Document ID: /fineweb-2-swissfilter-quality_10-filterrobots/filtered/03138.jsonl.gz/351

Wenn Protonen kollidieren
Der LHC ist eine ungemein leistungsfähige Maschine, in der Milliarden von Protonen beschleunigt und aufeinandergeschossen werden. Diese Forschungsarbeiten sollen Antworten auf offene Fragen geben, die uns helfen, die Natur besser zu verstehen. Was genau geschieht beim Zusammenstoß von Protonen?
Protonen bestehen aus Quarks, die durch Gluonen gebunden sind. Bei einem Zusammenstoß zwischen zwei Protonen sind es also eigentlich die Gluonen und die Quarks, die miteinander wechselwirken.
Die unten gezeigte Grafik zeigt diesen Vorgang. In jedem der beiden Protonen erkennst Du einen „See“ von Quarks und Gluonen. Warum sind es so viele? Eigentlich sollten in jedem Proton doch nur drei Quarks stecken. Exakt ausgedrückt besteht ein Proton aus genau drei Valenz-Quarks. Dazu kommt jedoch ein ganzer Haufen von so genannten „See“- oder virtuellen Quarks und Antiquarks, die den Gluonen entstammen.
Was ist nun das Resultat einer solchen Kollision?
Bei den hochenergetischen Kollisionen von Protonen am LHC entstehen alle Arten von Teilchen, sowohl solche der gewöhnlichen Materie als auch solche wie sie direkt nach dem Urknall existierten.
Die hervorgebrachten Teilchen sind wegen der Beziehung E=mc2 für gewöhnlich viel schwerer als die ursprünglich kollidierten Teilchen. Um es mit einfachen Worten zu sagen: Die insgesamt in die Teilchenkollision gesteckte Energie kann nach der Kollision in Masse vorliegen. In Proton-Proton-Kollisionen kann "alles" passieren, solange einige wichtige Prinzipien wie beispielsweise die Energie- und Impulserhaltung erfüllt werden.