Ladungsabhängige Materiebildung

"abstract"

Elektrische Ladung ist ein Sekundärbegriff der herrschenden Physik, der eine von der Masse (und dem Radius) des Ladungsträgers abgekoppelte "phänomenologische Entität" suggeriert. Elementarkörpertheorie basierend sind jedoch alle Ladungswechselwirkungen anschaulich auf Masse-Radius-Kopplungen zurückzuführen. Elektrische Ladungen im Elementarkörper-Denkmodell kommen als (formales) Resultat der Masse-Radius-Kopplung bequemerweise nur implizit über Funktionen der Sommerfeldschen Feinstrukturkonstanten α vor. 

Von weiterer fundamentaler Bedeutung ist im direkten phänomenologischen Zusammenhang die Elementarkörperladung q₀, die sich quantitativ aus dem Vergleich von elektrischer Energie zur Gesamtenergie ergibt, wie (noch) an verschiedenen Stellen explizit ausgeführt wird.

A-B-Wechselwirkungen

Die Ladungsabhängige Materiebildung beschreibt allgemein die A-B-Wechselwirkungs-Möglichkeiten. A und B sind Elementarkörper mit den Massen m_A und m_B und den reziprok proportionalen Radien r_A und r_B. Es gilt: m_A · r_A = m_B · r_B = F_EK = 2h/πc [F1]. Der phänomenologisch begründete Formalismus führt zu den Gleichungen:

e-e-Wechselwirkung : Die Bezeichnung e-e-Wechselwirkung bedeutet, daß zwei Elementar-Ladungsträger in Wechselwirkung treten. Prominentestes Beispiel dieses Wechselwirkungstyps ist das Proton-Elektron basierende Wasserstoffatom.

e-q₀-Wechselwirkung : Elementarkörper-Ladungsträger A(q₀) wechselwirkt mit Elementar-Ladungsträger B(e). Prominentestes Beispiel dieses Wechselwirkungstyps ist das Proton-Elektron basierende Neutron.

q₀-q₀-Wechselwirkung :Ladungsträger A und B treten über die Elementarkörperladung q₀ in Wechselwirkung. Prominentestes Beispiel dieses Wechselwirkungstyps ist das Proton-Elektron basierende geladene Pion.

In obigen (materiebildenden) α-Funktions-Gleichungen kommen als Variablen nur die Massen m_A und m_B der wechselwirkenden Elementarkörper vor. Die Ladung als solche, genauer die Ladungsgröße wird implizit über den funktionalen Zusammenhang der Sommerfeldschen Feinstrukturkonstante α festgelegt. Für masse-gleiche Wechselwirkungspartner (beispielsweise Proton-Antiproton oder Elektron-Positron) vereinfachen sich die allgemeinen α-Funktions-Gleichungen, beispielsweise gilt dann für die q₀-q₀-Gleichungen ( [Eq0q0] und [mq0q0] ):

Energetisch analoge Drehimpulsbeträge der erweiterten materiebildenden Ladungsmöglichkeiten

Die "bekannte" Drehimpuls-Betrags-Quantelung lässt sich direkt aus der Elementarkörperbetrachtung (in "energetischer Analogie") ableiten. Der Ausdruck energetische Analogie weist darauf hin, daß im Falle des Elementarkörpers, dieser weder rotiert noch sich sonst wie bewegt. Vergleiche dazu die inkonsistente Annahme der QED das das Elektron als Ladungs- und Masse-Punkt keine realphysikalische Rotation  "ausführt" und das das SM-postuliert quarksbasierende asymmetrisch, ladungsfragmentierte Proton keinen quarksbasierenden Spin besitzt. Die größte gedankliche Herausforderung besteht somit in der Abstraktion, daß der klassische Bahn-Drehimpuls L = r x p , ILI = r·m·v in Verbindung mit Ladungsträgern phänomenologisch keine Bahnbewegung beschreibt, sondern ein energetisches Verhältnis ausdrückt. Das mag ohne Kenntnis der Elementarkörperdynamik (erst einmal) unbefriedigend erscheinen, obwohl aus Sicht der herrschenden Physik, die ungeklärte phänomenologische "Ansicht" etablierter Bestandteil des Denkens seit Einführung des quantenmechanischen Spins ist. Der quantenmechanische Spin "existiert" seit  ~ 1930 betrachtungsinkonsistent und ohne "Spin-Phänomenologie" rein mathematisch. 

Kapitel 10.2 Diracsche Elektronentheorie 1928 Seite 10006  Zitat …“Denn der neue Drehimpuls hat mit dem, was man sich unter diesem Namen als mechanische Größe vorstellen kann, nichts mehr gemein. Er entsteht aus keiner Bewegung, sondern aus dem Zusammenwirken eines räumlichen Vektors mit den Dirac-Matrizen in dem Raum ihrer vier abstrakten Dimensionen.“…

Quelle:  http://www.iup.uni-bremen.de/~bleck/lecture_notes/KT-15Kap.pdf/Kap-10-Elektron_Positron_Leptonen.pdf 

Es ergeben sich konsistent zur e-e-Wechselwirkung energetisch analoge Drehimpulsbeträge für die e-q₀- und q₀-q₀-Wechselwirkung.

Drehimpulsbeträge der erweiterten materiebildenden Ladungsmöglichkeiten

Auffällig ist die Tatsache, daß die ladungsabhängigen energetisch-analogen Drehimpulsbeträge eine einfache Linearität aufweisen (Faktoren 2 und 4) und nicht mehr von den wechselwirkenden Massen abhängen. Hier kommt die fundamentale Erkenntnis zum Tragen, daß die Radius-Masse-Produkte stets ergebnis-gleich sind.

(Details zur Elementarkörpertheorie-Betrachtung des Spins & magnetischer Momente siehe Magnetische Momente und Spin)

Bevor nun die Ladungsabhängige Materiebildung phänomenologisch begründet wird, folgen die Ergebnisse zur Proton-Antiproton- und Elektron-Positron-Wechselwirkung, die ausführlich in einem gesonderten Kapitel erörtert werden.  

Proton-Antiproton und Elektron-Positron-Wechselwirkungen

werden im Kapitel Higgs-Boson-Kreationen und andere Kleinigkeiten ausführlich erörtert,

hier nur die Ergebnisse

"Kurios" ist u.a. der "Umstand", daß im Rahmen der «Ladungsabhängigen Materiebildung^LM» Elementarkörper basierend aus der starken Proton-Antiproton-Wechselwirkung formal analytisch in Abhängigkeit der (Anti)Proton-Masse und der Sommerfeldschen Feinstrukturkonstante α eine Materiebildungsenergie von ~ 257 GeV folgt, die gemäß Ladungs-Erhaltung als Variationsmöglichkeit zwei masse-radius-gekoppelte "Massehäufchen" erzeugt, die ungeladene und geladene Higgs-Boson-Massen abbilden.

^LMDie final resultierende Gleichung zur Berechnung ist an Einfachheit nicht zu überbieten:

m = m_p = 1,672621898e-27  kg  : (Anti-)Protonenmasse     α  = 0,0072973525664

∆E( p⁺, p^- )  =  257,15410429801 GeV

∆m( p⁺, p^- )     =   4,58418825946e-25   [kg]  [2q0q0]

(∆m( p⁺, p^- ) / 2) / m_H⁽⁰⁾  ~  1,02861642

Das bedeutet, daß mit einem "Fehler" ~ 2,9%^MU, bezogen auf die am LHC "detektierte" Higgs-Bosonen-Masse (m_H⁽⁰⁾  ~ 125 GeV/c²), die Elementarkörpertheorie ein Ereignis voraussagt, welches im Standardmodell der Teilchenphysik (SM) nur als theoretisch vorbestimmtes Zirkelschluss-Ergebnis existiert. ^MUZur Erinnerung: Die "ungeschönte" Mess(un)genauigkeit der LHC Detektoren liegt in der Größenordnung von 5%...

...Das Higgs-Potential und damit die (postulierte) spontane Symmetriebrechung der elektroschwachen Symmetrie wird „per Hand“ zum SM hinzugefügt. Es gibt keine dynamische Erklärung für diesen Mechanismus. Der Higgs-Mechanismus startet mit einem Tachyonfeld und damit inhärent verbunden mit einem negativen Massenquadrat (m² < 0). Um den Tachyon-Term „zu umgehen“ wird das Feld als eine Variation um einen Vakuumzustand neu parametrisiert. Dadurch ändert sich das Vorzeichen des Massenterms... 

Elektron-Positron-Wechselwirkungen Zusammenfassung

Es wird sofort deutlich, daß aus energetischen Gründen aus einer primären Elektron-Positron-Wechselwirkung weder massetragende Eichbosonen noch das Higgs-Boson resultieren können.

q₀-q₀-Elektron-Positron

m = m_e^± = 9,10938356e-31  kg : Elektronenmasse - Positronenmasse

α  = 0,0072973525664

primäres energetisches Maximum (entspricht Schwerpunktenergie zur zeitinstabilen Materiebildung)

∆E( e⁺, e^- )    =      140,05050232093 MeV    [E2q0q0]

∆m( e⁺, e^- )         =   2,496626955355e-28   [kg]  [2q0q0]

zum Vergleich: 2,4061764315e-28 [kg]  m_π⁰  SM-theoriebeladen

∆m( e⁺, e^- ) / m_π⁰  ~ 1,037591

Aus der primären starken Elektron-Positron-Wechselwirkung entstehen ausschließlich ungeladene Pionen.

Inwieweit die stark theoriebeladene experimentelle Teilchenphysik überhaupt ruhende Pionenmassen hinreichend genau bestimmen kann, wird stark bezweifelt. Das neutrale Pion ist auf Grund der von den geladenen Pionen unterschiedlichen Masse nur im Rahmen der SM-Forderung ein „Pion“. Die Abstraktion, das Teilchen mit unterschiedlichen Massen gemäß postulierter QM-Überlagerung (Stichwort: Quarkonia) „gleich“ sind, ist innerhalb des SM eine der vielen Beliebigkeitsthesen (siehe u.a. SM-Quarkmassen-Unbestimmtheit im Prozent-Fehler-Bereich) und außerhalb des mathematischen Formalismus des SM unbegründet.

Inkonsistenz, Beliebigkeit, "Zirkelschluß-Dynamik" der theoretischen Implikationen insbesondere zum postulierten SM-Higgs-Mechanismus, sowie der "kleinste Nenner" mit der Elementarkörper werden im Kapitel Higgs-Boson-Kreationen und andere Kleinigkeiten ausführlich erörtert.

Grundlagen

Das erweiterte Ladungs-Prinzip führt über die Elementarkörpertheorie basierende Wasserstoffatom bildende Proton-Elektron-Wechselwirkung hinaus. Aus dem verallgemeinerten, anschaulich-phänomenologischen Prozess folgen stringent das Neutron und Pionen als energetisch mögliche (zeitinstabile) "Teilchen". Ohne das an dieser Stelle zu konkretisieren zerfallen die geladenen Pionen in Myon und Anti-Myon und diese dann in Elektron und Positron. Insgesamt können "diverse Elementarteilchen" im Rahmen des erweiterten Ladungskonzeptes in "formaler Analogie" gebildet werden. Bemerkenswert ist die Tatsache, daß der Formalismus einfache, näherungsfreie Lösungen liefert, die in guter Übereinstimmung mit den (Energie- und Masse-)Werten der gebildeten "Teilchen" sind.

"Schlüssel" zum Verständnis der Materiebildungen sind die phänomenologisch begründeten Ladungsmöglichkeiten. Zum einen die energetisch ruhemasse-ruheradius-äquivalente (starke) Elementarkörper-Ladung q₀ und die elektrische Elementarladung e.

Zwei Elementarkörperladungen q₀ im Abstand r₀ entsprechen energetisch der Ruhe-Energie E₀ = m₀c² der Masse m₀. Gleichfalls ist die elektrische Selbst-Energie der Ladung q₀ gemäß Coulombgesetz mit einem Radius r₀ gleich der Ruhe-Energie der Masse m₀.

Die Wechselwirkung zwischen "Ladungen", die sich in einem Abstand r voneinander befinden, kommt bei materiebildenden Elementarkörperwechselwirkungen nicht vor. In der Elementarkörpertheorie überlagern sich die "Ladungen" mit/in einem gemeinsamen Ursprung.

f₇ wurde eingeführt, um suggestiv zu verdeutlichen, daß es sich bei der [Elementarkörper-]Ladung q₀ ("nur") um eine skalierte Masse-Radius-Funktion handelt. Banalerweise ist f₇ auch numerisch (1·10⁷) einfacher zu merken als der Wert der Dielektrizitätskonstanten. Die Frage nach der Herkunft und Bedeutung der Sommerfeldschen Feinstrukturkonstanten führt zur elektrischen Elementarladung. α ist somit eine "abgeleitete" Grösse, die aus der elektrischen Elementarladung "entstammt".

Konsequenterweise wird die Feinstrukturkonstante α Elementarkörpertheorie basierend energetisch bestimmt. Sie ergibt sich aus dem Vergleich ↑ von Gesamt-Energie (Elementarkörperladung q₀ als (Funktion des) Radius-Masse-Äquivalent) und elektrischer Energie mittels der elektrischen Elementarladung e. Hier ist zu bemerken, daß quantitativ nicht α sondern α/4 das "Maß der Dinge" ist.

Beginnen wir mit der Überlagerung zweier Elementarkörper A und B, mit den Massen m_A und m_B und den masse-gekoppelten Radien r_A und r_B. Mittels Masse-Radius-Konstanten-Gleichung [F1] gibt es hier keinen Interpretationsspielraum. ► Das Ergebnis gilt für jegliche Ladungsträgerkonstellationen(...A-B, Proton-Elektron, Proton-Myon,...)

Hier sieht man deutlich, daß die vermeintliche Schwerpunkt-Korrektur des »Himmelsmechanischen Denkmodells der Vergangenheit« der "etablierten" Physik exemplarisch zwischen Proton und Elektron mit dem Schwerpunkt zweier Ladungen im Abstand r nichts zu tun hat, da Elektron und Proton, damals wie heute, als gleichstarke Ladungen keine Schwerpunktsverschiebung erleiden können, weder phänomenologisch noch rechnerisch.

Es ist erstaunlich wie dieser Sachverhalt über Generationen massenpsychologisch ignoriert wurde und nach wie vor ignoriert wird. Insgesamt betrachtet kann im Weltbild der herrschenden Physik eine Masse mit einer Ladung nicht wechselwirken. 

Das Gleichsetzen einer elektrischen Zentripetalkraft mit einer (nur) masse-abhängigen Zentrifugalkraft ist im Rahmen der hiesigen Physik phänomenologisch unbegründet und erinnert an die Epizykeltheorie. Der Ausdruck für die resultierende Masse m(r_A + r_B) in Gleichung [MAB] ist mathematisch zwar identisch mit der himmelsmechanischen Schwerpunktkorrektur zweier makroskopischer Massen, die rechnerisch als Punktmassen elastisch interagieren, die Phänomenologie zur Gleichung [MAB] ist aber eine gänzlich andere.

Als erstes entwickeln wir - in Hinblick auf das Wasserstoff-Atom - die Wechselwirkung zwischen zwei Ladungsträgern mit den Elementarladungen (+)e und (-)e. Diese Betrachtung wird dann auf zusätzliche Möglichkeiten der Ladungswechselwirkungen erweitert.

Fundamentalgleichungen der elektrischen Elementarladung e

Im Bild des (oszillierenden) Elementarkörpers charakterisiert die Geschwindigkeit v, respektive das Geschwindigkeitsquadrat v² den zeitabhängigen Entwicklungszustand. Es wird nun gezeigt, daß das Geschwindigkeitsverhältnis α = v/c allgemein an die elektrische Elementarladung, respektive an das Verhältnis von elektrischer Energie zur Gesamt-Energie gekoppelt ist. α ist kein Zufall.

Phänomenologisch ist E_kin im Bild des Elementarkörpers jedoch die Differenz-Energie, die aus der Reduktion des Elementarkörper-Entwicklungszustands resultiert. In Kombination mit der Berücksichtigung der überlagerten Elementarkörpergleichung [MAB] ergibt sich eine resultierende Energie ∆E [HE]. Diese Gleichung gilt für "beliebige" Ladungs-Wechselwirkungspartner A und B mit der Betragsladung IeI. Es wird auf das Vorzeichen der Ladungen verzichtet, da bei diesen Wechselwirkungen grundsätzlich komplementäre Ladungen beteiligt sind.

Erweitertes Ladungs-Prinzip

Erweitert man das obige Ladungs-Prinzip zweier Elementarkörperladungen e mit q₀ erhält man weitere Ladungs-Wechselwirkungs-Möglichkeiten. Ersetzt man im Coulombgesetz eine Elementarladung e durch q₀ folgt ein der starken Elementarkörperladung q₀ in Wechselwirkung mit der Elementarladung e äquivalenter Zusammenhang. Dieser Zusammenhang wird stringent in formalistischer Analogie zur e-e-Wechselwirkung aus dem Verhältnis von Gesamt-Energie [E1r] zu resultierender e-q₀-Wechselwirkung bestimmt. Es wird auch für e-q₀-Kombinationen auf das Vorzeichen der Ladungen verzichtet, da bei diesen Wechselwirkungen grundsätzlich komplementäre Ladungen beteiligt sind.

e-q₀-Wechselwirkung

Um eine der Gleichung [HE] entsprechende Energieberechnung für die e-q₀-Wechselwirkung zu erhalten, muß das Ladungsbild für q₀ in das Masse-Radius-Bild transformiert werden. Anschaulich "repräsentiert" q₀ die Selbst-Energie der Masse m₀. Daraus folgt, daß die daraus resultierende, äquivalente Masse m(q₀) im Verhältnis: Gesamt-Energie zu elektrischer Energie = 4/α größer ist, als bei der elektrischen Elementar-Ladung.

Zum besseren Verständnis kann man sich das im Bild der elektrischen Elementarladung e gemäß Selbst-Energie-Bestimmung mittels Coulombgesetzes verdeutlichen. Damit die elektrische Energie gleich der Ruhe-Energie des Ladungsträgers mit der Masse m₀ und dem Radius r₀ ist, muß der Objektradius um den Faktor α/4 verkleinert werden. Eine Verkleinerung des Objektradius entspricht im Bild der Elementarkörpertheorie einer Verkleinerung des ruhemasse-inhärenten Elementarkörperradius. Gemäß Masse-Radius-Konstanten-Gleichung [F1] hat das eine Massevergrößerung um den Faktor 4/α zur Folge.

Mit diesem phänomenologisch begründeten Wissen lässt sich (jetzt) eine Energie-Gleichung [Eq0e] für die Wechselwirkung einer starken Elementarkörperladung q₀ mit einer elektrischen Elementarladung e im Bild zweier wechselwirkender Elementarkörper A und B aufstellen. Wie übertragen hier (willkürlich) die starke Ladung q₀ auf A.

Als weitere Möglichkeit existiert die q₀-q₀-Wechselwirkung. In diesem Fall sind nicht einmal "Zwischenrechnungen" notwendig, da die Gesamt-Energie der elektrischen Energie (der Ladungen q₀,q₀) entspricht. Somit folgt im transformierten Elementarkörperbild:

Gleichungs-Überblick des erweiterten Ladungsprinzips

Proton-Elektron-Wechselwirkungen

In der vorliegend stringent masse-radius-gekoppelten Objekt-Theorie lässt sich sowohl die Grundzustandsenergie der Proton-Elektron-Wechselwirkung, die zum H-Atom führt (Rydberg-Energie) als auch die Massendifferenz zwischen »Neutron« und »Proton+Elektron« einfachst formal analytisch und näherungsfrei in sehr guter Übereinstimmung mit den Meßwerten berechnen. Als dritte energetische Möglichkeit folgen 2 Pionen. Die aufgeführten Sachverhalte sind deterministisch und eindeutig.

Um die fundamentale Bedeutung der resultierenden Gleichungen bewerten zu können, folgen als "Paradebeispiele" die materiebildenden Proton-Elektron-Wechselwirkungen, die je nach Ladungs-Wechselwirkungspartner zu Wasserstoff-Atom, respektive zur Rydberg-Energie, sowie zu Neutron- und Pionen-Bildung führen. Wie wir sehen werden entstehen 2 Pionen. Das ist auf Grund der Ladungs-Erhaltung zwingend und ergibt sich "zwanglos" aus der q₀-q₀-Elektron-Proton-Wechselwirkung. Diese Ergebnisse sind in Anbetracht des angewandten phänomenologisch begründeten Minimal-Formalismus - offensichtlich ohne Näherungen und ohne freie Parameter - im Vergleich mit den experimentellen Masse-, respektive Energie-Werten als überwältigend zu bezeichnen.

Aus der "bekannten" e-e-Proton-Elektron-Wechselwirkung entsteht das Wasserstoff-Atom. Die Grundzustands-Energie ∆E_ee (Rydberg-Energie E_Ry) ergibt sich gemäß Gleichung [Eee]. Es wurden zur Berechnung folgende Werte verwendet:

m_A  = m_e = 9,10938356e-31  kg : Elektronenmasse                       m_B  = m_p = 1,672621898e-27  kg  : Protonenmasse

c: 2,99792458e+08 m/s      α: 0,0072973525664 ►  2,6626031711955e-5  : ( 1- √( 1 - α² ) )       0,99945567942486 : 1/(1 + m_e/m_p)

Rydberg-Energie

∆m = 2,4241471236633e-35 kg       ∆E_ee =    2,1787147814124e-18 J      ~    13,5984681909  eV

Vergleich mit experimentell bestimmter Rydberg-Energie E_Ry(exp)= 13,59843400 eV

∆E_ee / E_Ry(exp) ~ 1,00000251433

Randnotizen Gemäß des relativistischen Ansatzes für die kinetische Energie, ergibt sich in Abhängigkeit von v/c = α und der Elektronenmasse me = 9,10938291 10-31 [kg] eine nur Elektronenmasse abhängige Rydberg-Energie von ERy(relativistisch) =  13,60623594922 [eV]. Die experimentell gemessene Rydberg-Energie ERy(exp) beträgt: 13,59843400* [eV]. * Die Literaturangaben zum Grundzustand in Hinblick auf die Ionisierungsenergie sind "etwas ungenau". Siehe exemplarisch folgende Quellen:  13.598434005136 eV  http://physics.nist.gov/PhysRefData/ASD/ionEnergy.html , ..., (falls nicht voreingestellt wähle INFORMATION Ground States & Ionization Energies) Spectra: wähle H für Hydrogen... 13,598434005136 eV ..."Experimental Ionization Energy is 13,59844 eV..." und umfangreiche Übersicht theoretisch verschieden berechneter Ionisierungsenergien …  http://cccbdb.nist.gov/ie2.asp?casno=12385136  13,598433 eV  Seite 1763  http://www.nist.gov/data/PDFfiles/jpcrd690.pdf  13,598433 eV http://physics.nist.gov/PhysRefData/Handbook/Tables/hydrogentable1.htm   Es ist es mehrfach fragwürdig, warum der theoretische Rydberg-Energie-Wert auf einen klassischen Ansatz, siehe [H4], bezogen wird, der nachweislich formal und phänomenologisch falsch ist. Das daraus resultierende konstruierte Problem im Rahmen des "klassischen" Wasserstoff-Modells hat weitreichende Konsequenzen, da die QED die klassische Rydberg-Energie als Energie-Maßstab adaptiert. Obwohl also die Quantenelektrodynamik (QED) "Dinge", wie realphysikalische Eigenschaften des Elektrons, determinierte Kreisbahnen und anderes, "semi-klassisches Zeug" vehement ablehnt, übernimmt sie inkonsequenterweise den theoretischen Rydberg-Energie-Wert (CODATA), der sich aus dem einstigen himmelsmechanisch-analogen Planetenmodell der Proton-Elektron-Wechselwirkung als nur Elektronenmasse-abhängig, klassisch und somit falsch berechnete kinetische Energie in 1.Taylorreihen-Näherung des Elektrons ergibt. Die vermeintliche "Schwerpunktkorrektur" ( f(me)μ  = 1 / ( 1 + me/mp) ) auf Grund der Massenwerte im Weltbild eines himmelsmechanischen kreisenden (elektrisch geladenen) Elektrons um ein (elektrisch geladenes) Proton mit einem gemeinsamen, Protonen nahen Schwerpunkt (Stichwort : reduzierte Elektronenmasse, Faktor : f(me)μ  ≈ 0,99945568) gehört in die Kategorie Epizykeltheorie. Durch diese "Maßnahme" wird zwar die Diskrepanz zwischen Theorie und Meßwert rechnerisch deutlich verbessert, aber warum sollten zwei (betragsmäßig) gleich starke Ladungen eine Masse basierende Korrektur "erleiden"? Wie wechselwirkt eine elektrische Zentripetalkraft mit einer mechanischen (masse-abhängigen) Zentrifugalkraft? Dazu fehlt in der herrschenden Physik jedwede Phänomenologie. Das überhaupt der Ansatz: elektrische Zentripetalkraft wirkt auf masse-abhängige Zentrifugalkraft, formal möglich ist, liegt daran, daß, wie oben gezeigt, die elektrische Ladung auf einem skalierten Masse-Radius-Produkt basiert und die Masse-Radius-Konstanten-Gleichung [F1]  basierende Überlagerung zweier Elementarkörper formal die gleiche Korrektur aufweist, wie die "himmelsmechanisch begründete" Schwerpunktkorrektur. Des Weiteren bleibt im Rahmen der übergeordneten Feststellung, daß beschleunigte Ladungen gemäß Annahme der herrschenden Physik stetig Energie abstrahlen, die propagierte Proton-Elektron-Wechselwirkung ein Mysterium. Da hilft auch der Realphysik befreite Formalismus der QED nichts. Die an sich schon aussichtslose Situation wird noch sinnfreier, wenn man sich anschaut, wie im Rahmen der Quantenelektrodynamik die elektrische Ladung "verstanden" wird. Postulat der QED: Das Elektron ist von einer „Wolke“ aus virtuellen Photonen und virtuellen Elektron-Positron-Paaren umgeben. Was man als Elektronenladung gemäß QED mißt, ist die abgeschirmte Ladung. Die Ladung eines nackten Elektrons (d.h. eines Elektrons ohne Vakuumpolarisationswolke) wird QED basierend als unendlich berechnet. Erst die Subtraktion der gleichfalls unendlichen Ladung der abschirmenden Wolke ergibt die gemessene elektrische Elementar-Ladung. Am Rande bemerkt: Im Rahmen der Mathematik der QFT hat (schon) das Vakuum eine unendlich große Ladung (, die wieder verschwinden muß ...). Hintergründe: Bereits in der klassischen Elektrodynamik von Maxwell begegnet man Divergenzen. Betrachtet man ein Elektron ohne sein eigenes elektromagnetisches Feld, so spricht man von einer rein mechanischen Masse des Elektrons. Nach Lorentz setzt sich entsprechend dieser Überlegung die experimentelle Masse des Elektrons aus der mechanischen Masse plus der trägen Masse des elektromagnetischen Eigenfeldes des Elektrons zusammen. Jedoch die Energie dieses Eigenfeldes (klassische Selbstenergie) des punktförmigen Elektrons, welcher einer rein elektromagnetischen Masse des Elektrons entsprechen würde, divergiert in der Maxwell-Theorie. Die Frage nach der Natur oder Endlichkeit einer rein mechanischen Masse des Elektrons hat in der Maxwell-Theorie keinen Sinn, denn es existiert kein entsprechender mathematischer Ausdruck in der Theorie. Auf Grund der Divergenz auch bei kleinen Raum-Zeitabständen, ist auch der Begriff einer rein elektromagnetischen Masse des Elektrons im Rahmen der Maxwell-Theorie nicht sinnvoll. Es wird, obwohl es sich um eine nichtstörungstheoretische Berechnung handelt, oft argumentiert, daß in dieser Unendlichkeit der klassischen Maxwell-Theorie eine Ursache der UV-Divergenzen zu suchen sei, welche in der Störungstheorie der quantisierten Elektrodynamik auftreten. Allerdings sollte man dabei nicht die Aussagen der Störungstheorie der QED, sondern vielmehr eine nichtstörungstheoretische Berechnung der Selbstenergie des Elektrons in der QED mit dem klassischen Resultat vergleichen. Jedoch gerade dieser Punkt ist nicht genügend erforscht. Es ist unklar, ob die QED in ihrer exakten, d.h. nichtstörungstheoretischen Lösung des Problems der rein elektromagnetischen Masse des Elektrons endlich ist oder divergiert. Dennoch gibt es einen wesentlichen Zusammenhang zwischen den UV-Divergenzen der klassischen Theorie und den UV-Divergenzen in der Störungstheorie der QED. Sowohl in der klassischen Elektrodynamik als auch in der QED ist die rein elektromagnetische Masse ebenso wie die rein mechanische Masse des Elektrons eine physikalisch nicht messbare Größe. Einzig die experimentelle Masse m des Elektrons hat physikalische Bedeutung. Ebenso verhält es sich mit der nicht beobachtbaren, so genannten nackten Ladung des Elektrons. Die nackte Ladung entspricht einer Ladung, welche das Elektron hätte, wenn das elektromagnetische Feld des Elektrons abgeschaltet würde. Die grundlegende Feststellung der Nichtbeobachtbarkeit dieser unendlichen Größen erlaubt es, eine unendliche Skalentransformation der Masse und der Ladung vorzunehmen und so die QED zu renormieren. Im Ergebnis dieser Prozedur erhält man endliche, physikalisch beobachtbare Größen e und m. Ganz allgemein ist festzustellen, daß die Ultraviolett-Divergenzen der QFT eine Konsequenz des verwendeten Konzepts lokaler Wechselwirkungen punktförmiger Teilchen sind. Es wird aber allgemein angenommen, daß die den Theorien zugrunde liegende Minkowski-Raum-Zeit im Bereich der Planck-Länge ihre Gültigkeit verliert und Einflüsse der Quantengravitation wesentlich werden. Die Divergenzen könnten dann irrelevant werden. In diesem Zusammenhang ist es erwähnenswert, daß eine Berücksichtigung der klassischen Gravitationstheorie von Einstein in der klassischen Maxwell-Theorie bereits eine endliche Selbstenergie des Elektrons ergibt. Das elektrische Eigenfeld krümmt den Minkowski-Raum zu einer »Reissner-Nordström-Raum-Zeit«. Das theoretische Ergebnis ist eine endliche Selbstenergie des klassischen Elektrons. Deshalb ist in diesem Zugang auch die rein mechanische Masse eine endliche Größe. Einen etwas anderen Aspekt der Renormierungsproblematik stellt die unendliche Ladung Q und Energie E (Masse) des Vakuums der QED dar. Ebenso wie im Fall der Selbstenergie und der nackten Ladung des Elektrons sind diese Größen physikalisch nicht beobachtbar. Von der unendlichen Ladung und Energie des Vakuums des Dirac- und des Photonenfeldes wird eine unendliche Ladung und Energie subtrahiert. Das Resultat solch einer Umskalierung (Renormierung) ist, daß das Vakuum die physikalisch sinnvollen Werte E = 0 und Q = 0 erhält. Mathematisch findet diese Art der Renormierung seine Umsetzung in der so genannten Normalordnung. Bindet man den Normalordnungsoperator bereits zu Beginn in die Lagrangedichte der Theorie ein, dann ergeben sich keine unendlichen Werte des Vakuumzustandes. "QED-Analoges" SM-Postulat: Wie das Elektron ist auch ein Quark von einer Wolke virtueller Teilchen umgeben, und zwar von Gluonen und Quark-Antiquark-Paaren. Die Farbladung eines Quarks wird durch die Farbladungen der Quark-Antiquark-Paare in der Wolke teilweise kompensiert. Anders als die elektrisch neutralen virtuellen Photonen in der Umgebung eines Elektrons haben die virtuellen Gluonen in der Umgebung eines Quarks ihre eigenen Farbladungen und können daher in Paare von Gluonen übergehen (Selbstkopplung). Als Folge dieser zusätzlichen Beiträge wird im Falle der QCD die Farbladung des Quarks nicht abgeschirmt, sondern erhöht (antiscreening). [Es gibt keine erklärende Phänomenologie zum antiscreening!]  Des Weiteren Die schlechteste skalenübergreifende theoretische Voraussage aller Zeiten   Die „gemessene“ Stärke der Vakuumenergie(dichte) stellt eines der größten Probleme der modernen Physik dar, da die experimentell gefundenen und die theoretisch vorhergesagten Werte extrem voneinander abweichen. Aufgrund von Beobachtungen wird die Energiedichte des Vakuums auf einen Wert der Größenordnung 10−9 J/m3 geschätzt. Dieser Wert ist etwa um den Faktor 10120 niedriger als in den theoretischen Berechnungen des Standardmodells. Die von der Standardtheorie vorhergesagte, in unserem Universum aber nicht vorhandene, ungeheuer große Vakuumenergiedichte, "findet" eine plausible Erklärung in der Elementarkörpertheorie. Elementarkörpertheorie basierende Skalierung der Vakuumenergie Der Vergleich des Masse-Radius-Produktes des Universums mit dem konstanten Masse-Radius-Produkt der Elementarkörper gemäß Masse-Radius-Konstanten-Gleichung [F1] : FEK=m0r0= 2h/πc offenbart und ermittelt den quantenfeldtheoriebasierenden "Rechenfehler".  rUnimUni /(m0r0)  = rUnimUni /(mGrG)  =  rUnimUni /(2h/πc) ~ 6,60 10120  [UNIVE] mG = 2 mPlanck :Planckmasse     rG = 2 rPlanck : Planck-Länge allgemein : Die enorme Diskrepanz zwischen Quantenfeldtheorie (QFT) und (experimenteller) Realphysik kommt daher, daß im Rahmen der herrschenden Physik - QFT basierend -  nicht verstanden wird, daß eine Raum-Vergrößerung elementarer Strukturen eine äquivalente Masse-Verkleinerung zur Folge hat, was sich durch die effektive Masse mittels Gravitations-Energie qualitativ und quantitativ Elementarkörper basierend exakt berechnen lässt. Details und Hintergründe finden sich in den Kapiteln: Gravitation   Urknall&Universum    3K-Hintergrundstrahlung   Der mathematische „Weg“ einer konstruierten Divergenz Fassen wir noch einmal zusammen: Auch ohne mathematische Konkretisierung lässt sich die Vorgehensweise qualitativ verstehen. Es wird ein punktförmiges Elektron als strukturloses (elementares) Teilchen postuliert, welches im Ergebnis eine unendlich große Ladung besitzt. Trick: Durch die postulierte Polarisation des Vakuums (spontane Bildung von virtuellen Elektron-Positron-Paaren und virtuellen Photonen) wird die unendliche Ladung des Elektrons abgeschirmt und es ergibt sich die endliche beobachtbare elektrische Ladung. In diesem Zusammenhang kommt es zu einer Ergebnis orientierten Verselbständigung der Mathematik. Es werden als erstes die konstruierten Singularitäten abgespalten (Regularisierung) und dann renormiert (endlich gemacht). Der theoretische Erfolg ist somit selbstprophetisch, daß Ergebnis war bekannt. Statt unverstandene, Phänomenologie befreite Grössen bzw. Begriffe wie Ladung und Masse (bestenfalls) auf primäre Begriffe zu reduzieren, werden weitere willküraffine Theorie-Konstrukte postuliert. Ausser einer fragwürdigen, Realphysik befreiten mathematischen "Struktur", die mal richtige und mal (sehr) falsche Voraussagen liefert, bleibt erkenntnistheoretisch "Nichts". Die Divergenzproblematiken, sowohl klassischer als auch quantenfeldtheoretischer Betrachtungen, finden also ihre theoriebeladene Ursache in den jeweiligen Denkmodellen. Dort wird die innere Struktur der Energieträger (Gravitation, (elektrische) Ladung) schlicht nicht erfasst. Berücksichtigt man jedoch die endliche, realphysikalisch orientierte, phänomenologische Natur der Objekte, lösen sich die "Unendlichkeiten" plausibel auf.  Impulsmasse-Inversion► Da die QED ein "Vorbild" für die Quantenchromodynamik (QCD) war (ist), drängt sich zur Ausgestaltung der Verwirrung die Frage auf, was im Standardmodell der Teilchenphysik (SM) denn nun als punktförmig, respektive strukturlos verstanden wird. Ist ein Elektron umgeben von virtuellen Photonen und virtuellen Elektron-Positronen-Paaren punktförmig und ohne Struktur? Man könnte, nein man muß im guten Glauben an minimalistische Wissenschaftsstandards zu der Erkenntnis kommen, daß SM-Physiker nicht wissen, wie die elektrische Ladung QED basierend "verstanden" wird, denn "alles andere" führt erkenntnistheoretisch geradlinig in eine pathologische Situation. Denn losgelöst von der Tatsache, daß dieses mathematische moderne QFT-Theater insgesamt haltlos ist, ist ein Konstrukt aus Theorieobjekten (virtuelle was auch immer...) und einer realphysikalisch vorhandenen Masse und realphysikalisch meßbaren Ladung weder Punkt noch strukturlos!    Vergleich: Elementarkörpertheorie und "herrschende Physik" Bedingt durch die Konstruktion der Masse-Radius-Konstanten-Gleichung mittels Compton-Wellenlänge "genügen" (alle) Photonen Gleichung [F1]. Die Masse-Radius-Konstanten-Gleichung bildet das gesamte Strahlungsspektrum ab. Auch das Elektron lässt sich, wie hier eindrucksvoll "vorgeführt", als Elementarkörper mit einem Elektronenmasse me inhärenten Elektronen-Ruhe-Radius re "erfassen". In dem Zusammenhang sind nicht die "typischen" energieabhängigen Elektronenradien kleiner als 10-18 [m] in Verbindung mit Teilchenbeschleunigern "falsch", sondern die von der Elementarteilchenphysik resultierenden Schlußfolgerungen bezüglich ruhender Elektronen. Die Elementarkörpertheorie „beschreibt“ konsistent sowohl das Verhalten bei „konventionellen“ Streu-Energien der Streu-Partner des Elektrons als auch hochenergetisch im Teilchenbeschleuniger. In dem Zusammenhang gibt es die größten emotionalen Ausbrüche und eine methodische Plausibilitäts-Verweigerung der Standardphysiker und deren Anhänger. Zur Erinnerung:  Was ist eine physikalische Gleichung? Eine physikalische Gleichung besteht aus maßgebenden Größen (Ladung, Masse, Radius,...), möglicherweise Naturkonstanten, Koeffizienten und Rechenvorschriften. Der Sinn einer physikalischen Gleichung besteht darin, in Abhängigkeit der vorkommenden Gleichungsbestandteile eine qualitative und quantitative Aussage zu treffen. Nun zu behaupten der klassische Elektronenradius re(klassisch), respektive der Elektronenmasse inhärente Elektronenradius re käme zwar in allen Gleichungen zur Streuung an Elektronen vor (Ausnahme Teilchenbeschleuniger), hätte aber keine "maßgebende" Bedeutung, sondern sei nichts weiter als eine Rechengrösse ist irreal und interdisziplinär grotesk. Der klassische Elektronenradius ist keine abstrakte Rechengrösse, sondern der - bedingt durch das Verhältnis von elektrischer Energie zur Ruhe-Energie des Elektrons - skalierte Wechselwirkungsradius r, der ausnahmslos bei allen Streu-Experimenten an Elektronen in Erscheinung tritt, auch im Teilchenbeschleuniger.     Compton-Streuung - exemplarisch zur Verdeutlichung   Es ist bzw. war eine spannende Frage, warum Teilchenphysiker, die grundsätzlich "relativistisch-bewegte" Elektronen in die Messung "schicken", glauben zu messen, daß auch das ruhende Elektron einen Radius kleiner als 10 -18 [m] besitzt und theoretisch als »Punkt ohne Struktur« behandelt werden kann. Der vermeintliche Widerspruch zwischen experimenteller Wirklichkeit des Elektronenradius (Stichworte: Møller-Streuung, Bethe-Bloch-Sternheimer-, Klein-Nishina-Gleichung,  Compton-Streuung, Elektron-Positron-Paarbildung, Photoelektrischer Effekt) und "Teilchenbeschleuniger-Befund", resultierend aus dem quantenfeldtheoriebasierenden Standardmodells der Teilchenphysik wird erörtert und letztendlich aufgelöst. Eine ausführliche Betrachtung findet sich exemplarisch im Kapitel Elektronenradius.   "Ist die Elementarkörpertheorie relativistisch?" Es ist leicht verständlich, daß r(t) und m(t) durch einfache mathematische Umformung inertialsystembefreite, radialsymmetrische, dynamische, (wenn man so will) "relativistische" Faktoren ergeben. Exemplarisch für r(t) folgt: Aus Sicht der Realphysik orientierten Elementarkörpertheorie bleibt von der Relativitätstheorie nur der Lorentzfaktor γSRT als statischer Fall einer Elementarkörpertheorie basierenden allgemein gültigen Formulierung γdyn übrig: γSRT = γdyn = Der Faktor γdyn ist inertialsystembefreit und wirkt radialsymmetrisch. γdyn hat eine erhebliche Bedeutung für die Realphysik (insbesondere im Teilchenbeschleuniger), "später" mehr dazu.    [Historischer] Hintergrund Das Verständigungs- und Interpretations-Problem begann bzw. beginnt - wie so oft - mit einem Realphysik befreiten Formalismus. Die beobachtbare Invarianz der (Vakuum-)Lichtgeschwindigkeit ist keineswegs "direkt" mit der Speziellen Relativitätstheorie (SRT) verbunden, wie suggeriert wird. Das historisch viel zitierte Michelson-Morley-Experiment war eindimensional konzipiert und sagt gar nichts über Masse behaftete Teilchen im Sinne der herrschenden Physik aus und behandelt auch keine transversalen Komponenten. Die mathematische Invarianz der transversalen Komponenten ist lediglich eine formale Konsequenz der geradlinig gleichförmig bewegten Beobachter bezüglich kräftefreier Teilchen in einem mathematischen Denkmodell. Mit anderen Worten, daß gesamte Konstrukt der Lorentztransformation(en) ist an Inertialsysteme gebunden. Phänomenologisch sagt die SRT schlicht nichts über die Invarianz der Lichtgeschwindigkeit. Mit anderen Worten: Bevor hier Mißverständnisse aufkommen. Es wird nicht behauptet, das die Mathematik der Relativitätstheorie falsch ist. Wie könnte auch eine axiomatisch begründete These falsch sein? Doch das mathematische Konstrukt besitzt - außer der zu Grunde liegenden beobachtbaren Invarianz der [Vakuum-]Lichtgeschwindigkeit - keine realphysikalische Basis. Es existieren zwar Beobachtungen aber es existiert schlicht keine Phänomenologie zur Mathematik der SRT. Die inertialsystembehaftete »Relativität der Beobachter« ist eine "heikle Sache", da es in der Natur nur dann zu messbaren Systemänderungen kommt, wenn Energie ausgetauscht wird. Energieaustausch bedeutet aber grundsätzlich, daß "Kräfte" wirkten oder weniger mystisch ausgedrückt, daß Beschleunigungen auftraten. Mit der Beschleunigung "verabschieden" sich das Inertialsystem und folgerichtig gleichfalls die Lorentztransformationen. Die Mathematik der SRT ist nicht falsch sondern schon "per Definition" nicht dynamisch. Physik bedeutet Wechselwirkung und Energieaustausch. Koordinatensysteme und Koordinatentransformationen "sind" keine physikalischen Vorgänge, sondern Mathematik. Es wird nicht geklärt, wie die Energiedifferenz und die „Struktur der Energiespeicherung“ über Koordinatentransformationen erzeugt wird oder „verschwindet“. Gemäß Relativitätstheorie gilt: Der Energieinhalt eines Teilchens ist abhängig von der Geschwindigkeit dieses Teilchens und resultiert aus einer Beobachtung, all das relativ aus Sicht eines Inertialsystem behafteten Beobachters. Wenn sich die Geschwindigkeit ändert, dann ändert sich auch der Energieinhalt. Dies bedeutet: Durch den veränderten Energieinhalt muß sich zwangsläufig auch die innere Struktur der Teilchen ändern, denn die Energie wird „irgendwie“ und „irgendwo“ gespeichert und ist abrufbar. Phänomene wie die Änderung des Massenwertes in Abhängigkeit der Geschwindigkeit können mit der Relativitätstheorie nicht erklärt werden. Die Relativitätstheorie liefert keine physikalische Rechtfertigung, die erklärt, warum und wie Masse realphysikalisch größer oder kleiner wird.

Aus der e-Proton-q₀-Elektron-Wechselwirkung entsteht das Neutron. Die Gesamt-Masse des Neutrons m_n ergibt sich aus:

m_n = m_p + m_e + ∆m ( : Gleichung [mq0e] )         [mn1]

Es wurden zur Berechnung folgende Werte verwendet:

m_A  = m_e = 9,10938356e-31  kg : Elektronenmasse

_q0m_A =   (4/α) · m_e =  4,99325391071e-28 kg

m_B  = m_p = 1,672621898e-27  kg  : Protonenmasse

c: 2,99792458e+08 m/s      α: 0,0072973525664 ►  0,00365535710097  : ( 1- √( 1 - α ) )       0,77010243592 : 1/(1 + _q0m_e/m_p)

∆m = 1,405600680072e-30 kg       ∆E_ee =    1,263290890450e-13 J      ~    0,78848416 MeV

m_n(e-Proton-s-Elektron-Wechselwirkung) =  m_p + m_e + ∆m  = 1,6749384370361e-27  kg

Vergleich mit experimentell bestimmter Neutronenmasse m_n(exp) (1,674927351e-27 kg)

m_n(e-Proton-s-Elektron-Wechselwirkung) / m_n(exp) ~ 1,000006619

Unter Berücksichtigung des phänomenologisch begründeten, näherungsfreien Lösungsweges, in formal-analytischer Gestalt der Gleichung(en) : m_n = m_p + m_e + ∆m [mq0e], ist das "theoretische" Ergebnis der Elementarkörpertheorie basierenden Neutronenmasse-Berechnung gemäß ladungsabhängiger Proton-Elektron-Wechselwirkung als sensationell zu bezeichnen.

"Ungeliebter" Sachverhalt

Es folgt die Erwähnung eines Sachverhaltes, der "gerne" von der herrschenden Physik bei der "Beschreibung der Neutronensynthese", respektive bei dem Zerfall des Neutrons unerwähnt bleibt. Legt man die in der Literatur angegebene maximale kinetische Energie (~ 0,78 MeV) des bei dem Zerfall des Neutrons emittierten Elektrons zu Grunde, so ergibt sich die Massendifferenz des Neutrons zum Elektron und Proton direkt aus der relativistischen (kinetischen) Energie des Elektrons.

Das ist nur dann als triviale Aussage zu verstehen, wenn man das Neutron Elementarkörper basierend aus einer direkten Proton-Elektron-Wechselwirkung (wie oben beschrieben) "gewinnt". Im Rahmen des Standardmodells der Teilchenphysik haben wir jedoch eine postulierte Quark-Umwandlung und postulierte Neutrino-Emission vorliegen. 

Das SM liefert - im Vergleich zur Elementarkörpertheorie -  keine Möglichkeit etwas "Konkretes" zum Neutronenzerfall  formal-analytisch bzw. näherungsfrei zu berechnen. Mittelungen über freie Parameter, variable Kopplungskonstanten und postulierte Theorieobjekte und deren gleichfalls postulierte Wechselwirkungen sind zwar nachvollziehbar aber ohne (direkten) Existenzbeweis. Exemplarisch wird in den Kapiteln Neutrinos und Standardmodell (formal) logisch begründet, warum Quarks, Neutrinos, W-Bosonen und die Schwache Wechselwirkung nichts weiter als "epizyklische" Fantasien sind.

Vorgeschmack

Bedenke: Ein Experiment braucht zu seiner Konzeption eine konkrete Fragestellung. Ist die Fragestellung das Ergebnis eines mathematischen Formalismus der auf abstrakte Symmetriebeziehungen baut, so ist das Versuchsergebnis entsprechend theoriebeladen. Wenn dann noch die messbaren Ergebnisse vorselektiert und nur indirekt mit den postulierten Theorieobjekten „verbunden“ sind, ist der Interpretations-Beliebigkeit nichts mehr entgegenzusetzen. Die so theorieinduzierte, „erfundene“ Wissenschaft ist dann nichts weiter als ein dogmatischer Einigungsprozess ohne realphysikalisch basierenden Hintergrund.

Was ist und was darf sein?

Das einzige realobjekt-fassbare Argument für die Substruktur des Protons wäre bei genauer Betrachtung das magnetische Moment. 

Wink mit dem Zaunpfahl: Wird von dem experimentellen Wert des magnetischen Momentes des Protons der "theoretische" Erwartungswert subtrahiert und die Differenz mit dem experimentellen Wert des magnetischen Moments des Elektrons minus dem theoretischen Wert des magnetischen Moments des Elektrons verglichen, folgt, daß diese "größenordnungs-ähnlich" (1/1.18) sind.

∆μ (p)   =  1,41061e-26 J/T    -    5,0507837e-27  J/T    ~    9,0553e-27  J/T  

∆μ(e)    =  9,28477e-24 J/T      -  9,27401e-24      J/T    ~   1,075463e-26  J/T  

∆μ(e) / ∆μ (p)   ~ 1,18

Mit anderen Worten: "Verkörpert" man das magnetische Feld in einer "energetischen Analogie" so resultieren das messtechnisch erfasste magnetische Moment des Protons und des Elektrons aus der jeweiligen energetischen Überlagerung mit dem Magnetfeld. Das Magnetfeld selbst als „Energiegeber“ ist in Wechselwirkung mit Elektron und Proton und liefert einen messungsinhärenten, gekoppelten, "teilchenspezifischen" Beitrag in der Größenordnung von 1e-26 Joule/Tesla zum gemessenen magnetischen Moment des zu "untersuchenden" Objektes. Das bedeutet: Der ganze mathematische QFT-Zauber um vermeintlich anomale (intrinsische) magnetische Momente und deren teils „leptonischen“ QED-Korrekturen sind theorieinduziert, oder schlichter formuliert - im wahrsten Sinne des Wortes - gegenstandslos. Des Weiteren folgt daraus: Das experimentell bestimmte magnetische Moment des Protons ist nunmehr ohne Substruktur plausibel. 

Die  elementarkörperbasierende denkmodell-analytische „Bestandsaufnahme“ ist in sehr guter Übereinstimmung mit dem gemessenen magnetischen Moment des Neutrons. Ergebnis: Das neutrale Neutron besitzt kein eigenes magnetisches Moment, so wie es im Rahmen semiklassischer und elementarkörper-basierender Grundlage für ungeladene Objekte gilt:

                  ∆μ_Bn    =                        μ_Bn(exp)               -    μ_Bn(th)

                                               9,6623650e-27 J/Tesla    -   0   J/Tesla

μ_Bn(exp)  =  ∆μ_Bn  =   9,6623650e-27 J/Tesla    -   0   J/Tesla       =     9,6623650e-27 J/Tesla         

                                                                                    [CODATA 2014]

Konsistente Annahme: Der gemessene Wert μ_Bn(exp)  =  ∆μ_Bn   ~ 9,66237e-27 J/Tesla ist „nichts weiter“ als der messungsinhärente Beitrag des Magnetfeldes,  den das Neutron, welches gemäß Elementarkörper basierender materiebildender Ladungswechselwirkung aus Elektron und Proton entstanden ist, im Magnetfeld „ induziert“.

"Beweis"-Führung: Wenn die Annahme zutrifft, dann muß sich das magnetische Moment des Neutrons (μ_Bn(exp)  =  ∆μ_Bn) aus den messungsinhärenten Magnetfeldbeiträgen von Elektron und Proton (∆μ_Be und ∆μ_Bp) berechnen lassen. Eine "einfache" Möglichkeit die drei Größen ∆μ_Bn, ∆μ_Be und ∆μ_Bp ohne explizite Kenntnis der Magnetfeldverkörperung zu verbinden ist : (∆μ_Bn)² mit ∆μ_Be · ∆μ_Bp gleichzusetzen. Hier gilt zu berücksichtigen, daß das Neutron aus der q₀-Elektron und e-Proton Ladungswechselwirkung zusammengesetzt ist. Das lässt sich durch den Faktor 1 + (e/q₀) = 1 + (√α/2) ausdrücken. Das resultierende - konsistent phänomenologisch begründete - Ergebnis [μn] sollte Alle aufhorchen lassen.

                            ∆μ_Bp         ~          ∆μ_Bn                ~      ∆μ_Be  [ ! ]

                            9,055284175e-27    ~      9,6623650e-27              ~ 1,075462794596e-26

                                        1                :           1,06704161                 :        1,18766322

: additive  [Joule/Tesla] - Magnet - Beiträge für Proton, Neutron und Elektron stammen aus dem "Feld" selbst.

Vorliegende experimentell gestützte Analyse demontiert die Annahme substrukturierter Protonen und Neutronen.

Magnetische Moment des Myons Das Myon wird vom Standardmodell als strukturloses Lepton mit einer mittleren Lebensdauer von ~ 2,19698e-6s  betrachtet. Das "anomale" magnetische Moment des Myons wird im Standardmodell wie folgt "berechnet". Massenabhängige QED-Beiträge: In dieser Klasse sind Schleifenbeiträge mit virtuellen Photonen und anderen Leptonen zusammenfasst. Sie treten erst ab dem Zweischleifenniveau auf. Beim Myon kann man zwischen Schleifeneinsetzungen mit dem leichteren Elektron und dem schwereren Tauon unterscheiden. Erstere führen auf große Logarithmen der Form log(mµ/me), während letztere vergleichsweise geringe Korrekturen aufbringen, die bei der Präzision des Brookhaven-Experiments jedoch relevant sind. Die Ungenauigkeiten dieser Klasse von Beiträgen stammen aus der Ungenauigkeit der Massenverhältnisse mµ/me und mµ/mτ. Insgesamt stellen die QED-Beiträge die größten Korrekturen dar. Zum heutigen Zeitpunkt sind sie auf Dreischleifenniveau analytisch und auf Vierschleifenniveau numerisch bekannt. Hadronische Vakuumpolarisation: Da Quarks keine freien Teilchen sind, sondern hadronisieren, lassen sich ihre Beiträge nicht durch eine Schleifenentwicklung ermitteln. Im Falle der Vakuumpolarisation kann man sich allerdings behelfen und die relevante Photon-Selbstenergiefunktion aus Messungen von e +e − → γ* → hadrons bestimmen. Hadronische Photon-Photon-Streuung: Im Gegensatz zur Vakuumpolarisation kann sich die hadronische Photon-Photon-Streuung nicht auf experimentelle Daten berufen. Hier muss man sich daher auf effektive Niedrigenergiebeschreibungen der QCD wie die Chirale Störungstheorie stützen, in denen der Hauptbeitrag zu dieser Klasse von Diagrammen durch den Austausch von π0 und anderen Mesonen beschrieben wird. Ingesamt sind die hadronischen Beiträge für den Großteil der Ungenauigkeit des theoretischen Ergebnisses verantwortlich. Elektroschwache Beiträge: Aufgrund der hohen Masse der W± -, Z0 - und Higgsbosonen sind diese Beiträge stark unterdrückt, jedoch beim Brookhaven-Experiment wegen dessen hoher Präzision erstmals nicht vernachlässigbar. Generell lässt sich diese Klasse von Diagrammen in bosonische Beiträge und Beiträge mit geschlossenen Fermionschleifen unterteilen. Letztere sind besonders kritisch, da hier Auslöschungen mit den verwandten Quarkschleifenbeiträgen zur Erhaltung der Anomaliefreiheit in der SU(3)C x SU(2)L x U(1)Y Eichtheorie stattfinden. Die Ungenauigkeit der elektroschwachen Beiträge ist hauptsächlich durch die Ungenauigkeit von sin θw und der Higgsmasse begründet. Die Abweichung zwischen Standardmodell-Vorhersage und dem Ergebnis des Brookhaven-Experimentes entspricht einer Diskrepanz von 3,2 σ. Andere Auswertungen haben eine Diskrepanz von 3,4 σ bis 3,6 σ ergeben. Theorie und Experiment zur Bestimmung des magnetischen Moments des Myons werden in http://www-com.physik.hu-berlin.de/~fjeger/gm2review.pdf nachvollziehbar beschrieben. Elementarkörper basierend ist das Myon schlicht ein instabiler Elementarkörper. Das Myon wandelt sich gemäß der inhärenten Masse-Radius-Kopplung in ein Elektron, masseabhängige Energie des Myons wandelt sich in radiusabhängige Energie des Elektrons. Da sich das Myon offensichtlich nicht spontan in ein Elektron umwandeln kann, ist die Angabe eines konkreten magnetischen Moments des Myons eine „Meß-Fiktion“. Insgesamt ist zu bemerken, daß das magnetische Moment des Myons nicht direkt gemessen wird.  „Interessanterweise“ ist bei der indirekten experimentellen Bestimmung des magnetischen Moments des relativistischen Myons im Ergebnis das magnetische Moment –anders als bei Proton, Elektron und Neutron – von dem additiven Magnetfeldbeitrag befreit. Die relativistische Bewegungsenergie kompensiert (nahezu) den Energiebeitrag des Magnetfeldes zum magnetischen Moment. Dieser Sachverhalt erschließt sich den Standardmodelldenkern nicht, da das Magnetfeld nicht als Energieträger „wahrgenommen“ wird. Konsequent weiter gedacht, stellt sich die Frage nach der effektiven Masse des Myons in den g2-Experimenten (exemplarisch am Brookhaven National Laboratory 1997-2001). Aus Sicht der Elementarkörpertheorie bestätigt somit auch die Messung des magnetischen Moments des Myons die bisherige Sicht der Dinge. Zum Mitdenken: In Verbindung mit der „ g=2 - erzeugenden“ Dirac-Gleichung gibt es ein fundamentales „Näherungs-Problem“ erster Instanz für das Myon. In der Dirac-Gleichung wird zur Berechnung von g = 2 vorausgesetzt, daß das zu beobachtende „Dirac-Teilchen“ sich langsam bewegt, daß ist im Falle der experimentellen Bestimmung des magnetischen Moments des Myons, welches sich im Speicherring mit einer relativistischen Geschwindigkeit (Ekin ~ 30 · E0 !)  bewegt definitiv nicht der Fall. Aus diesem Grunde kann die Dirac-Gleichung formal logisch für das Myon gar kein Ergebnis für g liefern. Ohne g = 2 existiert aber kein „normales“ magnetisches Moment des Myons und folgerichtig ist das „anomale“ magnetische Moment des Myons ohne („normale“) Referenz gegenstandslos. Will man also mittels Dirac-Gleichung eine Aussage über das (normale) magnetische Moment des Myons machen, dann kommen nur Experimente in Frage, in denen sich das Myon „langsam“ bewegt.

Am Beispiel der magnetischen Momente wird deutlich, wie fatal sich falsche (Substruktur-)Annahmen auf die Entwicklung der Grundlagen-Physik auswirk(t)en. Der generelle Denkfehler bei allen Messungen liegt in der methodischen Vernachlässigung der Struktur - der von „aussen“ eingebrachten - Wechselwirkungs-Energie, hier der Energie des Magnetfeldes. Im Ergebnis ist das SM am Ende und wir stehen wieder am Anfang. Es galt und gilt die Phänomenologie und Wechselwirkung des „Feldes“ denkmodell-plausibel zu gestalten, bevor eine Formalisierung erfolgt. 

Weiterführend: In dem Kapitel Spin & Magnetische Momente wird u.a. plausibel gezeigt und formal-analytisch berechnet, wie - in energetischer Analogie -  eine elektrisch geladene Hohlkugel mit konstanter Rotationsgeschwindigkeit zum ("bekannten") magnetischen Moment führt. 

Aus der Proton-Elektron-q₀-q₀-Wechselwirkung ergeben sich zwanglos 2 Pionen.

Es wurden zur Berechnung folgende Werte verwendet:

m_A  = m_e = 9,10938356e-31  kg : Elektronenmasse

_q0m_A =   (4/α) · m_e =  4,99325391071e-28 kg

m_B  = m_p = 1,672621898e-27  kg  : Protonenmasse

_q0m_B =   (4/α) · m_p =  9,16837651891e-25 kg

c: 2,99792458e+08 m/s      α: 0,0072973525664 ►  0,999455679425 : 1/(1 + _q0m_e/_q0m_p)

Pionen: ∆m = 4,99053598e-28  kg siehe [mq0q0]  ~  2m_π  (Ladungen +/- 1e) m_π(exp) * = 2,48806443e-28 kg

(∆m/2) / m_π(exp)  ~  1,00289525

*Inwieweit die stark theoriebeladene experimentelle Teilchenphysik überhaupt ruhende Pionenmassen hinreichend genau bestimmen kann, wird stark bezweifelt. Das neutrale Pion ist auf Grund der von den geladenen Pionen unterschiedlichen Masse nur im Rahmen der SM-Forderung ein „Pion“. Die Abstraktion, das Teilchen mit unterschiedlichen Massen gemäß postulierter QM-Überlagerung (Stichwort: Quarkonia) „gleich“ sind, ist innerhalb des SM eine der vielen Beliebigkeitsthesen (siehe u.a. SM-Quarkmassen-Unbestimmtheit im Prozent-Fehler-Bereich) und außerhalb des mathematischen Formalismus des SM unbegründet.

weitere Pionenbildungsmöglichkeit

primäre Elektron-Positron-Wechselwirkung

für massegleiche Wechselwirkungspartner m = m_A = m_B reduzieren sich die Gleichungen zu

q₀-q₀-Elektron-Positron

m = m_e^± = 9,10938356e-31  kg : Elektronenmasse - Positronenmasse

primäres energetisches Maximum (entspricht Schwerpunktenergie zur zeitinstabilen Materiebildung)

∆E( e⁺, e^- )    =      140,05050232093 MeV    [E2q0q0]

∆m( e⁺, e^- )         =   2,496626955355e-28   [kg]  [2q0q0]

zum Vergleich: 2,4061764315e-28 [kg]  m_π⁰  SM-theoriebeladen

∆m( e⁺, e^- ) / m_π⁰  ~ 1,037591

Fazit: Oben benannte Gleichungen zur Materiebildung bilden primär drei diskrete Möglichkeiten ab. Es gibt keinen weiteren Interpretationsspielraum gemäß phänomenologisch begründeten theoretischem Denkmodell-Ansatzes. Für die konkreten Berechnungen werden initial nur die Protonenmasse, Elektronenmasse und die Feinstrukturkonstante benötigt. Es ist leicht verständlich, daß aus den energetischen Möglichkeiten Kaskaden (...2., 3., ...n-te Misch-Generation(en)) von weiteren diskreten Energien, respektive diskreten Teilchen folgen können. Geladene Pionen können exemplarisch (folgend) mit Pionen, Elektronen, Positronen oder Protonen, Antiprotonen, wechselwirken. Die daraus resultierenden geladenen und ungeladenen (Energie-)Körper können "analog" der primären Proton-Elektron-Wechselwirkungen gleichfalls weitere "Teilchen" produzieren. Genauso gut, können aber auch neue Teilchen der n-ten Generation mit Elektron oder Proton wechselwirken. Rückblickend ohne "besondere Motivation" folgt also aus der Elementarkörper basierenden Ladungserweiterung ein "diskreter Teilchenzoo". Der Riesenunterschied zum Standardmodell der Teilchenphysik ist offensichtlich. Jedes dieser "neuen" Teilchen lässt sich näherungsfrei und einfachst berechnen.

Pionenzerfall, Myonenzerfall und Neutrinothese