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Die schwache Wechselwirkung - Die schwache Ladung 

Die elektromagnetische WW koppelt an alle Teilchen, die elektrische Ladung tragen. Die starke WW koppelt an alle Teilchen mit Farbladung. Und die schwache WW? Es liegt nahe, auch eine "schwache" Ladung einzuführen, man bezeichnet sie mit g. Quarks und Leptonen scheinen sie zu tragen, weil sie beide an schwachen Prozessen beteiligt sind.

Quarks und Leptonen tragen also eine schwache Ladung g, an die die Austauschteilchen W- , W+ und Z0 koppeln. Wenn das gilt, dürfte man bezüglich der schwachen Kopplung keinen Unterschied zwischen Quarks und Leptonen feststellen, denn ob nun die schwache Ladung, an die ein W- koppelt, "auf einem Quark sitzt" oder auf einem Lepton, sollte keine Rolle spielen. Vereinfacht gesagt: "Schwache Ladung bleibt schwache Ladung".
Eine Folge dieser sogenannten Universalität der schwachen Ladung ist, dass falls ein Teilchen auf mehrere Arten schwach zerfallen kann, alle Möglichkeiten gleich oft vorkommen sollten bzw. in gleichem Maße zur Lebensdauer des Teilchens beitragen sollten.

Beispiel
Betrachten wir dazu die drei wesentlichen Zerfälle des Tauons mit ihren Zerfallsbreiten G: 
t- à nt + -e + ne           Gte »  Gtm
t- à nt + m- + nm          Gtm
t- à nt + u + d            Gtud »  3 Gtm
Gtud »  3 Gtm gilt, weil das ud-Paar in drei verschiedenen Farbkombinationen vorkommen kann und somit der letzte, semileptonische Zerfall eigentlich drei Möglichkeiten symbolisiert. 
Aus den Zerfallsbreiten kann man die theoretische Lebensdauer tttheo des Tauons berechnen: 

Experimente liefern folgenden Wert: 

         ttexp » (2,957 ± 0,032).10-13 s
Die Experimente bestätigen den theoretischen Wert tttheo sehr gut. Dies ist einerseits die Bestätigung der Annahme, dass Quarks in drei Farbladungszuständen vorkommen und andererseits auch ein Hinweis auf gleiche schwache Ladungen von Quarks und Leptonen.

Man weiß heute, dass Quarks und Leptonen dieselbe schwache Ladung g tragen und kann sie auch, wie die elektrische Ladung e, genau messen.
Eine zentrale Aussage der elektroschwachen Theorie ist der Zusammenhang, der zwischen
elektrischer und schwacher Ladung besteht zum Zusammenhang zwischen elektrischer und schwacher Ladung in der elektroschwachen Theorie. (siehe dazu auch zum Literaturverzeichnis; [POV 1994, S. 130 und S. 144]

Bisher alles klar? Wenn ja, dann sollte die Beantwortung folgender Quizfragen zum Quiz über die schwache Wechselwirkung keine Schwierigkeiten mehr machen. 

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