Über die Größe des Elektronenradius

Abstract

In den letzten Jahren sind bei Streuversuchen erhöhter Genauigkeit von Elektronen, Positronen und μ-Mesonen an Elektronen Abweichungen von den nach der Quantenelektrodynamik berechneten Wirkungsquerschnitten festgestellt worden. Diese lassen sich nur zu einem kleineren Teil durch den Einfluß der höheren Näherungen mit und ohne Ausstrahlung erklären. Der Hauptanteil scheint vielmehr durch Abweichungen von der Elektrodynamik, also durch den Einfluß der Kopplungen mit den übrigen Elementarteilchen, zustande zu kommen. In der vorliegenden Arbeit werden zunächst die Streuquerschnitte für die Streuung von Elektronen, Positronen und μ-Mesonen an freien Elektronen nach der verallgemeinerten Feldtheorie bei beliebiger Strukturfunktion berechnet. Der anschließende Vergleich mit dem heute vorhandenen, noch nicht überall genügend genauen Erfahrungsmaterial zeigt, daß auf Abweichungen von der Elektrodynamik im Gebiet r≈ 1 bis 2 · 10-12 cm geschlossen werden kann, ohne daß die Strukturfunktion irgendwie spezialisiert werden muß. Dabei ist der Beitrag der Strahlungskorrekturen schon vorher abgezogen worden. Dieser „Elektronenradius“ fällt ungefähr vier- bis sechsmal größer aus als der klassische Elektronenradius; doch steht seine Größe mit Beobachtungen anderer Art, wie z. B. der Lambschen Verschiebung und dem zusätzlichen magnetischen Moment des Elektrons, nicht im Widerspruch. Verschiedene rein theoretische Erwägungen über die Gültigkeitsgrenzen der Quantenelektrodynamik haben schon früher einen Elektronenradius (in dem hier betrachteten Sinne) von dieser Größe vermuten lassen.