Wir begegnen ihnen überall. Im Blitz, der vom Himmel knallt, im Fernseher und im Computer. Die gesamte Technik unseres Zeitalters wird von ihnen ermöglicht - nichts würde ohne sie funktionieren, kein Feuer würde brennen und kein Motor laufen... Sie halten die Welt in Gang: Elektronen. Und das Verblüffende daran ist: Es gibt sie gar nicht!
Natürlich erinnern wir uns daran, dass Elektronen "negativ geladene" Teilchen sein sollen, die um den Atomkern kreisen. Für den Physiker ist diese Vorstellung längst überholt.

Er spricht von Schwingungsräumen und  Wahrscheinlichkeitswolken, von Quanten und Spins - hat aber im Grunde keine Ahnung, wovon er spricht, womit er rechnet, was er im Beschleuniger auf Lichtgeschwindigkeit bringt... Im Kapitel ELEKTRON werden wir entdecken, dass auch Elektronen Wellen sind und je nach Versuchsaufbau Wellen - oder Teilchencharakter zeigen. Im darauffolgenden Kapitel SPIELE enträtseln wir die Geheimnisse der Elektrizität und verstehen erstmals, was sich wirklich in einem Magneten abspielt, der anziehende und abstoßende Kräfte offenbart!

     Wie sollten wir nun ein Atom aufgrund unserer Erkenntnisse beschreiben? Es hat entgegen bisherigen Anschauungen weder einen Kern noch eine Hülle. Es gibt eigentlich nur ein vibrierendes Kugelfeld - das sich  nur im Idealfall wirklich sphärisch ausbreitet. Jeder Art von Kern ergibt sich  aus der Methode, mit der er festgestellt werden soll. Er ist immer das Resultat des Widerstands zwischen dem messenden Feld und dem gemessenen. Ein Alphateilchen (wir lernen es noch kennen) findet in einem ganz bestimmten Bereich Widerstand, welcher vom Alphateilchen selbst mitbestimmt wird, und wird dort abgelenkt. Rutherford ermittelte auf diese Weise die Größe des Atomkerns - was er aber in Wahrheit ermittelt hat, ist lediglich ein Bereich höherer Energiedichte.[i] Auch jede Atomhülle definiert sich erst durch die Wider­standswahrnehmung eines allfälligen Messfeldes. Atome nehmen deshalb je nach Energieniveau der vorliegenden Materie verschiedene Größen an; sie bestimmen diese Größen gegenseitig, durchdringen einander jedoch so weit, bis sich Gleichgewichts­zustände einstellen. Die Stärke der Impulse steuert die Abstände der Felder zueinander. Da die harmonischen Impulse in sich geschlossen bleiben, sind immer nur ganz bestimmte Abstände möglich (Wellenlängen, Frequenzen). Diese hinter einander herjagenden Impulse (wir beschrieben schon anfangs, dass es mindestens zwei Impulse sein müssen) sind nichts anderes als das, wozu die Physiker "Elektronen" oder "Elektronenwellen" sagen. Und auch wenn es eigentlich keine Wellen sind, jeder Impuls saust ja so solitär dahin wie die  "Welle"  eines Peitschenschlags, werden wir das Wort "Elektronenwelle" oder "Elektron" weiterhin benutzen.

    Die Elektronenwelle bildet also selbst in erster Linie die  Kugelfelder, sie setzt sich aber auch auf jeder anderen geeigneten Struktur fort. Da sie ein sehr kräftiges Energiequant darstellt, war die Annahme, dass es sich um ein - wenngleich sehr leichtes - Teilchen handelt, sicher sehr verlockend. Aber man erkannte auch bald, dass dieses Teilchen so gut wie keine Dimensionen aufwies, und viele Experimente sprachen eindeutig dafür, dass es sich um eine Welle handeln könnte. Man rang sich daher  - ebenso wie beim Licht - zur dualistischen Auffassung durch - das Elektron müsse eben beides zugleich sein. Aber beides ist schlichtweg falsch! Es ist weder eine echte Welle noch ein Teilchen. Und selbstverständlich ist es auch nicht der Träger irgendwelcher Ladungen.[ii] Aber es verursacht durch seine Raumpolarisation jene Wirkungen, die  zur Annahme von Ladungen (ver)führten!

    Obgleich man postulierte, dass das Elektron ein fester, an den Atomkern gebundener Baustein der Materie sei, musste es doch befremden, dass Elektronen äußerst leicht aus den Atomverbänden befreit werden können. Sie dampfen aus heißen Metallen heraus, lassen sich durch Licht herauskitzeln, durchtunneln Energie­schwellen ... und jedes auftreffende Elektron setzt meist mehrere andere frei (Sekundärelektronen). Das lässt sich sicher nur durch den Tanz der Impulse erklären, wie wir ihn schildern. Da Polarisation und Elektronenwelle stets zusammen gehören, folgen Elektronen­wellen wil­lig vorgegebenen Polarisationen (Magnetfeldern). Das werden wir verstehen, wenn wir uns den Magnetismus näher ansehen.

    Auch jede Elektronenwelle kann theoretisch Links- oder Rechtsspin haben. Da aber alle Protonen dieser Welt offenbar gleichartig "genormt" sind, schwingen auch alle Elektronenimpulse nach derselben Richtung. Ein entgegengesetzt schwingendes Elektron wäre ein Anti-Elektron also ein Positron. Impulsereignisse verschiedenster Art, welche Elektronenwellen erzeugen, ohne dass diese an ein Kugelfeld gebunden sind - auch das ist prinzipiell möglich - produzieren ausnahmslos gleichzeitig auch ein Positron, da ja - wie wir schon erkannten, Links- und Rechtsspiralen  zugleich entstehen können.  Solche Ereignisse gibt es in der Natur selten - vorwiegend in der kosmischen Strahlung -, kommen aber häufig in Teilchenbeschleunigern vor. Für Elektronenwellen gelten die gleichen, schon bekannten Begegnungsbedingungen. Gerät ein Elektron an ein Positron, so tritt je nach Zeitverschiebung der Impulse Variante e) oder c) ein. Im ersten Fall entsteht also ein instabiles Teilchen, das die Qualitäten nahezu jeder beliebigen Teilchenart annehmen kann - je nach eingesetzter Energiegröße. Ein atomähnliches Teilchen solcher Art nennt man Positronium. Diese künstlich erzeugten disharmonischen Kugelfelder erscheinen oftmals wesentlich massiver als Protonen zu sein, existieren aber nur Sekundenbruchteile lang.

    Häufiger kommt es zur Begegnung nach c); sie heißt Veränderung. Dabei löschen die beiden Impulse zwar einander aus, aber ihre Energie geht nicht spurlos verloren, sondern strahlt in mehr oder weniger geraden Stößen (ohne Spin) vom Begegnungsort ab. Für Ener­giestöße dieser Art gibt es auch bereits einen eigenen Namen: Neutrino.[iii] Immer, wenn Energie auf Schleichwegen verloren geht, nimmt sie den Weg über derartige Stöße. Sie können theoretisch zwar andere Impulse stören oder Feldern auf Umwegen Schwin­gung verleihen - also mit ihnen wechselwirken -, besitzen aber selbst nur geringe räumliche Ausdehnung   (Durchmesser ca. 10^-44 cm) und finden daher so gut wie an nichts Wider­stand. Neutrinostöße durchströmen darum auch den Erdball, als gäbe es ihn nicht. Von rund 10⁹ Neutrinos stößt ein einziges dabei an ein anderes Teilchenfeld, reagiert mit ihm und ver­ändert oder zerstört es.

    Da nahezu jedes Impulsereignis zwangsläufig auch lineare Stöße verursacht, ist das Weltall förmlich von Neutrinos erfüllt. Sie durchpulsen unseren Körper, ohne den geringsten Schaden anzurichten. Ebenso durchströmen sie jede Art von Messvorrichtung und sind daher bestenfalls indirekt nachweisbar. Aber Stöße solcher oder ähnlicher Art bauen hauptsächlich jenes die Materie umgebende Feld auf, das die Feldverdrängung und somit die Gravitations­wirkung verursacht. 

    Gleich wie jede andere Impulsform können Neutrinos ihrerseits Elektronenwellen verursachen, weil sich die Begegnung Veränderung natürlich auch im umgekehrten Sinne abspielen kann. Solche Elektronenwellen können wesentlich energiereicher ausfallen als normale Elektronen - wir sprechen dann von schweren Elektronen (Myonen), und aus solchen Elektronen kann sich wiederum ein Atom bilden, das ein wahrer Energieriese gegenüber anderen Atomen ist. Ein Feld dieser Art nennen wir dann Myonisches  Atom.

    Es wäre eine undankbare Aufgabe, alle Ereignisse zu schildern, die durch Elektronen möglich sind. Praktisch sind ja alle Teilchen in der Lage, sich ineinander zu verwandeln - ein Umstand, welcher den Physikern kein geringes Kopfzerbrechen verursacht. Dabei ist dieser Umstand sehr leicht zu verstehen, wenn man den Teilchencharakter ebenso negiert wie die Welleneigenschaft - und vom Impulsfeld ausgeht, wie wir uns das vorstellen.

    Neutrino­stöße sind nicht immer kerzengerade Impulse, manchmal tritt auch ein Spin auf. In diesem Fall stellt das Neutrino gewis­sermaßen ein kleines Elektron dar, und damit wird auch ein Anti-Neutrino denkbar. Es gibt aus diesem Grund zumindest drei Arten von Neutrinos, wovon nur eines tatsächlich vollkom­men neutral sein kann (bei der ersten Niederschrift des Buches war dieser Umstand noch unbekannt. Für die Entdeckung spezieller unterschiedlicher Neutrinoarten erhielt 1995 der Physiker Frederick Reines den Nobelpreis). In all diesen Teilchen auch noch nach einer Symmetrie zu suchen, wäre eine Huldigung an den Engel des Bizarren...

    Neutrinos entstehen spontan bei Zerfalls- oder Fusionsprozessen. Im Atom selbst kommen sie wie so viele andere Teilchenbildungen nicht als "Baustein" vor; dort gibt es ja eigentlich ausnahmslos nur die größere Schwester Elektron, aus dem genaugenommen auch praktisch jeder Wasserstoff-Kern besteht, denn es gibt ja, wie wir noch einmal betonen wollen, zwischen Kern und Hülle keinen prinzipiellen Unterschied. Proton und Elektron sind ein einheitliches Gebilde. Ob dieses Gebilde "nackt" ist oder ein Elektron "enthält" ergibt sich nur aus der unterschiedlich möglichen Raumpolarisation, die auftreten und damit ein "Ion" erzeugen kann.

   De Broglie definierte (als erster?) die Teilchen als Materiewellen und das Atom als eine Art Beugehof. Er stieß dabei auf die Schwierigkeit, die Parameter der Teilchen auch auf die Welle anzuwenden. So steht bei einer echten Welle die Phasengeschwin­digkeit in fester Beziehung zur Wellengeschwindigkeit. Es ergab sich, dass Phasengeschwindigkeiten in Elektronenwellen schneller als die Lichtgeschwindigkeit zu sein schienen. Nur bei relativistischer Betrachtungsweise ergab sich eine Geschwindigkeit, die einem Teilchen entsprach. Dieses Problem entfällt in unserer Anschauung automatisch, da es in einer Reihe rein zeitlich aufeinanderfolgender Impulse keine Phasengeschwindigkeit gibt. Klar ist aber, dass auch in unserer Betrachtung nur solche Frequenzen erlaubt sind, die einander nicht stören, weil sie ansonsten einander aufheben, weginterferieren würden. Es muss also eine harmonische Abfolge aufrecht erhalten bleiben; Elektronenwellen treten daher nur in ganz bestimmten, in sich geschlossenen Bahnen auf - was den Bohr'schen Quantenbedingungen entspricht. Auch das spricht voll und ganz gegen eine Teilchentheorie, aber es wird wohl noch eine Zeit dauern, bis man die irreführende Bezeichnung ganz aus dem Bauplan der Materie streichen kann (auch wenn moderne Physiker schon betonen, sie haben niemals "Teilchen" im wörtlichen Sinne gemeint).

    Nun noch ein paar Worte zum Neutron¹. Neutronen sind gewissermaßen ruhige Inseln inmitten des pulsierenden Universums. Sie sind Manifestationen des Nicht-Seins und das in des Wortes tödlichster Bedeutung! Einerseits vermitteln sie zwar Protonen zueinander, die durch sie ungestört ihre Schwin­gungen aufrecht erhalten, andererseits bringen sie den schön­sten Protonverband in Disharmonie, wenn sie ihn langsam genug treffen. Da das Neutron selbst wenig schwingt, hat es ein ungeheures Eindringe- oder Durchdringungsvermögen, ist aber, weil es geringere Struktur aufrecht erhält, weniger stabil. Nur innerhalb von Atomen bleibt das Neutron streng begrenzt, weil es von Proto­nen praktisch zusammengehalten wird. Isoliert man ein Neu­tron, so nimmt es bald Schwingungen an; der Physiker sagt, es zerfällt in ein Proton und ein Elektron. Andererseits gibt es selbstverständlich keine Anti-Neutronen, womit es um die schöne Symmetrie, welche die Physiker innerhalb der Materie zu finden hofften, wohl endgültig geschehen ist...