Austauschteilchen

Unter Austauschteilchen versteht man in der Quantenmechanik und Quantenfeldtheorie Teilchen, die eine Wechselwirkung zwischen zwei Systemen vermitteln, indem sie von einem System abgegeben und vom anderen aufgenommen werden können. Die so verursachte Wechselwirkung wird auch als Austauschwechselwirkung bezeichnet, und ihre Austauschteilchen als Botenteilchen, Trägerteilchen, Wechselwirkungsteilchen oder Kraftteilchen.

Charakteristisch ist, dass die Austauschteilchen als solche für die Außenwelt unsichtbar bleiben. Sie befinden sich in unbestimmt bleibender Anzahl in virtuellen Zuständen, rufen aber dabei u. a. die bekannten Anziehungs- oder Abstoßungskräfte eines klassischen Kraftfelds hervor. Beleg für ihre Existenz sind die messbaren Eigenschaften der physikalischen Prozesse, die mithilfe dieses theoretischen Konzepts mit einer sonst nicht erreichten Genauigkeit erklärt werden. Dazu gehören auch Experimente, in denen die Austauschteilchen durch Energiezufuhr in reelle Zustände übergehen und dann einzeln nachgewiesen werden können.

Anmerkung: Im Artikel Austauschwechselwirkung wird eine andere Bedeutung desselben Wortes behandelt (s. auch unten Entwicklung des Begriffs und der Benennung).