Das relative Atomgewicht
In der Chemie lernte man zwischen Grundstoffen (Elementen) und Verbindungen von Elementen zu neuen Stoffen zu unterscheiden. Die einfachen Gesetze über die Gewichtsverhältnisse, nach denen sich Elemente verbinden, ließen sich sehr einfach erklären, wenn man annahm, dass Elemente aus Atomen bestehen, die sich mit den Atomen anderer Elemente zu Molekülen verbinden ließen. Die Unteilbarkeit dieser Atome verbot andere Verbindungs-Gewichtsverhältnisse.

Da man die tatsächlichen Atomgewichte nicht kannte, setzte man das Atomgewicht des leichtesten Elementes Wasserstoff willkürlich auf eins und bestimmte aus den für Verbindungen notwendigen Gewichtsverhältnissen die (relativen) Atomgewichte der anderen Elemente.

Die Ordnung der Elemente nach diesen Gewichten und die Berücksichtigung chemischer Ähnlichkeiten führte auf das periodische System der Elemente.

Aus der Verteilung von Geruchsstoffen im Raum konnte man schließen, dass die tatsächlichen (absoluten) Atomgewichte außerordentlich klein sein müssen.

Elektrische Entladungen in Gasen
Blitz und Donner erklärte man bis vor wenigen Jahrhunderten als Ausdruck des Zornes von Göttern. Erst die Beschäftigung mit Bernstein (griechisch: elektra), der die Eigenschaft hat, nach kräftigem Reiben kleine, leichte Körper anzuziehen, führte auf die richtige Spur. Auch Glas zeigte diese Eigenschaft. Man baute Elektrisiermaschinen aus rotierenden Glasplatten, die an Lederläppchen so heftig gerieben wurden, dass Funkenüberschläge erfolgten, aus denen man auf die Verwandtschaft mit Gewitterentladungen schließen konnte.

Man lernte aus der Untersuchung von Anziehung und Abstoßung elektrisch geladener Körper, dass es zwei Arten von Elektrizität gibt (Glaselektrizität und Harzelektrizität), die sich gegenseitig aufheben können, so wie positive und negative Zahlen, die sich zur Summe Null ergänzen können. Man setzte + für die Glaselektrizität fest und - für Harzelektrizität. Ladungen mit ungleichen Vorzeichen ziehen sich an, gleichnamige stoßen sich ab. Man lernte auch zwischen Leitern und Nichtleitern zu unterscheiden, da manche Stoffe die Übertragbarkeit elektrischer Ladungen auf andere Körper ermöglichten.

Verband man die Metallelektroden einer Elektrisiermaschine durch leitende Drähte mit kleinen Metallplatten, die in ein Glasgefäß eingeschmolzen waren, aus dem man das darin enthaltene Gas langsam herauspumpen konnte, dann zeigten sich vom Gasdruck und der Art des Gases abhängige, wunderschöne Leuchterscheinungen, die schließlich bei hinreichend niedrigem Druck verschwanden. Statt dessen begann das Glas gegenüber der negativen Elektrode (= Kathode) grün zu leuchten. Offenbar gingen von der Kathodenoberfläche senkrecht zu dieser Strahlen aus (Kathodenstrahlen) die das Glas zum Leuchten anregten.

Die Kathodenstrahlen können durch Magnete oder elektrisch geladene Körper abgelenkt werden. Man erkannte dabei, dass es sich um negativ elektrisch geladene Partikel handeln müsse. Die ersten Fernseh-Bildschirmgeräte sind eine Fortentwicklung der Kathodenstrahlröhre, die diese Ablenkungsmöglichkeiten ausnutzen.

Das Lenard-Fenster
Phillip Lenard untersuchte, ob die Kathodenstrahlen tatsächlich aus kleinen Partikeln bestehen. Er durchschoss dünne Aluminiumfolien mit diesen Strahlen und überprüfte, ob diese dadurch löcherig wurden. Um dies zu überprüfen, verschloss er mit solchen Folien ein Glasgefäß, aus dem er die Luft pumpte und über lange Zeit beobachtete, ob Luft einströmte. Das Gefäß blieb jedoch dicht. Dennoch war durch die Ablenkungsexperimente klar, daß es sich um eine Teilchenstrahlung und nicht um Wellen handelt.

Dieser fehlgeschlagene Versuch ermöglichte jedoch, mit Hilfe dieses "Lenardfensters" Kathodenstrahlen auch in Gase höheren Drucks hineinzuschießen, in denen sie nicht entstehen konnten. Dabei wurden Richtungsänderungen beobachtet, die zu einem Streukegel in diesen Gasen führten.

Die Ablenkung der meisten Teilchen war relativ gering, aber ein kleiner Anteil wurde sehr stark gestreut und zwar umso stärker, je größer das Atomgewicht des Gases war. Offenbar war der größte Teil des Atomgewichtes in "Atomkernen" konzentriert, zwischen denen sich eine Vielzahl kleiner, leichter Teilchen befand, die von der Art des Atoms unabhängig waren. Die Abstände dieser Atomkerne voneinander mussten ein beträchtliches Vielfaches ihrer Größe betragen, um die Seltenheit der starken Ablenkungen zu erklären.

Kanalstrahlen
Um zu klären, ob sich in Gasentladungsröhren nicht auch positive Teilchen bewegten, machte man Löcher in die Anodenplatte, um im Schatten der Anode besser beobachten zu können. Tatsächlich zeigten sich hinter diesen Löchern schwach leuchtende Lichtkanäle, die sich bei Ablenkungsversuchen als positiv geladene schwere Teilchen zeigten, deren Masse wieder vom Atomgewicht der Gasfüllung abhängig war. Offenbar hatte man es mit positiv geladenen Atomkernen zu tun.

Rutherfords Atommodell
Die Stoffe bestehen offenbar aus positiv geladenen Atomkernen, deren Masse und Ladung von der Art des Elementes abhängen. Zwischen diesen Atomkernen gibt es eine große Zahl kleiner, leichter und von der Art des Stoffes unabhängiger negativ geladener Teilchen, die man Elektronen nannte.

Da sich positive und negative Ladungen anziehen, erhob sich die Frage, wieso die Elektronen nicht in den Kern stürzen. Die Antwort erschien einfach. Auch die Planeten stürzen nicht in die Sonne, weil sie um diese rotieren und die dabei entstehende Fliehkraft die Anziehungskraft der Sonne kompensiert. Rutherford erfand daher ein Atommodell, bei dem negativ geladene Elektronen wie Planeten einen positiv geladenen Kern umkreisen. Dessen Ladung musste dem Betrag nach ebenso groß sein, wie die Summe der Ladungen der ihn umkreisenden Elektronen, damit das Atom nach außen hin elektrisch neutral war.

Kritik blieb nicht aus. Die rotierenden Elektronen stellen veränderliche elektrische Ströme dar, die zeitlich veränderliche Magnetfelder erzeugen. Diese erzeugen ihrerseits wieder wechselnde elektrische Felder usw., das heißt sie senden elektrische Wellen, also Licht aus. Dessen Energie stammt aus der Rotationsenergie, so dass diese abnehmen und das Elektron schließlich doch in den Kern stürzen muss.

Bohrs Atommodell
Dass Atome Licht aussenden, ist nichts Neues. Sie müssen dazu allerdings durch Wärme oder elektrische Energie angeregt werden. Bohr nahm deshalb an, dass es stabile Umlaufbahnen um die Atomkerne gäbe, die zu keiner Lichtausstrahlung führen. Wird jedoch ein Elektron durch äußere Energie auf eine höhere Umlaufbahn geworfen, dann kann es spontan auf niedrigere Bahnen wechseln und die Differenz der Bahnenergien in Form von Licht abstrahlen.

Es lag nahe, die Anzahl der Elektronen eines Atoms der Ordnungszahl im periodischen System gleichzusetzen. Dessen seltsamer Aufbau mit 2 Elementen in der ersten Zeile, 8 in der zweiten und dritten, je 18 in der vierten und fünften Zeile usw., ließ sich durch die Anzahl der Elektronen in den verschiedenen Bahnen ("Schalen") erklären.

Das erste Element einer Zeile des periodischen Systems ist immer ein besonders reaktionsfreudiges Element (Alkalimetalle), das immer nur einwertig auftritt, also nur ein Atom Wasserstoff in einer Verbindung ersetzen kann. Dies erklärt sich dadurch, dass es nur ein Elektron in seiner äußersten Schale hat, das durch seinen großen Abstand vom Atomkern nur schwach gebunden ist und dadurch leicht verloren geht. Das Atom wird dadurch zu einem positiv geladenen Ion, das mit negativ geladenen Ionen ein elektrisch neutrales Molekül einer chemischen Verbindung bilden kann.

Je weiter rechts ein Element in einer Zeile des periodischen Systems steht, desto mehr Elektronen befinden sich in seiner äußersten Schale. Etwa bis zur Zeilenmitte findet man dort also mehrwertige Metalle, deren Reaktionsfreudigkeit bis zur Zeilenmitte jedoch abnimmt, da mit jedem in der äußersten Schale hinzukommenden Elektron auch die Kernladungszahl  und damit die Bindungskraft an den Atomkern zunimmt.

Über der Zeilenmitte wird diese Bindungskraft so groß, dass das Atom eher ein fremdes Elektron einfängt, als ein eigenes abgibt. Es wird dadurch zum negativ geladenen Ion und reagiert damit wie ein Nichtmetall. Sind schließlich alle Plätze der äußersten Schale besetzt, dann ist ein Einfangen auch nicht mehr möglich. Andererseits ist die Bindungskraft der äußersten Elektronen so groß, daß eine Abtrennung nicht mehr möglich ist. Die Elemente an den Zeilenenden gehen daher überhaupt keine Verbindungen mehr ein. Es sind die chemisch völlig inaktiven Edelgase.

Trotz der willkürlich erscheinenden Annahme stabiler Bahnen (Schalen) und der willkürlich erscheinenden Maximalzahlen von Elektronen in diesen Schalen erklärt dieses Modell das chemische Verhalten der Stoffe so gut, dass ihm ein beträchtlicher Wahrheitsgehalt zugesprochen werden muss. Darüber hinaus erklärt es aber auch noch die bis dahin rätselhaften Linien in den Lichtspektren leuchtender Gase und Dämpfe.

Die Fraunhoferschen Linien
Beim Übergang von Licht aus Luft in eine Glasplatte beobachtet man eine Richtungsänderung, wenn der Lichtstrahl schräg auf die Glasoberfläche trifft. Beim Verlassen der Glasplatte nimmt der Strahl wieder die ursprüngliche Richtung an. Der Durchgang durch die Glasplatte bewirkt also nur eine kleine Parallelverschiebung des Strahls. Bilden die beiden Glasflächen jedoch einen Keil (Glasprisma), dann bleibt beim Verlassen des Glases eine Richtungsänderung gegen das einfallende Licht übrig, die auch noch von der Farbe des Lichtes abhängt.

Schickt man weißes Licht durch ein solches Prisma, dann wird dieses in die Regenbogenfarben aufgefächert, aus denen weißes Licht offensichtlich zusammengesetzt ist. Dieses aufgefächerte bunte Lichtband nennt man ein Lichtspektrum.

Der Münchner Optiker Fraunhofer benutzte Sonnenlicht für seine Spektralapparatur und beobachtete eine Vielzahl dunkler Linien in völlig unregelmäßig erscheinender Anordnung in den verschiedenen Farbbereichen. Auch in Sternspektren fand man solche Linien, aber in anderer, für jeden Stern typischer Anordnung.

Fraunhofer bestimmte die Wellenlänge der einzelnen Linien mit Hilfe eines Beugungsgitters. Er ritzte feine Linien in Abständen von Millimeterbruchteilen in ein Glasplättchen. Wenn Licht durch ein solches Gitter fällt, erhält man ebenfalls Spektren (Beugungsspektrum). Aus dem Ablenkwinkel einer bestimmten Farbe und dem Abstand benachbarter Gitterlinien (Gitterkonstante) kann man die Wellenlänge des Lichtes dieser Farbe errechnen. So konnten die Wellenlängen der Fraunhoferschen Linien exakt bestimmt werden. Die Wellenlängen des sichtbaren Lichtes liegen unter 0,0001 mm .

Man kann solche Beugungsspektren sehen, wenn man im Dunkeln einen aufgespannten Regenschirm gegen eine möglichst punktförmige Lichtquelle hält.

1849 fand der französische Physiker Foucauld (1819-1868) in einer Spiritusflamme, deren Docht er mit Kochsalz eingerieben hatte, wodurch sie hellgelb leuchtete, ebenfalls Linien, aber hell auf dunklem Hintergrund, in den Farben, die ihrem Platz im Spektrum des weißen Lichtes entsprachen. Es zeigte sich in der Folgezeit, dass je nach Art der in der Flamme verdampften Substanz unverwechselbar typische Linienspekten beobachtet wurden. Spektren weißglühender Körper gaben dagegen das kontinuierliche Regenbogenspektrum.

Im Zuge der weiteren Untersuchungen fanden 1859 Kirchhoff (1824-1887) und Bunsen (1811-1899) aus Heidelberg dunkle Linien, wenn sie helles Licht weißglühender Körper durch eine Spiritusflamme mit eingeriebenem Docht fallen ließen. Und zwar an genau den Stellen, wo sonst die hellen Linien waren. Offenbar wurde durch die schwach leuchtenden Dämpfe in der Spiritusflamme mehr Licht aus der hellen Quelle verschluckt (absorbiert) als ausgesendet (emittiert). Die Absorptionslinien liegen dabei genau an den gleichen Stellen wie die Emissionslinien.

Das Sonnenspektrum war also das Absorptionsspektum der Sonnenatmosphäre, bei dem die kontinuierliche Wärmestrahlung der Sonne durch die Sonnenatmosphäre in einer für diese typischen Weise gefiltert wurde. Sie besteht demnach aus Wasserstoff und Helium, einem Element, das damals auf der Erde unbekannt war und deshalb nach der Sonne (helios) benannt wurde. Auch die chemische Zusammensetzung der verschiedenen Sternatmosphären konnte so analysiert werden.

Der größte Triumph des Bohrschen Atommodelles war es nun, dass es die exakte Berechnung sämtlicher Spektrallinien für jede Atomart ermöglichte. Jeder Schale eines Atoms entspricht eine Bahnenergie, also ein Energieniveau. Wird ein Elektron durch äußere Energie (Wärme, Photoeffekt, elektrische Energie oder dergleichen) auf eine höhere Schale geworfen, dann kann es auf jede der niedrigeren zurückspringen und die Energiedifferenz in Form eines Lichtquantums abgeben. Jeder möglichen Energiedifferenz entspricht damit ein Lichtquant h*f und damit eine bestimmte Lichtfrequenz und Wellenlänge. Dies erklärt die verwirrende Vielfalt der Linien in den Spektren der leuchtenden Gase.

Auch dass Licht nicht aus kontinuierlichen Wellen besteht, sondern aus einer Vielzahl von Lichtquanten (Photonen), wie man es zum Beispiel bei Untersuchung des Photoeffektes herausgefunden hatte, fand so seine Bestätigung.

Der photoelektrische Effekt
Wenn UV-Licht auf eine Zinkplatte fällt, werden negativ geladene Elektronen aus dieser herausgeschlagen. Man ließ Photoelektronen gegen ein elektrisches Feld anlaufen und steigerte dieses Feld so lange, bis der Photostrom zu fließen aufhörte. Aus der dann an den Elektroden anliegenden Spannung konnte man die Energie der Elektronen bestimmen. Sie war, zur Verblüffung aller, unabhängig von der Intensität des auf die Photozelle einfallenden Lichtes, aber abhängig von dessen Farbe. Sie war bis auf eine Konstante, die vom Material der Metallplatte abhängig war (Austrittsarbeit), der Frequenz (Schwingungszahl) des einfallenden Lichtes proportional.

Der Proportionalitätsfaktor war für alle Anordnungen der gleiche, nämlich das bereits aus Plancks Berechnungen der Wärmestrahlung bekannte Plancksche Wirkungsquantum h. Plancks notwendige Annahme einer Quantisierung des Lichtes bei der Herleitung seines Strahlungsgesetzes fand hier eine weitere Bestätigung.

Die Lichtintensität bestimmt nur die Stärke des Photostromes. Daraus musste man auch hier schließen, daß Licht aus einzelnen, nicht weiter teilbaren Portionen besteht, deren Energie durch W = h*f aus der Frequenz berechnet werden kann. Man nannte sie Lichtquanten oder Photonen. Bei Vergrößerung der Lichtintensität erhöht sich nur deren Anzahl, nicht aber ihre Energie. Plancks Quantentheorie und der Wert des Wirkungsquantums h wurden durch diese einfachen Experimente auf das glänzendste bestätigt.

Der alte Streit, ob Licht Welle oder Korpuskel sei, wurde neu entfacht. Dass eine Welle einen Stoß auf Elektronen ausüben kann, um diese aus der Photokathode herauszuschlagen, erschien unwahrscheinlich. Andererseits hatte Huygens (1629-1695) schon durch die Beugung des Lichtes an Beugungsgittern dessen Wellennatur nachgewiesen und sogar dabei die Wellenlängen der verschiedenen Lichtfarben bestimmt. Nun bekam die Newtonsche Photonentheorie neue Nahrung (Photon=Lichtteilchen).

Schließlich musste man einsehen, dass Licht beides ist, Welle und Photonenstrom. Die Schwierigkeit, sich so etwas vorzustellen, beruht darauf, dass es in unserer makroskopischen Welt kein Modell mit vergleichbaren Eigenschaften gibt, das uns diese Duplizität (zwei Seiten derselben Sache) veranschaulichen könnte.

Die Quantentheorie feierte Triumphe. Was sie nicht erklären konnte, waren die ''verbotenen Bahnen'' zwischen den Elektronenschalen. Dies blieb der Wellenmechanik vorbehalten.

Materiewellen
Es lag nahe, die an Licht beobachtete Doppelnatur (Photonen oder Wellenstrahlung) auch bei anderen Partikeln zu vermuten. Stellt man sich die umlaufenden Bahnelektronen eines Atoms als Welle vor, dann kriegen die stabilen Bahnen plötzlich eine Begründung. Eine solche umlaufende Welle kann nämlich nur stabil sein, wenn sie sich nach jedem Umlauf schließt, also längs der Bahn eine exakt ganze Zahl von Wellen aufweist. Auf Grund dieser Annahme konnten nun die Energieniveaus für die Hüllenelektronen berechnet werden, die Bohr nur indirekt, durch Auswertung der gemessenen Spektrallinien, errechnet hatte.

Auch Elektronen konnten offenbar beides sein, Partikel und Welle. Louis de Broglie 1892-1987 war wesentlich an der Aufklärung der Eigenschaften der Elektronenhülle beteiligt. Im Jahr 1925 berechnete er versuchsweise mit Hilfe der bekannten Formeln der Quantentheorie die Wellenlänge, die man unter dieser Voraussetzung den Kathodenstrahlen zuordnen musste. Er kam auf Wellenlängen im Bereich der Röntgenstrahlen.

Diese Wellen sind so kurz, dass man für Beugungsgitter bereits auf nötige Gitterlinienabstände im Bereich der Atomabstände kommt. Solche Gitter kann man nicht fertigen. Aber bereits vor dem ersten Weltkrieg hatte Max von Laue gezeigt, daß man Röntgenstrahlen an Kristallgittern beugen konnte. Dabei entstehen natürlich etwas komplizierter strukturierte Bilder, die man aber theoretisch zu deuten gelernt hatte, so dass man sowohl die Wellenlängen der Röntgenstrahlen bestimmen, als auch die Strukturen der Kristalle mit ihrer Hilfe aufklären konnte.

De Broglie versuchte nun Kathodenstrahlen an Kristallen zu beugen und auch er erhielt Laue-Diagramme. Kathodenstrahlen, die aus bewegten Elektronen bestehen, sind also gleichzeitig auch Wellen mit der von de Broglie errechneten Wellenlänge. Die Doppelnatur der Materie war also nicht nur auf Photonen beschränkt. Sie wurde in der Folge als Eigenschaft aller Materie erkannt.

Wellenmechanik
Erwin Schrödinger (1887-1961) fasste die Doppelnatur in eine mathematische Form. Seine Wellengleichung, für die er 1933 den Nobelpreis erhielt, gibt das Verhalten aller Materieteilchen und Photonen in allen ihren Wechselwirkungen mit anderen wieder. Andere Modelle als mathematische zur Beschreibung des universellen Verhaltens von Materie gibt es nicht, weshalb die Wellenmechanik unserer Anschauung nicht unmittelbar zugänglich ist.

Aus der Wellennatur der Hüllenelektronen der Atome erklären sich die verbotenen Bahnen. Nur wenn sich auf dem Bahnumfang eine ganze Zahl von Wellenbergen ausbildet, die Welle also nach jedem Umlauf wieder richtig in sich hineinläuft, kann ein stabiler Wellenzug entstehen. Man hat lange gerätselt, welche Größe bei diesen Wellen schwingt. Man kam auf die Wahrscheinlichkeit, dass sich ein Elektron bei seiner Bewegung an der jeweiligen Stelle befindet.

Aus diesen Wahrscheinlichkeitswellen wurde die Orbitalentheorie hergeleitet, die die Bedingungen für das Zustandekommen chemischer Reaktionen und für die Art der Molekülstrukturen liefert. Orbitale sind räumliche Funktionen, die die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten eines Elektrons als Funktion des Ortes darstellen. Auch die Orbitalentheorie hat sich in der chemischen Praxis als unentbehrliches Hilfsmittel durchgesetzt.

Der Aufbau der Atomkerne
Bei Betrachtung der relativen Atomgewichte fällt auf, dass viele nahezu ganzzahlige Vielfache des Wasserstoffatomkerns (= Proton) sind, dessen Ladung bis auf das Vorzeichen mit der Elektronenladung übereinstimmt. Es liegt nahe, dass in anderen Atomkernen die Anzahl der Protonen der Anzahl der Hüllenelektronen (= Ordnungszahl im periodischen System) gleich ist. Da die relativen Atomgewichte aber größer sind als diese Ordnungszahlen, müssen in den Kernen auch noch elektrisch neutrale Teilchen mit nahezu Protonenmasse (Neutronen) enthalten sein.

Die Anzahl der Neutronen ist nicht in allen Atomen eines Elementes exakt gleich groß. Man nennt Atome eines Elementes, die sich in der Anzahl der Neutronen unterscheiden, Isotope. Da die Elektronenhüllen der Atome die chemischen Eigenschaften bestimmen, sind die chemischen Eigenschaften der Isotope eines Elementes exakt gleich. Deutliche Abweichungen der Neutronenzahl eines Isotopes eines Elementes nach oben oder unten führen zu Instabilitäten (Radioaktivität), die zu einer Umwandlung in andere Elemente unter Aussendung verschiedener Strahlen führen. Offenbar stellen die Neutronen eine Art Kitt dar, der ein Auseinaderfliegen des Atomkernes aufgrund der intensiven Abstoßungskräfte seiner Protonen verhindert.

Das elektrische Elementarquantum und die absoluten Atomgewichte
Aus Beobachtungen der Fallgeschwindigkeit von in Luft zerstäubten, geladenen Öltröpfchen in vertikalen elektrischen Feldern wechselnder Stärke ließen sich deren Ladungen bestimmen. Sie waren immer niedrige ganzzahlige Vielfache einer kleinsten Ladung e (= Elementarquantum = Elektronenladung), die man so ermitteln konnte. Da man aus Ablenkversuchen mit elektrischen und magnetischen Feldern das Verhältnis Ladung zu Masse (Q/m) von Elektronen und Protonen bereits kannte, war es damit möglich, die absoluten Massen von Elektron und Wasserstoffatom zu bestimmen. Die Protonenmasse beträgt 1,675*10^-24 Gramm, d.h. 1 000 000 000 000 000 000 000 000 Protonen wiegen 1,675 Gramm. Elektronen wiegen noch um den Faktor 1839 weniger als ein Proton. Aus den relativen Atomgewichten fand man so die absoluten durch Multiplikation.

Wie zahlreich die Atome in 1g Wasser sind, zeigt folgende Überlegung: schüttet man ein Gramm Wasser ins Meer und wartet bis es sich über alles Wasser der Welt verteilt hat, dann sind in jedem Gramm Wasser noch 600 Atome aus dem 1. Gramm (200 Moleküle H₂O).

Quarks
Auch die Elementarteilchen Proton und Neutron erwiesen sich in der Folgezeit als nicht unteilbar. Unter dem Einfluss riesiger Energien, wie sie auf der Erde nur in den größten Teilchenbeschleunigungsanlagen, in der Natur aber nur im Inneren von Fixsternen auftreten, sind auch sie ineinander umwandelbar. Man stellt sie sich deshalb selbst als aus Teilchen (sogenannten Quarks) zusammengesetzte Konglomerate  vor.

Die Quarktheorie kann die Umwandlungen und die Eigenschaften vieler weiterer Elementarteilchen erklären, die man mit diesen Beschleunigern erzeugen konnte, die aber sonst in unserem irdischen Leben nicht vorkommen. Es ist jedoch niemals gelungen, die Quarks selbst als Einzelteilchen zu isolieren. Für die tägliche Praxis ist diese Theorie bedeutungslos, da sich die Anwendbarkeit im irdischen Bereich auf Teilchenbeschleuniger beschränkt. Zur Deutung mancher kosmischer Vorgänge ist sie aber wichtig.
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