Vorbetrachtungen

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. 

 

Aus praktischen Gründen werden "Zehnerpotenzen" exemplarisch wie folgt geschrieben: 1,23·10-3 = 1,23e-3. Das hat den Vorteil, daß der interessierte Leser die entsprechenden Zahlenwerte "gleich" in den "Computer" zur "Kontrolle" übernehmen kann (Copy&Paste).

Die Unsicherheiten der (CODATA)-(Masse-)Werte und der Naturkonstantenwerte sind nicht explizit benannt. Beispiel: Masse des Elektrons: 9,10938356(11)e-31 kg   Es wird hier mit dem Wert 9,10938356e-31 kg gerechnet. 

Beispiel: Feinstrukturkonstante α:   0,0072973525664    0,0072973525664(17)

 

Von weiterer fundamentaler Bedeutung ist im direkten phänomenologischen Zusammenhang zur Elementarladung e die Elementarkörperladung q0, die sich quantitativ aus dem Vergleich von elektrischer Energie zur Gesamtenergie ergibt.

 

 

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.

 

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

 

In obigen (materiebildenden) α-Funktions-Gleichungen kommen als Variablen nur die Massen mA und mB der wechselwirkenden Elementarkörper vor. Die Ladung als solche, genauer die Ladungsgröße wird implizit über den funktionalen Zusammenhang der Sommerfeldschen Feinstrukturkonstante α festgelegt.

 

Es wurden zur Berechnung folgende Werte verwendet:

mA  = me = 9,10938356e-31  kg : Elektronenmasse

q0mA =   (4/α) · me =  4,99325391071e-28 kg

mB  = mp = 1,672621898e-27  kg  : Protonenmasse

q0mB =   (4/α) · mp =  9,16837651891e-25 kg

c: 2,99792458e+08 m/s      α: 0,0072973525664 ►  0,999455679425 : 1/(1 + q0me/q0mp)

 

  

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

(∆m/2) / mπ(exp)  ~  1,00289525

 

Bemerkenswert ist die formale Tatsache, daß aus Gründen der Ladungserhaltung, aus einem Elektron und einem Proton (masse-radius-)energetisch zwei Pionen (mit unterschiedlicher Ladung) resultieren. Das "weiß" offensichtlich der Formalismus, ausgedrückt durch obige Gleichungen.

*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.

 

Das ungeladene Pion

...eine weitere Pionenbildungsmöglichkeit

primäre Elektron-Positron-Wechselwirkung

für massegleiche Wechselwirkungspartner m = mA = mB reduzieren sich die Gleichungen zu

q0-q0-Elektron-Positron

m = me± = 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]  mπ0  SM-theoriebeladen

∆m( e+, e- ) / mπ0  ~ 1,037591

 

Allgemeine materiebildende Möglichkeiten werden im Kapitel Ladungsabhängige Materiebildung detailliert erörtert.

 

Pionenzerfall, Myonenzerfall und Neutrinothese

Allgemeine Vorbetrachtungen

Teilchenphysiker benutzen generell den phänomenologisch falschen Begriff Zerfall obwohl sie Umwandlungen meinen. Zerfall würde bedeuten, die Zerfallsprodukte waren (allesamt) Bestandteile des Zerfallenden. Dem ist aber nicht so, zumindest nicht im Rahmen der theoretischen Implikationen und Postulate des Standardmodells der Teilchenphysik.  

Ein Experiment braucht zu seiner Konzeption eine konkrete Fragestellung. Ist die Fragestellung das Ergebnis eines mathematischen Formalismus 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.

Auch für Neutrinos gilt: Es gibt keinen einzigen direkten Neutrinonachweis. Es handelt sich stets um stark theoriebeladene Versuchsergebnisinterpretationen. Mit der von der "etablierten Physik" (nun) vertretenden Meinung, daß Neutrinos Masse besitzen, ändern sich die phänomenologischen Randbedingungen fundamental. 

 

Neutrino-Wechselwirkung und Elementarkörpertheorie

Neutrinos stehen nicht im Widerspruch zur Elementarkörpertheorie, wenn man unter einem Neutrino einen hochrelativistischen, somit nahe an der Lichtgeschwindigkeit bewegten Elementarkörper versteht, da dessen Masse-Radius-Verhältnis zu einem sehr kleinen Wirkungsquerschnitt führt. Diese „Elementarkörper-Neutrinos“ besitzen aber keine von anderen Elementarkörpern verschiedene Alleinstellungsmerkmale, die sie als „neue Entität“ auszeichnet. In einem separaten Kapitel finden sich detaillierte Begründungen zur  Widerlegung der Neutrinothese

 

 

                

 

Pionenzerfall, Myonenzerfall und Neutrinothese

Basissuche

Ein „geradezu aufdringliches“ Beispiel für die Richtigkeit der These, daß sich masse-abhängige Energie in radiusabhängige Energie transformiert, ist der Zerfall des Myons und der Zerfall des (geladenen) Pions. Die folgende Analyse des Myonenzerfalls und des Pionenzerfalls wird überdeutlich machen, daß die herrschende Neutrinothese keine Daseinsberechtigung hat.

 

Niels Bohr äußerte 1931 auf einer Konferenz in Rom die Ansicht, dass zum Verständnis des Betazerfalls nicht neue Teilchen, sondern ein ähnlich schwerwiegender Umsturz der bestehenden Vorstellungen nötig sei wie bei der Quantenmechanik. Er zweifelte den Satz von der Energieerhaltung an, ohne jedoch einen konkreten Gegenvorschlag entwickelt zu haben. Quelle

 

Erinnerung: Vorbetrachtungen

Begriff der elektrischen Ladung

Elektrische Ladung ist ein Sekundärbegriff der herrschenden Physik, der eine von der Masse und dem Radius des Ladungsträgers abgekoppelte "phänomenologische Entität" suggeriert. Elektrische Ladung ist "nichts weiter" als eine (skalierte) Masse-Radius-Funktion. Der Irrglaube über die (unbekannte) Natur der elektrischen Ladung bzw. Spekulationen über diese beruhen auf den historischen Denkmodell-Entwicklungen. Elementarkörpertheorie basierend sind alle vermeintlichen Ladungswechselwirkungen auf Masse-Radius-Kopplungen zurückzuführen. Elektrische Ladungen innerhalb der Elementarkörpertheorie kommen nur implizit über Funktionen der Sommerfeldschen Feinstrukturkonstanten α "rechnerisch" vor.

Im cgs-System (Zentimeter, Gramm, Sekunde) ist die elektrische Ladung "gleich" als Wurzel aus dem Produkt aus m0r0c² definiert.

 

Elektronenmasse inhärenter Elektronenradius

Es ist bzw. war eine spannende Frage, warum Teilchenphysiker glauben und messen, daß das Elektron einen Radius kleiner als 10 -19 [m] besitzt und theoretisch als »Punkt ohne Struktur« behandelt werden kann.

Anmerkungen zur Anregung des eigenständigen Denkens: Außerhalb des "Interpretationsspielraumes" des Teilchenbeschleunigers kommt der Elektronenmasse inhärente Elektronenradius re, respektive der klassische Elektronenradius re(klassisch)  ( =  ( α/4) re), in allen (!) verwendeten Gleichungen zur Berechnung der Streuquerschnitte bei elastischen und inelastischen Streuungen an Elektronen vor (Stichworte: Møller-Streuung, Compton-Streuung, Elektron-Positron-Paarbildung, Photoelektrischer Effekt, Klein-Nishina-Gleichung, Bethe-Bloch-Sternheimer-Gleichung) und steht in einem phänomenologischen Zusammenhang mit der Comptonwellenlänge λC (des Elektrons).

 

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

 

Nicht die "typischen" energieabhängigen Elektronenradien kleiner als 10-19 [m] in Verbindung mit Teilchenbeschleunigern sind "falsch" gemessen, 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. Hier gibt es die größten emotionalen Ausbrüche und eine methodische Plausibilitäts-Verweigerung der Standard(-Modell-)Physiker und deren Anhänger.

Der klassische Elektronenradius führt zum Elektronenmasse inhärenten Elektronenradius re, der als (skalierter) Wechselwirkungsradius r bei Streuexperimenten in Erscheinung tritt. Hier wird die fundamentale Masse-Radius-Kopplung deutlich, die ihren formalen Ausdruck in der Masse-Radius-Konstanten-Gleichung [F1] findet.

Eine ausführliche Diskussion des omnipräsenten Elektronenmasse inhärenten Elektronenradius re findet sich unter : Elektronenradius

 

 

Pionenzerfall

Die Umwandlung des  - gemäß Standardmodells -  aus 2 Quarks (1up + 1Anti-Down) bestehenden geladenen Pions π - in ein Myon μ - zeigt übrigens deutlich, daß die vermeintliche Unterscheidung zwischen "strukturlosen" Leptonen und aus Quarks aufgebauten Mesonen, eine weitere Fiktion des SM ist, die sich ausschließlich als theorieinterne, mathematische Schwache Wechselwirkung des SM "abspielt" und mit der Wirklichkeit nichts zu tun hat. Elementarkörpertheorie basierend sind Pionen und Myonen schlicht kurzlebige Möglichkeiten eines Elementarkörpers gemäß dem Korrespondenz-Folge-Körper-Prinzips.

 

Die scheinbar fehlende masse-abhängige Energie nach der Umwandlung "steckt" in der Ausdehnung des Myons, formal durch den Radius erfasst.

 

[Masse-Radius]-Energie-Äquivalenz

Die Elementarkörpertheorie-These lautet: Masseabhängige Ruhe-Energie des Myons wandelt sich bei dem „Zerfall“ des Myons in Raum-Energie des Elektrons um. Mit anderen Worten: Das ca. 207-mal schwerere Myon wandelt sich in ein ~ 207-mal radius-größeres Elektron mit der Elektronenmasse me. Diese These ist in hervorragender Übereinstimmung mit dem experimentell beobachteten Myonenzerfall und wird formal durch die Masse-Radius-Konstanten-Gleichung [F1] abgebildet.

 

Bei allen "Teilchenzerfällen" (richtiger Teilchenumwandlungen) wird masse-abhängige Energie in radiusabhängige Energie umgewandelt. Der Energieerhaltungssatz der herrschenden Physik ist schlicht falsch, da dieser nur an Masse gekoppelte Energie berücksichtigt.

Was in allen Umwandlungs-Experimenten beobachtet wird, ist eine Abnahme der Masse. Die Beobachtung ist in voller Übereinstimmung mit der masse-radius-gekoppelten Gesamt-Energiebilanz.

Zur Erinnerung: Es gibt keinen einzigen direkten Neutrinonachweis! Siehe dazu ausführlicher das Kapitel Neutrinos

Die Neutrinothese und fatalerweise die darauf aufbauende Schwache Wechselwirkung sind gegenstandslos. Somit kollabiert das assoziierte Standardmodell der Teilchenphysik (SM).

 

Eine weitere Bestätigung der Masse-Radius-Kopplung ist die betragsmäßige Ladungsgleichheit der masse-unterschiedlichen Ladungsträger (Proton, Elektron, Pion, Myon,...). Der Hintergrund ist denkbar einfach.

Ladungskonstanz und Ladungsinvarianz

m Bild der Elementarkörpertheorie ist die elektrische Elementar-Ladung e, sowie die (starke) Elementarkörperladung qEK vom konstanten Masse-Radius-Produkt (m0r0) = (2h/πc) abhängig. Somit sind trotz der signifikant unterschiedlichen Massen von Proton und Elektron, deren elektrische Elementar-Ladung e, sowie die (starke) Elementarkörperladung qEK betragsmäßig gleich. Bei äußerer Energiezufuhr ändert sich die Ladung nicht, da daß Produkt aus geschwindigkeitsabhängiger Masse m(v) und geschwindigkeitsabhängigem Radius r(v) konstant ist: m(v)r(v) = m0r0. In dem Maße wie m(v) zunimmt, wird r(v) kleiner. Das bedeutet, daß die innere Energie des Elementarkörpers gemäß erweiterten Energie-Erhaltungssatzes [E1r] konstant bleibt. Es ändert sich nur das Verhältnis von masse-abhängiger Energie und radius-abhängiger Energie. Dieser Sachverhalt ist alles andere als trivial.

 

Die Ruhemasse m0 ist im Bild eines oszillierenden Elementarkörpers proportional zur Frequenz der Elementarkörperschwingung. Umso größer die Masse ist, desto kleiner ist die Entfernung vom Nullpunkt, ausgedrückt durch den maximalen Elementarkörper-Radius r0. Die erhöhte Schwingungsfrequenz im Vergleich zu radius-größeren, masse-kleineren Elementarkörpern bildet somit eine "größere" Bewegung im gleichen Zeitintervall ab. In Analogie zur potentiellen Energie der "klassischen Physik" ist der Ruhe-Radius r0 das Maß für die potentielle Energie und die Ruhemasse m0 hier das Maß für die Bewegung der oszillierenden Oberfläche. Die Begriffe Radius und Masse sind somit zeitabhängig-geometrisch begründet.

 

 

Proton-Elektron-Beispiel

 

 

Am Rande bemerkt : Die deutlich längere Lebensdauer der "kosmischen" Myonen, die mit fast Lichtgeschwindigkeit die Atmosphäre durchqueren, ist keine Folge der postulierten Zeitdilation, sondern das Ergebnis der verringerten Streuquerschnitte als Folge der Radiusverkleinerung bei gleichzeitiger Massenzunahme.

Beschleunigte, hochenergetische Teilchen ändern auf Grund der zugeführten Energie radialsymmetrisch ihre Masse-Radius-Verhältnisse. Das bedeutet: Sie werden mit zunehmender Geschwindigkeit masse-schwerer und proportional radius-kleiner. Die Wirkungsquerschnitte werden mit r², respektive mit 1/m² kleiner.

Phänomenologische Hintergrunde siehe ergänzend die exemplarischen Ausführungen zur Natur des Elektrons und folgendes:

Im Rahmen vorliegender näherungsfreier, phänomenologisch begründeter Elementarkörpertheorie wird der Begriff Ruhemasse (m0) verwendet, dieser ist jedoch von dem Begriff der Ruhemasse der Speziellen Relativitätstheorie (SRT) zu unterscheiden. Die Ruhemasse entspricht dem voll ausgebildeten Elementarkörper (m(t) = m0, r(t) = r0). Die innere Strukturdynamik und alle möglichen Elementarkörperwechselwirkungen sind inertialsystembefreit-dynamisch.

 

Was ist Masse?

In der Elementarkörpertheorie ist die Ruhe-Masse m0 ein Maß für die Oszillationsfrequenz des Elementarkörpers. Die radius-kleineren Elementarkörper besitzen eine größere Masse, da diese äquivalent zur Bewegung der oszillierenden Oberfläche ist. Masse ist also im Bild des Elementarkörpers äquivalent zur inneren Bewegung und wird über die reziproke Proportionalität auf den Radius zurückgeführt. Details siehe das Kapitel: Impulsmasse-Inversion

Die axiomatisch begründete SRT ist im Rahmen ihres „inertialsystembelasteten“ Gültigkeitsbereiches stets richtig aber realphysikalisch – im wahrsten Sinne des Wortes - gegenstandslos. Sie behandelt die Welt rein kinematisch ohne – beispielsweise - Rücksichtnahme auf geometrische Strukturbildungen. Sie ist erst recht gegenstandslos unter dem Gesichtspunkt realphysikalischer Vorgänge, denen allesamt Beschleunigungen zu Grunde liegen. Es ist also - moderat formuliert – sehr befremdlich, daß Physiker beschleunigte, massebehaftete Ladungsträger mit der Axiomatik der SRT „belegen“. Wie gezeigt wird, resultieren aus dieser formal logisch falschen Vorgehensweise der herrschenden Physik fatale Fehlinterpretationen.

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 häufig suggeriert wird. Das historisch viel zitierte Michelson-Morley-Experiment war/ist eindimensional konzipiert und sagt gar nichts über massebehaftete Teilchen 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.

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“.

Aus Sicht der Realphysik orientierten Elementarkörpertheorie bleibt von der Relativitätstheorie nur der Lorentzfaktor γSRT als eindimensionaler, statischer Fall einer Elementarkörpertheorie basierenden allgemein gültigen Formulierung γdyn übrig:

γSRT =

inertialsystembehaftet, statisch und eindimensional

γdyn =

inertialsystembefreit, radialsymmetrisch, dynamisch

 

Der dynamisierte Faktor γdyn ist Inertialsystem befreit und wirkt radialsymmetrisch. γdyn lässt sich "einfachst" und elegant aus der Elementarkörpergleichung r(t) mittels dr/dt ableiten :