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News: Eine winzige Wolke

Bisher galt die Frage nach einer inneren Struktur des Elektrons als verfehlt. Ein Elektron trägt eine Elementarladung, die sich durch die elektromagnetische Kraft bemerkbar macht; diese ist umgekehrt proportional zu Quadrat des Abstands. Nun haben Wissenschaftler der Purdue University verschiedene Werte für die Ladung des Elektrons gefunden, je nachdem, in welchem Abstand sie ihre Messungen aufstellen. Dies erklären sie mit einem neuen Konzept zur Feinstruktur des Elektrons.
Laut David Koltick, Physik-Professor an der Purdue University, muß man sich vorstellen, daß ein Elektron aus einem Kern besteht, der von einer Wolke virtueller Teilchen umgeben ist.(Physical Review Letters, Ausgabe vom 20. Januar 1998). "Virtuell" bedeutet nicht direkt meßbar, aber gleichwohl wirksam. Die "virtuellen Teilchen" bestehen aus Paaren elektrisch positiv und negativ geladener Partikel.

Die negative Ladung des Elektronenkerns wirkt polarisierend auf die virtuellen Teilchen, das heißt, der positiv geladene Partner eins Paares wird eher nach innen, der negative eher nach außen orientiert. Von weit außen wirkt das gesamte Elektron nach wie vor negativ geladen- aber schwächer als der nackte Elektronenkern.

„Die Wolke virtueller Partikel wirkt wie ein Vorhang ..., der die wirklichen Werte des Elektronenkerns abschirmt“ erklärt Koltick. Je mehr sich die Messungen der Kern nähern würden, desto geringer sei der „Schild-Effekt“. Die elektromagnetische Kraft kann also nicht als eine Konstante angesehen werden, sondern sie verändert sich mit dem Abstand vom Kern.

Ein weiteres Ergebnis der Untersuchungen bestand in der Entdeckung, daß die starke Kraft (strong nuclear force), die die Elementarteilchen wie zum Beispiel die Protonen zusammenhält, mit der Nähe zum Kern abnimmt. Nach Koltick könnte sich ein Punkt ergeben, an dem sich diese beiden Kräfte gegenseitig ausgleichen.

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