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Forschung am LHC
Dabei werden Teilchenpakete von Protonen auf Teilchenpakete von Protonen geschossen. Doch was wechselwirkt bei der Kollision zwischen zwei Protonen genau? Es sind die Bestandteile eines Protons (Gluonen bzw. Quarks), die mit den Bestandteilen eines anderen Protons wechselwirken. Ein Bild davon kannst Du Dir mit der folgenden Grafik machen:
In der ersten Phase des LHC-Betriebs haben die Physiker ein besonderes Auge auf die schon bekannten Teilchen des Standardmodells. Tatsächlich gelang innerhalb weniger Wochen u.a. die Wiederentdeckung von gebundenen Zuständen aus schweren Quarks und ihren Antiquarks (Charmonium und Bottomonium, ursprünglich 1974 und 1977 entdeckt), von ungebundenen schweren Top Quarks (1995 entdeckt) sowie von W- und Z-Bosonen (entdeckt 1983). Das sichere Zuordnen von bekannten Teilchen ist die Voraussetzung dafür, dass man auch neue Teilchen in den Ereignissen zuverlässig erkennen kann. Damit bestätigte man nicht nur frühere Ergebnisse, sondern lernte auch, wie die bereits bekannte Physik in der neuen Umgebung der LHC Detektoren aussieht.
Im Fokus stehen dabei Teilchen wie beispielsweise das W-Teilchen. Schauen wir ein wenig im Detail, was uns dieses Austauschteilchen der schwachen Wechselwirkung von sich verrät und wie es sich im ATLAS-Detektor zeigt.