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Quantenchromodynamik (Hadronen-Modell)
in der Quanten-Fluss-Theorie

Ein Symmetriebruch der Farbpolarisation des Leptonen-Wirkungsquanten-Strings bringt Quarks und Gluonen hervor


(• Ein aufsführlicher Artikel über die Gluonen und die Probleme der QCD findet sich in Ent, »Der Klebstoff der Welt«. Die FrQFT kann wichtige dieser Fragen, wie zum Confinement und der Gluonen-Energie, zumindesten qualitativ beantworten.)
(• Mesonen bestehen aus Quarks und Antiquarks. Wie arbeiten diese im String genau zusammen? Gibt es Mesonen aus allen Quark-Flavours?)

Der heutigen Quantenchromodynamik liegen die Farbladungen der und der diese verbindenden zugrunde. Bisher gibt es allerdings kein Verständnis dafür, welche physikalische Ursache die Farbladungen erzeugt. Die Wirkungsquanten-Strings der Quanten-Fluss-Theorie liefern eine neue Polarisation, auf deren Basis die Farbladungen zustande kommen. Denn die Existenz jedes Wirkungsquanten-Strings basiert auf einem fundamentalen Symmetriebruch der Bewegung der den String bildenden Wirkungsquanten. Schon im simpelsten Wirkungsquanten-String der Vakuum-Elapsonen oder beim Photonen-String kommt die Bahn der Wirkungsquanten aus ihrer symmetrischen Geradlinigkeit und wird zu einer Helixspiralbahn gebrochen.

Es ergibt sich also eine Polarisation der Bahn eines Wirkungsquants, die von der Richtung des Ablenkungswinkels und vom Ablenkungsabstand sowie von der Rotationsrichtung bestimmt ist. Diese neue Polarisation nenne ich Farbpolarisation. Die senkrecht zu ihrer Bewegungsrichtung rotierenden Vakuum-Elapsonen- und Photonen-Strings bestehen aus Wirkungsquanten, die alle in die selbe Richtung rotieren, aber von denen jedes einen anderen Brechungswinkel besitzt. Das Farbpolarisationspotenzial, das die Wirkungsquanten auf dem einfachen Kreis eines Vakuum-Elapsons hält, hat eine Sombrero-Form (siehe Abbildung XXX) und ist dem Higgs-Potenzial sehr ähnlich. Die Wirkungsquanten eines Photons werden von einem Farbpolarisationspotenzial erzeugt, das einem rotierenden, elliptischen Sombrero entspricht.

Die Summe dieser Farbpolarisationen aller Wirkungsquanten eines Vakuum-Elapsonen- und Photonen-Strings ergibt die Farbladung Null, also eine weiße Farbpolarisation. Ebenso ergibt sich die Farbladung jedes Leptons zu Null, also auch zu weiß.

Anders sieht es bei den Quarks und Gluonen aus: Da die Quarks ein Drittel oder zwei Drittel Leptonen sind, die zu mehreren in einem Hadronen-String sitzen, tragen sie nach innen eine Farbladung, während der Hadronen-String im ganzen nach außen und bei größerem Abstand neutral weiß erscheint. Die Gluonen sind hingegen ein Drittel oder zwei Drittel Vakuum-Elapsonen, die zu mehreren in einem Hadronen-String sitzen, und tragen daher ebenfalls eine entsprechende Farbladung. Die Gluonen rotieren sowohl um das Zentrum ihrer eigenen Teilkreisform, als auch mit dem String mit Lichtgeschwindigkeit abwechselnd durch alle Quarks des Hadrons. Dadurch ändert sich ständig ihre absolute Farbladung und auch die der Quarks auf recht komplexe Weise. Die Gluonen bewegen sich also mit Lichtgeschwindigkeit durch den Raum und sind irgendetwas zwischen Vakuum-Elapson und Photon.

Ein großes Rätsel der heutigen Physik ist das , das Eingesperrtsein der Quarks und Gluonen in den Hadronen. Doch das Confinement der Quarks und Gluonen ist eine logische Schlussfolgerung des Hadronen-Modells in der Quanten-Fluss-Theorie, wie sich nachfolgend herausstellt.

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Farbpolarisation und -ladung

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(• Da die Farbpolarisation, die der Farbladung zu grunde liegt, von der Raumrichtung abhängig ist, ist ihr je Richtung eine von drei Farben zugewiesen. Diese Farben sind rot, grün und blau sowie in der jeweils entgegengesetzten Richtung antirot, antigrün und antiblau. Die Farbpolarisation entsteht durch die Symmetriebrechung der grundlegenden Zeitbewegung der Wirkungsquanten.)
(• Am Photon kann man erkennen, wie die Quantität der Farbpolarisation zu berechnen ist. Ein Photon muss nach außen die Farbladung weiß tragen. Seine Wirkungsquanten sind aber in unterschiedlichen, nicht symmetrisch verteilten Ablenkungswinkeln und Ablenkungsabständen gebrochen. Die Summe ihrer Farbpolarisationen muss die Farbladung Null, also weiß ergeben.)
(• Wie Farbladung durch einen String-Versatz aus dem Rotationszentrum der Wirkungsquanten heraus funktioniert sollte das rotationspolarisierte Photon verdeutlichen, denn es trägt nach außen hin keine Farbladung. Die sich durch die variablen Abstände der einzelnen Wirkungsquanten vom Rotationszentrum ergebenden Farbladung müssen in sich ausgeglichen sein.)

Ungebrochenes Wirkungsquanten
Abbildung 1 New window: (Überschrift: Ungebrochene Wirkungsquanten-Bahn? "wikelt" -> "wickelt") Ein unbebrochenes Wirkungsquant bewegt sich auf einer symmetrisch geradlinigen Bahn. Es ist nicht abgelenkt durch Wechselwirkungen.
Elapson (ep)
Abbildung 2 New window: Der kreisrunde Vakuum-Elapsonen-String ist der symmetrischste denkbare Wirkungsquanten-String. Durch den Symmetriebruch der Wechselwirkung innerhalb des Strings sind die sich eigentlich gradlinig auf bewegenden Wirkungsquanten auf den Ring abgelenkt. Sie laufen nun auf dem tiefsten Ring des Sombreropotenzials eines Felds, dass dem Higgs-Feld sehr ähnelt. Jedes Wirkungsquant erhält so eine Farbpolarisation, die von der Richtung, dem Abstand und der Rotationsorientierung seiner Ablenkung abhängt. Weil die Ablenkungen aller Wirkungsquanten des Strings sich in jeder Richtung ausgleichen, trägt der String nach außen hin die neutrale Farbladung weiß. In der Realität sind extrem viele, sehr kleine Wirkungsquanten im String, die sehr nahe beieinander liegen.

Farbpolarisation

Die Farbpolarisation eines Wirkungsquants entspricht seiner Ablenkung von seiner geradlinigen Bewegungsmitte, auf der es sich bewegen würden, wenn es nicht in einem String eingebunden wäre. Die Wechselwirkung mit den anderen Wirkungsquanten des Strings zwingt seine Bewegung aber auf eine Helixspiralbahn. XXX XXX XXX In Arbeit … XXX

Die Farbpolarisation eines Wirkungsquants berechnet sich aus dem Ablenkungsvektor, also dem Ablenkungswinkel und dem Ablenkungsabstand. Ob und wenn ja welche Rolle dabei die Rotationsrichtung spielt, ist mir noch nicht ganz klar.

Farbladung

Die Farbladung ist, wie oben beschrieben, die Summe aller Farbpolarisationen der Wirkungsquanten eines Wirkungsquanten-Strings oder eines bestimmten Teils des Strings. XXX XXX XXX In Arbeit … XXX

Die Farbladung eines Wirkungsquanten-Strings, oder von einem seiner Abschnitte, ist die Summe der Ablenkungsvektoren seiner Wirkungsquanten. Beim Aufsummieren ist zu beachten, dass die Ablenkungsvektoren nicht vom selben Ursprung ausgehen, sondern nebeneinander senkrecht auf der Lichtbahn des Strings stehen. Auch muss die Zeiverzögerung berücksichtigt werden, mit der die Wechselwirkung auf andere Abschnitte des Strings wirkt. Dabei ist wiederum zu berücksichtigen mit welcher Geschwindigkeit sich die Wechselwirkung ausbreitet, mit Lichtgeschwindigkeit oder mit erhöhter Lichtgeschwindigkeit(Link). Auch ist die Frage, welcher Anteil entlang des Strings läuft und welcher quer durch den Raum geht, falls dies zu unterscheiden ist. Oder ist die String-Spannung völlig unabhängig von der Farbladung? Wie die Summe genau zu bilden ist muss noch untersucht werden.

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Quarks

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(• Besitzen u- und d-Quarks unterschiedliche Freuquenzen, weil sie verschiedene Massen haben?
— Wenn ja, dann rotieren ihre Wirkungsquanten unterschiedlich schnell um die Lichtbahn. Es ist im Hadron ja ein riesen Chaos von virtuellen Quarks und Gluonen. Vielleicht zerreißt der String ihres Hadrons dann ständig?
— Wenn nein, wie kommt dann die gleiche Freuquenz zustande? Bewegen sich die leichteren Quarks im Raum dann schneller und kommen so auf die gleiche Frequenz? Oder sind sie durch den gemeinsamen String ihres Hadrons zwangssynchronisiert? Was genau erzeugt ihren Wirkungsquanten-Rotationsradius? Durch die Störungswellen der Wirkungsquanten des Strings selber? Der Mechanismus muss sich ja irgendwie von dem der Elapsonen bzw. Photonen unterscheiden! Den bei den Elapsonen kann keine Wechselwirkung von der gegenüberligenden Seite des Strings ausgehen. Es können sich nur die benachbarten Wirkungsquanten beeinflussen. Mit anderen Worten: Wie funktioniert die WW der Farbpolarisation?
— Unterschied: Die Elapsonen haben ihre WW nur innerhalb ihres Strings, denn ein WQ kann nur das oder die benachbarten WQs beeinflussen. Bei den Leptonen und Hadronen ist dies anders: Weil diese sich nicht mit LG bewegen kann die Farbpolarisation und die elektroschwache Polarisation auf alle anderen Teile des Strings wirken.)
(• Quarks sind ein Drittel- oder Zweidrittelausschnitte aus Leptonen. Je kleiner der Ausschnitt, desto größer die Farbladung? Das kann eigentlich nicht sein. Denn die beiden Hälften eines Leptons müssen eine entgegengesetzte Farbladung des gleichen Betrags tragen; zueinander die jeweilige Antifarbladung. Soll die Farbladung eines Leptons nach außen hin neutral weiß sein, so muss jedes Teilstück eines Leptonen-Strings die Antifarbladung zum Rest des Strings tragen.)

In Arbeit … XXX XXX XXX XXX XXX XXX XXX XXX XXX

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Gluonen

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(• Im Gegensatz zu Elapsonen gibt es eine WW zwischen Gluonen, die auch in der FrQFT ersichtlich ist, da Gluonen String-Ausschnitte der Elapsonen sind. Gucken, ob sich hierzu etwas in Ent, »Der Klebstoff der Welt«, findet. Sonst im Artikel auf Spektrum.de, Dirk Eidemüller, Ein Teilchen aus elementarer Kraft?, URL: http://www.spektrum.de/news/ein-teilchen-aus-elementarer-kraft/1372085)

In Arbeit … XXX XXX XXX XXX XXX XXX XXX XXX XXX

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Confinement

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(• Dieser Ansatz ist etwas sehr besonderes! Siehe auch SdW 12/2013 Preonen-Artikel. S. 50—51.)

Mit dem Confinement ist das Eingesperrtsein der Quarks und Gluonen in allen Hadronen, wie den Protonen und Neutronen des Atomkerns, gemeint. Man kann ein Quark nicht einfach aus einem Proton herausziehen. Sein Widerstand gegen das Herausziehen und der Energieaufwand wächst sogar erheblich an, umso weiter man es schon aus dem Proton herausbewegt hat.

Doch wenn Quarks, wie oben beschrieben, alle gemeinsam Teil des geschlossenen Strings eines Hadrons sind, dann leuchtet es sofort ein, dass man sie nicht ohne weiteres aus diesem Wirkungsquanten-String lösen kann. Denn in der Quanten-Fluss-Theorie gibt es nur geschlossene Wirkungsquanten-Strings. Um ein Quark heraus zu ziehen muss der String länger werden. Das bedeutet, er muss mit Wirkungsquanten aufgefüllt werden. Wirkunsgquanten sind Energieeinheiten, die in diesem Fall massiv zugeführt werden müssen. Führe ich so viele Wirkungsquanten hinzu, dass der String reißt, so bilden sich aus den nun reichlich vorhandenen Wirkungsquanten neue geschlossene Strings und somit auch Quanrks und Gluonen, so dass am Ende ein neues Hadron-Antihadron-Paar mit dem herausgezogenen Quanrk entsteht. Auch der Platz im ursprünglichen Proton wird wieder durch ein neues Quark ersetzt.

Das Confinement der Quarks und Gluonen ist also eine logische Schlussfolgerung des Hadronen-Modells in der Quanten-Fluss-Theorie. Die Quantenchromodynamik wird so um detailierte Bilder von den Hintergründen und Ursachen ergänzt, die eine tiefere Einsicht in die Zusammenhänge ermöglichen.

→   Quantengravitation der Elementarteilchen

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Fußnoten

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1. (Primärliteratur einfügen!)
Internet:
Vgl. Wikipedia, Quantenchromodynamik.
2. (Primärliteratur einfügen!)
Internet:
Vgl. Wikipedia, Higgs-Mechanismus, Higgs-Potential (mit Veranschaulichung).
Vgl. Müller, Higgs-Teilchen, Symmetriebrechung anschaulich.
3. (Primärliteratur einfügen!)
Sekundärliteratur:
Vgl. Ent, »Der Klebstoff der Welt«, S. 60.
Internet:
Vgl. Wikipedia, Confinement.
Vgl. Alkofer, Quark Confinement (Online), S. 1.
4. (Primärliteratur einfügen!)
Sekundärliteratur:
Vgl. Ent, »Der Klebstoff der Welt«, S. 60.
Internet:
Vgl. Wikipedia, Confinement.
Vgl. Alkofer, Quark Confinement (Online), S. 1.
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Stand 07. Mai 2017, 14:00 CET.