Theorie der Schauer

Zusammenfassung

Die erste Möglichkeit der Partikelerzeugung ist in der Theorie des Positrons gegeben. Dieser Prozeß ist jedoch nicht zur Erklärung des Auftretens der Schauer in der Höhenstrahlung geeignet, da hierfür ein Prozeß höherer Ordnung notwendig ist, bei dem eine große Anzahl Teilchen zugleich erzeugt werden müßten. Die Quantenelektrodynamik ergibt aber, daß die Wahrscheinlichkeit dafür, daß in einem Einzelakt n Pärchen erzeugt werden, bei großen Energien proportional der n-ten Potenz der Feinstrukturkonstanten e²/hc = 1/137 ist, also für große n verschwindend klein. Die Fermische Theorie des β-Zerfalls ergibt jedoch eine neue Möglichkeit. Ein Elementarprozeß wäre beispielsweise ein solcher, bei dem unter Verbrauch der Primärenergie ein Proton fm Felde eines Kerns sich in ein Neutron plus Positron plus Neutrino verwandelt; die Iteration des Prozesses ist: Neutron → Proton + Elektron + Neutrino; Proton → Neutron u.s.f. Wichtig ist, daß nach der Fernzischen Theorie bei genügend hoher Energie ein Prozeß n-ter Ordnung, bei dem n Pärchen + 2 n Neutrinos entstehen, ebenso wahrscheinlich wird wie ein Elementarprozeß. Die mittlere Zahl der erzeugten Teilchen und die mittlere Energie eines Schauerpartikels lassen sich abschätzen aus den Konstanten, die in die Fermische Theorie eingehen, und mit dem Experiment in Einklang bringen.