Die Teilchenjäger

1. Die Bausteine des Atoms.- 1.1 Die Anfänge der Atomforschung.- Die Entdeckung des Elektrons.- Der Rutherfordsche Streuversuch.- Elemente und Isotope.- 1.2 Radioaktivität.- 1.3 Die Bausteine des Atomkerns.- Das Proton.- Das Neutron.- Kernkräfte.- 1.4 Sichtbarmachen eines Teilchens.- Nebelkammern und Blasenkammern.- Cerenkov-Zähler, Filme und Funkenkammern.- 2. Physikalische Gesetze für kleine Teilchen.- 2.1 Die Relativitätstheorie.- Masse und Energie.- 2.2 Die Doppelnatur des Lichts.- Was ist Licht?.- Strahlung des schwarzen Körpers.- Wellen und Teilchen.- Der Compton-Effekt.- 2.3 Das Bohrsche Atommodell.- 2.4 de Broglie: das Elektron ist eine Welle.- Große und kleine Körper.- 2.5 Quantenmechanik.- Heisenberg und die 'magischen Quadrate'.- Schrödinger und die Wellengleichung.- Die Heisenbergsche Unschärferelation.- Wahrscheinlichkeit in der Quantentheorie.- Revolution der Begriffe.- 2.6 Eigenschaften, die das Teilchen charakterisieren - die Entdeckung des Spins.- Was ist Spin?.- Rotiert das Elektron wirklich um seine Achse?.- Spin und magnetisches Moment.- Das Paulische Ausschließungsprinzip.- Die Größe eines Teilchens.- 3. Die Entdeckungen der dreißiger und vierziger Jahre.- 3.1 Kosmische Strahlung.- 3.2 Entdeckung des Positrons.- Teilchen und Antiteilchen.- 3.3 Das Neutrino und die schwache Wechselwirkung.- 3.4 Yukawas Theorie der starken Kraft.- Was ist Kraft?.- 3.5 Das Mesonenrätsel.- Neue Gesichter in der kosmischen Strahlung.- Entdeckung des Myons und des Pions.- Das neutrale Pion.- 3.6 Die Eigenschaften der Pionen.- 3.7 Die Eigenschaften der Myonen.- 4. Teilchenbeschleuniger - oder von Jägern zu Züchtern.- 4.1 Die ersten Beschleuniger.- 4.2 Konstruktion eines modernen Teilchenbeschleunigers.- Linearbeschleuniger.- Ringbeschleuniger.- 4.3 Der Physiker als Detektiv.- Massen und Lebensdauern.- Elektron- und Myon-Neutrinos.- Messen des Spins.- Das neutrale Pion.- 5. Seltsame Teilchen.- 5.1 Der Anbruch einer neuen Ära.- Unbekannte Spuren.- 5.2 Seltsame Teilchen.- 6. Fundamentale Wechselwirkungen und die Klassifikation von Teilchen.- 6.1 Die vier fundamentalen Wechselwirkungen.- Die gravitative Wechselwirkung.- Die elektromagnetische Wechselwirkung.- Die schwache Wechselwirkung und die elektroschwache Theorie.- Die starke Wechselwirkung.- 6.2 Die relative Stärke der fundamentalen Wechselwirkungen.- 6.3 Die Klassifikation von Teilchen.- 7. Erhaltungssätze.- 7.1 Erhaltungssätze und Symmetrien.- 7.2 Erhaltung der Energie und der Masse.- 7.3 Die Erhaltung des Impulses.- 7.4 Die Erhaltung des Drehimpulses.- Drehimpuls in der Quantenmechanik.- 7.5 Die Erhaltung der elektrischen Ladung.- Neue Erhaltungssätze.- 7.6 Erhaltung der Baryonen- und Leptonenzahlen.- Erhaltung der Baryonenzahl.- Erhaltung der Leptonenzahlen.- 7.7 Erhaltung der Seltsamkeit.- Seltsamkeit und die neutralen Kaonen.- Seltsamkeit und Teilchenmultipletts.- 7.8 Erhaltung des Isospins und seiner Komponente I3.- 7.9 Das TCP-Theorem.- 7.10 Erhaltung der Parität.- Rechts, links, Norden und Süden.- Der Spiegel verzerrt schwache Wechselwirkungen.- 7.11 Erhaltungssätze - Zusammenfassung.- 8. Kurzlebige Teilchen.- 8.1 Extrem kurzlebige Teilchen.- 8.2 Nachweisverfahren.- 8.3 Immer mehr Resonanzen.- 8.4 Speicherringe.- Die Konstruktion von SPEAR.- 9. Zu den Quarks - über den achtfachen Weg.- 9.1 Das Sakata-Modell.- 9.2 Der achtfache Weg.- 9.3. Entdeckung des Omega-Minus.- 9.4 Das Quarkmodell.- 9.5 Die eingeschlossenen Quarks.- 9.6 Experimenteller Beweis des Quarkmodells.- 9.7 Farbige Quarks.- 9.8 Quantenchromodynamik und Gluonen.- 10. Weitere Quarks - oder Charm, Top und Bottom.- 10.1 Die Theorie erfordert ein neues Quark.- 10.2 Eine schmale Resonanz bei 3.1 GeV.- 10.3 J, ? Charmonium.- 10.4 Das Spektrum von Charmonium.- 10.5 Die Suche nach Charm.- 10.6 Ein weiteres Quark erscheint auf dem Plan.- 10.7 Die Zahl der Leptonen wächst ebenfalls.- Sonnen-Neutrinos und die Masse des Neutrinos.- 10.8 Die Entdeckung der Träger der schwachen Wechselwirkung.- Der Proton-Antiproton-Beschleuniger des CERN.- 10.9 Zählung der Generationen durch neue Elektron-Positron-Beschleuniger.- Der LEP am CERN.- Der Linear-Collider von Stanford.- Ein doppeltes Wettrennen.- 10.10 Der Weg nach,oberi, oder Entdeckung des Top-Quarks.- Der Tevatron-Collider am Fermilab.- Suche nach dem Top-Quark.- Endlich das Top-Quark.- 11. Das Standardmodell und weitergehende Theorien.- 11.1 Das Standardmodell.- Spontane Symmetriebrechung.- Das Higgs-Boson.- 11.2 Jenseits des Standardmodells.- Sind Quarks und Leptonen wirklich elementar?.- Die Vereinheitlichung der fundamentalen Wechselwirkungen.- Kaluza-Kleinsche Theorien und Supergravitation.- Superstringtheorien.- 11.3 Die Zukunft der Beschleuniger.- Aufstieg und Fall des SSC.- Neue Beschleuniger am Fermilab und am SLAC.- Der LHC am CERN.- HERA am DESY - wo Protonen auf Elektronen treffen.- Beschleuniger mittlerer Energie.- 11.4 Teilchenphysik und Astronomie.- 11.5 Zukünftige Trends.- A.l Eigenschaften semistabiler Teilchen.- A.2 Das griechische Alphabet.- Namensverzeichnis.