Über das “Maß für Kernentfernungen” und eine merkwürdige Beziehung zwischen den Grundkonstanden der Physik

Über das “Maß für Kernentfernungen” und eine merkwürdige Beziehung zwischen den... Heft 2 1947 ] Kurze O r i g i n a l m i t t e i l u n g e n . ~ber das , , M a B Iiir Kernenffernunflen,, und eine merkwiirdige Beziehuu9 zwisehen den GrundkonstanWn der Physik. AIs ,,MAR fiir K e r n e n t f e r n u n g e n " wird im allgemeinen (vgl. z. B. J o o s , L e h r b u c h tier T h e o r e t i s c h e n Physik, oder R i e z l e r ~ EinfOhrung in die K e r n physik) der klassische E l e k t r o n e n r a d i u s e~ Uhr I I um ~ 2/100 see/dies, die StOrungsperiode bet r u g 12 TaRe, gleich der I n t e r f e r e n z p e r i o d e der beiden Uhren. Bei gleicher B a u a r t 'und etwa gleicher A m p l i t u d e der Uhren sind die Unterschiede in tier G r 6 B e der StOrung merkw(irdig. Es wird bewiesen, d a b der Pfeiler zu Torsionssehwingungen a n g e r e g t wird. D u r c h die Pfeilerkions t r u k t i o n bedingt, v e r u r s a c h t die eine Uhr eine gr6Bere ----2,82.10 -~* e m (I) Felson I ! J I l I oder dessen h a l b e r W e r t angegeben. W i r m6chten nun d a r a u f hinweisen, daB, wenn m a n schon yon einem n a t 0 r l i c h e n MaR for K e r n e n t f e r n u n g e n spreehen will, hierf(ir welt besser die C0mpton-Wellenli~nge des r u b e n den P r o t o n s h M p c ~ 1,3~. 10 -~= cm (2) S~ng~ngs-~-7[~r -- geeignet erscheint, die d u t c h ihre Z u s a m m e n s e t z u n g aus d e n beiden universellen N a t u r k 0 n s t a n t e n h u n d c und der MaRe d e s s t a b i l e n K e r n b a u s t e i n s M p ausgez e i c h n e t ist. Als MaB for K e r n e n t f e r n u n g e n scheint diese Lfinge auch d a d u r e h ausgezeichnet; d a b zur O r t s b e s t i m m u n g bei K e r n d i m e n s i o n e n das P r o t o n ungleich geeigneter ist als das'ftir den K e r n t i b e r h a u p t unwesentliche E l e k t r o n . W i r m 6 c h t e n welter auf einen m e r k w a r d i g e n Z u s a m m e n h a n g dieser Compton-Wellenl~inge des Protons (2) m i t der vielfach als K e r n r a d i u s bezeichneten Reichweite der Kernkrfifte hinweisen, wie sie u. a. durch S t r e u v e r s u c h e m i t P r o t o n e n und Neutronen e r m i t t e l t wird. Als F u n k t i o n der Massenzahl A ( a b g e r u n d e t e s A t o m g e w i c h t ) des : K e r n s wird dieser Kernradifis gew6hnlich r/~ C. A 89 (3) Mg/st~b ~J U/v/ o 25 3~2~ D r e h u n g des F u n d a m e n t e s als die andere, und d a m i t eine-gr6Bere St6rung. Die Bewegung der Schneidenunterlage in der jeweiligen S e h w i n g u n g s r i c h t u n g war bei der einen Uhr mehr als 4real so groB wie bei der anderen. Dabei h a n d e l t es sich far jedes Pendel' u m die B e w e g u n g s k o m p o n e n t e n , die sich aus eigenem Horizonbalzug und der d u t c h das N a c h b a r p e n d e l hervorgerufenen Pfeilerbewegung z u s a m m e n s e t z e n . 9 Die B e o b a e h t u n g e n zeigen, da~ eine V e r d r e h u n g der S c h w i n g u n g s r i e h t u n g e n um 90 G r a d ailein n i c h t gen~gt, u m unerw~:mschte K 0 p p l u n g e n auszuschalten, die Uhrgiinge mt~ssen auch n o c h s t a r k v e r s t i m m t werden. Die G e n a u i g k e i t des m i t t i e r e n U h r g a n g e s wurde durch die S t 6 r u n g auf=t: 32/1000 bzw. ~= 10/1000 see/dies h e r a b g e s e t z t . Der ungestOrte Uhrgang lag u n t e r =~ 7/1000 see/dies. Nesselwang/Bayern Heinrich Gockel. Eingegangea am 26. April 1947. gesehrieben, doeh h a t ktirzlich B. D. P r e s e n t (Phys. Rev. 60,28) gezeigt, d a b die , , K o n s t a n t e " C s t r e n g Ear keine K o n s t a n t e ist, sondern m i t w a c h s e n d e m A t o m gewicht des K e r n s Yon 1,30 auf 1,48 . I 0 -I~ cm zun i m m t . D a m i t ergibt sich die Reichweite der K e r n krfifte des Protons, oder in d e r Ausdrucksweise v0n l=lie z] e r, P r e s e n t u. a. der empirische P r o t o n e n r a d i u s r p = 1,30.10-~aem (4) Zur Deutunfl .der Selmllabsorptlon in~ Wasser. 9 Die S c h a l l a b s o r p t i o n in W a s s e r ist vielf~ch unter v e r s c h i e d e n e n B e d i n g u n g e n u n t e r s u c h t worden. Char a k t e r i s i e r t man, wie [iblich und zweckmfii?ig, die Abs o r p t i o n d u r c h den A u s d r u c k A = ~ a / [ "a (in 10 -~7 em -1 9 s2), wobei a den Absorptionskoeffizjenten der A m p l i t u d e und [ die F r e q u e n z b e d e u t e t , so zeichnen sich folgende Ergebnisse a b : I. F ~ i r / > S . 108s -~ liegt A zwischen 40 und 50 ~) 2. F O r [ < 6 . 1 0 ss -1 liegt A bei 6 v0n 7 Messungen zwisehen 68 und 909). (Im Zwischenbereich streuen die R e s u l t a t e stark). 3. I m h o c h f r e q u e n t e n Bereich zeigen W a s s e r - A z e t o n und Wasser-Athylalkohvlmisch~]ngen bei einer bes t i m m t e n m i t t l e r e n K o n z e n t r a t i o n m a x i m a l e Absorption; Wasser-Glyzerin-Mischungen dagegen n i c h t 3 ). 4, I m h o c h f r e q u e n t e n Bereich wiichst A m i t s i n k e n d e r T e m p e r a t u r s t a r k an, auch noch u n t e r h a l b des Dichtemaximums~). Alle diese Ergebnisse werden verst~ndlich, wenn man a n n i m m t , d a b die A b s o r p t i o n , die ja den ,,klassischen" B e t r a g (Viskositfit A = 17, Wfirmeleitung A -----0,013) erheblich a b e r s t e i g t , b e d i n g t ist d u t c h verz6gerte Einstellung des Gleichgewichts sowohl zwischen assozierten und einzelnen H90-Molek(]len, als aueh (noeh l a n g s a m e r verlaufend) zwischen sehwingenden und nieht schwingenden Molektilen. F a r jeden einfachen B e l a x a t i o n s v o r g a n g ergibt die R e c h n u n g : A unabhiingig von f, bis annfihernd zu einer ( K r e i s - ) F r e q u e n z cow, die gleich dem Reziproken der E i n s t e l l d a u e r ist; d a n n A b s i n k e n auf 0. Belaxationsvorgfinge yon hinreichend vcrschiedener Ei,nstelldauer iiberlagern' sich in erster Nfiherung a d d i t i v . A write d e m u a c h aufzuteilen, wie Fig. 1 angibt. F O r die E i n s t e l l d a u e r des A s s o z i a t i o n s g l e i e h g e wichts ergibt sich so VA~ s < 1,6. 10 -9, for diejenige der seinem W e r t nach gleich der Compton-~Wellenlfinge (2) des P r o t o n s [ W e n n es sich hier nicht um einen Zufall h a n d e l t , was schwer zu g l a u b e n ist, wfire also der R a d i u s des P r o t o n s d u r c h die B u h e m a B e des P r o t o n s und die beiden universellsten N a t u r k o n s t a n /,en h und c b e s t i m m t . Angesichts dieser besonderen Rolle der Lfinge (2) seheint der G e d a n k e zum mindesten reizvoll, d a b die ihrem genauen B e t r a g e naeh noch u n b e k a n n t e universelle ldeinste Lfinge H e i s e n b e r g s d u r c h (2) oder etwa ihren d u t c h 2= oder 4 z geteilten W e r t gegeben skin k0nnte, zumal d a n n die Einf 0 h r u n g der kleinsten Lfinge keine V e r m e h r u n g der Zahl tier heute zum t h e o r e t i s c h e n A u f b a u tier P h y s i k erforderlichen n u m e r i s c h e n K o n s t a n t e n bedingen w0rde. N6rdlingen/Bayern. Wolfgang Eingegangen Finkelnburg. am '29. April 1947. GanlistSrungen raveler Pendeluhren dureh Kopplun 9 fiber einen mitsehwingenden Pieiler. Zwei a s t r o n o m i s c h e P e n d e l u h r e n y o n Riefler w a r e n an einem s t a r k e n Betonsoekel aufgehfingt. Eine gegenseitige G a n g s t S r u n g g l a u b t e m a n v e r m e i d e n zu kOnnen, ,wenn die S c h w i n g u n g s e b e n e n der beiden Pende] senkr e c h t z u e i n a n d e r g e d r e h t wurden. Der A b s t a n d beider Aufhfingepufikte b e t r u g etwa 70 cm. Im B e t r i e b zei~gte sieh jedoch eine r e l a t i v s t a r k e K o p p l u n g der P e n d e l s e h w i n g u n g e n : Die A m p l i t u d e der e r s t e n Uhr s c h w a n k t e u m ~= 1 B o g e n m i n u t e , die der zweiten Ukr um• 89 Minute. Der tfigliche S t a n d der Uhr I zeigto periodische S c h w a n k u n g e n um ~: 8/100 sec/dies, der http://www.deepdyve.com/assets/images/DeepDyve-Logo-lg.png Naturwissenschaften Springer Journals

Über das “Maß für Kernentfernungen” und eine merkwürdige Beziehung zwischen den Grundkonstanden der Physik

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Springer Journals
Copyright
Copyright © 1947 by Springer-Verlag
Subject
Life Sciences; Life Sciences, general; Environment, general
ISSN
0028-1042
eISSN
1432-1904
D.O.I.
10.1007/BF00596830
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Abstract

Heft 2 1947 ] Kurze O r i g i n a l m i t t e i l u n g e n . ~ber das , , M a B Iiir Kernenffernunflen,, und eine merkwiirdige Beziehuu9 zwisehen den GrundkonstanWn der Physik. AIs ,,MAR fiir K e r n e n t f e r n u n g e n " wird im allgemeinen (vgl. z. B. J o o s , L e h r b u c h tier T h e o r e t i s c h e n Physik, oder R i e z l e r ~ EinfOhrung in die K e r n physik) der klassische E l e k t r o n e n r a d i u s e~ Uhr I I um ~ 2/100 see/dies, die StOrungsperiode bet r u g 12 TaRe, gleich der I n t e r f e r e n z p e r i o d e der beiden Uhren. Bei gleicher B a u a r t 'und etwa gleicher A m p l i t u d e der Uhren sind die Unterschiede in tier G r 6 B e der StOrung merkw(irdig. Es wird bewiesen, d a b der Pfeiler zu Torsionssehwingungen a n g e r e g t wird. D u r c h die Pfeilerkions t r u k t i o n bedingt, v e r u r s a c h t die eine Uhr eine gr6Bere ----2,82.10 -~* e m (I) Felson I ! J I l I oder dessen h a l b e r W e r t angegeben. W i r m6chten nun d a r a u f hinweisen, daB, wenn m a n schon yon einem n a t 0 r l i c h e n MaR for K e r n e n t f e r n u n g e n spreehen will, hierf(ir welt besser die C0mpton-Wellenli~nge des r u b e n den P r o t o n s h M p c ~ 1,3~. 10 -~= cm (2) S~ng~ngs-~-7[~r -- geeignet erscheint, die d u t c h ihre Z u s a m m e n s e t z u n g aus d e n beiden universellen N a t u r k 0 n s t a n t e n h u n d c und der MaRe d e s s t a b i l e n K e r n b a u s t e i n s M p ausgez e i c h n e t ist. Als MaB for K e r n e n t f e r n u n g e n scheint diese Lfinge auch d a d u r e h ausgezeichnet; d a b zur O r t s b e s t i m m u n g bei K e r n d i m e n s i o n e n das P r o t o n ungleich geeigneter ist als das'ftir den K e r n t i b e r h a u p t unwesentliche E l e k t r o n . W i r m 6 c h t e n welter auf einen m e r k w a r d i g e n Z u s a m m e n h a n g dieser Compton-Wellenl~inge des Protons (2) m i t der vielfach als K e r n r a d i u s bezeichneten Reichweite der Kernkrfifte hinweisen, wie sie u. a. durch S t r e u v e r s u c h e m i t P r o t o n e n und Neutronen e r m i t t e l t wird. Als F u n k t i o n der Massenzahl A ( a b g e r u n d e t e s A t o m g e w i c h t ) des : K e r n s wird dieser Kernradifis gew6hnlich r/~ C. A 89 (3) Mg/st~b ~J U/v/ o 25 3~2~ D r e h u n g des F u n d a m e n t e s als die andere, und d a m i t eine-gr6Bere St6rung. Die Bewegung der Schneidenunterlage in der jeweiligen S e h w i n g u n g s r i c h t u n g war bei der einen Uhr mehr als 4real so groB wie bei der anderen. Dabei h a n d e l t es sich far jedes Pendel' u m die B e w e g u n g s k o m p o n e n t e n , die sich aus eigenem Horizonbalzug und der d u t c h das N a c h b a r p e n d e l hervorgerufenen Pfeilerbewegung z u s a m m e n s e t z e n . 9 Die B e o b a e h t u n g e n zeigen, da~ eine V e r d r e h u n g der S c h w i n g u n g s r i e h t u n g e n um 90 G r a d ailein n i c h t gen~gt, u m unerw~:mschte K 0 p p l u n g e n auszuschalten, die Uhrgiinge mt~ssen auch n o c h s t a r k v e r s t i m m t werden. Die G e n a u i g k e i t des m i t t i e r e n U h r g a n g e s wurde durch die S t 6 r u n g auf=t: 32/1000 bzw. ~= 10/1000 see/dies h e r a b g e s e t z t . Der ungestOrte Uhrgang lag u n t e r =~ 7/1000 see/dies. Nesselwang/Bayern Heinrich Gockel. Eingegangea am 26. April 1947. gesehrieben, doeh h a t ktirzlich B. D. P r e s e n t (Phys. Rev. 60,28) gezeigt, d a b die , , K o n s t a n t e " C s t r e n g Ear keine K o n s t a n t e ist, sondern m i t w a c h s e n d e m A t o m gewicht des K e r n s Yon 1,30 auf 1,48 . I 0 -I~ cm zun i m m t . D a m i t ergibt sich die Reichweite der K e r n krfifte des Protons, oder in d e r Ausdrucksweise v0n l=lie z] e r, P r e s e n t u. a. der empirische P r o t o n e n r a d i u s r p = 1,30.10-~aem (4) Zur Deutunfl .der Selmllabsorptlon in~ Wasser. 9 Die S c h a l l a b s o r p t i o n in W a s s e r ist vielf~ch unter v e r s c h i e d e n e n B e d i n g u n g e n u n t e r s u c h t worden. Char a k t e r i s i e r t man, wie [iblich und zweckmfii?ig, die Abs o r p t i o n d u r c h den A u s d r u c k A = ~ a / [ "a (in 10 -~7 em -1 9 s2), wobei a den Absorptionskoeffizjenten der A m p l i t u d e und [ die F r e q u e n z b e d e u t e t , so zeichnen sich folgende Ergebnisse a b : I. F ~ i r / > S . 108s -~ liegt A zwischen 40 und 50 ~) 2. F O r [ < 6 . 1 0 ss -1 liegt A bei 6 v0n 7 Messungen zwisehen 68 und 909). (Im Zwischenbereich streuen die R e s u l t a t e stark). 3. I m h o c h f r e q u e n t e n Bereich zeigen W a s s e r - A z e t o n und Wasser-Athylalkohvlmisch~]ngen bei einer bes t i m m t e n m i t t l e r e n K o n z e n t r a t i o n m a x i m a l e Absorption; Wasser-Glyzerin-Mischungen dagegen n i c h t 3 ). 4, I m h o c h f r e q u e n t e n Bereich wiichst A m i t s i n k e n d e r T e m p e r a t u r s t a r k an, auch noch u n t e r h a l b des Dichtemaximums~). Alle diese Ergebnisse werden verst~ndlich, wenn man a n n i m m t , d a b die A b s o r p t i o n , die ja den ,,klassischen" B e t r a g (Viskositfit A = 17, Wfirmeleitung A -----0,013) erheblich a b e r s t e i g t , b e d i n g t ist d u t c h verz6gerte Einstellung des Gleichgewichts sowohl zwischen assozierten und einzelnen H90-Molek(]len, als aueh (noeh l a n g s a m e r verlaufend) zwischen sehwingenden und nieht schwingenden Molektilen. F a r jeden einfachen B e l a x a t i o n s v o r g a n g ergibt die R e c h n u n g : A unabhiingig von f, bis annfihernd zu einer ( K r e i s - ) F r e q u e n z cow, die gleich dem Reziproken der E i n s t e l l d a u e r ist; d a n n A b s i n k e n auf 0. Belaxationsvorgfinge yon hinreichend vcrschiedener Ei,nstelldauer iiberlagern' sich in erster Nfiherung a d d i t i v . A write d e m u a c h aufzuteilen, wie Fig. 1 angibt. F O r die E i n s t e l l d a u e r des A s s o z i a t i o n s g l e i e h g e wichts ergibt sich so VA~ s < 1,6. 10 -9, for diejenige der seinem W e r t nach gleich der Compton-~Wellenlfinge (2) des P r o t o n s [ W e n n es sich hier nicht um einen Zufall h a n d e l t , was schwer zu g l a u b e n ist, wfire also der R a d i u s des P r o t o n s d u r c h die B u h e m a B e des P r o t o n s und die beiden universellsten N a t u r k o n s t a n /,en h und c b e s t i m m t . Angesichts dieser besonderen Rolle der Lfinge (2) seheint der G e d a n k e zum mindesten reizvoll, d a b die ihrem genauen B e t r a g e naeh noch u n b e k a n n t e universelle ldeinste Lfinge H e i s e n b e r g s d u r c h (2) oder etwa ihren d u t c h 2= oder 4 z geteilten W e r t gegeben skin k0nnte, zumal d a n n die Einf 0 h r u n g der kleinsten Lfinge keine V e r m e h r u n g der Zahl tier heute zum t h e o r e t i s c h e n A u f b a u tier P h y s i k erforderlichen n u m e r i s c h e n K o n s t a n t e n bedingen w0rde. N6rdlingen/Bayern. Wolfgang Eingegangen Finkelnburg. am '29. April 1947. GanlistSrungen raveler Pendeluhren dureh Kopplun 9 fiber einen mitsehwingenden Pieiler. Zwei a s t r o n o m i s c h e P e n d e l u h r e n y o n Riefler w a r e n an einem s t a r k e n Betonsoekel aufgehfingt. Eine gegenseitige G a n g s t S r u n g g l a u b t e m a n v e r m e i d e n zu kOnnen, ,wenn die S c h w i n g u n g s e b e n e n der beiden Pende] senkr e c h t z u e i n a n d e r g e d r e h t wurden. Der A b s t a n d beider Aufhfingepufikte b e t r u g etwa 70 cm. Im B e t r i e b zei~gte sieh jedoch eine r e l a t i v s t a r k e K o p p l u n g der P e n d e l s e h w i n g u n g e n : Die A m p l i t u d e der e r s t e n Uhr s c h w a n k t e u m ~= 1 B o g e n m i n u t e , die der zweiten Ukr um• 89 Minute. Der tfigliche S t a n d der Uhr I zeigto periodische S c h w a n k u n g e n um ~: 8/100 sec/dies, der

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Published: Feb 1, 1947

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