Die verbogene Raum-Zeit

Haller: Ich schlage vor, daß ich kurz ein Resümee der weiteren
Entwicklung gebe. Tatsächlich war es Fritz Zwicky hier in
Pasadena, der als erster die Möglichkeit erwog, daß es Objekte im
Universum geben könnte, deren Materiedichte viel größer ist als
die normale Dichte eines Sterns. Entscheidend für seine Überlegungen
war die Entdeckung der Kernphysiker im Jahre 1932, daß
der Atomkern nicht nur aus positiv geladenen Teilchen, also den
Protonen besteht, sondern auch aus neutralen Teilchen, den
Neutronen. Zwischen den Neutronen und Protonen herrschen sehr
starke Kräfte, welche die Ursache für den Zusammenhalt der
Atomkerne sind. Freie Neutronen sind nicht stabil, sondern zerfallen
innerhalb kurzer Zeit in Protonen, wobei Elektronen und
Neutrinos abgestrahlt werden. Neutrinos sind elektrisch neutrale
Teilchen, die mit den Elektronen verwandt sind - beide werden oft
zusammen mit anderen verwandten Teilchen als Leptonen bezeichnet.
Newton: Da Neutronen in Protonen, Elektronen und Neutrinos zerfallen,
könnte man sagen, daß sie aus diesen Teilchen bestehen?
Haller: Nein, in der Teilchenphysik ist es ein alltäglicher Prozeß,
daß sich Teilchen ineinander umwandeln. Allerdings ist nicht jeder
denkbare Prozeß erlaubt. Umwandlungsprozesse finden in der
Regel zwischen Teilchen statt, zwischen denen es eine Verwandtschaftsbeziehung
gibt. Beispielsweise sind Proton und Neutron
miteinander verwandt - beide bestehen aus den Quarks, den elementaren
Bausteinen der Atomkernteilchen. Der Zerfall eines
Neutrons in ein Proton unter Aussendung eines Elektrons und eines
Neutrinos ist im Grunde die Umwandlung eines Neutrons in ein
Proton. Da die Masse des Neutrons etwa 0,1 % größer als die
Masse des Protons ist, findet sich die dabei entsprechend der
Energie-Masse-Äquivalenz freiwerdende Energie vornehmlich in
der Energie des abgestrahlten Elektrons und des Neutrinos.
Newton: Ist es möglich, daß auch die umgekehrte Reaktion stattfindet,
also die Umwandlung eines Protons in ein Neutron?
Haller: Ein freies Proton kann dies wegen des Satzes von der
Erhaltung der Energie nicht, denn seine Masse ist geringer als die
Neutronmasse. Jedoch kann der Prozeß im Innern eines Atom-
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