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Wissenschaftler von Weltrang erzählen die spannende Geschichte von der Suche nach den Grundbausteinen der Materie. Sie führen den Leser chronologisch durch die Zeit des Forschens und Entdeckens. Besonders lebendig wird die Geschichte durch viele interessante und heitere Episoden aus dem Wissenschaftsalltag.

 

 

 

 

Aus dem Inhalt:

1. Die Bausteine des Atoms 1 / 1.1 Die Anfänge der Atomforschung 1 / Die Entdeckung des Elektrons 2 / Der Rutherfordsche Streuversuch 5 / Elemente und Isotope 8 / 1.2 Radioaktivität 13 / 1.3 Die Bausteine des Atomkerns 16 / Das Proton 16 / Das Neutron 17 / Kernkräfte 19 / 1.4 Sichtbarmachen eines Teilchens 21 / Nebelkammern und Blasenkammern 24 / Cerenkov-Zähler, Filme und Funkenkammern 26 // 2. Physikalische Gesetze für kleine Teilchen 29 / 2.1 Die Relativitätstheorie 29 / Masse und Energie 31 / 2.2 Die Doppelnatur des Lichts 33 / Was ist Licht? 33 / Strahlung des schwarzen Körpers 35 / Wellen und Teilchen 37 / Der Compton-Effekt 39 / 2.3 Das Bohrsche Atommodell 39 / 2.4 de Broglie: das Elektron ist eine Welle 41 / Große und kleine Körper 43 / 2.5 Quantenmechanik 44 / Heisenberg und die ¿magischen Quadrate¿ 45 / Schrödinger und die Wellengleichung 47 / Die Heisenbergsche Unschärferelation 49 / Wahrscheinlichkeit in der Quantentheorie 50 / Revolution der Begriffe 52 / 2.6 Eigenschaften, die das Teilchen charakterisieren - die Entdeckung des Spins 54 / Was ist Spin? 55 / Rotiert das Elektron wirklich um seine Achse? 59 / Spin und magnetisches Moment 60 / Das Paulische Ausschließungsprinzip 62 / Die Größe eines Teilchens 63 // 3. Die Entdeckungen der dreißiger und vierziger Jahre 65 / 3.1 Kosmische Strahlung 65 / 3.2 Entdeckung des Positrons 67 / Teilchen und Antiteilchen 69 / 3.3 Das Neutrino und die schwache Wechselwirkung 71 / 3.4 Yukawas Theorie der starken Kraft 78 / Was ist Kraft? 4. 79 / 3.5 Das Mesonenrätsel 82 / Neue Gesichter in der kosmischen Strahlung 82 / Entdeckung des Myons und des Pions 83 / Das neutrale Pion 86 / 3.6 Die Eigenschaften der Pionen 87 / 3.7 Die Eigenschaften der Myonen 90 // 4. Teilchenbeschleuniger ¿ oder von Jägern zu Züchtern 93 / 4.1 Die ersten Beschleuniger 93 / 4.2 Konstruktion eines modernen Teilchenbeschleunigers 94 / Linearbeschleuniger 97 / Ringbeschleuniger 99 / 4.3 Der Physiker als Detektiv 106 / Massen und Lebensdauern 108 / Elektron- und Myon-Neutrinos 109 / Messen des Spins 112 / Das neutrale Pion 112 // 5. Seltsame Teilchen 115 / 5.1 Der Anbruch einer neuen Ära 115 / Unbekannte Spuren 116 / 5.2 Seltsame Teilchen 117 // 6. Fundamentale Wechselwirkungen / und die Klassifikation von Teilchen 123 / 6.1 Die vier fundamentalen Wechselwirkungen 124 / Die gravitative Wechselwirkung 125 / Die elektromagnetische Wechselwirkung 129 / Die schwache Wechselwirkung / und die elektroschwache Theorie 131 / Die starke Wechselwirkung 133 / 6.2 Die relative Stärke der fundamentalen Wechselwirkungen 134 / 6.3 Die Klassifikation von Teilchen 138 // 7. Erhaltungssätze 141 / 7.1 Erhaltungssätze und Symmetrien 141 / 7.2 Erhaltung der Energie und der Masse 145 / 7.3 Die Erhaltung des Impulses 147 / 7.4 Die Erhaltung des Drehimpulses 151 / Drehimpuls in der Quantenmechanik 153 / 7.5 Die Erhaltung der elektrischen Ladung 156 / Neue Erhaltungssätze 157 / 7.6 Erhaltung der Baryonen- und Leptonenzahlen 158 / Erhaltung der Baryonenzahl 158 / Erhaltung der Leptonenzahlen 161 / 7.7 Erhaltung der Seltsamkeit 163 / Seltsamkeit und die neutralen Kaonen 169 / Seltsamkeit und Teilchenmultipletts 170 / 7.8 Erhaltung des Isospins und seiner Komponente I3 172 / 7.9 Das TCP-Theorem 175 / 7.10 Erhaltung der Parität 178 / Rechts, links, Norden und Süden 180 / Der Spiegel verzerrt schwache Wechselwirkungen 183 / 7.11 Erhaltungssätze - Zusammenfassung 188 // 8. Kurzlebige Teilchen 191 / 8.1 Extrem kurzlebige Teilchen 191 / 8.2 Nachweisverfahren 192 / 8.3 Immer mehr Resonanzen 199 / 8.4 Speicherringe 201 / Die Konstruktion von SPEAR 204 // 9. Zu den Quarks - über den achtfachen Weg 207 / 9.1 Das Sakata-Modell 208 / 9.2 Der achtfache Weg 210 / 9.3. Entdeckung des Omega-Minus 216 / 9.4 Das Quarkmodell 221 / 9.5 Die eingeschlossenen Quarks 227 / 9.6 Experimenteller Beweis des Quarkmodells 232 / 9.7 Farbige Quarks 236 / 9.8 Quantenchromodynamik und Gluonen 237 // 10. Weitere Quarks - oder Charm, Top und Bottom 241 / 10.1 Die Theorie erfordert ein neues Quark 241 / 10.2 Eine schmale Resonanz bei 3.1 GeV 244 / 10.3 J, V7, Charmonium 250 / 10.4 Das Spektrum von Charmonium 252 / 10.5 Die Suche nach Charm 254 / 10.6 Ein weiteres Quark erscheint auf dem Plan 258 / 10.7 Die Zahl der Leptonen wächst ebenfalls 265 / Sonnen-Neutrinos und die Masse des Neutrinos 267 / 10.8 Die Entdeckung der Träger der schwachen Wechselwirkung 271 / Der Proton-Antiproton-Beschleuniger des CERN 274 / 10.9 Zählung der Generationen durch neue Elektron-Positron-Beschleuniger 279 / Der LEP am CERN 281 / Der Linear-Collider von Stanford * 283 / Ein doppeltes Wettrennen 284 / 10.10 Der Weg nach ,oben', oder Entdeckung des Top-Quarks 285 / Der Tevatron-Collider am Fermilab 286 / Suche nach dem Top-Quark 287 / Endlich das Top-Quark 288 // 11. Das Standardmodell und weitergehende Theorien 291 / 11.1 Das Standardmodell 291 / Spontane Symmetriebrechung 294 / Das Higgs-Boson 295 / 11.2 Jenseits des Standardmodells 296 / Sind Quarks und Leptonen wirklich elementar? 297 / Die Vereinheitlichung der fundamentalen Wechselwirkungen 298 / Kaluza-Kleinsche Theorien und Supergravitation 299 / Superstringtheorien 301 / 11.3 Die Zukunft der Beschleuniger 302 / Aufstieg und Fall des SSC 303 / Neue Beschleuniger am Fermilab und am SLAC 304 / Der LHC am CERN 304 / HERA am DESY - wo Protonen auf Elektronen treffen 305 / Beschleuniger mittlerer Energie 305 / 11.4 Teilchenphysik und Astronomie 306 / 11.5 Zukünftige Trends 309 // Anhang 311 / A.1 Eigenschaften semistabiler Teilchen 311 / A.2 Das griechische Alphabet 312 // Namensverzeichnis 313 / Sachverzeichnis 317