















Neagu Gheorghe
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Die MATERIE- Ein Knoten des
Unendlichen?
Atomares und nukleares Modell
-- Hypothese --
Historisch: In seiner Kleinheit
muss das Atom auf eine Vielzahl von Fragen antworten. Was ist eigentlich die
Gravitation? Welche ist die Ursache
der Gravitation? Wahrend Newton
die Bewegungen des Mondes um die Erde analysierte,schrieb er: "Bis jetzt
haben wir die Kraft,mit welcher die himmlischen Körper aufrecht auf ihrer Bahn stehen Zentripetalkraft
genannt. Aber wir kommen zu der Schlussfolgerung, dass es das gleiche ist
mit der Schwerkraft (kostenpflichtig) und deshalb werden wir sie von nun an Schwerkraft
benennen".
In Abb.1 Sind
die Erde,und der Mond, ihr naturlicher Satellit ,vertreten. Die Erklärungen für das Funktionieren dieses Systems,
versorgen uns mit neuen Fragen: Was ist die Natur, die Ursache der
Zentrifugalkraft? Aber die der
Zentripetalkraft? Haben diese Krafte
etwas gemeinsames? Sind sie ein und
dasselbe Phänomen? Wir sprechen hier über Bewegungen der Tragheit. Wie können wir uns das Phänomen "Trägheitbewegung“
erklaren?
Wahrscheinlich hatten
diese Fragen auch Newton herausgefordert,
als er behauptete: "Bis jetzt haben wir die Phänomene des Himmels und
der Meere ausgestellt, aber wir haben
die Ursache der Gravitation nicht gefunden.Diese Kraft wurde aus einem bestimmten
Geist geboren, welcher die Mitte der Sonne und der Planeten durchdringt. Aber
bist jetzt konnten wir die Ursache dieser Eigenschaften nicht finden und wir
konnten uns keine Hypothese vorstellen.“
Und es folgen auch andere Fragen. Was wissen wir uber die
Natur des elektrischen Feldes? Konnte dieses Phanomen auf der Ebene jedwelches
materiellen Partikels generalisiert werden? (Abb 2). Warum? Sind die Feldlinien
ununterbrochen oder nicht? Dieselben Fragen werden auch fur das magnetische
Phanomen gestellt. Gehoren die Feldlinien eines Magneten dem magnetischen
Korper? Ist das eine Art verlangertes „Schnurrbart“ im Weltraum? Es is schwer
vorstellbar, dass so ein Bild existieren konnte, wo jede Partikel
eines Materials über eine solche Verlängerung ins Unendliche verfugt. Wenn wir uns eine
materielle Gestalt im Universum vorstellen, welche von den Ursachen der materiellen Teilchen
beeinflusst sein kann, so haben die elektrische und magnetische Felder eine logische Bedeutung.
Wir wissen,
dass in Chemie die Atome entsprechend ihrer Wertigkeit spezifisch reagiern
und so konnen wir das Ergebniss vorsehen. Viel mehr,wir
konnen auch die raumliche Form des ergebenen Molekuls vorsehen. Abb.4. Das bedeutet, dass die Wertigkeit eine bestimmte Topographie hat,welche jedem Element
spezifisch ist. Somit ist die Platzierung jeder dieser Punkte auf der Oberfläche
der Atome nicht zufällig. Wie erklärt sich die Stabilität und die spezifische Topographie
der Verbindung der Punkte auf der Oberfläche der Atome zu jedem Element?
ATHER
Der
griechische Philosoph Aristoteles (335 v.Chr)
bezog sich auf der Ordnung der Natur, er nimmt die 4 Elemente wieder auf
– Feuer,Luft, Wasser und Erde ( fur den Bereich unter dem Mond) zu welchen er
ein neues funftes Element hinzufugt „der Inbegriff“ , den Ather (fur die oberen
Bereiche). Wahrscheinlich diente der Ather unter dieser Influenz als Vermittler
der gravitationellen Wechselwirkungen.
In 1801, 100
Jahre nachdem Konflikt zwischen Newton und Huygens uber der korpuskularen
Natur bzw wellenformigen Natur des Lichtes, sehen sich der englische Physiker
Thomas Joung und der franzosiche Physiker Augustin Fresnel verpflichtet, zuruck
zu der Theorie von Huygens ( die Theorie des wellenformigen Lichtes) zu kommen,
welche von Huygens durch Analogie zu den akustischen Wellen verarbeitet wurde.
So wie die akustische Wellen als moduliertes Medium die Luft haben (welche
eine materielle Natur hat), so vermutet Huygens,dass die Lichtwellen, die
sich in Vakuum ausbreiten, den kosmischen Ather modulieren, welcher auch materieller
Natur ist und welcher uberall existiert und alle Korper durchdringt. Fresnel
vertieft die Forschungen uber die Eigenschaften des Athers und auf dieser
Weise durchfuhrt er Experimente welche viele andere Physiker zum Studium dieser
Flussigkeit lockten.
Faraday hat
zum ersten Mal folgende Idee in der Physik eingefuhrt: Das elektrische und
magnetische Feld sind materiell. Ihre Energie besteht aus ihrer Eigenschaft
sich aus den elektromagnetischen Ather zu verformen. Maxwell zeigt, indem er
sich an das magnetische bzw elektrische Feld und an den Ather bezieht (welcher
wiedersprochene Eigenschaften aufweist- unendliche Steifheit, undendliche
Elastizitat), dass eigentlich nur ein einzigartiger Ather genug in allen
drei Fallen ist. Maxwell hat seinen Beitrag in dieser Richtung gebracht , zur Gründung der
berühmten elektromagnetischen Gleichungen, welche der deutsche Physiker H.Hertz
experimentell gepruft hat. Durch Berechnungen ergibt es sich, dass Geschwindigkeit der Ausbreitung
der elektromagnetischen Wellen in Vakuum gleich mit der Lichtgeschwindigkeit
ist. So bildet sich die Synthese, auf welcher sich Maxwell bezog, dass ein
einziger Ather der Raum ist wo die elektrischen und magnetischen Phanomene
sowie auch das Phanomen des Lichtes stattfinden. Der Ather bleibt auf der Buhne
, aber im Schatten des Elektromagnetismus als ein katalytisches Phanomen.
Die
Versuchungen ein einziges Modell fur Ather zu bearbeiten, mit dem Zweck der
intuitiven Enthullung eines elektromagnetischen Phanomens blieben ohne
Ergebnis, trotz Maxwells und anderer
Physiker harten Arbeit.
In 1880 existierte in Europa der Konflikt
zweier Gruppen von Physiker in Bezug auf die Betreibung oder Nichtbetreibung
des Athers von der Erde in seiner orbitalen Bewegung, mit dem Gedanken der
Feststellung eines fixen Punktes im Universum. Fur die Klarstellung dieses
Phanomens, wurde ein Experiment gefunden, durch die exakten Vermessungen der
Geschwindigkeit der Lichtwelle, welche in zwei Richtungen verbreitet wurde,
eine in der Richtung der orbitalen Bewegung der Erde, die andere senkrecht auf
dieser Richtung. Weil die Langen der zwei Armen identisch waren, zeigten die
Bedingungen der Ausbreitung durch Ather auf die zwei Richtungen die
Zeitdifferenz.
Zwar war es
nicht vorgesehen, die Möglichkeit der Durchfuhrung dieses Experiments mit
Prazision zu fuhren, wurde er doch in 1881 von den jungen Physiker A.
Michelson, Offizier der amerikanischen Marine, durchgefuhrt.
Michelson,
welcher in Europa in Urlaub war, hatte die Leidenschaft und die besondere
Fahigkeit fur eine prazise Vermessung des Lichtes, er machte die Skitze eines
Interferometers, geeignet fur die Messung der moglichen Storungen der
Interferenz. Das Experiment findet statt, doch mit einem negativen Ergebnis.
Die Hoffnung ein Medium zu schaffen, in welchem es moglich war die absolute
Geschwindigkeit der Erde zu messen, wurde zerstort. Trotz des Misserfolges ist
der Physiker Hehdrik Anton Loorenz uberzeugt, dass der Ather perfekt imobil
ist, und auf dieser Basis wird seine beruhmte elektronische Theorie geschaffen.
Hier findet man Maxwells grundlegende Gleichungen.Lorenz mathematische
Demonstrationen zeigen, dass Michelsons Experiment, trotz der Tatsache, dass es
prazis durchgefuhrt wurde, keine Geschwindigkeitdifferenz aufweisen konnte,
auch wenn diese existiert hatte.
Was Ather angeht, behauptete Lorenz: "Äther ist
immer und überall bewegungslos. Er ist keine Flussigkeit mit materiellen
Eigenschaften( Dichte, Elastizitat). Er ist das Vakuum dessen reine
elektromagnetische Eigenschaften von Maxwells Gleichungen beschrieben werden“
Auf dieser Weise wird die Hypothese des Athers praktisch
aus den Beschaftigungen der Physiker weggestreicht.
Zuruck zu Aristotels Elementen angekommen ( Abb.5),
konnen wir sie Medien bennen und zwei Aspekte bemerken. Zuerst bemerken wir den Aspekt der Stabilitat oder
Imobilitat dieser Medien. Die seismischen Bewegungen der Erde, welche sich als
ellastische Wellen ausbreiten, sind instabil (das modulierte Medium ist die
Erdkruste). Das zweite Medium, das Wasser hat als instabile Elemente die
Bewegungen der flussigen Masse, mit dem spezifischen Aspekt der Oberflache :
die Wellen, welche einen wellenformigen Charakter haben. Das nachste Medium ist
die Luft,die Luft hat auch eine spezifische Perturbation, welche unter der Form
der akustischen Wellen anzutreffen ist. Das Feuer lassen wir heraus, und
schlussfolgern, dass der Ather( kosmische Umgebung) unendlich ist und wir
kennen ihn weniger oder auch gar nicht.
Trotzdem als instabiles Element des Athers gilt das elektromagnetische
Spektrum.
Der andere Aspekt dieser Medien ist die Benutzung der Eigenschaften dieser
Medien im Transportwesen. Als charakteristische Eigenschaften ist es erkennbar,
dass jedes dieser Medien zuerst mit rudimentaren Mitteln erforscht wurde.Nach
vielen Versuchen kommt es zu besonderen
Leistungen.
Die Erde und das Wasser brauchten mehrere tausend Jahre
um nachgeforscht zu werden,im Gegensatz zur Luft, welche weniger als 100 Jahre
brauchte um nachgeoforscht zu werden. Die Erde ist das Medium fur welches
das Rad erfunden wurde ( Abb.7). Nach tausend Jahre wurde das Rad zum Automobil
mit Hilfe von antriebsangemessene Mitteln. Wenn das Automobil in den Zeiten
geschickt werden konnte, in welchen das Rad erfunden wurde, wurde es als eine
ubernaturliche Kraft gelten.
Das aqvatische Medium hatte als erstes Transportmittel einen
alten Baumstamm, welcher in der Mitte hohl war und im welchen einer oder mehrere
Ruderer sassen.(Abb.8).
Das Schiff,eine Leistungserfindung, hat
antriebsangemessene Mittel, welche sich von die des Automobils unterscheiden.
Was fur einen Eindruck hatte ein Schiff tausend Jahre v.Christus gemacht?
Die ersten
Transportmittel in der Atmosphare zeigen die Tendenz der Aufnahme einiger
Antriebselemente von den Mitteln der anderen Medien, weil sie nutzvoll waren.
Eigentlich nutzten auch einige Schiffe als Antriebsmittel das Rad mit Paddeln,
ubernommen von den terrestrischen Mitteln. Danach ubernahm der Ballon die Form
eines Schiffes und die mittleren Paddeln wurden zu Antriebsmitteln.
Das Flugzeug ist die „Leistungsmaschine“im
atmospharischen Medium. Aus dieser Familie von Apparaten stammt die Rakete,
welche die Atmosphare verlassen hat und den Ather durchdringt hat. Durch die
Betrachtung wie die anderen Medien erforscht wurden ist es leicht zu bemerken ,
dass die Rakete eigentlich nur ein rudiementares Mittel, welches zur Forschung des
Weltraumes genutzt wird, ist. Also wie könnte die Leistungsmaschine dieses
Mittels aussehen? Als Schlussfolgerung erhalten wir die Idee, dass erst nach
der gründlichen Erforschung des
kosmischen Mediums,möglich ist eine Leistungsmaschine zu gründen.
Das Atom
Der Begriff „Atom“- unteilbares Teilchen- stammt aus der
Antike wurde von Democrit aus Abdera entwickelt ( 420 v. Ch.), wahrscheinlich
als eine Antwort auf die idealistische Philosophie. Die Atome waren in
Democrits Vorstellung die Bestandteile des Universums ( Abb.1), welche sich in
Vakuum bewegten . Democrits Atome hatten verschiedene geometrische Formen, aus
dessen Kombination die verschiedensten Formen der Sachen zu Stande kamen. Ihre
Bewegung rechtfertigte die Idee der Verwandlung. Die korpuskulare , atomare
Hypothese wurde von Priest Gasendi
(1592-1655) reaktualisiert. Gasendi war Astronom, Mathematiker und Philosoph,er
glaubte, dass die Atome Massepartikeln waren, welche eine Trägheitslage
ubernehmen konnten und die Möglichkeit hatten sich in Vakuum zu bewegen.Die
Existenz des Vakuums wurde von Toricelli bewiesen.
DAS STATISCHE MODELL DES ATOMS
Die Vielzahl der Entdeckungen die von theoretischen und
praktischen Leistungen ausgelöst wurde, leitet am Ende des 19. Jahrhunderts zu
der Notwendigkeit der Erkennung eines Modells das die Struktur eines Atoms
enthält. Durch den Studium der kathodischen Strahlen kommt man zu der
Schlussfolgerung, dass diese elektrische, negative Ladungen sind . Diese Ladung
wurde von Johnston Stoney in 1894 Elektron benannt.
J.J.Thomsen (1856-1940) bemerkt, dass die Elektronen von
den verschiedensten Substanzen stammen und, dass sie identische und unteilbare
Teilchen sind. Er glaubt, dass sie von dem Atom stammen mussen und deshalb
Bestandteile des Atoms sind.
Thomson bearbeitet in 1903 das statische Modell des Atoms
( Abb 12). Er betrachtet das Atom als eine spharische Masse die gleichformig
mit pozitiver Elektrizitat geladen ist, im Inneren dessen sich die Elektronen mit negativer
Ladung befanden.Die Elektronen sind negativ geladen und konnen durch
Bestrahlung ausgezogen werden.Die negativen Ladungen mussen gleich mit den
pozitiven Ladungen sein, so dass, das Atom aus elektrischem Gesichtspunkt
neutral ist. Das statische Modell des Atoms konnte nicht angenommen werden,
weil es einige Phanomene nicht erklaren konnte, zum Beispiel die Koexistenz der
pozitiven und negativen Ladungen. Danach wurden einige dynamische Modelle
vorgeschlagen, diese behielten aber dieselben Mangel des statischen Modells. Es
wurde erstens das Problem des von den Ladungen besetzten Platzes diskutiert, ob
die Ladungen das ganze Volumen des Atoms besetzen oder nur in einer bestimmten
Zone anzutreffen sind.
DAS PLANETARISCHE MODELL DES ATOMS
Um diesen Fragen eine Antwort zu geben, musste man ein Experiment durchfuhren. Ernest Rutherford
proiziert ein parallelles Bundel von Alpha-Strahlen- Heliumatome mit zwei
pozitive Ladungen und eine 7000-fache Masse des Elektrons- uber eine Goldschicht
von ungefahr drei atomare Schichten. Er studiert die Form dieses Bundels und
verwendet die Oszilationen welche auf einen fluoreszenten Bildschirm erscheinen.
Dieses Phanomen wurde von da an „Rutherfords Streuung“ benannt. (Abb.13),
Fur die Quelle der Alfa Partikeln benutzte er einen kleinen Ofen mit radioaktiver
Substanz.
Die Informationen
die uns dieses Experiment verleihen, erlaubten Rutherford das atomare
planetarische Modell zu bearbeiten. ( Abb.14). In diesem Modell erscheint fur
das erste Mal der Begriff Atomkern, eine sehr eingeschrankte Zone , welche sich
in der Mitte des Atoms befindet , und wo beinahe die ganze Masse des Atoms
konzentriert ist so wie auch die pozitiven Ladungen.Ahnlich wie im
Sonnensystem, drehen sich die negativen Ladungen, die Elektronen um den
Atomkern herum, unter der Wirkung der elektrostatischen Krafte und werden von
den Zentrifugalkraften der Elektronen in Gleichgewicht gebracht. Das
Funktionieren dieses Modells erklarte die magnetischen, optischen und
chemischen Eigenschaften des Atoms als Phanomene die von der Elektronenhulle
ausgelost waren.
Seine Veroffentlichung in 1911 macht ihn rasch bekannt in
den Reihen der Physiker und es erscheinen die ersten Kritiken. Laut den Regeln
der Elektrodynamik hatte das Elektron theoretisch mit seiner negativen Ladung
in der orbitale Bewegung standig elektromagnetische Energie abgeben mussen, so dass es seine ganze
Energie verschwendet und auf dem Kern fallt.Diese Bemerkung blieb in der
Geschichte der Physik unter dem Namen „die Katastrophe des Atoms“ (Abb.15). So
wie man in Abbildung 16 bemerken kann,
ist das Modell nicht eine gleiche
Kopie des Sonnensystems, das planetarische Modell des Atoms erlaubt jedwelchem
Plan der elektronischen Bahn, wahrend sich die Planeten im aquatorialen Plan
der Sonne drehen, mit kleinen Ausnahmen.
Verschiedene Diskussionen
und Experimente gaben zwei mogliche Ausrichtungen: Entweder war das Modell
falsch, oder die Gesetze der Elektrodynamik verloren ihre Gultigkeit auf dieser
Ebene. Der danische Physiker Niels Bohr (1913) hat dieses Dilemma aufgelost
indem er die quanti sche Theorie von Planck benutzte. Max Planck studierte
die spektrale Verteilung und die Gesetze der Bestrahlung der erwarmten Korper.
Er bemerkte, dass das klassische Bild einiger Oszillatoren welche standig
Energie abgeben nicht dem reellen Phanomen entsprachen Er hat die Idee der
quantifizierten Energie dieser Oszillatoren eingefuhrt. Die Oszillatoren welche
Radiationen abgeben oder annehmen , konnen mehrere Energien haben, welche
Vielfache einer Energiequant sind : E=hn
Bohr, Mitarbeiter des Entdeckers Rutherford, hat die
neuesten Ergebnisse der Forschung in diesem Bereich ausgenutzt und hat die
Theorien der quantischen Mechanik angewendet,wo die Phanomene der Absorption
und Abgabe der Radiation aufgeklart sind , so dass folgende Postulate
formuliert wurden:
1). Die Elektronen bewegen sich auf bestimmten Orbitalen, dessen energetisches
Niveau nicht standing variieren kann, sondern nur ununterbrochen,
quantifiziert, weil es ein Vielfache von h / 2p ist. Die Bewegung der Elektronen auf der Bahn wird ohen Abgabe und Annahme
von Energie gemacht.
2). Der Ubergang
eines Elektrons von einer stationären Orbitale auf einer anderen wird duch Abgabe oder Aufnahme von Energie gemacht.
Die Energie des abgestrahlten Quantes ist gleich mit der Differenz der Energie
zwischen den zwei Niveaus wo der Übergang stattfand. nhand der Postulate analisiert Bohr die
Bedingung der Stabilität fur das Wasserstoff Atom, welches Atomkern aus einem Proton mit pozitiver Ladung
gebildet ist, und ein Elektron, welches
auf eine Orbitale unter der coulombianischen
Anziehung gravitiert.
Die erhaltenen Ergebnisse konnen auch den anderen Atome angewendet
werden, trotzdem erscheint die Notwendigkeit der Verbesserung dieses Modells.
DAS
ATOMARE MODELL BOHR-SOMMERFELD
Auch auf der Basis der quantischen
Mechanik bringt A.Sommerfeld (1915) als Neuigkeit dem planetarischen
Modell des Atoms die Bewegung
der Elektronen auf eliptische Bahnen, wo der Atomkern
ein Schwerpunkt der Ellipse besetzt. Diese Bewegung imponiert dem Atom die ständige Variation seiner Geschwindigkeit
und Masse, ohne dass sich die totale Energie verändert. Dieses Phänomen wird
“Degeneration” genannt. Zu diesem
neuen Begriff kommen auch neue
Begriffe dazu, wie “durchdringende Orbitale”, "Feinstruktur der Spektren von Wasserstoff",
usw.
Die
„elektronische Orbitale" des atomaren Modells von Bohr-Sommerfeld ist
nicht eine exakte Beschreibung der Realität, sondern bietet die Möglichkeit der
Interpretation einiger Phanomene des erforschten Atoms durch spektroskopische
Methoden zu geben.
STUDIEN UND INTERPRETATION
Die spektroskopische Analyse, durch ihre exakte
Ergebnisse zeigt die Notwendigkeit der Verbesserung des atomaren Modells.
Das experimentelle Studium Untersuchung der Licht-Strahlung, betont den dualen
Charakter des Wellenteilchen des Photons. Louis de Broglie (1925) gibt die
Hypothese, dass die elementaren Teilchen den Dualismus Welle-Teilchen aufweisen.
Diese Dualität bringt der theoretischen Physik neue Schwierigkeiten, weil
durch die Anwendung dieser Vetretung in der klassischen Physik verliert sie
seine Gültigkeit im Falle der atomaren Prozesse.
L. de Broglie
empfindet das materielle Teilchen als ein Bündel von Wellen "de
Broglie", das nicht in den Raum verteilt wird. Die Arbeiten von Schrödinger
(1926) machen die Grundlagen einer einheitlichen Theorie der Substanz und
Strahlung, welche zu der Theorie mit dem
Namen "die wellenförmig quantische
Mechanik" führen werden. In der damaligen Zeit wurden viele
Experimente von einigen physikalischen Größen für die direkte Messungen
gemacht, charakteristisch des Elektrons. Da aufgrund
der geringen Größe des Elektrons, die Unmöglichkeit der Bestimmung der
Elektronen gab, sowie auch das Fehlen von einigen kompatiblen Instrumenten, blieben die Teste ohne den
erwarteten Ergebnissen.
Die
Unsicherheit von Heisenberg (1927) zeigt die Tatsache, dass es unmöglich ist,
die genaue Position und das kinetische Moment eines Elektrons in der gleichen
Zeit zu bestimmenAlles passiert wegen der Störungen der verwendeten
Instrumente, die im Vergleich zur Empfindlichkeit und Kleinheit der Teilchen
fast unnützlich sind. Darüber hinaus ist in
der Auslegung der quantischen Mechanik
das unmöglich , weil die Koordinaten und die angemessene Geschwindigkeit nicht
gleichzeitig existieren. Durch die
Anwendung der wellenförmigen quantischen Mechanik des atomaren Modells,
erscheinen neue Begriffe "elektronische Orbital", "elektronische
Wolke", etc. Die Unsicherheit der Heisenberg-Gleichungen lost praktisch
die klassische intuitive Darstellung von elektronischen Orbitale mit Radien und
Zeiten der Revolution auf und lässt Platz nur fur die mathematischen
Berechnungen.
DAS VEKTORIELLE
MODELL DES ATOMS
Das vektorielle Modell des Atoms setzt die Daten, die von
der Spektroskopie gegeben wurden in Vektoren um, so dass eine Interpretation in
diesem Kontext moglich ist. Dieses Modell bietet keine komplete Vetretung der
Realitat, es ist ein notwendiges Instrument in der Fortsetzung der Forschungen
des atomaren Phanomens.
DER ATOMKERN
Rutherfords Untersuchungen uber das Atom erlaubten ihm Schatzungen uber den
Atomkern zu machen. Er bemerkte, dass der Atomkern einen sehr eingeschrankten
Platz ubernahm,in der Mitte des Atoms, dasser fast die ganze Masse des Atoms
konzentrierte und eine pozitive Ladung hat.
Die Bezugnahme
Rutherfords auf das leichteste Element, Wsserstoff, das sich auf dem ersten
Platz in der Tabelle der Elemente befindet, schlagt vor, dass ihre Kerne die
eine pozitive Ladung haben gleich dem Elektron sein sollen und er nennt es „Proton“.
Also die pozitive Ladung eines Protons lost die negative Ladung eines Elektrons
auf und aus elektrischem Gesichtspunkt wird sie neutral. Es wurde gefolgert,
dass das Proton eine 1836-mal grossere Masse hat als das Elektron. Von hier
versteht man, dass die Atomkerne der anderen Elemente die in Reihenfolge
schwerer sind, werden eine hohere Anzahl Protonen aufweisen. Aber gleich danach
erscheint die Bemerkung, dass das Heliumatom vier pozitive Ladungen haben
sollte (Abb 17a)., Es is bekannt, dass Helium zwei pozitive Ladungen hat und
zwei Elektronen. Dieselbe Situation erscheint auch bei den anderen Elementen.
Man hat vermutet, dass der Atomkern auch Elektronen besitzt, damit ein Teil der
elektrischen Ladung aufgelost wird. Diese protonisch-elektronische Struktur
(Abb 17b) war gultig bis 1930, weil sie einige Phanomene erklarte. Die
Parameter des Elektrons und seine Grossen welche mit die des Atomkerns
vergleichbar sind losten die Gultigkeit dieser Struktur aus. Man musste also
ein neues Modell finden, welches neben dem Proton auch eine andere Partikel
enthalten musste, die dieselbe Eigenschaften des Protons aufweisen sollte, aber
keine elektrische Laudung haben sollte.
Diese Partikel
erscheint in 1932 und wird „Neutron“ genannt. Die Struktur des Atomkerns
beinhaltet Protonen und Neutronen ( Abb 17) und es wird eine reelle Form
angenommen. Die weiteren Forschungen erlaubten den Fachmanner wichtige
Erfindungen zu machen. Die Protonen und Neutronen sind Partikel des Atomkerns
und weisen fast dieselbe Eigenschaften auf, sie wurden Nukleonen genannt. In
der Struktur des Nukleons werden auch andere Elemente auftauchen, damit
logische Erklarungen gultig sind, in Bezug auf der Stabilitat die ihm
charakteristisch ist. Unter den Fragen die gestellt wurden gab es die Frage wie
die pozitive Ladungen im Atomkern koexistieren konnten, wenn man wusste, dass
gleich geladene Ladungen sich abstossen. Die Bemerkung ist, dass sich die
Nukleonen nicht abstossen, sondern sehr eng gebunden sind mit sehr machtigen
Krafte, die nuklearen Streitkrafte. Diese Kräfte haben eine besondere Art,
einen speziellen Bereich mit der Bezeichnung „mesonisches Feld“. Bezuglich der Masse des Atoms hat man gezeigt, dass der
Atomkern fast die ganze Masse des Atoms beinhaltet.Es gab den Vorschlag, dass
die Masseinheit der Atomkern des Wsserstoffs sein sollte,also der Proton. Man
bemerkte aber, dass die Summe der Masse der Nukleonen grosser als die Masse des
Atomkerns war. Diese Differenz nennt man Masse-Standard und wird in der Energie
gefunden, welche die Nukleonen
verbindet. Hinblick auf eine bessere Beurteilung der Masse des Atoms wurde eine
internatinale Konvention in 1962 gegrunde und die Einheit der Atommasse wurde
„u“ benannt und als den 12-ten Teil der Masse des Kohlenstoffatoms angenommen.
Dies könnte ein
einfacher Blick über das Atom und dessen Kern sein, aber die Sachen wurden
komplizierter mit der Erforschung des Phanomens „Radioaktivitat“, Phanomen ,
dass eine Bezugnahme auf die Dynamik der Veränderungen in der Zeit ist.
Die Forschung in
diesem Bereich ist vor allem durch die Bombardierung des studierten Elementes
moglich, mit Hilfe einiger sehr beschleunigten Partikel, welche die in den Kern
eindringen konnen.(Abb18).
Die Ergebnisse der
Interaktionen werden mit verschiedene
Gerate analysiert. Die Interpretation dieser Informationen leitete zu der
Erforschung einer Vielzahl von Partikeln, welche vom Kern abstammen und dessen
Struktur sehr stak komplizieren.