Unsichtbare Physik

Die uns im Alltag vertraute Materie besteht aus Elektronen, Protonen und Neutronen. Während das Elektron in der Quantenphysik als strukturloses Teilchen behandelt wird, enthalten Protonen und Neutronen noch kleinere Bestandteile, die man up- und down-Quarks nennt. Zwei down-Quarks und ein up-Quark formen ein Neutron, zwei up-Quarks und ein down-Quark ein Proton. Dieser unterschiedliche Aufbau hat zur Konsequenz, dass ein freies Neutron nach rund 885 Sekunden in andere Teilchen zerfällt, das Proton aber äußerst stabil ist. Dessen mittlere Lebensdauer wird derzeit auf einen Wert geschätzt, der um ein Vielfaches über dem Alter des Universums liegt.

Doch das positiv geladene Proton birgt noch weitere Geheimnisse, vor allem was seine innere Struktur betrifft. Namentlich die sogenannten Formfaktoren, welche die Verteilung der elektrischen Ladung und des magnetischen Moments innerhalb des Protons beschreiben, sind für Physiker von Intere...