Astronomie

Mysteriöse Materie im Universum

Wenn wir von Materie im Universum sprechen, meinen wir damit alles, was Masse hat. Alle Materie im Universum besteht aus Teilchen und Atomen. Sie sind wie kleine Teile, die zusammenkommen und alles bilden, was wir sehen.

Aber sie bilden auch eine andere Art von Materie im Universum, eine, die wir nicht einmal sehen können: dunkle Materie. Tatsächlich besteht der größte Teil der Materie im Universum aus dunkler Materie.

Alles, was Masse hat, selbst wenn sie sehr klein ist, strahlt Schwerkraft aus. Das gilt sogar für den Menschen. Trotz des Vakuums im Weltraum wird die Materie dort von der Schwerkraft angezogen.

Von Atomen und winzigen Molekülen bis hin zu Planeten, Sternen und riesigen Galaxienhaufen – sie alle klammern sich aufgrund ihrer starken Anziehungskraft aneinander. Die Schwerkraft zieht die Materie zusammen.

Der größte Teil der Materie im Universum befindet sich jedoch nicht in Galaxien, sondern in riesigen intergalaktischen Regionen.

Sichtbare Materie im Universum

Der Anteil der Materie im Universum, den wir sehen können, macht nur 5 Prozent der Zusammensetzung des Universums aus. Die sichtbare Materie wird als gewöhnliche Materie oder baryonische Materie bezeichnet.

Atome machen den Großteil der gewöhnlichen Materie aus. Die Zustände fest, flüssig, gasförmig und Plasma sind möglich. Es wechselt von einem Zustand in einen anderen, indem es Wärme zuführt oder abgibt. Der größte Teil der sichtbaren Materie im Universum besteht aus Plasma, da es das Plasma ist, das die Sterne erzeugt.

Dunkle Materie

Es gibt eine weitere Art von Materie im Universum, die wir nicht wahrnehmen können. Dies ist die dunkle oder unsichtbare Materie. Einigen Schätzungen zufolge macht die dunkle Materie ein Viertel des bekannten Universums aus. Dies deutet darauf hin, dass es viel mehr dunkle Materie als sichtbare Materie gibt.

Dunkle Materie sendet weder Licht aus noch reflektiert sie es. Sie gibt keine sichtbare oder unsichtbare Strahlung ab. Deshalb können wir sie auch nicht wahrnehmen. Wir wissen jedoch, dass sie existiert, weil sie Schwerkraft ausstrahlt, die unsere Geräte aufspüren. Ihre Schwerkraft ist so stark, dass sie massive Galaxienhaufen antreibt.

Die Natur der dunklen Materie ist noch unbekannt. Es wird jedoch angenommen, dass sie aus Neutrinos und anderen noch unentdeckten Teilchen besteht,

Arten von Teilchen im Universum

Die gesamte Materie im Universum besteht aus Teilchen. Jede Teilchenart hat einen bestimmten Zweck.

Das Zusammenspiel der verschiedenen Teilchenarten ermöglicht die Existenz des Universums, wie wir es kennen.

Es gibt zwei Arten von Teilchen im Universum: Fermionen und Bosonen.

  • Fermionen machen den größten Teil der Materie aus.
  • Die Bosonen sind für die Anwendung von vier fundamentalen Kräften auf diese Masse verantwortlich: Elektromagnetismus, die starke Kernkraft, die schwache Kernkraft und die Gravitationskraft.

Elementarteilchen

Die kleinsten Bestandteile oder Brocken, in die Materie zerlegt werden kann, werden als Elementarteilchen bezeichnet.

  • Quarks sind Teilchen, die sich in Dreiergruppen zusammenschließen, um größere Teilchen wie Protonen und Neutronen zu erzeugen.
  • Leptonen: Dies sind extrem leichte Teilchen, zu denen Elektronen, Myonen und Neutrinos gehören.
  • Photonen sind für die Elektromagnetik zuständig.
  • Gluonen sind für die starken Kernkräfte verantwortlich.
  • W- und Z-Bosonen sind für die schwachen Kernkräfte verantwortlich;
  • GravitonObwohl es noch nicht beobachtet wurde, ist es für die Schwerkraft verantwortlich.
  • Das Higgs-Boson: Die Masse des Teilchens wird durch das Higgs-Boson verursacht. Es erklärt alles, was wir wahrnehmen, weshalb es auch als „Gottesteilchen“ bezeichnet wird.

Was sind Hadronen?

Wenn viele Elementarteilchen zusammenstoßen, erzeugen sie zusammengesetzte Teilchen, die als Hadronen bezeichnet werden.

Baryonen sind zusammengesetzte Fermionen. Protonen und Neutronen sind die bekanntesten. Mesonen sind zusammengesetzte Bosonen. Das bekannteste ist das Pion. Der Hadronenbeschleuniger des CERN ist ein wichtiges Experiment in der Teilchenphysik.

Er bringt Wissenschaftler aus der ganzen Welt zusammen. Er beschleunigt Teilchen (Hadronen) fast auf Lichtgeschwindigkeit und schiebt sie zusammen, um zu untersuchen, wie sie miteinander wechselwirken. Das CERN nutzt diese Experimente, um bisher unbekannte Arten von Teilchen, die Beschaffenheit des Universums, ihre Ursprünge und die Wechselwirkung von Kräften zu erforschen.

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