Eichbosonen im Uratommodell

Struktur und Dynamik der Materie im

5.2 Eichbosonen

In Fortsetzung der Betrachtung eines einzelnen Photons, welches durch ein Vektorfeld

psi = {psi₁,psi₂,psi₃} in Form eines Vektorpotentials A(r,t) beschrieben wird, das den Maxwell-Gleichungen genügt, seien nur kurz die bekannten Phänomene erwähnt:

Aus den Untersuchungen lokaler Drehungen folgt eindeutig, daß ein Vektorfeld den Spin 1 besitzt (vgl. z.B. [GM 90] S.52).

Mit dem Viererimpuls p^mu = (p⁰,p^vect ) und dem Polarisationsvektor

epsilon^mu= (epsilon⁰, epsilon^vect) die der Lorentzbedingung epsilon * p = 0 genügen, folgt epsilon^vect * p^vect = 0 .

Die elektrischen und magnetischen Feldstärken F_mu
nu = del_mu A_nu - del_nuA_musind somit rein transversal ([GS 89], S.96). Das hängt wiederum mit der (Ruhe-) Masselosigkeit des Photons zusammen, weil das mit c bewegte System betrachtet wird.

Im Rahmen dieses Modells folgt nun daraus wegen der eineindeutigen Zuordnung von (statistischen) Uratombewegungen zu den betrachteten Vektorfeldgrößen, daß jeweils ein eindeutiges Bild der Photonenbewegung in der Grundmenge angegeben werden kann. Dabei kommen außen mehr Frontalstöße vor, bei denen jedoch die Stoßachse natürlich gestreut sein kann. Die im Dichtezyklus auftretenden Vektorwinkelerwartungswerte sind direkt an die freie Weglänge gekoppelt und erzeugen wegen der Auftreffwahrscheinlichkeitsänderung die transversal im gleichen Rhythmus auftretenden, von den Normalraumwerten abweichenden, Geschwindigkeitsvektoren der elektrischen Feldkomponenten. Wegen der Veränderung der Geschwindigkeitsbeträge bei den Stößen ändert sich die Anzahldichte,...

Der Systemerhaltungs-Mechanismus verhindert das Auseinanderfließen dort wo Zusammenstöße stattfinden und es nicht zur Absorption kommt. Das passiert auf jeden Fall da, wo es eine Wechselwirkung, also auch eine Messung, gibt. Beim Vergleich mit den ja longitudinalen Schallwellen gibt es auf den ersten Blick kein Problem. Durch die Dispersion würden aber die Quanten zerfließen. Deshalb soll die Wellenbewegung noch einmal etwas eingehender betrachtet werden:

Erste Annahme ist die zwar gerichtete, aber doch nicht völlig geordnete Emission einer Uratom-Schar aus einem System.
Zweitens wurde vorn bewiesen, daß im Normalraum (Vakuum) mit Normalraum-Uratomen fast nur frontale Zusammenstöße stattfinden.
Drittens treten zwar alle möglichen Stoßachsen auf, die durchschnittliche Stoßachse beträgt aber 45° gegenüber der Ausbreitungsrichtung.
Viertens entstehen beim durchschnittlichen Stoßachsenwinkel von 45° orthogonale (rechtwinklige) Vektor-Fronten und ein absoluter Geschwindigkeitsangleich eventuell noch vorhandener ungleicher Geschwindigkeitsbeträge.
Fünftens bleiben bei allen Frontalstößen die bereits gleichen Geschwindigkeitsbeträge erhalten.
Sechstens ist aber durch die mit einem Lichtquant verbundene Energie auch gemäß lambda=h/m c eine Compton-Wellenlänge und damit systeminnere freie Weglänge l verknüpft.

Mit diesen Erkenntnissen läßt sich nun eine Welle auch graphisch verfolgen. Am einfachsten wäre das durch ein Computerprogramm, welches aber noch nicht zur Verfügung steht. Deshalb der weitere verbale Gedankenversuch:
Die ersten Uratome aus der Schar sollen durchaus bis zum Zusammentreffen mit einem Normalraum-Uratom in beliebiger Richtung fliegen. Nachfolgende treffen dann auf deren Stoßpartner, welche sich annähernd in entgegengesetzter Richtung bewegen. Von der Quelle aus drängen aber die weiteren dem Quant angehörenden Uratome nach. So durcheilen alle Normalraum-Uratome das Quant mit jeweils nur einem angenommenen frontalen Zusammenstoß, ohne es zu bremsen. Geringfügige systeminterne Geschwindigkeitsunterschiede und die verschiedenen Bewegungsrichtungen führen jedoch zu, nicht unbedingt frontalen, systeminternen Zusammenstößen nach einer durchschnittlichen freien Weglänge l. Bei diesen tritt der vorn ebenfalls bewiesene Systembildungseffekt auf, durch welchen der Zusammenhalt des Quants erfolgt. Wegen der Unabhängigkeit der Systemerhaltung von den Normalraum-Uratomen ist der Spin 1 und wegen des Geschwindigkeitsausgleichs die Ausbreitungsgeschwindigkeit c. Im Ruhsystem des Quants sind die zur Ausbreitungsrichtung orthogonalen Geschwindigkeiten dem Stabilitätsverhalten, also den aus dem Normalraum auftreffenden Uratomen weitestgehend angepaßt. Ein exaktes Gleichgewicht ist Voraussetzung für Polarisation (z.B. in einer Ebene durch Polarisator verursacht) oder Laserlicht. Im Normalfall lösen sich diese erzwungenen Symmetrien durch statistische Störungen nicht auf, weil die äußeren Normalraum-Uratome nur frontal auftreffen. Kleine Störungen können aber zu einem Energieverlust (Rotverschiebung) führen.

Virtuellen Photonen, wie sie in reinen elektrischen Feldern vorkommen, wird die Schnelle der Uratome ohne Abweichung von der Normalraumdichte (grad = wirbelfreies Gradientenfeld) zugeordnet, reinen Magnetfeldern entsprechend der Materiefluß mit Durchschnittsgeschwindigkeit (rot = quellenfreies Wirbelfeld). Wegen des virtuellen Charakters kann dabei allerdings die Lichtgeschwindigkeit lokal (in Quellnähe) über- oder unterschritten werden. Die lokalen Eigenschaften des Photons sind natürlich durch die Quelle und die Umgebung, in der es sich bewegt, festgelegt.
Ein Uratom, das gemäß dem angegebenen Rezept verfolgt wird, gehört nur kurzfristig zu dem System, solange es in Bewegungsrichtung nicht mit einer Normalraumkugel zusammenstößt und seine Funktion von dieser übernommen wird. Die Eigenschaften sind beim Durcheilen des Vakuums, bis auf wenige zufällige Querstöße, praktisch unveränderlich. Erst bei einer Messung, also dem Zusammenstoß mit einem anderen Uratomsystem werden diese offensichtlich.

Die kurzreichweitigen Vektorbosonen Z⁰ und W± kommen als quantisierte Vektor- und Axialvektorströme in der elektroschwachen Wechselwirkung vor und sind einfach als entsprechende Uratomflüsse zu interpretieren. Den Charakter selbständiger Teilchen erhalten sie erst in Streuversuchen höherer Energie. Dann erst erfolgt wegen der nötigen Dichte die "Kondensation der Tröpfchen". Der Spin 1 bedeutet wie bei den Photonen die Unabhängigkeit von den Stoßpartnern, welche allerdings nicht unbedingt aus dem Normalraum kommen. Durch die Stoßachsenwinkel werden die Bewegungen fächerförmig in einer Richtung gestreut, die Rückwärtsrichtung kommt aber nicht gleichzeitig in großer Zahl vor. Die auftretenden Ladungen kommen von der erhöhten Querstoßhäufigkeit wegen der hohen Dichte und damit Masse. Deren fester Wert steht deshalb in direkter Verbindung mit der Ladungsquantelung und verliert den virtuellen Charakter erst ab der entsprechenden Energie (Kondensation). Bei kleineren Portionen der Materieströme bleiben sie unbeobachtbar, d.h. virtuell.
Ein deutlich innerhalb der Raumzelle lokalisierbares Stoßzentrum tritt bei den Eichbosonen mit Spin 1 ebenfalls nicht auf. Sie stellen im Grunde genommen nur eine Veränderung der Auftreffwahrscheinlichkeit, also Raumverzerrung, dar und sind als solche zu beschreiben.

Der Teilchencharakter aller Quanten von Eichfeldern wird bei der Energie erreicht, bei welcher die durchschnittliche Drehung der Bewegungen nach den Stößen, in eine auch im Ruhsystem geschlossene Bahn gezwungen wird. Das geschieht erst ab einem entsprechenden Stoßvektorwinkel- oder Stoßachsenwinkel-Erwartungswert bzw. einer zugeordneten wahrscheinlichkeitstheoretischen Schiefe. Ansonsten bleiben die Quanten virtuell und damit unbeobachtbar.

Wichtigste Erkenntnis des Uratommodells im Zusammenhang mit den Eichbosonen ist deren (nichtvirtuelles) Auftreten erst bei einer Messung, also bei Zusammenstößen mit anderen Uratomsystemen.

Literatur:
[GM 90] Greiner, W., Müller, B.; Quantenmechanik, Teil 2 Symmetrien; Thun, Frankfurt a. M. 1990
[GS 89] Greiner, W., Schäfer, A.; Quantenchromodynamik; Thun, Frankfurt a. M. 1989

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Stichworte (Ende)

Wiese, Lothar: Struktur und Dynamik der Materie im Uratom-Modell, http://uratom.keyspace.de, Porec 2000
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