Das Elektron und die elektromagnetische Masse der Teilchen

Artikel 1: Normierung als Massenanalyse

Günter Schäfer

Ein Ziel dieser Arbeit besteht darin, die wichtigsten Teilchen des Massenspektrums einer Massenanalyse zu unterziehen. Deshalb wird hier erstmalig eine spezifische Normierung für Teilchenmassen eingeführt. Werden die Massen der Teilchen in Energiepaketen, wie z.B. der Elektronenmasse, dargestellt, so ergeben sich in den meisten Fällen Vielfache n und Restmassenanteile. Die Spezifik dieser Normierung liegt nun darin, dass eine zweite Gleichung eingebunden wird, indem das Vielfache n um eine Einheit erweitert wird. Für das Vielfache n erhält man einen Überschuss und für (n + 1) ein Defizit. Die Normierungsgleichung für eine Teilchenmasse, hier gleich mit der Elektronenmasse als Normierungsgröße, lautet dann [1.1]:

mtme=n+U¨=(n+1)−D[1.1]mitU¨+D=1[1.2]\begin{align*} \frac{m_t}{m_e} = n + \ddot{U} &= (n + 1) - D \qquad &[1.1]\\ \\ \text{mit}\quad \ddot{U} + D &= 1 \qquad &[1.2]\\ \end{align*}
mt= Teilchenmasse
me= Elektronenmasse
Ü= Anteil der Überschussmasse
D= Anteil der Defizitmasse
n= Anzahl der Vielfachen

Ein Überschuss und ein Defizit ergänzen sich zu Eins [1.2], d.h. sie sind komplementäre Größen. Nach Multiplikation mit der Normierungsgröße in MeV entstehen daraus Restmassen in der Energieeinheit [1.3] [1.4].

mt=n⋅me+U¨⋅me=(n+1)⋅me−D⋅me[1.3]mit(U¨+D)⋅me=me[1.4]\begin{align*}m_t = n \cdot m_e + \ddot{U} \cdot m_e = (n + 1) \cdot m_e - D \cdot m_e \qquad &[1.3]\\ \\ \text{mit}\quad (\ddot{U} + D) \cdot m_e = m_e \qquad &[1.4] \end{align*}

Aus der rechten Gleichungsseite mit dem Vielfachen (n + 1) lässt sich mithilfe von [1.4] eine neue Gleichung bilden. Diese Gleichung [1.5] sieht einer Zerfallsgleichung eines Fermions [1.6], z.B. eines Myons, sehr ähnlich. Es existieren jetzt 3 Terme, wobei ein Term das Elektron e– und die beiden anderen Terme das Elektron-Antineutrino ν̄e und das Myonneutrino νµ darstellen. Es soll jetzt hier nur bemerkt werden, dass hier die Neutrinos anstelle der Restmassen erscheinen.

mt=n⋅me+(U¨−D)⋅me+D⋅me[1.5]μ−=e−+νˉe+νμ[1.6]\begin{align*}m_t &= n \cdot m_e + (\ddot{U} - D) \cdot m_e + D \cdot m_e \qquad &[1.5]\\ \\ \mu^- &= e^- + \bar{\nu}_e + \nu_\mu \qquad &[1.6] \end{align*}

Ein ganzzahliges Vielfaches einer Normierungsgröße oder eine Quantisierung bedeutet das komplette Auflösen einer Teilchenmasse in Energiepakete. Es ist nun möglich, aus dem Pool der Vielfachen n einige Normierungsgrößen hinzuzufügen oder zu entfernen, z.B. hier Elektron-Positron-Paare, ohne dass die Restmassenanteile verändert werden. So entstehen neue Energiepakete mit den gleichen Restmassen. Wenn diese Restmassen Bedeutung für die Wechselwirkung der Teilchen besitzen und wenn man aus den abgerüsteten Teilchenmassen, z.B. die Quarkmassen, erhalten kann, dann entstehen bei der Normierung zugleich die Bausteine von Teilchen und die Kopplungskonstanten von Wechselwirkungen.

Geeignete Normierungsgrößen sind die Elektronenmasse, Massendifferenzen von Teilchen, Ladungspakete und andere charakteristische Größen. Findet die Normierung eines Teilchens mit einer Ladung statt, so sollte das ein Test für den Teilchencharakter sein. Ist das Vielfache gerade, dann ist die Ladung 0. Ist das Vielfache ungerade, dann ist die Ladung + 1 oder – 1.

Ladungspakete besitzen aber nicht die Dimension einer Energie oder Masse. Deshalb wird zunächst eine Darstellung der Elektronenfamilie in Vielfachen der Elektronenmasse gezeigt. Elektronen eignen sich nach derzeitigen Auffassungen überhaupt nicht als Bausteine für Teilchenmassen und können sich auch aus energetischen Gründen nicht im Kern aufhalten. Deshalb muss besonders das Verhältnis von Masse und Ladung des Elektrons kritisch hinterfragt werden. Dabei werden zuerst einige Teilschritte begangen, die der Vorbereitung für die nächsten Artikel dienen. Der Hinweis auf eine elektromagnetische Masse bleibt ebenso noch unbeantwortet. Zunächst also eine neue Lösung für das anomale magnetische Moment des Elektrons.

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