Jetzt kommt auch langsam Klarheit in die Frage, warum beim Stern-Gerlach-Experiment eine Richtungsquantelung auftritt. Ganz einfach deshalb, weil die Elektronen nicht gern bei ihrem feingewebten Magnetfelddrall gestört sein wollen. Ebenso wie sie es ablehnen, einen dritten Partner in eine Kugelschale mit aufzunehmen, lehnen sie es ab, von äußeren Feldern in ihrem Rythmus gestört zu werden. Das gelingt am besten, wenn sie die Achse e - f in Richtung des äußeren Feldes drehen, dann sind alle 4 Magnetfelder gleichberechtigt und keines ist gegenüber den anderen 3 im Vorteil.
- Noch ein Argument spricht gegen die Existenz des Elektronendralls im Sinne der Quantentheorie: Es ist nicht bekannt, dass freie Elektronen - z.B. Kathodenstrahlen oder Elektronen, die beim
ß-Zerfall der Radioaktivität entstehen - einen Stern-Gerlach-Effekt zeigen.
Andererseits hat es wenig Sinn, gegen eine Vorstellung anzukämpfen - die ja gar nicht von sich behauptet, anschaulich zu sein, denn der Spin des Elektrons sollte ja nur ein Ersatzmodell für Vorgänge sein, die im einzelnen nicht angegeben werden können. Ebenso erhebt das Atommodell der Quantentheorie - bis auf die mathematisch einwandfreien Aussagen keinerlei Anspruch auf Anschaulichkeit - so daß man bei dem Vorhaben der Diskussion der Nachteile des bisherigen Modells sehr leicht offene Türen einrennt, weil dieses Modell nicht exisitert.
Nun wenden wir uns wieder der Frage zu, die wir bisher nicht beantwortet haben. Die Vermutung lautete, daß die Lorentz-Kraft dafür verantwortlich sein kann, dass das Elektron auf seiner Bahn diese Taumelei veranstaltet. Wir nehmen also das Elektron vorsichtig an die Hand und führen es entlang der vier Kleinkreise. Danach versuchen wir - eines der vier Magnetfelder (Richtung 1 zum Beispiel) zu berechnen und berechnen dann die Lorentz-Kraft, indem wir , bilden. Danach sollte diese Lorentz-Kraft gleich der auf den Kleinkreisen wirkenden Zentrifugalkraft gesetzt werden. Nun wird es spannend:
Wenn eine solche Gleichung gewonnen werden kann, dann kann man daran denken, das Planck´sche Wirkungsquantum zu berechnen. Denn durch die Gleichheit von Zentrifugalkraft und Coulomb-Anziehung des Kernes existiert ja eine zweite Bestimmungsgleichung, die das Elektron auf die Kugelschale bannt - und diese Gleichung enthält - wegen der "Quantelungsvorschrift" h!