Het elektron

Als je geïnteresseerd bent in natuurkunde, moet je “Unbelievable“!

Het afgebeelde proces van oscillatie en de veronderstelde fysieke entiteiten van ether vormen een “unscientific” verklaring van wat er zou kunnen gebeuren als ether bestaat. De geschetste afbeelding was alleen nodig om de fysica uit te leggen wanneer er ether is. De afbeeldingen zijn nodig om de betekenis van afgeleide wiskundige oplossingen te begrijpen. De komende wiskunde moet consistent zijn met waarnemingen. Het verhaal heeft als doel de begeleidende wiskunde te begrijpen.

Het best bekende en kleinste elementaire deeltje, behalve het neutrino, is het elektron. Een elektron kan een positieve of een negatieve lading hebben Qe . Het elektron met een positieve lading wordt een positron genoemd. Wanneer we het elektron noemen, bedoelen we het negatief geladen deeltje.

Wanneer we een volledig gescheiden punt‑volume in een negatief en een positief punt‑volume aannemen, is deze scheiding tijdelijk. De ladingen worden met de snelheid van het licht geannihileerd in het omringende ether.

Om een stabiel positief en negatief deeltje zoals het elektroon te beschrijven en te verklaren, moeten we het gescheiden volume energie toekennen in de vorm van rotatie‑energie. Punt‑volumes kunnen vibreren, maar het is ook mogelijk dat het punt‑volume om een as draait. Wanneer een punt‑volume roteert, stelt de rotatie zuivere magnetische energie voor: beweging van lading of volume.

In de ether‑theorie is het consistenter om negatieve en positieve elektrische ladingen negatieve en positieve volumes te noemen. Het is niet nodig om een elektrische lading in te voeren. Het is slechts een benaming. We zullen echter de gewoonte volgen en de gescheiden volumes elektrische ladingen noemen.

Stel je nu voor dat de oscillatie‑energie van een draaiend punt‑volume groot genoeg is om een neutraal punt‑volume volledig te scheiden in een draaiend negatief en positief punt‑volume. We beschouwen het draaiende negatieve punt‑volume, met lading –Qe , verder.

De interactie met het ether zoals eerder beschreven zal als volgt zijn. Het draaiende negatieve punt‑volume mist positieve lading om neutraal te zijn. Deze positieve lading wordt overgedragen aan het punt‑volume en de omringende punt‑volumes respectievelijk ether. Wanneer de positieve lading het draaiende negatieve punt‑volume binnenkomt, zal deze geabsorbeerde lading niet alleen de negatieve lading neutraliseren, maar de geabsorbeerde lading wordt samen met de draaiende negatieve lading van het punt‑volume in een spin getrokken (magnetische inductie).

Door de positieve lading van omringende punt‑volumes te absorberen, wordt het negatieve punt‑volume weer neutraal. De negatieve lading wordt doorgegeven aan de omringende punt‑volumes wanneer hun positieve lading wordt overgedragen. Deze nu gedeeltelijk negatief geladen punt‑volumes zullen de lading aantrekken die ze hebben overgedragen van neutrale punt‑volumes om hen heen, enzovoort. De negatieve lading van het oorspronkelijke negatieve punt‑volume wordt over de ruimte verspreid met de snelheid van het licht. Het ether, overgedragen aan het draaiende volume, wordt in de spin getrokken. De rotatiesnelheid zal het hoogst zijn aan de buitenkant van de nog negatief geladen, draaiende en uitdijende bol.

Figuur 14  toont het profiel van het uitdijende en draaiende negatieve punt‑volume. De zwarte stip in het midden stelt het oorspronkelijke negatieve punt‑volume voor en het grijze gebied de oppervlakte waar de negatieve lading wordt geneutraliseerd en meegetrokken. Tijdens het uitdijen wordt de overgebrachte lading in de spin meegetrokken.

Figuur 14.  Het draaiende en uitdijende punt‑volume.

Wanneer de rotatie‑energie van het uitdijende en draaiende negatieve punt‑volume groot genoeg is om de rotatiesnelheid te slepen tot de snelheid  c  aan het einde van het profiel, verliest de draaiende lading aan het einde van het profiel contact met het omringende ether.

Wanneer de rotatiesnelheid c  bereikt, draait de lading aan het einde van het profiel zo snel dat de inertiële eigenschap van het ether (c) voorkomt dat lading nog verder wordt meegetrokken. Er blijft nog wel lading scheiden aan de buitenkant van het profiel, maar het ether kan de lading niet meer passeren omdat de overgebrachte lading nu moet worden versneld tot  c.

De inertiële eigenschap van ether, de vertraging om lading van het ene punt‑volume naar het andere over te brengen met een snelheid groter dan  c , maakt dit onmogelijk. De expansie van de negatieve lading in de ruimte is tot een einde gekomen. Een uiterst stabiel elementair deeltje, het elektroon, ontstaat.

Het is niet mogelijk om de relativiteitstheorie uit te leggen dat snelheid  c  is bereikt. De lichtsnelheid kan slechts benaderd worden. Met ether is er echter helemaal geen bezwaar om de lichtsnelheid voor de ether zelf te bereiken, omdat de lichtsnelheid c  is een van de kenmerken van vacuüm/ether. Het gevolg wanneer de lichtsnelheid wordt bereikt, is dat het ether dat zich met de lichtsnelheid voortbeweegt de tegenovergesteld geladen ether niet langer kan slepen. De overdracht van lading stopt. Het fenomeen, de Lorentzfactor Lorentzfactor

De volgende situatie heeft zich voorgedaan: rond het, nu geneutraliseerde, negatieve punt‑volume in het midden van het profiel, draaien de door het dielektricum vervangen ladingen binnen de radius Re  van het elektron. De dielektrische verplaatsing bij Re  is gesleept tot de lichtsnelheid c.

De ether, vanaf het oorspronkelijke punt‑volume tot Re , is in evenwicht. De ether van het draaiende elektron is vergelijkbaar met een draaiende schijf. Er is nu een situatie waarin de draaiende lading op de bol haar eigen ruimte bepaalt. Binnen de radius Re  van het elektron is de ether in rust. Het elektron heeft de controle over de ruimte, ether, met radius Re . De negatieve lading –Qe  wordt geannuleerd binnen de bol met radius Re . De lading -Qe bevindt zich nu op het oppervlak van de bol met radius Re .

Figuur 16.  De elektron

De geïnduceerde magnetische spinenergie in het ether, rondom het elektron, is direct gekoppeld aan de middelen van het elektrostatische veld buiten de draaiende straal van het elektron.

De lading –Qe   zoekt een zo laag mogelijke energieniveau. Daarom is de elektrostatische lading –Qe , gelegen bij de bol met straal  Re , probeert uit te zetten. DeQe   geladen bol met straal  Re   wordt gecompenseerd door de samentrekkende kracht van de magnetische spinenergie.

Verdere uitzetting van het elektron boven  Re   is niet mogelijk, omdat dan de spinenergie in de ether moet afnemen (equitation (e1) hieronder). De uitdijende elektrostatische kracht en de samentrekkende magnetische spin zijn in evenwicht wanneer de straal van het elektron is  Re .

De positron ontstaat op vergelijkbare wijze. Het enige verschil is dat het oorspronkelijke punt‑volume positief geladen is. De magnetische energie van de draaiende schijf wordt gegeven door de formule:

  (e1)

(Voor de afleiding van deze formule zie hieronder “The Electron Mathematically”)

Waar Wm de magnetische energie van de ronddraaiende schijf is, Qe  de lading van een elektron, c de lichtsnelheid en Re  de straal van het elektron. Als het negatieve punt‑volume niet genoeg energie heeft om het ether tot de lichtsnelheid te slepen, kan er geen stabiele situatie ontstaan.

De radius  Re   van het elektron vertelt ons niets over de grootte van het oorspronkelijke punt‑volume. Re   geeft het invloedssgebied van het elektron in het ether weer. Lading –Qe  stopt met uitbreiden wanneer de dielektrische verplaatsing bij  Re   een tempo heeft gelijk aan de lichtsnelheid  c. De ladingsoverdracht stopt en de negatieve lading –Qe   bevindt zich nu op een bol met straal  Re .

De presentatie van het elektron wiskundig is nog niet voltooid. Het negatieve punt‑volume breidde zich uit tot  Re   in alle richtingen met snelheid  c. Het elektron ontstaat wanneer de snelheid  c  wordt bij  Re . De lading –Qe   bevindt zich nu op een bol met straal  Re . De elektrostatistische energie  Wp  van lading –Qe   op het oppervlak van een bol met straal  Re  in de natuurkunde wordt gegeven door de formule:

De formule van de elektrostatistische energie  Wp  is precies dezelfde als de formule voor de magnetische spin‑energie  Wm (vergelijking (e1)),  wanneer 1/ε_o  wordt vervangen      volgens  .

Dus de magnetische en de elektrostatische energie van de electron zijn gelijk. Dit is geen toeval omdat in “nature” energie proportioneel gelijk over de vrijheidsgraden wordt verdeeld om energie op te slaan. Het equipartitie‑principe verdeelt de energie gelijk over de verschillende energievormen. De electron kan energie op twee manieren opslaan: elektrostatisch en magnetisch.

De totale energie van het elektroon  We is de som van magnetische en elektrostatische energie:

We=Wm+Wp

Omdat het eerste deel van deze vergelijking gelijk is aan het tweede deel, We is gelijk aan:

en is daarom in overeenstemming met het principe van equivalentie van energie en massa.

Wanneer de straal  Re   wordt berekend vanuit de formule voor  We  wij verkrijgen:    meter, exact de klassieke straal van het elektron: de Comptonstraal.

De stabiliteit van het elektroon kan worden afgeleid van de formule voor de totale energie van het elektroon  We. Wanneer  Re   toeneemt wordt de energie van het elektroon minder dan de energie van het deeltje en dat is niet mogelijk; energie kan niet verloren gaan.

De fysieke interpretatie is dat de geïnduceerde magnetische energie van de spin de lading naar het oppervlak van een bol met straal  Re brengt. Buiten de elektroonstraal draait het ether met de energie van de geïnduceerde stroom  Wm. De geladen bol met straal  Re   wil uitbreiden maar de magnetische spinenergie houdt de lading vast op de bol met straal  Re . Een andere vorm voor het elektroon dan een bolvorm is niet stabiel omdat energie altijd naar het minimale energieniveau streeft en dat is een draaiende geladen bol.

Er bestaat een fysisch fenomeen in de macrowereld van de fysica dat vergelijkbaar is met het elektroon; de bliksembol. De magnetische spinenergie van de bliksembol houdt de lading vast. De balbliksem, een macrowereld‑verschijnsel, kan echter magnetische spinenergie overdragen aan of verliezen aan andere systemen en is daarom op de lange termijn niet stabiel.

Het elektron wiskundig

Wanneer we het draaiende negatieve puntvolume met lading –Qe veronderstellen, dan wordt het ether gepolariseerd en meegevoerd in de rotatie. De diëlektrische verplaatsing in het ether rondom het uitdijende puntvolume wordt beschreven door de formule:

De stroom in het ether veroorzaakte de dielectrische verplaatsing en de spin bij R  is:

  

Wanneer de rotatiesnelheid c bereikt, zal de ladingsoverdracht tussen het deeltje –Qe  en het omringende ether stoppen. De inerte eigenschap van ether verhindert dat de diëlektrische verplaatsing verder wordt gesleept. Lading –Qe  wordt nu overgebracht van het negatieve punt‑volume naar het oppervlak van een bol met straal Re . In het roterende profiel R<Re is de rotatiesnelheid: Vr=cR/Re

Integratie van dIr  over 2π radialen en dr  van 0  tot Re   geeft:

De dielectrische verplaatsing vindt plaats aan beide zijden van de draaiende “schijf”, dus de totale oppervlakstroom  Ic  van de spin is:

De energie van stroom  dIr  is:

  

Integratie over 2π radialen geeft:

De oppervlakstroom van de draaiende schijf induceert aan beide zijden een stroom in het ether:

De energie  Wm  toont de magnetische spinenergie van het elektroon. De uitbreiding van lading  Qe   over de ruimte eindigt wanneer de omwentelingssnelheid  c  wordt bij  Re . De lading  Qe   wordt overgebracht van het negatieve punt‑volume naar het “oppervlak” van een bol met een straal  Re ; de potentiële energie wordt gegeven:

De totale energie van het elektroon  We  is de som van de dynamische magnetische energie  Wm  en de elektrostatische energie  Wp; We=Wm+Wp

  

Met de equivalentie van massa en energie    wordt de straal  Re   van het elektroon berekend op    meter; exact de Comptonstraal.

Volgend hoofdstuk:  De equivalentie van magnetische en kinetische energie