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GR: Gravitation und Relativitätstheorie
GR III: HV III
GR III.1: Hauptvortrag
Dienstag, 19. März 2002, 10:30–11:15, HS 20
Der gyromagnetische Faktor in der Quantenmechanik und der Allgemeinen Relativitätstheorie — •Markus King und Herbert Pfister — Institut für Theoretische Physik, Universität Tübingen
Der gyromagnetische Faktor ist eine der wenigen dimensionslosen Größen, die für jedes System mit Masse, Drehimpuls und Ladung definiert ist. Und obwohl er i.a. asymptotisch definiert wird, enthält er viel Information über die lokale Struktur des Systems. In der Elektrodynamik ist der natürliche Wert g=1. Dagegen resultierte in der Dirac-Theorie g=2, ebenso für Spin 1/2-Teilchen in der Galilei-kovarianten Quantenmechanik. Formal ist für Teilchen mit Spin s>1/2 zwar g=1/s, doch suggerieren ein korrektes Hochenergie-Verhalten und Kausalität g=2 für alle „elementaren“ Teilchen beliebigen Spins. Auch in der Bewegungsgleichung für beliebige Spins hat g=2 eine Sonderstellung.
In der Allgemeinen Relativitätstheorie (ART) haben alle Schwarz-Loch-Lösungen und eine große Klasse weiterer Lösungen der Einstein-Maxwell-Gleichungen g=2. Wir zeigen, daß dieser Wert g=2 in der ART sehr „robust“ ist: In der Modellklasse von langsam rotierenden, sphärischen Schalen (Radius R) beliebiger Masse M und Ladung Q ist g−2 extrem klein für fast alle Parameter M/R und Q/R2.
Wir vertreten die Hypothese, daß diese Koinzidenz der g-Werte für fundamentale Lösungsklassen der Quantentheorie mit solchen der ART ein wichtiger Eckpfeiler für eine künftige Vereinigung von Quantentheorie und Gravitation ist.