Hast du schon mal von Quarks gehört? Quarks sind ganz kleine Teilchen , aus denen die Welt besteht. Natürlich gibt es auch noch andere Teilchen, die wichtig sind für den Aufbau der Welt, aber Quarks gehören sicher zu den wichtigsten.

Es gibt sechs Sorten (oder flavors, wie sie von den Wissenschaftlern genannt werden) von Quarks. Doch in deinem Zimmer werden höchstwahrscheinlich nur up-Quarks und down-Quarks herumfliegen. Die Materie unserer Welt ist nämlich nur aus up-Quarks und down-Quarks und sonstigen Teilchen aufgebaut. Wieso wissen wir dann, dass es sechs Quarkarten gibt? Teilchen-Wissenschaftler verbringen ihre Zeit mit Eifer damit, grosse Maschinen zu bauen, mit denen sie kleine Teilchen ganz schnell herumfliegen lassen können. Diese schnellen Teilchen lassen sie dann in speziellen Kammern zusammenprallen. Wenn zwei Teilchen mit hoher Energie zusammenprallen, können neue Teilchen daraus entstehen. Die Wissenschaftler können dann auf Computern die Spuren der Teilchen verfolgen und dank bereits bekannten mit Hilfe von Gesetzen und Berechnungen herausfinden, was für ein Teilchen die Spur hinterlassen hat. Auf diese Weise haben sie das charm-Quark, das strange-Quark, das top-Quark und das bottom-Quark und viele andere Teilchen entdeckt. Es kann auch ohne weiteres sein, dass sie eines Tages noch andere Quarks entdecken.

Doch wie kann man überhaupt sagen, ob ein neu entdecktes Teilchen ein Quark ist? Quarks haben spezielle Eigenschaften, die sie von anderen Teilchen unterscheiden. Ihr sicher wichtigstes Merkmal ist, dass man sie nie einzeln beobachten kann. Sie sind immer fest eingebunden, meistens in Zweier- oder Dreiergruppen. Die Farbkraft, die Kraft welche die Quarks zusammenhält, kann man sich wie ein Bungiseil (oder ein Gummiband) vorstellen. Beim Bungijumping ist es so, dass je weiter man fällt, desto mehr Spannung oder Energie im Seil entsteht, bis so viel Energie im Seil ist, dass es dich wieder vom Boden wegzieht, der Schwerkraft entgegengesetzt, die dich ja nach unten zieht.

Bei der Farbkraft ist das ähnlich. In der Animation links kannst du Energie (Photonen) auf ein fest eingebundenes Quark schiessen. Wenn es ganz viel Energie im Kraftfeld hat, werden die Quarks auseinanderbrechen, wie auch ein Bungiseil, das zu stark belastet wird, bricht. Im Gegensatz zum Bungiseil wird aber die Energie gleich in zwei neue Quarks verwandelt. So hat man wieder kein einzelnes Quark.

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