DIE GEOMETRIE DER ELEMENTAREN TEILCHEN
Abb.1: Farbladungen in einem Baryon
Hermann Ludwig Schwöbel[1], Mannheim, Deutschland
(Januar 2018)
Das hier vorgestellte geometrische Elementarmodell wird emergent aus den kleinstmöglichen Bausteinen der Realität, den Elementaren hergeleitet.
Die Fermionen und Bosonen werden zusammengesetzt angenommen, aus noch kleineren Teilchen. Aus ihrer Kombinatorik ergeben sich die Elementarteilchen des supersymmetrisch erweiterten Standardmodells, deren Quanteneigenschaften und Wechselwirkungen.
Die bisher nur mathematisch erklärbare Teilchenphysik wird hier bildhaft dargestellt. Die Wirkung der Farbkräfte ist ursächlich aus den Zeichnungen ablesbar. Der Spin der Fermionen und Bosonen, die rätselhafte Asymmetrie der Schwachen Kraft und die Ursache und Wirkung von Dunkler Materie und Dunkler Energie vermag das Elementarmodell anschaulich zu erklären.
I. Einleitung
Das Standardmodell der Elementarteilchenphysik stellt eine extrem erfolgreiche Ordnung der kleinsten Bausteine und Ihrer Wechselwirkungen dar. Es hat den experimentellen Ergebnissen der physikalischen Grundlagenforschung die bisher bestmögliche Ordnung gegeben. Dieses effektive Modell beschreibt die Natur aber nur unvollständig. Viele Aspekte lässt es unbeantwortet. Es kann daher nur ein vorläufiges Arbeitsmittel sein. Viele extrem genaue Berechnungen sind auf der Grundlage von Konstanten, die man experimentell ermittelt hat, möglich. Ein ursächliches Verständnis der Elementarteilchenphysik fehlt bisher. Die Teilchen werden beim Standardmodell strukturlos punktförmig angenommen. Vieles spricht dafür, denn nach der Unschärferelation müssten noch kleinere Substrukturen, sofern sie als Teilchen angesehen werden, sehr große Massen haben. Elementarteilchen haben vielfältige Eigenschaften:
- Sie können in andere ebenfalls punktförmige Teilchen zerfallen.
- Sie haben Quanteneigenschaften wie Spin, Ladung, Parität und Isospin
- Sie wechselwirken mit anderen Teilchen mit vier verschiedenen Kräften
- Sie wechseln zwischen verschiedenen Generationen.
All das entzieht sich für punkförmige Elementarteilchen einer rationalen Erklärung.
Die Vielzahl der als elementar bezeichneten Teilchen mit vier Grundkräften ergibt ein kompliziertes physikalisches Weltbild. Naheliegend ist die größtmögliche Einfachheit der Natur die sich aus nur einem einzigen elementaren Quantenobjekt aufbaut. Die Suche nach einem Weltbild in maximaler Einfachheit ist das große Ziel der Forschung. Das Elementarmodell will hierzu einen Beitrag leisten.
Das Elementarmodell hat sich aus dem gewählten Ansatz heraus zwangsläufig und variantenlos ergeben. Es überträgt die etablierte mathematisch definierte Teilchenphysik in eine bildhaft erklärende Darstellung. Hieraus werden neue Erkenntnisse gewonnen, insbesondere zu den bisher rätselhaften Asymmetrien.
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