So sagte der Nobelpreisträger Richard Feynman über die Stringtheorie:
„String theorists don't make
predictions, they make excuses.“
(Stringtheoretiker machen keine Voraussagen, sie erfinden
Ausreden.)
Ein neues
Teilchen als Hypothese zu kreieren ist nur dann sinnvoll, wenn es mit den
bekannten Fakten kompatibel und darüber hinaus ein gewisses Erklärungspotential
für ungelöste Probleme hat. Deswegen das folgende Kapitel.
Die
Vielzahl der elementaren Bausteine regt immer wieder dazu an, einen Urbaustein
zu suchen. Dieser Vorschlag versucht basierend auf den heutigen Theorien ein
erweitertes Modell zu entwickeln.
Lederman
u.a. nehmen Quarks und Leptonen als Basisbausteine
an. Feynman dagegen vermutete für beide Teilchenarten einen gemeinsamen
Urbaustein. Es ist sinnvoll, einen solchen anzunehmen und deduktiv eine
Darstellung aller Teilchen zu versuchen. Dabei bleibt rätselhaft, was ein
Urbaustein letztlich ist.
Feynman
bemerkte einmal sinngemäß, dass Franklin, hätte er bereits von Quarks gewusst,
dem Elektron wohl die Ladungszahl -3 zugeteilt hätte. Er impliziert damit, dass
das Elektron aus drei solchen Urteilchen besteht. Hier soll es mit 6 versucht
werden, d.h., die Urteilchen tragen die Elementarladung (+/-)1/6.
Die
Frage, wie 6 solche Teilchen mit negativen und positiven Ladungen eine Verbindungen eingehen und Strukturen bilden, bleibt
offen. Auch bei den vielen Zerfallsprodukten, wie sie heute beobachtet
werden. Andererseits werden Nukleonen auch nicht Geldbeuteln mit
unterschiedlichen Münzwerten als Inhalt ähneln. Bei Atomen und Atomkernen
führten erst Schalenaufbau und Orbitale zu tieferem Verständnis.
Auf der
Suche in der Natur nach irgendeiner Begründung für die Zahl 6 waren nur die
drei Raumdimensionen naheliegend, was aber spekulativ ist. So sollen
Elektron und Positron aus 6 Teilchen bestehen, die, auf den Achsen in gleicher
positiver und negativer Entfernung vom Nullpunkt gedacht, ein Oktaeder bilden.
Es ist aber auch eine Anordnung analog zum ringförmigen Benzolring denkbar, der
bei zwei Liganden drei Strukturen (Ortho-, Meta- und
Para- Anordnung; Analogie zu drei Farben QCD?) zulässt und durch Umklappen der
Benzolringspitzen ebenfalls leicht zu einem Oktaeder deformiert werden kann.
Natürlich weicht ein solches Modell absolut von aktuellen Darstellungen ab. Wie
solche Strukturen entstehen könnten, wird später unter "Bastelstunde"
erörtert.
Kombinationen
aus 6 Teilchen werden entlang den drei Raumachsen angeordnet, so dass die Form
eines Oktaeders entsteht. Da wir trotz der verschiedenen Stringtheorien
nur 3 Raumachsen wahrnehmen, war dies eine sinnvolle erste Annahme für die Zahl
6. Damit sind bei Nichtbeachtung isomerer Symmetrien (!) im Hinblick auf die
elektrischen Ladungen folgende Teilchen möglich:
Modellierung
mit 1/6-Elementarladungen
|
Positionen |
Ladungen
in 1/6 Einheiten |
entspricht
|
elektr.Ladung / e |
MeV/c² |
Baryonenzahl |
|||||
|
+1 |
+1 |
+1 |
+1 |
+1 |
+1 |
+6 |
Positron |
+1 |
0.5 |
0 |
|
+1 |
+1 |
+1 |
+1 |
+1 |
-1 |
+4 |
u-Quark |
+2/3 |
5.0 |
+1/3 |
|
+1 |
+1 |
+1 |
+1 |
-1 |
-1 |
+2 |
d'-Quark |
+1/3 |
7.0 |
-1/3 |
|
+1 |
+1 |
+1 |
-1 |
-1 |
-1 |
0 |
u°-Quark |
0 |
145
(siehe unten) |
0 |
|
+1 |
+1 |
-1 |
-1 |
-1 |
-1 |
-2 |
d-Quark |
-1/3 |
7.0 |
+1/3 |
|
+1 |
-1 |
-1 |
-1 |
-1 |
-1 |
-4 |
u'-Quark |
-2/3 |
5.0 |
-1/3 |
|
-1 |
-1 |
-1 |
-1 |
-1 |
-1 |
-6 |
Elektron |
-1 |
0.5 |
0 |
u', d'
sollen u(quer), d(quer) bedeuten.
Wenn für
Quarks 1/3- bzw 2/3- Ladungen charakteristisch sind,
dann wäre u° nicht als Quark anzusehen. Hier soll dieser Name jedoch genutzt
werden.
Zur
Darstellung von Elektron und Positron als zusammengesetzte Teilchen sei
Gell-Mann zitiert: "Wenn sich - was heute unwahrscheinlich anmutet-
herausstellen sollte, dass die Quarks ihrerseits zusammengesetzte Gebilde sind,
dann müsste auch das Elektron ein Kompositum sein" (2).
Neben
Elektron, Positron, den bekannten Quarks ergibt sich das Nullquark (u°) in der
Form 1,1,1,-1,-1,-1. Dieses Quark ist dann von Bedeutung, wenn man die
bekannten Reaktionen im Sinne einer Buchhaltung für die elektrischen
Ladungen durchführt. Sogenannte Seequarks werden heute zusätzlich zu den Valenzquarks
in den Atomkernen angenommen. Weitere unterscheidende Quantenzahlen für solche
Zusammenballungen in den Sechsergruppen bleiben unberücksichtigt. Jedoch ist
unmittelbar plausibel, dass im Hinblick auf das räumliche Koordinatenkreuz
Ladungsaustausch in Positron und Elektron ohne Bedeutung ist. Die Position der
Einzelladung beim u- bzw. u'-Quark ist wichtig falls eine Vorzugsrichtung
physikalisch gegeben ist. d- und d'-Quark bieten zwei, das u°-Quark drei
Isomere. Allein nach den Gesetzen der Elektrostatik ergeben sich daher
unterschiedliche Energieinhalte der angenommenen Strukturen, die aber wohl nur
innerhalb der Nukleonen wirksam werden, da freie Quarks nie beobachtet
wurden.
Ergänzend
sei darauf hingewiesen, dass eine Spiegelung um die u°-Zeile der Tabelle
jeweils Teilchen in Antiteilchen überführt. In der Natur hieße das, Materie in
Antimaterie umzuwandeln. Aber eine Deduktion, warum die Natur
Materie bevorzugt, die Konsequenz der Baryonenasymmetrie, kann die Darstellung
nicht erklären.
Die folgenden
Gleichungen erinnern stark an die Reaktionsgleichungen der Chemie. Dort müssen
auf beiden Seiten der Gleichung die Anzahl der beteiligten Atomarten, wenn auch
in anderen Verbindungen, übereinstimmen. Solche Gleichungen besagen aber nichts
über die Reaktionsrichtung; hierfür sind energetische Fragen entscheidend. Es
soll dabei nur geprüft werden, ob längst bekannte Reaktionen mit solchen
Sechserdarstellungen verträglich sind. Einflüsse von Spin, Fomfaktor und Ladungsverteilung, Wirkungsquerschnitt und
Strukturfunktionen werden an anderen Stellen detailliert erklärt (4).
Die
Darstellung ist einfach, wenn man die beschriebenen Sechserblöcke für die
jeweiligen Quarks fallweise um ein oder meistens zwei u° ergänzt, untereinander
schreibt, einen oder zwei Sechserblöcke für ausgestoßene Teilchen (etwa
Elektron oder Positron) herausstreicht. Das daraus resultierende Teilchen ist
das neue Produkt. Die Herkunft der u° wird später behandelt (in: Gab es
nur einen Urknall / Materiebildung).
Die
Akzeptanz eines Neutralquarks u° deutet viele Gleichungen. Doch dabei wird nur
die Ladungsbilanz, nicht die Energieumsetzung beachtet. Die
Reaktionsrichtung kann nicht ermittelt werden. Spins sollten ebenso
berücksichtigt werden. Insgesamt ist das u° wichtig zum Verständnis der
Reaktionen.
In der
Theorie wird darauf verwiesen, dass Gluonen im Nukleon Quark-Antiquark-Paare
bilden. Mit u°-Quarks lautet diese Reaktionen als Bruttoformel:
2 u° = uu' oder dd'.
(1,1,1,1,1,-1) + (1,-1,-1,-1,-1,-1) oder (1,1,-1,-1,-1,-1)+(1,1,1,1,-1,-1)
Sind u°
Bestandteile von Gluonen? Oder sind Gluonen eine Paarung zweier u°? Das
Sechser-Modell erlaubt ebenfalls drei isomere Strukturen für das u°.
Quarks u,d,u',d'
tragen die Baryonenzahl 1/3 bzw. -1/3. Die Paarung u°u° den Wert 0.
Die
folgenden Gleichungen beschreiben Reaktionen von Nukleonen.
Bei der Sonnenenergieerzeugung
werden als Saldo zwei Protonen in Neutronen umgewandelt
2u° + proton = neutron + positron +
3*neutrinos
2*(1,1,1,-1,-1,-1)+(1,1,1,1,1,-1)(1,1,1,1,1,-1)(1,1,-1,-1,-1,-1)
=
(1,1,1,1,1,-1)(1,1,-1,-1,-1,-1)(1,1,-1,-1,-1,-1)+(1,1,1,1,1,1)+3*(+1,-1)
Die
Bruttogleichung ergibt ( unter Beachtung der
Zerstrahlung von Neutrino-Antineutrino-Paaren):
4u° + 2 protonen = 2 neutronen + 2 positronen + 2 neutrinos
Die Leptonenzahl auf beiden Seiten der Gleichung ist
Null.
Wenn man
ein umfassendes Teilchenmodell konzipiert, dann ist Annihilation nicht
definiert. So ist
e+
+ e- → 2γ + 1,022 MeV
zu
ersetzen durch
e+
+ e- → νe + νe + νe
Höhenstrahlung:
Gamma +
Proton = Neutron + π+ ergibt:
uud + 2u° = udd + ud'
Denkbar
ist, dass das Strahlungsquant zunächst die u° eines Atomkerns aktiviert und so
die Reaktion einleitet.
p + n = n
+ n + π+ ergibt
uud + udd + 2u° = udd + udd + ud’ = 2n + π+
Hier
tritt keine Strahlung zur Aktivierung der u° auf, vielmehr kinetische Energie.
Paarbildung:
Aus 2u°,
die nur in Materie vorliegen, entsteht das Paar. Daher im Vakuum nicht
möglich.
2u° = e+
+ e-
oder
Meson und Antimeson. Regt Gammastrahlung u° an? Entsprechend lautet in
Sechserblock 2 u°
(1,1,1,-1,-1,-1)
+ (1,1,1,-1,-1,-1) = (1,1,1,1,1,1) + (-1,-1,-1,-1,-1,-1)
Solche
Reaktionen werden auch häufig in Feynman - Diagrammen gezeigt, wobei im Nukleon
ein Gamma-Quant kurzzeitig ein Elektron-Positron-Paar bildet.
Paarvernichtung:
Teilchen
und Antiteilchen enthalten in der Summe gleich viele +1 und –1, woraus (+1,–1)
Kombinationen als Neutrinos entstehen. Dieser Vorgang ist auch im Vakuum
möglich, weil keine u° notwendig sind.
Neutrinos
Die in der
Tabelle benutzten Teilchen sind elektrisch positiv oder negativ. Ein
Neutralteilchen muss daher mindestens aus zwei Teilchen entgegegesetzter
Ladung bestehen. Damit ergibt sich als einfachstes Modell (+1,-1). Solche hantelförmigen Dipole mit endständig entgegengesetzten
elektrischen Ladungen erzeugen trotz Spinmoment
in der Bewegungsrichtung keine magnetischen Vektoren. Sie sind daher bei entgegengestzt orientierten Spins nicht unterscheidbar (3).
Es ist naheliegend, sie als Spiegelbilder der nichtgravitativen Adipole
aufzufassen.
Neutronenzerfall:
n + 2u° =
p + e- + νe + νe + νe = p + e- +
νe
Bei allen
bisherigen Gleichungen traten als Reaktionspartner immer zwei u° auf,
wovon in manchen Fällen eine u°-Sechserreihe übrig bleibt. Es ist angenommen, das ein Neutrino mit Antineutrino
unmittelbar reagiert.
Protonenzerfall: (wenn er existiert)
Theoretiker
vermuten, dass magnetische Monopole M den Zerfall beschleunigen, wobei sie
selbst unverändert bleiben:
udu + M ---> uu' +e+ +M
Im
Sechsermodell (ohne M) :
2*(1,1,1,1,1,-1)(1,1,-1,-1,-1,-1)
---> (1,1,1,1,1,-1)(1,-1,-1,-1,-1,-1) + (1,1,1,1,1,1) : p
---> π°
+ e+
erkennt
man, dass keine Umsetzung, sondern eine innere Ladungsumschichtung geschehen
muss; dabei werden beide Erhaltungssätze verletzt. Für die folgendee
Gleichung
p = e+
+ n
uud + u° = e+
+ udd
genügt
ein u°. Dieses Ereignis tritt jedoch nicht auf, da notwendige u° durch Gluonteilung immer paarig auftreten. Das zweite u° kann
allein nicht existierten Für beide Erhaltungssätze gilt Gleiches. Mit
entsprechend aktivierten 2u° lautet mit Sechserblock bei Erhaltung beider Sätze
eine Gleichung
uud +2u° = udd + π+
wo π+
in μ+νμ
zerfällt.
Gluonen
und u°-Quarks
Jedes u°
hat (wie der Benzolring ) drei isomere Strukturen.
Falls ein Gluon eine Verbindung zweier u° ist, sind
(3*3 ) neun Konfigurationen und damit
Übertragungsmöglichkeiten ( für die Farben (?) Rot,Blau,Grün)
möglich. Jeweils drei isomere Strukturen und drei Farben entsprechen einander.
Falls beide u° sich koppeln, wird eine Konfiguration fixiert: Es bleiben
8 freie ( = 9 - 1 ).
Hier
zeigt es sich, dass Berücksichtigung einer Energiebilanz notwendig ist.
Neutronenbildung:
Bei der
Bildung von Neutronensternen entstehen für eine große Packungsdichte
Neutronen (inverser Bertazerfall).
p + e(-)
= n +u°
uud +
(-1,-1,-1,-1,-1,-1) = udd + u°
oder mit
6-ser Blöcken
1 1 1
11-1
1 1
1 1 1-1
1 1 1 1
1-1 plus
-1-1-1-1-1-1 ergibt : 1
1-1-1-1-1 plus 1 1 1-1-1-1
1 1-1-1-1-1
1 1-1-1-1-1
Als
Reaktionsprodukt entsteht ein einzelnes u°-Quark. In der Literatur gilt dagegen
die Gleichung
p + e-
---> n + νe
Statt des
u° tritt dort ein Neutrino auf. Dies lässt erneut vermuten, dass u° in 3
Neutrinos zerfällt, wovon zwei sich annihilieren. Was bedeutet bei einem
Teilchenbild annihilieren? Übergang ins Vakuum, das viele Neutrinos enthält.
Andere
Umsetzungen:
Da die u°
elektrisch neutral sind, könnten sie sich an normale Valenzquarks
anlagern und schwerere Teilchen bilden. Das kann um so leichter der Fall sein,
da ja die 6 Urteilchen so verteilt sein können, dass 3 Teilchen einer
Ladungsart auf den positiven, die anderen auf den negativen Achsenabschnitten
liegen und so einen Dipol bilden. Eine solche Anlagerung könnte eine Analogie
zu der Reihe der Kerne von Wasserstoff, Deuterium, Tritium sein, wo neutrale
Neutronen an Wasserstoffkerne anlagern.
Gestützt
wird die Vermutung durch folgende Rechnung: Wenn man für u° eine Masse von 145 MeV annimmt, so ergibt du° = 7 + 145 = 152 MeV. Weiter sind im Dekuplett der
J=1/2 Baryonen z.B. die Massen von ddd, dds, dss, sss
in gleicher Reihenfolge 1232, 1385, 1530, 1672 MeV,
die Differenzen 153,145,142 MeV. Jede Umwandlung von
d in s ergibt eine Massenzunahme von etwa 150 MeV.
Damit entspräche dem du° das s-Quark, dessen Masse in der Literatur mit 150 MeV angegeben wird. Die gleiche Massenzunahme findet man
auch bei Mesonen mit offenem Charm (1): cd' + u° --> cs'. 1869 + 145 =
2014.
Formal
gilt dann:
s’-Quark
:
d'u° = {e+ + u'} = e+ +
u'
s–Quark
:
du° = { e- + u } = e- +
u
u’u° = {e- + d’} = e- +
d'
uu° = {e++ d } = e+
+ d
Falls die
{ } als intermediäre Verbindungen angesehen werden, so haben nach Emission von
e+ bzw. e- die Ausgangsquarks nach Reaktion mit u° den Flavour ausgetauscht. Analoges gilt für die letzten
zwei Gleichungen.
Besonders
interessant ist die Behandlung des Proton-Antiproton-Stoßes.
Die bei den möglichen u+u’, d+d’,
d+u’ und u+d’ auftretenden Compounds aus 12 Basisteilchen mit in der Summe immer
gerader Ladung könnten in Verbindung mit 2u° kurzlebige instabile intermediäre
Zwischenprodukten bilden. Streicht man hier wiederum die bekannten austretenden
Teilchen aus, verbleibt (neben dem Neutrino) bei {W+} und {W-} das u°. Das {Z0}
zerfällt in zwei Sechserreihen (Positron und Elektron) wobei im Gegensatz zu
einer Reihe kein Neutrino ausgestoßen wird.
Die
Klammern { } sollen andeuten, dass im Standardmodell hier intermediäre Bosonen
der angegebenen Art auftauchen.
u + u’ =
{Z0} = e+ + e-
d + d’ = { Z0} = e+ + e-
Folgerichtig
interpretiert sollte das bedeuten, das bei den Reaktionen über {W+} und {W-0
zusätzlich zu den ausgestoßenen Reaktionsprodukten ein u° entsteht.
u + d’ = {W+} = u° + positron +neutrino
d + u’ =
{W-} = u° + elektron + neutrino
Bei der ersten
Gleichung verbleiben 4 Sechserblöcke, die man unter Beachtung ganzzahliger
Ladungen nur als d-u’ oder u-d’, also als π+ und π-
ansprechen kann. Diese zerfallen als Resultat der weiteren Buchhaltung in e-,
Neutrino und u° bzw. e+, Neutrino und u°. Hier kann nicht gesagt
werden, ob die u° als Neutrinos austreten oder als Neutralteilchen den e+
oder e- anhängen und so schwerere Leptonen
der gleichen Familien bilden.
Im Fall
der zwei anderen Gleichungen entstehen jeweils 2 e+ und 2 e-
sowie 2 Neutrinos und 2 u°. Wiederum kann über den Verbleib der u° nichts
gesagt werden.
Bei all
diesen Überlegungen handelt es sich nur um die Bilanz der Ladungen. Für eine
theoretische Bestätigung müssen Spins und magnetische Momente der Basisteilchen
in Rechnung gestellt werden. Falls sich das magnetische Moment mit der
Abkürzung K=(e*h/(4*π*c)) analog denen von Proton (2,785*K /Masse des
Protons) oder Elektron (K/Masse des Elektrons) ergibt, so wäre es wegen der
sehr geringen Masse der Teilkomponenten extrem groß. Hier könnte eine Erklärung
für die Bindung von 6 Teilchen mit je 1/6 der Elementarladung zu finden
sein. Auch ist nicht anzunehmen, dass die sechs Komponenten der Teilchen
eine starre Struktur bilden; Schwingungen der Subsysteme sind eher zu vermuten.
Weitere
Ergebnisse:
Die
Gleichung Hyperladung Y = A – S mit A = Baryonenzahl
und S = Strangeness gilt weiterhin, wenn in A nur
Ladung tragende Quarks eingerechnet werden (Anzahl Quarks minus Anzahl
Nullquarks / 3 ). Subtraktion von S, bedeutet, dass
nach obigem Bild die neutralen u° in schwereren Quarks mit Ladung
unberücksichtigt bleiben.
Beispiele
:
(K+)
su’ = (d +u°)
+u’
Baryonenzahl = + (1 + 0 – 1)/3 =
0
Strangeness-1
Hyperladung = 0 –1 = -1
Hyperon
Ξ-
dss =d+(d+u°)+(d+u°)
Baryonenzahl = +(1 + 1 + 1 )/3
=
1
Strangeness = 0 + 0 – 1 + 0– 1 =
-2 Hyperladung= 1 – 2 = -1
Verfolgt
man den Zerfall des Hyperons, so wird zunächst d+d+u°
ein u° verbraucht, wobei ein d’ entsteht. Dieses setzt sich mit dem zweiten d
und u° aus dem zweiten s in π+ und π- um. Die Strangeness wird wegen des notwendigen Zwischenproduktes d’
in zwei Stufen reduziert. Damit wird der Begriff Strangeness
zu einer anschaulichen Größe.
Weitere
Modelle
Trägt man
für Neutron oder Proton nur zur Modellierung die Valenzquarks auf den Ecken
eines gleichseitigen Dreiecks auf, so müssen auf den Seiten die jeweiligen
Gluonen als bindende Teilchen wirksam sein, die aber im vorliegenden Bild
durch u°Quarks zu ersetzen sind. Die bindenden
Teilchen entstehen durch Umlagerung. Aus 6 u°Quarks
kann eine Lösung gefunden werden, wenn 3 u und 3 u' entstehen, und
jeweils eine Paar auf der Seitenlinie platziert wird.
Die zwei
u°- Quarks auf jeder Seite gehen keine Verbindung ein, sonst bildeten sie
π° Mesonen, wie sie früher als bindende Teilchen angesehen wurden.
Gleiche
Resultate werden erhalten, wenn statt der u-u' Paare d-d' Paare gewählt werden.
Es ist
aber auch ein u-d' Paar (analog π+) möglich, wenn auf
einer anderen Seite u'-d Paar (analog π-)
auftritt. Modellhaft stellen die zwei Quarks gespannte, schwingende
Saiten zwischen den beiden Eckpunkten dar. Schneidet man gedanklich diese Saite
als Verbindung heraus, so geht die Schwingungsenergie verloren, und die Paare
treten als die entsprechen Mesonen aus dem Verbund heraus.
Unter den
geschilderten Annahmen werden die richtigen Ladungsbilanzen erzielt. Darüber
hinaus kann man nunmehr durch Summation über die Ruhemassen die Massen
von Proton und Neutron ermitteln.
Proton:
6 u° + 2u + d = 6*145 + 2*5 + 7 = 887 MeV/c²
Neutron: 6 u° + u + 2d = 6*145 + 5 + 14 = 889 MeV/c²
Dabei ist
zu beachten, dass 145 MeV für das u°-Quark geschätzt
war; 150 MeV ergäbe nahezu
die richtigen Ergebnisse. Größenordnung und Rangfolge stimmen aber.
Valenzquarks
u und d sind dabei von geringer Bedeutung; die 6 u°-Quarks sind bestimmend für
die Nukleonmassen. Es fällt auf, das auch Mesonen,
Hyperonen, auch Resonanzmesonen und - baryonen
Intervalle von 140 -150 MeV oder ein vielfaches
auftreten. Das mag die Existenz des u°-Quarks erhärten.
Kaonen
Mit
Verwendung der oben gewonnenen Annahmen für s- und s'-Quark
(du° und d'u°) entstehen (nach Gerthsen, 20.Aufl, S.724) folgende Darstellungen:
K+
--> us --> udu°
12*(1/6)
6*(-1/6)
Gesamtladung:
+1
K° -->
ds --> ddu°
9*(1/6)
9*(-1/6)
0
K+
--> su --> du°u
6*(1/6) 12*(-1/6)
-1
K° -->
sd --> du°d
9*(1/6)
9*(-1/6)
0
Das
Auszählen mit den (1/6)-Ladungen führt zu den rechts gezeigten
Gesamtladungen.
K° und K°
zeigen beide die Gesamtladung Null. Die Herkunft der u° sind jedoch
verschieden.
Die
Komponenten von K+ und K+
liegen in obiger Tabelle symmetrisch zur u°-Zeile, sind also Teilchen und
Antiteilchen.
Von Zeile
1 nach 2, ebenso von 3 nach 4 wird ein up durch ein
down ersetzt: Bei der Annahne von 3 MeV als Massendifferenz von u und d und einer Masse von
etwa 890 MeV für Kaonen
entstehen Massedifferenzen von 0,3 % zwischen den Teilchenarten.
Ob
Ladungstausch und Parität sich auf das oben skizzierte Oktaeder beziehen, ist
fraglich.
Eine
Aufzeichnung mit Sechser-Blöcken für die verschiedenen Komponenten mit oder
ohne u°-Ergänzung kann sehr oft die Zerfallskanäle belegen.
Für die
Erzeugung von Kaonen gibt die Literatur
π- + p --> Λ +
K°
und
π+ + p --> K+
+ K° + p
an. Realisierung
mit Sechserblöcken verlangt für die erste Gleichung die Aktivierung von 2, für
die zweite Gleichung die von 6 u° oder 1 bzw. 3 Gluonen. Entsprechend sind die
notwendigen Aktivierungsenergie kleiner bzw. größer
als 1,5 GeV.
Erzeugung
von Pionen in der Höhenstrahlung
Im
genannten Lehrbuch (Gerthsen,2.Aufl,S 713 ) entstehen die Pionen durch
Protonenstoß oder Photoeffekt mit harten Gammastrahlen γ
p + n
--> n + n + π+
γ + p --> n + π+
Mit Sechserblöcken
könnte bei der ersten Gleichung mit einem u° statt des Pions auch ein
Elektron austreten, wobei jedoch die Leptonenzahl
nicht erhalten bleibt. Statt dessen wird die Gleichung
durch 2 u° erfüllt. Was bedeutet das physikalisch? Ein einzelnes u°
ist im Nukleon nicht vorhanden. Es kann nur gewonnen werden durch den Stoß aus
der Spaltung eines Gluons. Dann verbleiben im
Sechserblock ein u und ein d , die gemeinsam das π+ bilden. In der
zweiten Gleichung wird die harte Strahlung den Gluonzerfall
bewirken.
Nukleonmassen
Die folgende
Gleichung ist nicht erfüllt:
u° + neutron = proton + elektron + neutrinos
(1,1,1,-1,-1,-1)
+ (1,1,1,1,1,-1) (1,1,-1,-1,-1,-1)(1,1,-1,-1,-1,-1) =
(1,1,1,1,1,-1)(1,1,1,1,1,-1)(1,1,-1,-1,-1,-1)+(-1,-1,-1,-1,-1,-1)
Neutrinos
ergibt diese Gleichung nicht; daher wird die Bedingung für die Leptonenenzahl nicht erfüllt; es sei denn, dass durch Gluonzerfall 2u° in die Reaktion eingehen.
2*(1,1,1,-1,-1,-1)
+ (1,1,1,1,1,-1) (1,1,-1,-1,-1,-1)(1,1,-1,-1,-1,-1) = (1,1,1,1,1,-1)(1,1,1,1,1,-1)(1,1,-1,-1,-1,-1)+(-1,-1,-1,-1,-1,-1) +3*(1,-1)
2*u°
+
uud
=
udd
+ e-
+ 3*(1,-1)
Die Leptonenzahl wird dann erhalten, wenn neben zwei
Elektronantineutrinos ein Elektronneutrino entsteht, wobei sich ein Neutrino
mit einem Antineutrino annihiliert. In der Literatur geschieht der Zerfall
allerdings über ein W-Zerfall.
Confinement
Bei der
Abschätzung desr Nukleonmassen
wurde als Modell ein Dreieck angenomme. Sind dessen
seitliche Verbindungen spannungsfrei, so könnten sich die verbindenden Teilchen
sehr schematisch (!) anordnen wie in (a). Bei anwachsender Spannung geht
der Verbund über in (b), in (c), in (d):
(a)
(b)
(c) (d)
1
1 1 1 1 -1 1 1
1 1 1 -1 1 1
1 1 1 -1 1 1
1 1 1 -1
1 -1 -1
-1 -1 -1 1-1 -1 -1 -1
-1 1 -1 -1 -1 -1
-1 1 -1 -1 -1 -1 -1
Mit
steigender Spannung wird das Paar der u°-Quarks gegeneinender verschoben, wobei
an den Enden proportional zur Verschiebung freie Ladungen entstehen, die
ihrerseits kontrahierend wirken und somit der äußeren Spannung entgegenwirken.
Die attraktiven Kräfte "entstehen" also erst bei Beanspruchung der
Bindung und erinnern an eine Federkraft.
Ferner
verfügen die geladenen Teilchen über einen Spin, der wegen der sehr kleinen
Masse in Analogie zu Elektron und Proton extrem große Polstärken bewirkt, die
bei der geschilderten Dehnung der Seiten sich sicherlich
umorientieren.
Bereits
bei (c) könnten zwei neue u und u' Quarks aus einem weiteren Gluon entstehen, wenn man sich vorstellt, dass das nunmehr
die Anziehung verstärkende polare Paar in der Mitte getrennt wird. Dies könnte
man als Beschreibung für das als "Confinement"
beschriebene Verhalten von Quarks beim Versuch ihrer Isolation verstehen.
Da freie
Quarks nicht isoliert existieren, und das gilt auch für das u°-Quark, können
die durch sie vermittelten Bindungskräfte nicht über die Dimensionen der sie
beinhaltenden Nukleonen hinausreichen.
Bei dem
hier geschilderten Modell sind keine Farbkräfte aufgetreten; immer sind
elektrische Ladungen bestimmend für die Art der Teilchen gewesen. Kritisch
bleibt aber die Frage, warum überhaupt die in der Tabelle genannten Teilchen
dann verbunden bleiben. Das wird eine Thema für das
letzte Kapitel sein.
Dieses
Kapitel zeigt, dass die bekannten Reaktionen auch mit den Modellvorstellungen
für das Urteilchen darstellbar sind. Darüberhinaus
ist das Urteilchen Antiteilchen des Adipols; alle
Teilchen sind somit auf ein Urteilchen reduzierbar.
(1)L.B.Okun,Deutsche Taschenbücher,Bd.58,1988,S.52/ 53
(2)
Gell-Mann, Das Quark und der Jaguar; Piper München Zürich, 1994
(3) Küpfmüller K. Einführung in die theoretische
Elektrotechnik, 11.verb.Auflage , Springer 1984,S.275
(4) Vorlesung Experimentalphysik VII WiSe
2006-2007
Nachtrag:
Die hier
geschilderten Überlegungen wurden notwendig, nachdem in einer früheren Arbeit
der Michelson-Versuch kritisch untersucht und eine Art "Äther"
kreiert wurde, dessen Grundlage - analog zu positiven und negativen
elektrischen Ladungen - antigravitative Teilchen mit etwa Neutrinomasse sind
(Adipole).
In diesem
Abschnitt wurden nur gravitative Teilchen angenommen. Die antigravitativen
Teilchen tragen gleiche Elementarladung. Hier bleiben die vielen
Zwischenstufen, wie sie bei hochenergetischen Stößen beobachtet werden,
unerwähnt 1039
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