Walter Blum

Über die durch Ultrastrahlung hervorgerufenen Zertrümmerungsprozesse

In einer vor kurzem erschienenen, interessanten Arbeit haben Steinke und Schindler 1, fusend auf fruheren Experimenten von Hoffmann, Pforte 2 und Steinke 3, nachgewiesen, das die Ultrastrahlung in Blei ab und zu Sekundarteilchen sehr grosen Ionisierungsvermogens und groser Energie auslost. Die pro „Stos“ an die Ionisationskammer abgegebene Energie variiert zwischen 108 und 109 El.-Volt. Diese Sekundarteilchen werden als Protonen oder schwerere Atomtrummer aufgefast, die durch die primaren Ultrastrahlen aus den Bleikernen herausgeschlagen wurden. Der Wirkungsquerschnitt fur solche Stose wurde von den genannten Autoren aus den Experimenten zu 6 • Io −32 qcm geschatzt und fuhrt zu einer Durchmessersumme von stosendem und gestosenem Teilchen von 3 • Io−16 Cm. Steinke und Schindler zogen hieraus den Schlus, das die primaren Ultrastrahlteilchen nicht Elektronen sein konnten.

Original scientific papers = Wissenschaftliche Originalarbeiten

This is the final volume of Heisenbergs Collected Works. It contains his papers on a (nonlinear) unified theory of elementary particles, as well as his contribution to superconductivity and multiparticle production. Especially interesting is the first group of papers, which is split intotwo sections dealing with, firstly, the formulation of the famous nonlinear spinor equation and, secondly,its applications. Among others the reader willfind a thorough discussion of Heisenbergs collaboration with W. Pauli on these matters. Illuminating annotations to the various sections in this volume have been provided by H. Koppe, R. Hagedorn and the editors.

Nonlinear Problems In Physics

Nonlinear Problems in physics are difficult to discuss for several reasons. First, what are nonlinear problems? Practically every problem in theoretical physics is governed by nonlinear mathematical equations, except perhaps quantum theory, and even in quantum theory it is a rather controversial question whether it will finally be a linear or nonlinear theory. Therefore by far the largest part of theoretical physics is devoted to nonlinear problems.

Quantitatives über die Deformierbarkeit edelgasähnlicher Ionen

In der geschaftlichen Sitzung wird Hr. E. Hoppe-Gottingen zum ersten Vorsitzenden und Hr. P. P. Koch-Hamburg zum zweiten. Vorsitzenden gewahlt: dritter Vorsitzender bleibt Hr. M. Reich.

Theorie der Schauer

Die erste Moglichkeit der Partikelerzeugung ist in der Theorie des Positrons gegeben. Dieser Prozes ist jedoch nicht zur Erklarung des Auftretens der Schauer in der Hohenstrahlung geeignet, da hierfur ein Prozes hoherer Ordnung notwendig ist, bei dem eine grose Anzahl Teilchen zugleich erzeugt werden musten. Die Quantenelektrodynamik ergibt aber, das die Wahrscheinlichkeit dafur, das in einem Einzelakt n Parchen erzeugt werden, bei grosen Energien proportional der n-ten Potenz der Feinstrukturkonstanten e2/hc = 1/137 ist, also fur grose n verschwindend klein. Die Fermische Theorie des β-Zerfalls ergibt jedoch eine neue Moglichkeit. Ein Elementarprozes ware beispielsweise ein solcher, bei dem unter Verbrauch der Primarenergie 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, das nach der Fernzischen Theorie bei genugend hoher Energie ein Prozes n-ter Ordnung, bei dem n Parchen + 2 n Neutrinos entstehen, ebenso wahrscheinlich wird wie ein Elementarprozes. Die mittlere Zahl der erzeugten Teilchen und die mittlere Energie eines Schauerpartikels lassen sich abschatzen aus den Konstanten, die in die Fermische Theorie eingehen, und mit dem Experiment in Einklang bringen.

Elementarteilchen und kosmische Strahlung

Der letzte Vortragende, Hr. W. Heisenberg, Leipzig, sprach uber die Elementarteilchen und die kosmische Strahlung. Er beschaftigte sich zunachst mit der Yukawaschen Theorie der schweren Elektronen, die ursprunglich aufgestellt wurde, um die Kernkrafte zwischen Protonen und Neutronen zu erklaren. In ahnlicher Weise wie die Coulombschen Krafte zwischen geladenen Teilchen durch das elektromagnetische Feld der Lichtquanten vermittelt werden, werden die Kernkrafte durch das Feld der schweren Elektronen oder, wie heute gebrauchlich, der Mesotronen, verursacht. Aus der Reichweite der Kernkrafte kann die Masse der Mesotronen entnommen werden. Der Nachvveis der schweren Elektronen in der Hohenstrahlung wird durch die Wilson-Spuren dieser Teilchen erbracht, die bei gleicher Bahnkrummung deutlich von den Spuren der leichten Elektronen und der Protonen zu unterscheiden sind. Die starke Absorption der Mesotronen in der Atmosphare last sich nicht durch den gewohnlichen Bremsprozes bei der Ionisierung der Luft erklaren. Vielmehr werden hierzu Zerfallsprozesse der Mesotronen benotigt, wie sie auch nach den Vorstellungen von Yukawa vorkommen sollten; und zwar erweist sich die mittlere Lebensdauer der schweren Elektronen ihrer Grosenordnung von 10−6 see nach als mit der Yukawaschen Theorie in Einklang. Interessant in diesem Zusammenhang ist der Umstand, das sich hierbei die Zeitdilatation der speziellen Relativitatstheorie in einer Abhangigkeit der Lebensdauer von der Energie ausert, wie sich aus den fur verschiedene Einfallsrichtungen gemessenen Energiespektren der Hohenstrahlung ergibt.

Fortschritte in der Theorie des Atomkerns. (15. XI. 37.)

Der Vortrag geht aus von den einfachen anschaulichen Vorstellungen vom Atomkern, in denen der Kern mit einem Flussigkeitstropf en aus sehr dichter Materie verglichen wird. Die Eigenschaften dieser Kernmaterie, die als Losung mit zwei Komponenten: Protonen und Neutronen betrachtet wird, werden diskutiert. Es wird auseinandergesetzt, wie die Begriffe Temperatur, Dichte, Energie und Entropie mit Vorteil zur Ordnung der experimentellen Erfahrungen uber den Atomkern verwendet werden konnen. Insbesondere werden die neueren Bohrschen Vorstellungen uber die Atomkernumwandlung besprochen. Den Schlus des Vortrages bildet eine kurze Schilderung der Bedeutung der Kernphysik fur die Probleme der kosmischen Strahlung.