Theorie der Elektronen und Positronen - Versionsgeschichte

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	''Paul A. M. Dirac''<br>		''Paul A. M. Dirac''<br>

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 Eine Untersuchung des Verhaltens dieser Zustände in einem elektromagnetischen Feld zeigt, dass sie der Bewegung eines Elektrons mit einer positiven Ladung anstelle der üblichen negativen entsprechen – was die Experimentatoren jetzt als Positron bezeichnen. Man könnte daher annehmen, dass Elektronen in Zuständen mit negativer Energie nur Positronen sind, was jedoch nicht der Fall ist, da die beobachteten Positronen mit Sicherheit keine negativen Energien haben. Wir können jedoch eine Verbindung zwischen Elektronen in Zuständen negativer Energie und Positronen herstellen, und zwar auf eine eher indirekte Weise.
-Wir machen uns das Ausschlussprinzip von Pauli zunutze, nach dem es in jedem Bewegungszustand nur ein Elektron geben kann. Wir gehen nun davon aus, dass in der Welt, wie wir sie kennen, fast alle Zustände negativer Energie für die Elektronen beansprucht sind - mit nur einem Elektron in jedem Zustand, und dass eine gleichmäßige Füllung aller Zustände negativer Energie für uns überhaupt nicht beobachtbar ist. Außerdem ''ist jeder unbesetzte Zustand negativer Energie, der eine Abweichung von der Gleichförmigkeit darstellt, beobachtbar und ist einfach ein Positron''.
+Wir machen uns das Ausschlussprinzip von Pauli zunutze, nach dem es in jedem Bewegungszustand nur ein Elektron geben kann. Wir gehen nun davon aus, dass in der Welt, wie wir sie kennen, fast alle Zustände negativer Energie für die Elektronen beansprucht sind – mit nur einem Elektron in jedem Zustand, und dass eine gleichmäßige Füllung aller Zustände negativer Energie für uns überhaupt nicht beobachtbar ist. Außerdem ''ist jeder unbesetzte Zustand negativer Energie, der eine Abweichung von der Gleichförmigkeit darstellt, beobachtbar und ist einfach ein Positron''.
 Ein unbesetzter Zustand mit negativer Energie oder ein ''Loch'', wie wir es der Kürze halber nennen können, wird eine positive Energie haben, da es sich um einen Ort handelt, an dem es an negativer Energie mangelt. Ein Loch ist in der Tat genau wie ein gewöhnliches Teilchen, und seine Identifikation mit dem Positron scheint der vernünftigste Weg zu sein, die Schwierigkeit des Auftretens negativer Energien in unseren Gleichungen zu überwinden. Aus dieser Sicht ist das Positron nur ein Spiegelbild des Elektrons mit genau derselben Masse und entgegengesetzter Ladung. Dies wurde experimentell bereits grob bestätigt. Auch das Positron sollte ähnliche Spineigenschaften wie das Elektron haben, dies wurde jedoch noch nicht experimentell bestätigt.

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 Man wäre also geneigt, als eine neue Annahme der Theorie einzuführen, dass in der Praxis nur eine der beiden Bewegungsarten vorkommt. Dies führt jedoch zu einer Schwierigkeit, da wir aus der Theorie erkennen, dass wir mit der Störung des Elektrons einen Übergang von einem Bewegungszustand mit positiver Energie in einen solchen mit negativer Energie verursachen können. Damit würden selbst bei Annahme, dass alle Elektronen der Welt in Zuständen mit positiver Energie gestartet werden, sich einige von ihnen nach einiger Zeit in Zuständen mit negativer Energie befinden. Indem sie also Zustände negativer Energie zulässt, ergibt die Theorie etwas, das scheinbar experimentell nicht mit etwas Bekanntem übereinstimmt, das wir aber nicht einfach durch eine neue Annahme zurückweisen können. Wir müssen den Sinn dieser Zustände finden.
-Eine Untersuchung des Verhaltens dieser Zustände in einem elektromagnetischen Feld zeigt, dass sie der Bewegung eines Elektrons mit einer positiven Ladung anstelle der üblichen negativen entsprechen - was die Experimentatoren jetzt als Positron bezeichnen. Man könnte daher annehmen, dass Elektronen in Zuständen mit negativer Energie nur Positronen sind, was jedoch nicht der Fall ist, da die beobachteten Positronen mit Sicherheit keine negativen Energien haben. Wir können jedoch eine Verbindung zwischen Elektronen in Zuständen negativer Energie und Positronen herstellen, und zwar auf eine eher indirekte Weise.
+Eine Untersuchung des Verhaltens dieser Zustände in einem elektromagnetischen Feld zeigt, dass sie der Bewegung eines Elektrons mit einer positiven Ladung anstelle der üblichen negativen entsprechen – was die Experimentatoren jetzt als Positron bezeichnen. Man könnte daher annehmen, dass Elektronen in Zuständen mit negativer Energie nur Positronen sind, was jedoch nicht der Fall ist, da die beobachteten Positronen mit Sicherheit keine negativen Energien haben. Wir können jedoch eine Verbindung zwischen Elektronen in Zuständen negativer Energie und Positronen herstellen, und zwar auf eine eher indirekte Weise.
 Wir machen uns das Ausschlussprinzip von Pauli zunutze, nach dem es in jedem Bewegungszustand nur ein Elektron geben kann. Wir gehen nun davon aus, dass in der Welt, wie wir sie kennen, fast alle Zustände negativer Energie für die Elektronen beansprucht sind - mit nur einem Elektron in jedem Zustand, und dass eine gleichmäßige Füllung aller Zustände negativer Energie für uns überhaupt nicht beobachtbar ist. Außerdem ''ist jeder unbesetzte Zustand negativer Energie, der eine Abweichung von der Gleichförmigkeit darstellt, beobachtbar und ist einfach ein Positron''.

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 Nun ist in der Praxis die kinetische Energie eines Teilchens immer positiv. Wir sehen also, dass unsere Gleichungen zwei Bewegungsarten für ein Elektron zulassen, von denen nur eine dem entspricht, was wir kennen. Die andere entspricht Elektronen mit einer sehr eigenartigen Bewegung: Je schneller sie sich bewegen, desto weniger Energie haben sie, und man muss ihnen Energie zuführen, um sie zur Ruhe zu bringen.
-Man wäre also geneigt, als eine neue Annahme der Theorie einzuführen, dass in der Praxis nur eine der beiden Bewegungsarten vorkommt. Dies führt jedoch zu einer Schwierigkeit, da wir aus der Theorie erkennen, dass wir mit der Störung des Elektrons einen Übergang von einem Bewegungszustand mit positiver Energie in einen solchen mit negativer Energie verursachen können. Damit würden selbst bei Annahme, dass alle Elektronen der Welt in Zuständen mit positiver Energie gestartet werden, sich einige von ihnen nach einiger Zeit in Zuständen mit negativer Energie befinden. Indem sie also Zustände negativer Energie zulässt, ergibt die Theorie etwas, das scheinbar experimentell nicht mit etwas Bekanntem übereinstimmt, das wir aber nicht einfach durch eine neue Annahme zurückweisen können. Wir müssen eine Bedeutung für diese Zustände finden.
+Man wäre also geneigt, als eine neue Annahme der Theorie einzuführen, dass in der Praxis nur eine der beiden Bewegungsarten vorkommt. Dies führt jedoch zu einer Schwierigkeit, da wir aus der Theorie erkennen, dass wir mit der Störung des Elektrons einen Übergang von einem Bewegungszustand mit positiver Energie in einen solchen mit negativer Energie verursachen können. Damit würden selbst bei Annahme, dass alle Elektronen der Welt in Zuständen mit positiver Energie gestartet werden, sich einige von ihnen nach einiger Zeit in Zuständen mit negativer Energie befinden. Indem sie also Zustände negativer Energie zulässt, ergibt die Theorie etwas, das scheinbar experimentell nicht mit etwas Bekanntem übereinstimmt, das wir aber nicht einfach durch eine neue Annahme zurückweisen können. Wir müssen den Sinn dieser Zustände finden.
 Eine Untersuchung des Verhaltens dieser Zustände in einem elektromagnetischen Feld zeigt, dass sie der Bewegung eines Elektrons mit einer positiven Ladung anstelle der üblichen negativen entsprechen - was die Experimentatoren jetzt als Positron bezeichnen. Man könnte daher annehmen, dass Elektronen in Zuständen mit negativer Energie nur Positronen sind, was jedoch nicht der Fall ist, da die beobachteten Positronen mit Sicherheit keine negativen Energien haben. Wir können jedoch eine Verbindung zwischen Elektronen in Zuständen negativer Energie und Positronen herstellen, und zwar auf eine eher indirekte Weise.

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 <li>die Photonen oder Lichtquanten, aus denen sich das Licht zusammensetzt;</li>
 <li>die Elektronen und die kürzlich entdeckten Positronen (die eine Art Spiegelbild der Elektronen zu sein scheinen und sich von diesen nur durch das Vorzeichen ihrer elektrischen Ladung unterscheiden);</li>
-<li>die schwereren Teilchen - Protonen und Neutronen.</li>
+<li>die schwereren Teilchen – Protonen und Neutronen.</li>
 </ol>

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-| style="width:16em;" | <math>\mu \neq v \;\; and \;\; \mu , v = 0, \, 1, \, 2, \, 3</math>
+| style="width:16em;" | <math>\mu \neq v \;\; und \;\; \mu , v = 0, \, 1, \, 2, \, 3</math>
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	Wenn wir die Auffassung einer vollständigen Symmetrie zwischen positiver und negativer elektrischer Ladung hinsichtlich der grundlegenden Naturgesetze akzeptieren, müssen wir es eher als Zufall ansehen, dass die Erde (und vermutlich das gesamte Sonnensystem) ein Übergewicht an negativen Elektronen und positiven Protonen enthält. Es ist durchaus möglich, dass es bei einigen Sternen umgekehrt ist, da diese Sterne hauptsächlich aus Positronen und negativen Protonen aufgebaut sind. Tatsächlich kann es die Hälfte der Sterne jeder Art geben. Die beiden Arten von Sternen würden beide genau die gleichen Spektren aufweisen, und es gäbe keine Möglichkeit, sie mit den heutigen astronomischen Methoden zu unterscheiden.		Wenn wir die Auffassung einer vollständigen Symmetrie zwischen positiver und negativer elektrischer Ladung hinsichtlich der grundlegenden Naturgesetze akzeptieren, müssen wir es eher als Zufall ansehen, dass die Erde (und vermutlich das gesamte Sonnensystem) ein Übergewicht an negativen Elektronen und positiven Protonen enthält. Es ist durchaus möglich, dass es bei einigen Sternen umgekehrt ist, da diese Sterne hauptsächlich aus Positronen und negativen Protonen aufgebaut sind. Tatsächlich kann es die Hälfte der Sterne jeder Art geben. Die beiden Arten von Sternen würden beide genau die gleichen Spektren aufweisen, und es gäbe keine Möglichkeit, sie mit den heutigen astronomischen Methoden zu unterscheiden.
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		+	[[Kategorie:Physik]]
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