Was ist Ruhemasse der Elektron

Was ist Ruhemasse der Elektron-Neutrinos?
Manfred Geilhaupt
1. Einleitung:
Die Berechnung der nachfolgenden Elektron Neutrino-Ruhe-Masse
basiert auf der Berechnung der Ruhemasse des Elektrons1. Die
zugrunde gelegte Theorie zur Berechnung der Elektronruhemasse ist
die ART+TD. (Allgemeine Relativitätstheorie, welche die Prinzipien
der Thermodynamik berücksichtigt.)
2. Grundlagen:
Aus der Herleitung der Elektronruhemasse geht folgende
Proportionalität hervor1:
𝑚𝑒 (𝑁)~1/𝑁
N ist zunächst eine beliebige Quantenzahl 1,2,3... Null ist
ausgeschlossen, da das Elektron keine unendlich große Ruhe-Energie
besitzen kann. Die experimentell bekannte diskrete Ruhemasse des
Elektrons ist somit gekoppelt an eine durch das Experiment
vorgegebene Quantenzahl N. (Mit 0,510998925*106eV/c2 erhält man
den Zahlen-Wert dieser Quantenzahl (rund) N=1022)
Die Ruhemasse des Elektron-Neutrinos ist gemäß obiger Theorie
entsprechend mit einer diskreten Quantenzahlen Nνe verbunden:
𝑚𝜈𝑒 (𝑁)~1/𝑁𝜈𝑒
Die Masse des Elektron-Neutrinos kann nunmehr durch Vergleich wie
folgt berechnet werden:
𝑚𝜈𝑒 (𝑁𝜈𝑒 ) = 𝑚𝑒 ∙ 𝑁/𝑁𝜈𝑒
Dabei ist zu berücksichtigen, dass das Verhältnis der beiden
Quantenzahlen (N/Nνe) wieder den diskreten quantisierten Anteil der
1
Ruhemasse der entsprechenden Neutrino-Masse bestimmt.
(Entsprechendes gilt für das Myon-Neutrino νµ und Tau-Neutrino νt.
Hier nicht berücksichtigt.)
3. Berechnungen im Vergleich mit Literaturwerten
Gehen wir davon aus, dass beide Quantenzahlen (N/Nνe) aus
demselben Ursprung (Ruhemasse des Elektrons) hervorgehen, so
muß das Verhältnis eine „diskrete“ Bruchzahl ergeben, denn die
Neutrino-Ruhmasse ist ebenfalls ein diskreter Wert. (Nur spezielle n
sind möglich.) Das Verhältnis (1/n) könnte also 1/2 oder 1/3 oder 1/5
oder 1/3*1/5 oder usw. (N teilbardurch n) betragen.
Wir wählen 1/n=1/3 bzw. Nνe=(3)*1028. Wir erhalten Tabelle 1 mit
der „unteren“ Grenze bezogen auf den Faktor 1028: mνe=0.17eV/c2
1/n
1/3
2/3
mn
0,1703
0,3407
1/n
1/5
2/5
3/5
mn
0,1022
0,2044
0,3066
1/n
1/7
2/7
3/7
4/7
5/7
6/7
mn
0,0730
0,1460
0,2190
0,2920
0,3650
0,4380
1/n
1/9
2/9
1/3
4/9
5/9
2/3
7/9
8/9
Mn
0,0568
0,1136
0,1703
0,2271
0,2839
0,3407
0,3974
0,4542
1/n
Mn
1/15 0,0341
2/15 0,0681
1/5 0,1022
4/15 0,1363
1/3 0,1703
2/5 0,2044
7/15 0,2385
8/15 0,2725
3/5 0,3066
2/3 0,3407
11/15 0,3747
4/5 0,4088
13/15 0,4429
14/15 0,4769
Tabelle 1: Elektron-Neutrino-Werte: Zahl n und ihre „Ruhemassen-Zahlen“ ohne Zehnerpotenz-Anteil
Wir wählen 1/n=2/5 oder Nνe =(5/2)*1027 und erhalten mνe =2,04eV/c2
Entscheidend ist, dass Nνe =(n)*1027 oder 1/n*1028 etc. größer bleibt als
N=1022 und nicht kleiner werden darf, denn die Elektron-NeutrinoRuhemasse muß aufgrund der Energieerhaltung eine kleinere
Ruhemasse als die des Elektrons zeigen. Nur dann ist die
Energieerhaltung erfüllt mνe< me (Ausschlusskriterium für beliebige Nνe)
2
Jens Hoffmann (Seminarvortrag Neutrinophysik SS 2006)
O.Elgaroy, O.Lahav [arXiv: hep-phys 0606007v1 (01.06.2006)]
Authors
Mass bounds
Elgaroy et al. 02[4]
1.8eV
Sanches at al. 05[5]
1.2eV
Godbar et al. 06[6]
0.62eV
Fukugita et al. 06[07]
0.68eV
Spergel et al. 06[1]
2.0eV
Seljak et al. 06[8]
0.17eV
Some recent cosmological neutrino mass bounds
Florian Hanke (Astroteilchenphysik in der Theorie und im Experiment 22.01.2008)
Experiment
Zürich
Tokyo
Los Alamos
Mainz
m(νe)2(ev 2)
m(νe) (eV)
−24 ± 48 ± 61
−65 ± 85 ± 65
−147 ± 68 ± 41
−1.6 ± 2.5 ± 2.1
< 11.7
< 13
< 9.5
< 2.2
n
m*n
m*1/n
3
1,533
0,1703 15.3
5
2,555
0,1022
7
3,577
0,0730
9
4,599
0,0568
11
5,621
0,0465
13
6,643
0,0393
15
7,665
0,0341
17
8,687
0,0301
19
9,709
0,0269
21
10,731
0,0243
23
11,753
0,0222
2.22
25
12,775
0,0204
27
13,797
0,0189
29
14.819
0.0176
1.76
Tabelle 2: Elektron-Neutrino-Werte: Zahl n und ihre „Ruhemassen-Zahlen“ ohne Zehnerpotenz-Anteil
Wir wählen 1/n=1/23 oder Nνe =(23)*1026 und erhalten mνe =2.22eV/c2
Wir wählen 1/n=3/7 oder Nνe =(7/3)*1027 und erhalten mνe =2.19eV/c2
Entsprechend können endliche viele Elektron-Neutrino-MaterieWellen (OSZILLATIONEN) entstehen, aber eben nicht unendlich viele.
3
Mit größer werdender Quantenzahl Nνe tendieren die NeutrinoMassen zu Null.
Bernhard Foltz (private Mitteilung)
Tabelle mit den Massen-Angaben für Elektron Neutrinos.
Referenz m νe
[5]
[7]
[6]
[8]
<
<
>
<
15 eV
2.0 eV
0.04 .. 0.07 eV
2.05 eV
Referenzen:
[5] http://erlangen.physicsmasterclasses.org/sm_et/sm_et_lep4.html
[6] http://www.physi.uni-heidelberg.de/~fschney/Seminar.SS10/Pavlov.pdf
[7] http://pdg.lbl.gov/2013/listings/rpp2013-list-neutrino-prop.pdf
[8] http://web.physik.rwth-aachen.de/~stahl/Seminar/PietaVortrag.pdf
Wir wählen 1/n=2/5 oder Nνe =(5/2)*1027 und erhalten mνe =2.04eV/c2
Wir wählen n=3 oder Nνe =1/3*1028 und erhalten mνe =1.53eV/c2
Wir wählen n=3 oder Nνe =1/3*1027 und erhalten mνe =15.3eV/c2
Wir wählen n=29 oder Nνe =1/29*1028 und erhalten mνe =14.8eV/c2
Literatur-Hinweis in eigener Sache:
Wir gehen davon ausgehen, dass Ruhemassenenergie durch m*c2=h*Frequenz gekennzeichnet
werden kann. Hier die Herleitung der Elektron Ruhemasse mittels ART+TD
(1) Manfred Geilhaupt private Information:
https://www.youtube.com/watch?v=SsRRHtXv734
Um experimentell nachgewiesene Neutrino-„Oszillationen“ („Flavour-Zustand-Zahl-Änderungen“
für Neutrino-Materie-Welle mit Ruhemasse-Option) erklären zu können, braucht man zwei
Annahmen.
1. Neutrinos haben Masse
2. Verschiedene diskrete Masse-Zustände müssen (vermischt) möglich sein.
In der ART-TD wird Ruhemasse durch diskrete OSZILLATIONS-Frequenz beschrieben. Somit
erklärt die ART+TD Annahme 1 und Annahme 2. Beide Annahmen müssen nicht mehr postuliert
werden. Begrenzte Neutrino-„Oszillations“-Übergänge (Flavor-Übergänge) sind somit auch
Übergänge in eine andere OSZILLATION (Ruhemasse-Beschreibung der ART+TD).
Anmerkung:
Flavor-Eigenzustände (ve, vµ, vt) sind ungleich Massen-Eigenzustände (mv1, mv2, mv3). Gibt es
experimentell mehr Masseneigenzustände als Flavor-Eigenzustände?
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