Physikalisch gesehen ist Kraft die Wirkung eines Körpers auf einen anderen. Dabei kann der zweite Körper beschleunigt oder verformt werden. Zu beachten ist, dass Beschleunigen auch Abbremsen bedeuten kann. Man kann es auch so definieren, dass jede Änderung der Bewegung oder der Form eines gleichförmig bewegten oder ruhenden Körpers auf eine Kraft zurückführbar ist (vgl. „Newtonsche Gesetze“ 2023). Das dritte Newtonsche Gesetz besagt:„Kräfte treten immer paarweise auf. Übt ein Körper A auf einen anderen Körper B eine Kraft aus (actio), so wirkt eine gleich große, aber entgegen gerichtete Kraft von Körper B auf Körper A (reactio).“(„Newtonsche Gesetze“ 2023).
Diese die klassische Physik prägenden Aussagen und Gesetze wurden zu Beginn des 20. Jahrhunderts zwar nicht aufgelöst, aber in einer Weise erweitert, die zumindest viele Fragen offen lässt. Die „moderne Physik“ oder „Quantenphysik“ geht im Zusammenhang mit Kräften von so genannten Kraftteilchen oder Austauschteilchen aus. Nach dem Standardmodell der Teilchenphysik wird die Starke Wechselwirkung des Atomkerns mit der sog. „Quantenchromodynamik“ erklärt, die in den 1970er Jahren erstellt wurde.
Protonen und Neutronen sind danach keine Elementarteilchen, sondern bestehen aus sogenannten „Quarks“. Zwischen diesen Quarks soll die eigentliche Kraftwirkung durch Kraftteilchen, sog. „Gluonen“ stattfinden. Die Gluonen sollen in einem ständigen Hin und Her zwischen den Quarks Kräfte bzw. „Farbladungen“ austauschen. Dabei soll für die Kraftwirkung zwischen Protonen und Neutronen eine „Restwechselwirkung“ übrig bleiben. (vgl. Mayer-Kuckuk 1992: 10).
Das ist insofern interessant, als die starke Wechselwirkung erst nach der Entdeckung des Neutrons 1932 relevant wurde. Die Kräfte zwischen Protonen und Neutronen schienen alle anderen bekannten Kräfte zu übertreffen. Deshalb können Atomkerne chemisch nicht gespalten oder aufgelöst werden, wohl aber durch Kernspaltung oder durch spontanen Zerfall schwerer Kerne bei Radioaktivität. Für die starke Wechselwirkung zwischen den Nukleonen wurde bis heute jedoch keine richtige Erklärung gefunden. Stattdessen wurde die „Erklärung“ der starken Wechselwirkung „eine Ebene tiefer“ verlegt.
Mit der Postulierung von Subteilchen der Protonen und Neutronen ging es nicht mehr um die Erklärung der Wechselwirkung zwischen Protonen und Neutronen, sondern um die Wechselwirkung zwischen den Subteilchen, den Quarks, der Nukleonen. Da diese Subteilchen aber völlig „unzugänglich“ (unabhängig davon, ob sie real sind oder nicht) und auch einzeln nicht beobachtbar sind, ist eine Theorie wie die QCD natürlich schwer zu widerlegen. Im Prinzip sind die Fragen nach der wirklichen Ursache der starken Wechselwirkung der empirischen Forschung völlig entzogen und können nur theoretisch beschrieben werden.
Doch auch theoretsich ergeben sich zahlreiche Ungereimtheiten. Wenngleich anzuerkennen dass in einigen Fällen zumindest der Versuch der Anschaulichkeit gemacht wird (das ist in der Quantenphysik nicht selbstverständlich). In der Fachliteratur findet man Abbildungen zur Austauschwechselwirkung die als Analogie gezeigt wird. Dabei werden häufig zwei Spieler dargestellt, die auf einer Eisbahn stehen und sich auf beweglichen Unterlagen befinden. Ein Ball der zwischen den Spielern A und B hin- und hergeworfen wird, soll dabei ein Kraft- bzw. Austauschteilchen darstellen. Die Abbildung zeigt eine Vorstellung wie sie häufig zu finden ist(vgl. Roth, Stefan; Stahl, Achim 2020: Pos.1950-1956).
Zukunft: Die Theorie der Quantenchromodynamik wird sich bald in Luft auflösen, denn es ist nur eine Frage der Zeit, bis eine wesentlich einfachere Theorie der starken Wechselwirkung auch die Kern- und Teilchenphysik erreicht. Mit der Theorie des schachbrettartig-planaren Atomaufbaus steht eine einfache und logische Erklärung bereit: „Nukleonen mit gleichem Spin stoßen sich ab, Nukleonen mit ungleichem Spin ziehen sich an“ (Albert 2019: 28)
Quellen:
Albert, Helmut (Hg.) (2019). Die Spin-Kernkraft; Planares Atommodell; Verlag Helmut Albert, Freiburg. Epubli –Druck, Berlin.
Mayer-Kuckuk, Theo (1992) Kernphysik. B.G. Teubner Stuttgart 1992. (Teubner Studienbücher: Physik) 5. überarbeitete Auflage.
„Newtonsche Gesetze“. In: Wikipedia – Die freie Enzyklopädie. Bearbeitungsstand: 5. Oktober 2023, 16:58 UTC. URL: https://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Newtonsche_Gesetze&oldid=237903586 (Abgerufen: 12. Oktober 2023, 09:56 UTC
Roth, Stefan; Stahl, Achim. Mechanik und Wärmelehre (German Edition) (Kindle-Positionen1950-1956). Springer Berlin Heidelberg. Kindle-Version.
protonneutron Blog 
Hinterlasse einen Kommentar