Vom Grundaufbau entspricht es zwei Atomen zwischen denen sich ein Elektron bewegt. Bei Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt platzierten die Forscher die beiden Nanoröhrchen senkrecht zueinander und schoben sie dann bis auf hundert Nanometer aneinander heran. Das freie Elektron im Molekül wurde von einem der anderen Elektronen durch die Coulomb-Kraft so abgestoßen, dass es eine Region mit positiver Ladung im Molekül zurückließ. Diese Region wirkte sich anziehend auf die zwei Elektronen im benachbarten Nanoröhrchen aus. Dadurch entstand eine anziehende Wirkung zwischen den beiden. "Die Region im Molekül bewirkt, dass ein Elektron positiv geladen erscheint. Dadurch wird das andere Elektron angezogen", erläutert Shammass. Botenteilchen | LEIFIphysik. Dass Elektronen sich gegenseitig anziehen und Paare bilden, sogenannte Cooper-Paare, gilt als eine zentrale Voraussetzung für die Supraleitung. Dieser Effekt kann durch verschieden Methoden erzeugt werden. Eine rein elektronische Anziehung, wie der Physiker William Littles sie vor fünfzig Jahren beschrieb, konnte allerdings noch nie zuvor experimentell beobachtet werden.
Im Jahr 1983 gelang es zwei verschiedenen Experimenten am CERN erstmals, diese drei Botenteilchen nachzuweisen und ihre Massen genau zu bestimmen. Carlo RUBBIA und Simon VAN DER MEER erhielten für diesen Nachweis 1984 den Nobelpreis für Physik. Die Botenteilchen der schwachen Wechselwirkung sind das \({{\rm{W}}^ +}\), das \({{\rm{W}}^ -}\) und das \({{\rm{Z}}}\)-Teilchen (oft auch Bosonen genannt). Welt der Physik: Wann Elektronen sich gegenseitig anziehen können. Die nachgewiesenen \({{\rm{W}}^ +}\), \({{\rm{W}}^ -}\) und \({{\rm{Z}}}\)-Teilchen besitzen die Massen \({m_{{{\rm{W}}^ +}}} = 80{, }4\frac{{{\rm{GeV}}}}{{{{\rm{c}}^{\rm{2}}}}}\), \({m_{{{\rm{W}}^ -}}} = 80{, }4\frac{{{\rm{GeV}}}}{{{{\rm{c}}^{\rm{2}}}}}\) und \(m_{\rm{Z}} = 91{, }2\frac{{{\rm{GeV}}}}{{{{\rm{c}}^{\rm{2}}}}}\). Die Reichweite der \(\rm{W}\)-Teilchen mit einer Masse von \(80{, }4\frac{{{\rm{GeV}}}}{{{{\rm{c}}^{\rm{2}}}}}\) beträgt demnach\[{\lambda _{\rm{W}}} = \frac{{\hbar \cdot c}}{{{m_{\rm{W}}} \cdot {{\rm{c}}^{\rm{2}}}}} = \frac{{0{, }197{\rm{GeV}} \cdot {\rm{fm}}}}{{80{, }4{\rm{GeV}}}} \approx 0{, }002\, {\rm{fm}}\]also ca.
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Grundwissen Botenteilchen Das Wichtigste auf einen Blick Vermittler der starken Wechselwirkung sind 8 verschiedene Gluonen, die verschiedene Kombinationen an Farbladungen tragen. Vermittler der schwachen Wechselwirkung sind \(W^+\)-, \(W^-\)- und \(Z\)-Bosonen, die eine sehr kurze Lebensdauer und eine sehr geringe Reichweite von ca. \(2\cdot 10^{-18}\, \rm{m}\) haben. Photonen sind die Botenteilchen der elektromagnetischen Wechselwirkung, besitzen keinerlei Ladung und haben daher eine unendliche Reichweite. Neg elektra teilchen -. Aufgaben Historische Vorstellungen Wie genau erklärt man die Wechselwirkung zwischen Ball und Hand, die verhindert, dass der Ball beim Fangen durch uns hindurchfällt? Historisch gesehen gibt es verschiedene Konzepte, Wechselwirkungen zu erklären: Zu COULOMBs Zeiten (18. Jahrhundert) erklärte man die Wechselwirkungen zwischen elektrisch geladenen Körpern wie folgt: Gleichnamig geladene Körper stoßen sich ab, ungleichnamig geladene Körper ziehen sich an. Zwischen den Körper befindet sich nichts, was die Wechselwirkung vermittelt, die Körper wirken "aus der Ferne" aufeinander (Fernwirkungstheorie).
Für diese Paarbildung sind bislang stets sehr tiefe Temperaturen notwendig, so auch in diesem Experiment. "Eine der Perspektiven unserer Arbeit ist es neue Arten von Supraleitern zu konstruieren, die auch bei höheren Temperaturen arbeiten können", sagt Shammas. Quelle: