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Um das Rätsel des Elektrons und damit viele andere Rätsel der Physik zu lüften, bedarf es intellektueller und auch emotionaler Anstrengungen. Man muss dafür lieb gewonnene und etablierte Grundannahmen der heutigen Physik verändern; also Paradigmenwechsel vollziehen. Eine geschlossene Weltformel gibt es vielleicht nicht, aber ein grundlegendes Prinzip der Physik sollte möglich sein, welches das Standardmodell der Teilchenphysik und die Allgemeine Relativitätstheorie vereinheitlicht und dadurch enträtselnd wirkt.

Ein ähnlicher Ansatz wie der von Manfred Hörz (Leserbrief vom 01.07.2013 zu diesem Artikel) beschäftigt mich schon seit vielen Jahren. Der Ansatz heißt fraktale Quanten-Fluss-Theorie (quantum-flow-theory.eu).
Photonen und Elektronen – alle Elementarteilchen – werden in diesem Modell aus den gleichen Fundamentalteilchen konstituiert, wie Manfred Hörz es vermutet; ebenso auch das Vakuum. Die Wirkung eines einzelnen dieser Fundamentalteilchen auf sein Umfeld entspricht dabei dem Planckschen Wirkungsquantum h. Interessanter Weise ergibt sich die Heisenbergsche Unschärferelation dann aus einem prinzipiellen Abzählproblem als statistisches Phänomen, wenn die Fundamentalteilchen eines Elektrons – oder eines anderen Elementarteilchens – bei einem Messvorgang in einer bestimmten Zeit oder in einem bestimmten Ortsintervalls gezählt werden (Vgl. Treitz, Norbert. »Von den falschen Tönen zur Unbestimmtheitsrelation.« In: Spektrum der Wissenschaft (Okt. 2010), S. 40-42. URL: https://www.spektrum.de/alias/quantenmechanik/von-den-falschen-toenen-zur-unbestimmtheitsrelation/1044195).
Wenn diese neuen Fundamentalteilchen – Wirkungsquanten genannt – z. B. ein Elektron oder Photon bilden, fügen sie sich zu einem schwingenden „String" zusammen, wie ein Schwarm. Der Wirkungsquanten-String eines Elektrons hat starke Ähnlichkeit mit einer ringförmigen, stehenden Welle die mit Lichtgeschwindigkeit rotiert. Ähnlich wie man sich Elektronen im Atommodell vorstellt, wie Frank Wilczek es in seinem Artikel beschreibt. Teile dieser Welle muten ähnlich an wie die Photonen dieses neuen Modells, so wie Manfred Hörz es vermutet. Und der String trägt mehrere Spins, einen äußeren Spin von 1/2 und zwei innere Spins (Isospins?).
Das Vakuum besteht selber auch aus diesen Wirkungsquanten und bettet die Elementarteilchen-Strings ein. Die Wirkungsquanten verhalten sich wie Wellen. Dann erscheint ein Elektron als Wellenmuster in einem Wellenmeer. Es ist eine Anhäufung von gekoppelten Wirkungsquanten in einem Meer von Wirkungsquanten, was stark an das Higgs-Feld und dessen Higgs-Mechanismus erinnert.
Wenn z. B. Elektron und Positron in diesem Modell reagieren, so wie Frank Wilczek die Experimente am LEP beschreibt, dann werden die Wirkungsquanten der beiden Teilchen frei und gruppieren sich wie Schwärme zu neuen Strings. Dafür stehen viele Wirkungsquanten zur Verfügung, denn ihre Anzahl in den Strings von Elektron und Positron steigt proportional zu deren Energie, welche ja sehr groß ist. Deshalb werden sehr viele neue Elementarteilchen gebildet. Die Vorstellung, die neu entstandenen Elementarteilchen kämen alle aus dem kollidierenden Teilchen-Antiteilchen-Paar, wie von Frank Wilczek dargestellt, wäre dann in gewisser Hinsicht zwar korrekt, aber eben nicht ganz. Denn die Struktur des umgebenden Vakuums und seine Wechselwirkung mit den kollidierenden Wirkungsquanten-Strings spielt ebenfalls eine gewichtige Rolle, und zwar je mehr, desto mehr Energie die Strings tragen.

Die von mir beschriebenen Strukturen haben viele Ähnlichkeiten mit den Vorstellungen von Manfred Hörz und mit den Beobachtungen, wie Frank Wilczek sie dargelegt hat. Es wird auch deutlich, dass das Rätsel der Elektronen nur zu lösen ist, wenn das Rätsel des Vakuums eine Lösung findet.
Wie der Welle-Teilchen-Dualismus und die Heisenbergsche Unschärferelation zusammenhängen, bekommt so ein sehr anschauliches Bild. Der Wellen- und der Teilchencharakter erscheinen auch nicht mehr als widersprüchlich, sondern werden als Aspekte des Elektrons deutlich.

Was besonders erstaunt ist, dass es im Modell der Quanten-Fluss-Theorie möglich scheint, eine korrekte Quantengravitation zu formulieren. Die Wirkungsquanten eines Elementarteilchen-Strings üben einen beugenden oder ablenkenden Einfluss auf ihre Umgebung aus und reduzieren dadurch die Lichtgeschwindigkeit in ihrem Umfeld. Es ergibt sich die Formel Einsteins für die Lichtgeschwindigkeit im Gravitationsfeld, bezogen auf den 3-dimensionalen Raum. Dieser Lichtgeschwindigkeitsgradient, der ein Elementarteilchen umgibt, übt eine anziehende Wirkung auf Elementarteilchen-Strings in seiner Umgebung aus, die sehr klein ist und der Gravitation der Allgemeinen Relativitätstheorie entspricht.
Die Raumzeitkrümmung der Allgemeinen Relativitätstheorie stellt sich hier als Dichtegradient der Wirkungsquanten des Vakuums dar; ein Energiedichtegradient des Vakuums. Auf den großen Skalen der Galaxien und Galaxienhaufen tritt dieser Energiedichtegradient wohl als das Dunkle-Materie-Phänomen in Erscheinung. Im weiträumigen Vakuumvolumen einer Galaxie verdichten sich die Wirkungsquanten, während sich die Energiedichte des Vakuums zwischen den großen Massen verringert. Dieser Effekt erzeugt eine kleine, zusätzliche Gravitationswirkung hin zu den großen Massen, welche von der Allgemeinen Relativitätstheorie abweicht. Diese zusätzliche Gravitation ist dabei an die sichtbaren Massen gekoppelt.
So könnte durch ein vereinheitlichendes Prinzip der Physik wohl sogar das Rätsel der Gravitation eines Elektrons aufgeklärt werden und brächte den Mehrwert der Enträtselung weiterer Rätsel der Physik.

Das rätselhafte Elektron kann vielleicht zumindest teilweise enträtselt werden, aber es erscheint weiterhin »Einfach und komplex«, wie Wilczek es beschreibt. Es wäre ein schwingender, rotierender Wirkungsquanten-String eingehüllt von einer Wolke der Wirkungsquanten des ihn direkt umgebenden Vakuums. Diese Wolke würde durch ihre Wechselwirkung mit dem String die virtuellen Quantenfluktuationen beinhalten, die jedes Elektron einhüllen.
Eine faszinierende Idee, wie ich finde, doch ohne die Veränderung von etablierten Grundannahmen der heutigen Physik ist dies „leider" nicht zu haben.

PS: Auch das Basisteilchenmodell (ag-physics.org) von Albrecht Giese stellt einen ähnlichen Ansatz dar Elektronen zu beschreiben, wie ihn Manfred Hörz ins Auge gefasst hat.
Ein weiteres ähnliches Modell stammt vom Herbert Weiß: http://arxiv.org/abs/physics/0609171v1