gescheitert. Nur eine Vereinigung aus Schwacher Kernkraft und Quantenelektrodynamik ("die Quantenmechanik") ist gelungen. Daneben gibt es noch die Gravitation und die Quark-Quantenchromodynamik als "vier Grundkräfte".
Weiteres Problem ist, dass unsere Beschleunigeranlagen an die Grenzen geraten. Der LHC hat 27 km Durchmesser, "neue Physik" bräuchte die Größe des Sonnensystems.
Uns gehen die Experimente aus. Deutliche Hinweise auf die Quarks fanden sich auch in "Streuexperimenten" - man fand, dass Protonen und Neutronen eine diffuse innere Struktur besäßen. Auf noch kleinere Skalen kommt man damit nicht. Die Heisenbergsche Unschärferelation setzt Grenzen. Auch der vielerwartete Protonenzerfall wurde bis dato in Super-Kamiokande nie gefunden.
Das Standardmodell hat sich zumindest immer als sehr hartnäckig erwiesen. Diese ganzen "Teilchen" sind zu einem gewissen Teil nur - sehr erfolgreiche - mathematische Konstrukte aus der Gruppentheorie und den Feldgleichungen.
Deutlichere Hinweise auf rätselhafte "neue Physik" finden sich in der Astronomie - dunkle Materie, schwarze Löcher, Hubble-Konstante, Gravitationswellen, Neutronensterne, Hintergrundstrahlen...
Persönlich als Physik-Laie gefällt mir Idee der Schleifenquantengravitation am besten.
Dass man "das noch nicht wuesste", ist eigentlich falsch.
Das Standardmodell ist seit einigen Jahren komplett.
Was sich auf einer noch "tieferen" Ebene abspielt, ist eine Frage der Quantenphysik, wo Wellen und Teilchen dasselbe sind.
Ein Quark an sich, hat nichts mehr mit einem Festkoerper zu tun. Es ist die letzte Stufe der Manifestation der Materie.
Man hat im Universum keine Zwischenstufen Neutronenstern/Quarkstern - SchwarzesLoch entdeckt und auch in Teilchenbeschleunigern nichts gefunden.
Man fordert eine genauere Untersuchung in diese Richtung mit energiereicheren Beschleunigern und praeziseren Teleskopen, wird dadurch das Problem des Welle-Teilchen-Dualismus aber nicht loesen koennen.
Den Dualismus kann man nur akzeptieren, nicht aufloesen. Eine sub-subatomare Ebene waere nur eine rationale Ergaenzung fuer etwas, was keine rationale Loesung erlaubt.
Vielleicht sind "Teilchen" nur eine Illusion. Nichts solides, sondern auch nur Wellen, die lediglich durch deren Interaktion solide erscheinen. Unter der Annahme, dass "Teilchen" nur als Konzept bestehen, aber nicht als körnige oder griesige Kanonenkugeln, erhält die Idee des Teilens davon auch eine andere Bedeutung.
Also weiniger als "Spalten", sondern eher als "Verändern", so wie sich das "Teilen" der Welle eines vorbeifahrenden Schiffes anders darstellt als das Abschneiden einer Scheibe Brot.