Auf der Suche nach der Urkraft

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Einer der ältesten Gedanken in der Physik ist die Vermutung, dass die Vielfalt physikalischer Erscheinungen auf einige Grundbausteine und Kräfte reduziert werden kann. Diese Annahme motiviert die Elementarteilchenphysik, die sich mit der Reduktion der Materieformen auf immer weniger und kleinere Bausteine beschäftigt. Alle chemischen Verbindungen basieren auf etwa 100 chemischen Elementen, deren kleinste Einheiten die Atome sind. Atome bestehen aus einem Kern und Hüllenelektronen. Der Kern setzt sich aus Protonen und Neutronen zusammen. Diese Teilchen sind die häufigsten Vertreter der Elementarteilchen. Allerdings sind sie nicht unteilbar; seit etwa zwei Jahrzehnten weiß man, dass die meisten Elementarteilchen aus noch kleineren Objekten, den Quarks, bestehen. Mit den Quarks wird die tiefste Strukturschicht der Materie erreicht. An den größten Beschleunigeranlagen, die als "Mikroskope" der Elementarteilchenphysik fungieren, zeigen sich die Quarks bis heute als punktförmige Teilchen, ohne innere Struktur und räumliche Ausdehnung.