Spin und Thomas-Präzession

Die Relativisten heben stets hervor, dass die Newtonsche Mechanik etwas im Vergleich mit der SRT nicht beschreibt. Im Buch [33], z.B., wird die sogenannte Thomas-Präzession betrachtet (Effekt der Kerndrehung in der SRT als Ausdruck von der „Relativität der Gleichzeitigkeit“) und wird behauptet, dass das Gyroskop in der Newtonschen Mechanik immer seine Orientierung behält. Wie es aus der Quantenmechanik doch bekannt ist, ist das Spinmoment des Elektrons immer in der oder gegen die Richtung des Bahnmoments gerichtet, d.h., im gegebenen Fall senkrecht zur Orbitalebene (und der Geschwindigkeit des Elektrons!). In diesem allgemeingültigen Fall behalten sowie die Newtonsche Mechanik, als auch die SRT die Richtung vom Gyroskop, die senkrecht zur Orbitalebene ist. Darum entsprechen die sich ändernden Richtungen von Spin, die im Buch[33] dargestellt sind, der Wirklichkeit nicht(Abb. 4.7) entsprechen.

Abbildung 4.7: Thomas-Präzession in der SRT.
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Wenn man doch die schräge Orientierung des Elektronenspins voraussetzt und daran zurückdenkt, dass wir nicht nur einfach das Gyroskop (das rotierende Kügelchen), sondern ein geladenes Teilchen haben, das über das Magnetmoment verfügt, wird die Präzession des Elektronenspins im Magnetfeld der geladenen Kugel unter der Wirkung von Kräften beobachtet, die auf klassische Art und Weise beschrieben werden kann (soweit Objekte der Mikrowelt überhaupt zulassen, das zu machen). Für die klassische Beschreibung der gegebenen Erscheinung (ohne Interpretationen der SRT) ist es notwendig, alle Atomparameter einschließlich Orientierungen von Spin und Momenten zu wissen. Noch mehr als dies ist die Präzession im klassischen Fall sogar bei der Orientierung des Elektronenspins senkrecht zum Orbit möglich, wenn das Kugelmoment zum Orbit nicht senkrecht ist (die Kugel kann ja auch „präzessieren“). In der realen Aufgabe vieler Körper geht die Übereinstimmung aller Bewegungen einschließlich alle Bahnen, alle Präzessionen, Verschiebungen aller Perihelien immer vor sich.

Die heutige Anwendung des Begriffs Teilchenspin ist innerhalb der SRT nicht vereinbart. Es handelt sich darum, dass sich die Teilchen beim Stoß bezüglich einander bewegen und ihre Bewegung zu alledem ändern, im bewegten System soll sich das Moment der Bewegungsgröße (sowie das Orbitalmoment als auch das Spin) von derselben Größe im ruhenden System laut der SRT unterscheiden. Wie kann der Spin invariant bleiben und sich an strengen Zahlengleichheiten beteiligen (relativistischen Erhaltungssätzen)?

Außerdem ist die Thomas-Präzession als kinematischer Effekt der SRT innerlich widerspruchsvoll(s. Kap.1), weil der Drehungsprozess die Rahmen der Inertialsysteme der SRT überschreitet (der geradlinigen gleichmäßigen Bewegung).

Artecha S.N.