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Frage gestellt date6hut am 5 Nov 2021. Diese Frage wurde auch von raya6wed, Rafa, desk6set gestellt.
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Domenik Ehlert Beantwortet am 5 Nov 2021:
Angenommen wir zählen nur wirklich grundlegende unteilbare Teilchen, dann gibt es 12 ‚Materieteilchen‘ (6 Quarks, 3 geladene Leptonen und 3 Neutrinos), 5 Botenteilchen für die Wechselwirkungen (Photon, Gluon, W+, W- und Z) und das Higgs-Boson. Also insgesamt 18 Teilchen. Das sind zumindest alle die wir bis jetzt kennen.
Wenn man Antimaterie-Teilchen extra zählt dann muss man die Zahl der Materieteilchen verdoppeln weil jedes davon auch einen Anti-Partner besitzt.
Außerdem können Quarks und Gluonen auch noch in verschiedenen Farben vorliegen; bei Quarks jeweils in rot, grün und blau, bzw. anti-rot, anti-grün und anti-blau für Antiquarks, und bei Gluonen immer eine Kombination von Farbe+(andere)Antifarbe. Da kommen dann nochmal einige Kombinationen zusammen. Das würde ich aber eher nicht noch separat zählen.
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Markus Huber Beantwortet am 5 Nov 2021:
Dominik hat alle Grundarten an Teilchen aufgezählt. Interessant ist vielleicht noch, dass man davon im „Alltag“ eigentlich nur 5 begegnet: Den Photonen, den Elektronen (eines der erwähnten Leptonen), sowie den Up- und Down-Quarks und den Gluonen. Wobei die letzteren nur im Verbund als Protonen oder Neutronen auftauchen. Alle anderen tauchen nur in speziellen Situationen, zB bei Radioaktivität, auf oder wurden in Teilchenbeschleunigern erzeugt. Obwohl der Großteil der Teilchen also keine Rolle für den „Alltag“ spielt, wäre eine Beschreibung der Natur ohne sie unvollständig.
Ach ja, ein Teilchen würde mir doch noch einfallen, das jedoch noch nicht experimentell bestätigt wurde: Das Graviton, das Botenteilchen für die gravitative Wechselwirkung. -
Tobias Triffterer Beantwortet am 7 Nov 2021:
Die Frage kann man auf zwei verschiedene Arten verstehen:
a) Wie viele Teilchen gibt es im (beobachtbaren) Universum?
b) Wie viele Teilchenarten gibt es?Zu a):
Schätzungen gehen davon aus, dass es rund 10⁸⁰ Atomkerne im beobachtbaren Universum gibt, das ist eine 1 mit 80 Nullen, man kann auch 100 Tredezillionen sagen. Diese Atomkerne bestehen aus mindestens drei Quarks, die zusammen das Proton bilden, an rund einem Viertel der Atomkerne sind weitere Teilchen beteiligt. Da das Universum insgesamt neutral ist, gibt es zu jedem positiven Kernbaustein noch ein negatives Elektron. Insgesamt würde man bei der Zahl der Elementarteilchen im beobachtbaren Universum wohl auf 10⁸¹ (eine Tredezilliarde) kommen.Zu b):
Das haben meine Kollegen Dominik und Markus schon beantwortet. -
Maria Haupt Beantwortet am 8 Nov 2021:
Hm, es kommt darauf an, was genau du meinst.
Wenn es um die Anzahl an Teilchen im gesamten Universum geht, dann sind es unendlich viele. Selbst, wenn wir davon ausgehen, dass das Universum begrenzt ist, dann ist die Zahl so unvorstellbar groß, dass wir sie nicht mehr benennen können.Wenn es um die Anzahl an unterschiedlichen Teilchen geht, dann ist die Zahl nach unserem heutigen Wissen sehr viel kleiner. Die sogenannten Elementarteilchen, die wir zur Zeit kennen, sind im Standard-Modell der Elementarteilchen zusammengefasst. Elementarteilchen sind die kleinsten unteilbaren Teilchen, aus denen alles andere aufgebaut ist. Davon kennen wir zur Zeit 18. Wenn man nun noch berücksichtigt, dass es „Teilchen“ und „Antiteilchen“ gibt – also das gleiche Teilchen nur mit entgegengesetzter Ladung (positiv statt negativ und andersherum) – und manche Teilchen auch noch verschiedenen „Farben“ haben können – also verschiedene Eigenschaften des ansonsten identischen Teilchens – dann sind es zur Zeit 61 Elementarteilchen. Allerdings sagt die Theorie zu dem Standardmodell auch Elementarteilchen voraus, die wir bisher noch nicht gefunden haben. Warum, das ist noch nicht ganz klar. Entweder unsere Experimente reichen nicht aus, um sie zu finden, oder es gibt sie tatsächlich nicht.
Einige TheoretikerInnen arbeiten auch an neuen Theorien, die unsere Welt und die darin enthaltenen Teilchen beschreiben. Es bleibt also ein spannendes Feld der Physik 🙂Aus diesen Elementarteilchen sind widerum größere Teilchen aufgebaut, von denen ihr bestimmt schon gehört habt – die Atome. Und auch von denen gibt es bereits sehr viele und es werden immer wieder neue Atome entdeckt, auch wenn sie sehr instabil sind, also nur im Experiment erzeugt werden können und danach gleich wieder zerfallen. Die Atome sind im Periodensystem der Atome zusammengefasst.
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