Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 37. 14 september 1946 - Insänt: Positronen, mesotronen och atomernas byggnad, av Bengt Oom
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
14 september 1946
895
nas elektriska system förnekas (t.ex. elektronerna
utstrålade ingen energi, då de kretsade i sina banor), och än
antogs de gälla (t.ex. vid beräkningen av radien av dessa
banor och av elektronernas omloppshastighet). Medan en
dynamisk jämvikt antagits råda mellan atomkärnan och
atomernas yttre delar, antogs en statisk jämvikt härska
inom atomkärnan. Här upprätthölls jämvikten mellan de
elektriska partiklarna genom krafter, fullkomligt okända
för den klassiska elektricitetsläran.
Trots alla absurditeter hos själva grundprinciperna i den
Bohrska teorin har den ej fått vika för en helt ny
uppfattning om atomernas byggnad utan har lappats på och
"utvecklats" i en riktning, att vi nu ej ens har en
filosofiskt godtagbar teori för materiens struktur. I stället för
att ha återfört materiens byggnad till en elementarpartikel,
räknar man nu med icke mindre än sex elementarpartiklar.
I denna utveckling har för övrigt den nuvarande
atommodellen, trots alla pålappningar, ej hunnit med. Den har
nämligen ännu så länge endast plats för tre
elementarpartiklar (protonen, neutronen och elektronen). Varifrån
kommer då de andra partiklarna, när de ej ingår i
materien?
Ur logisk och filosofisk synpunkt måste det för övrigt
betraktas som fullt likvärdigt att räkna med 6
elementarpartiklar som med 92. Åtminstone om man anser naturen
vara enkel till sin struktur, och att naturprocesserna sker
på enklast möjliga sätt. Då kan det inte vara riktigt att
bara anamma nya "elementarpartiklar" ungefär som man
förr i världen efter behag och behov fyllde tomrummet
med en hel rad olika "etrar", ljuseter, elektrisk eter,
magnetisk eter, gravitationseter osv.
De nuvarande elementarpartiklarna
De sex elementarpartiklar, man för närvarande räknar
med, är protonen, elektronen, neutronen, positronen,
mesotronen (mesonen) och neutrinon. Det är givet, att det är
vissa experimentella resultat, som ligger till grund för
antagandet om existensen av alla dessa elementarpartiklar.
Men experiment kan ibland tolkas på många sätt, även
om naturligtvis det bekvämaste och lättvindigaste är att
uppfinna en ny elementarpartikel för ändamålet. Om man
skall anse, att ett dylikt förfarande går till botten med
problemet, är emellertid mera tvivelaktigt.
Att de företeelser, vi kallar protonen, elektronen och
neutronen, under alla hittills utförda experiment kunnat anses
vara fristående och självständiga bildningar är otvetydigt.
Någon övergång av protoner i neutroner eller vice versa,
som man inkonsekvent nog antar ske vid radioaktivt
sönderfall (vad har då begreppet "elementarpartikel" för
betydelse?), har aldrig direkt iakttagits. Vi får alltså säga,
att dessa partiklar under experimenten åtminstone
uppträtt som om de vore elementarpartiklar.
Att däremot anta elementarpartiklar med positronens,
mesotronens och neutrinons natur utgör en mycket dubiös
tolkning av experimentella resultat. Neutrinon skall det i
denna artikel icke ödas många ord på. Den är en
fullständigt hypotetisk partikel, vilken antas ha laddningen och
massan noll, och som aldrig har iakttagits. Skälet är ju
enkelt — en partikel, som varken har massa eller
laddning är ju ingenting! Det radioaktiva fenomen
(^-partiklarnas olika hastighet), som neutrinon är avsedd att
förklara, har säkert en annan orsak. För övrigt borde man,
innan inan tillgriper sådana "förklaringar", först utreda
varifrån /^-partiklarna kommer. Atomkärnorna innehåller
ju inga elektroner enligt nutida föreställningar! För
meso-tronen och positronen föreligger däremot så många
experimentella fakta, att det är möjligt att utreda deras
verkliga natur. Detta skall visas i det följande.
Positronen antas ju vara en partikel med samma massa
och laddning som elektronen, men dess laddning är
"positiv" medan elektronens är "negativ". Mesotronen skulle
vara en elementarpartikel med samma laddning som elek-
tronen men med en massa, som är ca 200 gånger större
än dennas.
Fnligt min mening är det ej rimligt, att anta tillvaron av
elementarpartiklar med dessa egenskaper jämsides med
neutronen, protonen och elektronen. Vad är mesotronen
för slags hybrid mellan elektronen och protonen eller
neutronen? Hur skall man förklara tillvaron av de två sorters
från materia fri elektricitet, som elektronen och positronen
skulle utgöra? Den är icke förenlig med elektricitetslärans
grunder, med våra föreställningar om elektricitetens natur.
För att kunna förklara den elektriska strömmens
magnetiska verkningar, hur en elektromotorisk kraft uppkommer
samt begreppet elektrisk potentialdifferens måste man anta,
att elektriciteten är atomistiskt uppbyggd av en enda sorts
partiklar. Nödförklaringen, att positronen under normala
förhållanden alltid är "intimt förenad" med materien, kan
icke anses vara ett bärande motargument. Man frågar sig
då genast, varför elektronen och positronen skulle ha så
olika egenskaper i sitt förhållande till materien, när deras
övriga egenskaper är av samma art.
Positronens och mesotronens natur
I det följande skall visas, att alla hittills kända fenomen,
där positroner och mesotroner tänkes uppträda, kan
förklaras enbart med hjälp av elektronbegreppet genom
anläggande av relativitetsteoretiska och vågmekaniska
synpunkter. Därigenom har antalet elementarpartiklar
reducerats till tre. Men det är därmed icke sagt, att elektronen,
neutronen och protonen samtliga verkligen är
elementarpartiklar. Vi återkommer till detta problem i slutet av
denna artikel.
Ett gemensamt drag hos mesotroner och positroner är, at l
de uppträder under mycket exceptionella omständigheter.
De kan icke existera utan att besitta mycket stort
energiinnehåll. Den minsta rörelseenergi, en mesotron måste ha
för att kunna existera, är ca 100 MeV. För att erhålla fria
positroner erfordras en energimängd av ca 1 MeV.
Mesotronen har därför i naturen endast iakttagits i den
kosmiska strålningen eller kanske rättare som
sekundärpartikel, då kosmiska strålar bombarderar atomer. Som
nämnts har mesotronen alltid en rörelseenergi av minsl
100 MeV, varvid dess massa är ca 200 gånger större än en
elektrons. Dess laddning är alltid lika med elektronens.
Man måste emellertid ihågkomma, att massan hos en
kropp ej är konstant utan enligt relativitetsteorin beror av
kroppens hastighet sålunda
där m0 — vilomassan i g
me.~ kroppens massa i g vid hastigheten i> cm/s
c = ljushastigheten i= 3 " 1010 cm/s
Med ovanstående för ögonen slås man omedelbart av tan
ken: Är ej en mesotron helt enkelt en elektron med stor
hastighet?
Svaret på frågan beror på, om en elektrons massa
verkligen blir 200 gånger större än vilomassan, då elektronen
får en rörelseenergi av 100 MeV.
För att undersöka, hur därmed förhåller sig, använder
vi relativitetsteorins formel för rörelseenergin. Denna
grundar sig på det förhållandet, att en viss mängd massa m
är ekvivalent med en viss mängd energi E (och vice versa)
enligt sambandet
£,= 771 -C2 (2)
där E = erg
m = g
c = 3 • 1010 cm/s
En kropps rörelseenergi Er vid hastigheten v cm/s kan
således enligt (1) och (2) uttryckas med formeln
Er=mr- c* = m°c’–mp.r2 (3)
Vi — y’/c»
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
