Das Elektron

Wenn Sie sich für Physik interessieren, müssen Sie „Unbelievable“!

Der dargestellte Schwingungsprozess und die angenommenen physikalischen Entitäten des ether sind ein „unwissenschaftlicher“ Bericht darüber, was geschehen könnte, falls ether existiert. Das skizzierte Bild war nur nötig, um Physik zu erklären, wenn es ether gibt. Die Bilder sind nötig, um die Bedeutung der abgeleiteten mathematischen Lösungen zu verstehen. Die folgende Mathematik muss mit den Beobachtungen konsistent sein. Die Geschichte dient dem Zweck, die begleitende Mathematik zu begreifen.

Das am besten bekannte und kleinste Elementarteilchen, abgesehen vom Neutrino, ist das Elektron. Ein Elektron kann eine positive oder eine negative Ladung Qe besitzen. Das Elektron mit positiver Ladung wird Positron genannt. Wenn wir das Elektron erwähnen, meinen wir das negativ geladene Teilchen.

Wenn wir ein vollständig getrenntes Punkt‑Volumen in einem negativen und einem positiven Punkt‑Volumen annehmen, ist diese Trennung vorübergehend. Die Ladungen werden im umgebenden Ether mit Lichtgeschwindigkeit annihiliert.

Um ein stabiles positiv‑ und negativ geladenes Teilchen wie das Elektron beschreiben und erklären zu können, müssen wir dem getrennten Volumenenergie‑Anteil Rotationsenergie zuordnen. Punkt‑Volumen können vibrieren, aber es ist ebenfalls möglich, dass das Punkt‑Volumen um eine Achse rotiert. Wenn ein Punkt‑Volumen sich dreht, stellt die Rotation reine magnetische Energie dar: Bewegung von Ladung oder Volumen.

In der ether-Theorie ist es konsistenter, negative und positive elektrische Ladungen als negative und positive Volumina zu bezeichnen. Es ist nicht nötig, eine elektrische Ladung einzuführen. Es ist nur ein Name. Wir werden jedoch der Gepflogenheit folgen und die getrennten Volumina elektrische Ladungen nennen.

Stellen Sie sich nun vor, dass die Schwingungsenergie eines rotierenden Punktvolumens groß genug ist, ein neutrales Punktvolumen vollständig in ein rotierendes negatives und ein positives Punktvolumen zu trennen. Wir betrachten das rotierende negative Punktvolumen mit der Ladung –Qe weiter.

Die Wechselwirkung mit dem Äther, wie zuvor beschrieben, verläuft wie folgt. Das drehende negative Punkt‑Volumen verfehlt die positive Ladung, um neutral zu sein. Diese positive Ladung wird auf das Punkt‑Volumen und die umgebenden Punkt‑Volumina bzw. den Äther übertragen. Wenn die positive Ladung in das drehende negative Punkt‑Volumen eintritt, wird die aufgenommene Ladung nicht nur die negative Ladung neutralisieren, sondern die aufgenommene Ladung wird zusammen mit der drehenden negativen Ladung des Punkt‑Volumens (magnetische Induktion) in Rotation versetzt.

Durch das Aufnehmen der positiven Ladung aus den umgebenden Punkt‑Volumina wird das negative Punkt‑Volumen wieder neutral. Die negative Ladung wird an die umgebenden Punkt‑Volumina weitergegeben, sobald deren positive Ladung übertragen wird. Diese nun teils negativ geladenen Punkt‑Volumina ziehen die Ladung an, die sie von den sie umgebenden neutralen Punkt‑Volumina übertragen haben, und so weiter. Die negative Ladung des ursprünglichen negativen Punkt‑Volumens verteilt sich im Raum mit Lichtgeschwindigkeit. Der Äther, der auf das drehende Volumen übertragen wird, wird in die Rotation gezogen. Die Rotationsgeschwindigkeit ist außen am höchsten, wo das noch negativ geladene, drehende und expandierende Gebilde liegt.

Abbildung 14  zeigt das Profil des expandierenden und rotierenden negativen Punkt‑Volumens. Der schwarze Fleck in der Mitte stellt das ursprüngliche negative Punkt‑Volumen dar und der graue Bereich die Oberfläche, an der die negative Ladung neutralisiert und mitgerissen wird. Während der Expansion wird die übertragene Ladung in die Rotation gezogen.

Abbildung 14.  Das drehende und expandierende Punkt‑Volumen.

Wenn die Rotationsenergie des expandierenden und rotierenden Negativ‑Punkt‑Volumens groß genug ist, um die Rotationsgeschwindigkeit auf die Geschwindigkeit  c  am Ende des Profils zu ziehen, verliert die drehende Ladung am Ende des Profils den Kontakt zum umgebenden Äther.

Wenn die Rotationsgeschwindigkeit  c erreicht, rotiert die Ladung am Ende des Profils so schnell, dass die träge Eigenschaft des Äthers (c) verhindert, dass die Ladung weiter gezogen wird. Es wird weiterhin Ladungstrennung am äußeren Profil geben, aber der Äther kann die Ladung nicht mehr passieren lassen, weil die übertragene Ladung nun zu c.

Die träge Eigenschaft des Äthers, die Verzögerung, Ladung von einem Punkt‑Volumen zu einem anderen mit einer Geschwindigkeit größer als c zu übertragen, macht dies unmöglich. Die Ausdehnung der negativen Ladung im Raum ist zu Ende gegangen. Ein extrem stabiles Elementarteilchen, das Elektron, entsteht.

Es ist nicht möglich, die Relativitätstheorie zu erklären, dass die Geschwindigkeit c erreicht wird. Die Lichtgeschwindigkeit kann nur angenähert werden. Mit ether gibt es jedoch keinerlei Einwand, die Lichtgeschwindigkeit für das ether selbst zu erreichen, weil die Lichtgeschwindigkeit c eine der Eigenschaften des Vakuums/ether ist. Die Konsequenz, wenn die Lichtgeschwindigkeit erreicht ist, ist, dass das mit Lichtgeschwindigkeit bewegte ether die gegengeladene ether nicht mehr mitziehen kann. Der Ladungstransfer stoppt. Das Phänomen, der Lorentzfactor , zeigt seine Präsenz erneut. Das ether ist zu träge, um auf diese Weise mit der rotierenden Ladung zu interagieren.

Die folgende Situation hat sich ereignet: um das jetzt neutralisierte negative Punkt‑Volumen im Zentrum des Profils herum drehen die dielektrischen Ersatzladungen innerhalb des Radius Re  des Elektrons. Die dielektrische Verschiebung bei Re  wurde auf die Lichtgeschwindigkeit c.

Der ether, vom ursprünglichen Punkt‑Volumen bis  Re , ist im Gleichgewicht. Der ether des rotierenden Elektrons ist mit einer rotierenden Scheibe vergleichbar. Es gibt jetzt eine Situation, in der die rotierende Ladung an der Glühbirne ihren eigenen Raum bestimmt. Innerhalb des Radius  Re   des Elektrons ruht der ether. Das Elektron kontrolliert den Raum, den ether, mit dem Radius  Re . Die negative Ladung –Qe   wird im Inneren der Kugel mit dem Radius  Re  vernichtet. Die Ladung -Qe befindet sich nun an der Oberfläche der Glühbirne mit dem Radius  Re .

Abbildung 16.  Das Elektron

Die induzierte magnetische Spinenergie im Äther, die das Elektron umgibt, ist direkt mit den Mitteln des elektrostatischen Feldes außerhalb des Drehradius des Elektrons verbunden.

Die Ladung –Qe   strebt ein möglichst niedriges Energieniveau an. Daher versucht die elektrostatische Ladung –Qe , die sich an der Glühbirne mit dem Radius  Re befindet, zu expandieren. Die expandierende elektrostatische Kraft der –Qe   geladenen Glühbirne mit dem Radius  Re   wird durch die kontrahierende Kraft der magnetischen Spinenergie kompensiert.

Weitere Ausdehnung des Elektrons über  Re   ist nicht möglich, weil dann die Spinenergie im ether abnehmen muss (Gleichung (e1) unten). Die expandierende elektrostatische Kraft und der zusammenziehende magnetische Spin sind im Gleichgewicht, wenn der Radius des Elektrons  Re .

Das Positron entsteht auf ähnliche Weise. Der einzige Unterschied besteht darin, dass das ursprüngliche Punkt‑Volumen positiv geladen ist. Die magnetische Energie der rotierenden Scheibe wird durch die Formel angegeben:

  (e1)

(Für die Herleitung dieser Formel siehe unten “The Electron Mathematically”)

Wo  Wm  die magnetische Energie der rotierenden Scheibe ist,  Qe   die Ladung eines Elektrons,  c  die Lichtgeschwindigkeit und  Re   der Radius des Elektrons. Wenn das negative Punkt‑Volumen nicht genug Energie hat, um das ether auf die Lichtgeschwindigkeit zu ziehen, kann keine stabile Situation auftreten.

Der Radius  Re   des Elektrons sagt uns nichts über die Größe des ursprünglichen Punktvolumens. Re  präsentiert den Einflusssbereich des Elektrons im Äther. Ladung –Qe  hörte auf zu expandieren, wenn die dielektrische Verschiebung bei  Re   eine Geschwindigkeit gleich der Lichtgeschwindigkeit  chat. Der Ladungstransfer stoppte und die negative Ladung –Qe    befindet sich jetzt auf einer Kugel mit Radius  Re .

Die Darstellung des Elektrons mathematisch ist noch nicht vollständig. Das negative Punkt‑Volumen expandierte zu  Re   in alle Richtungen mit Geschwindigkeit  c. Das Elektron entsteht, wenn die Geschwindigkeit  c bei Re  ist. Die Ladung –Qe    befindet sich jetzt an einer Kugel mit Radius  Re . Die elektrostatische Energie  Wp  der Ladung –Qe   die auf der Oberfläche einer Kugel mit Radius  Re  liegt, wird in der Physik durch die Formel angegeben:

Die Formel der elektrostatischen Energie  Wp  ist genau dieselbe wie die Formel für die magnetische Spinenergie  Wm (Gleichung (e1)),  wenn 1/ε_o  ersetzt    gemäß  .

Die magnetische und die elektrostatische Energie des Elektrons sind gleich. Das ist kein Zufall, weil in der „Natur“ Energie proportional gleichmäßig über die Freiheitsgrade verteilt wird, um Energie zu speichern. Das Equipartition‑Prinzip teilt die Energie gleichmäßig über die verschiedenen Energieformen. Das Elektron kann Energie auf zwei Arten speichern: elektrostatisch und magnetisch.

Die Gesamtenergie des Elektrons Wir  ist die Summe aus magnetischer und elektrostatischer Energie:

We=Wm+Wp

Da der erste Teil dieser Gleichung dem zweiten Teil entspricht, ist die intrinsische Energie des Elektrons  Wir  gleich:

und entspricht damit dem Prinzip der Äquivalenz von Energie und Masse.

Wenn der Radius  Re   aus der Formel für  Wir  berechnet wird, erhalten wir:    Meter, exakt der klassische Radius des Elektrons: der Compton‑Radius.

Die Stabilität des Elektrons lässt sich aus der Formel für die gesamte Energie des Elektrons  Wirableiten. Wenn  Re   zunehmen, wird die Energie des Elektrons kleiner als die Energie des Teilchens, was nicht möglich ist; Energie kann nicht verloren gehen.

Die physikalische Interpretation ist, dass die induzierte magnetische Energie des Spins die Ladung an die Oberfläche einer Glühbirne mit Radius  Re bindet. Außerhalb des Elektronradius dreht sich das ether mit der Energie des induzierten Stroms  Wm. Die geladene Glühbirne mit Radius  Re   will expandieren, aber die magnetische Spinenergie hält die Ladung an der Glühbirne mit Radius  Re  gefangen. Eine andere Form für das Elektron als eine Glühbirnenform ist nicht stabil, weil Energie stets das minimale Energieniveau sucht und das ist eine drehende geladene Glühbirne.

Es gibt ein physikalisches Phänomen in der Makrowelt der Physik, das mit dem Elektron vergleichbar ist; der Blitz in der Glühlampe. Die magnetische Spinenergie des Blitzes in der Glühlampe hält die Ladung gefangen. Der Kugelblitz, ein Phänomen der Makrowelt, kann jedoch magnetische Spinenergie an andere Systeme übertragen bzw. verlieren und ist daher langfristig nicht stabil.

Das Elektron mathematisch

Wenn wir das rotierende negative Punktvolumen mit Ladung –Qe annehmen, dann wird das Ether polarisiert und in die Rotation gezogen. Die dielektrische Verschiebung im Ether, das das expandierende Punktvolumen umgibt, wird durch die Formel beschrieben.

Der Strom im Äther verursachte die dielektrische Verschiebung und den Spin bei  R ist:

  

Wenn die Rotationsgeschwindigkeit  c  erreicht, endet das Durchfließen von Ladung zwischen Teilchen –Qe   und dem umgebenden Äther. Die träge Qualität des Äthers verhindert, dass die dielektrische Verschiebung weiter gezogen wird. Ladung –Qe   wird jetzt vom negativen Punkt‑Volumen zur Oberfläche einer Glühbirne mit Radius  Re  übertragen. Im rotierenden Profil  R<Re  ist die Rotationsgeschwindigkeit:  Vr=cR/Re

Integration von  dIr  über 2π‑Radialen und  dr  von  0  bis  Re   ergibt:

Die dielektrische Verschiebung findet auf beiden Seiten der drehenden „Scheibe“ statt, sodass der gesamte Oberflächenstrom Ic des Spins beträgt:

Die Energie des Stroms dIr ist:

  

Integration über 2π Radialen ergibt:

Der Oberflächenstrom der rotierenden Scheibe induziert auf beiden Seiten einen Strom im ether:

Die Energie Wm stellt die magnetische Spinenergie des Elektrons dar. Die Ausdehnung der Ladung Qe  über den Raum endet, wenn die Drehgeschwindigkeit c bei Re erreicht wird. Die Ladung Qe  wird vom negativen Punkt‑Volumen an die „Oberfläche“ einer Glühbirne mit einem Radius Re übertragen; die potenzielle Energie ist gegeben :

Die Gesamtenergie des Elektrons Wir ist die Summe der dynamischen magnetischen Energie Wm und der elektrostatischen Energie Wp; We=Wm+Wp

  

Mit der Äquivalenz von Masse und Energie   der Radius  Re   des Elektrons wird bei    Meter berechnet; exakt der Compton‑Radius.

Nächstes Kapitel:  Die Äquivalenz von magnetischer und kinetischer Energie