Uwe Bussenius Im Widerspruch zum vierdimensionalen
Weltmodell 6. Entwurf
Messung von Teilchengrößen.
Bisherige
Betrachtungen haben ergeben, daß ein Elektronenfeld einen oszillierenden
“Feldkern“ aufweist, der rechnerisch zwischen ri2 = 10-17 m und ri1
= 10-23 m liegt, also im Bereich der etwa 10-19 m,
welchen die Physik als Elektronendurchmesser misst. Ein Elektronenfeld ist sehr
energiearm, dadurch kann ein Photon sehr dicht an das Kernfeld herankommen,
ohne absorbiert oder abgelenkt zu werden (Abschnitt 020.htm)
Bei
größeren Teilchenfeldern ist das Durchdringen des reactio-Bereiches
schwieriger, da hier das Photon im Verhältnis zur reactio nur geringe Energie
aufweist, also schon weiter vom Zentrum entfernt absorbiert oder zumindest
stark abgelenkt wird, ähnlich wie dies bei der Lichtablenkung am Sonnenrand
beobachtet wird.
Auch
zwischen Zentrum und Gleichgewichtsradius verläuft die Energiedichte EDr~ 1/r2,
so daß bei einer Messung des Protonenkernfeldes, also des als “Teilchen“
empfundenen Feldbereiches, in etwa der Radius gemessen werden dürfte, der der
energetischen Mitte der reactio entspricht.
Für
das Feldzentrum selbst sind die beiden Radien ri1 und ri2 bekannt, ebenfalls
der Radius rg, so daß man mit einem Zentrumsradius ri2 oder einem Mittelwert
aus den beiden Volumina ~ ri13 und ~ ri23 in etwa die Mitte des reactio-Feldes
errechnen kann. Hier wird die Energiedichte so steil ansteigen, daß ein
weiteres messtechnisches Vordringen in Richtung Feldkern immer schwieriger
werden dürfte.
Die
Berechnung der energetischen Mitte der reactio eines Protonfeldes ergibt einen
Radius geringfügig unterhalb des physikalischen Meßwertes, der mit 10-15
m, nach neuesten Messungen auch ein wenig darunter, angegeben wird. Auch hier
zeigt das Modell wiederum eine erstaunliche Übereinstimmung mit der
physikalischen Empirie.
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http://www.zeit.de/2010/28/N-Protonen
Baustein mit Schwindsucht
Die Neuvermessung des Protons sorgte
für eine handfeste Überraschung: Sein Radius ist kleiner als angenommen. Die
Messungen erschüttern fundamentale Elemente der Physik.
Richard Feynman witzelte über seine Zunft, Physiker
seien deshalb so erfolgreich, »weil sie das Wasserstoffatom studieren und das
Helium-Ion, und dann hören sie auf«. Doch von Aufhören kann keine Rede sein. Im
Gegenteil, jetzt geht es wieder von vorn los, nämlich mit dem Kern des
Wasserstoffatoms. Der besteht aus einem einzigen Teilchen, dem Proton. Und
dessen Neuvermessung sorgte für eine handfeste Überraschung. Am Mittwoch dieser
Woche wurde öffentlich: Das Proton, dieser Grundbaustein unserer sichtbaren
Welt und des Universums als Ganzen, leidet unter Schwindsucht. Sein Radius ist
plötzlich etwa vier Prozent kleiner, als zuvor von der Forschergemeinde
angenommen. Vier Prozent, das klingt nach wenig, doch in der Physik, wo die
Ansprüche an die Genauigkeit besonders hoch sind, ist das ein Alarmzeichen.
Denn nun stehen zwei Eckpfeiler unseres Weltbilds infrage. Beide galten bislang
als penibel gesichert, doch einer von beiden muss falsch sein. Entweder die
sehr sorgfältig vermessene Rydberg-Konstante. Oder die verblüffend genaue
Vorhersagen liefernde Theorie der Quantenelektrodynamik (QED). Als Mitbegründer
der QED erhielt Richard Feynman 1965 den Nobelpreis. Andererseits unkte der
überzeugte Zweifler: »Naturwissenschaft ist der Glaube an die Unwissenheit der
Experten.«
Diese Unwissenheit legt nun eine aktuelle
Veröffentlichung in Nature online bloß – geschrieben von einem
hochkarätigen europäischen Forscherteam aus zwölf Instituten, hauptsächlich aus
Deutschland und der Schweiz. Ihr Hauptautor, Randolf Pohl vom Garchinger Max-Planck-Institut
für Quantenoptik, erzählt: »Wir haben rund zwölf Jahre an der genaueren
Vermessung gearbeitet. Und viel Zeit damit verloren, weil wir an der falschen
Stelle suchten.« Denn eine solch massive Abweichung hatte niemand erwartet.
Offenbar wurden zuvor Messwerte und die dahintersteckende Theorie so
hingetrimmt, dass ein allgemein akzeptierter »bester« Wert für den
Protonenradius von 0,88 Femtometern (1 Femtometer entspricht 10–15
Metern*) in den Büchern stand. Jetzt weiß man: Er sollte besser 0,84 Femtometer lauten.
Wie kommt diese kapitale Abweichung
zustande? Pohl und seine Mitautoren, darunter der Münchner Physiknobelpreisträger
Theodor Hänsch, haben das Messobjekt gewechselt. Sie nahmen nicht
gewöhnlichen Wasserstoff unter die Lupe, der eben aus einem Proton und einem
darum kreisenden Elektron besteht. Vielmehr untersuchten sie eigens künstlich
hergestellte Wasserstoffatome, deren Elektron jeweils durch ein Myon ersetzt wurde.
Myonen gehören zum Zoo
der Elementarteilchen (ZEIT Nr. 15/10). Sie sind schwere
Geschwister der Elektronen, wiegen rund 200-mal so viel. Das hat Folgen: Myonen
müssen auch entsprechend näher als Elektronen um das Proton flitzen. »Durch
ihre extreme Nähe sind sie viel bessere Sonden zur Bestimmung der
Protonengröße«, erklärt Pohl.
Während Elektronen und Myonen als unmessbar kleine,
punktförmige Elementarteilchen gelten, haben Protonen eine winzige Ausdehnung,
eben jene 0,84 Femtometer. Denn sie bestehen aus drei Quarks, die Kernkräfte
zusammenhalten. Noch können die Physiker nur darüber spekulieren, ob nun
Feynmans QED-Theorie falsch ist oder die Rydberg-Konstante, die eng verknüpft
ist mit der Rydberg-Energie. Diese entspricht der Energie, die man zum Spalten
eines Wasserstoffatoms in seine beiden Bestandteile Proton und Elektron
(Ionisierung) benötigt.
Um herauszubekommen, wo der verkappte Fehler liegt,
wollen die Physiker nun weitere wasserstoffähnliche Systeme messen. Ganz genau:
zum Beispiel Helium-Ionen. In denen flitzt ein Elektron um zwei Protonen herum.
Also zurück auf Los. Sollte sich die Theorie als renovierungsbedürftig
entpuppen, dann hätte nicht etwa ein Goliath das Standardmodell der Physik
ausgehebelt mit riesigen Beschleunigeranlagen à la Cern, sondern ein David mit
hoch präzisen, pfiffigen Lasermessungen.
Wenn das Universum aus "Energie" besteht,
dann gibt es keine scharfen Übergänge zwischen einzelnen Energieabschnitten,
genau das stelle ich dar und genau das scheinen Physiker jetzt auch im Falle
des Protons zu messen. Sie sollten sich also von der Vorstellung "Teilchen
in Raumzeit" verabschieden und zu einer Feldtheorie übergehen. Und sie
werden dies tun müssen, wenn weitere Messungen zeigen werden, daß auch der
jetzt gefundene Protonradius von 0,84·10-15 m nicht das Ende der
Erkenntnis darstellt. Das, was Physiker jetzt gemessen haben, habe ich schon
grundsätzlich im März 2008 aufgezeigt bei der Berechnung des H-Atoms (http://www.uwebus.de/rzg6/020.htm
). Nun kann man mir ja Dummheit, Borniertheit und Sonstiges vorwerfen, weil ich
meine eigene Weltsicht erarbeite, statt mich an Hergebrachtes zu binden, aber
niemand kann abstreiten, daß ich diese Weltsicht nicht nach bestem Wissen zu
begründen versuche. Und solange aus meiner Weltsicht entstehende Vorhersagen
mit den empirischen Beobachtungen der Physik kompatibel sind, kann mein Modell
ja nicht grundsätzlich falsch sein.
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095.htm
(07.2010)