Früherkennung von Supernovae

[Bynaus]

Dann müssen sie ja eine Dichte von 0 haben

Eher eine unendliche, da ja eine endliche Masse auf einen unendlich kleinen Raum verteilt wird.

Aber das kommt einfach daher, dass in der Quantenwelt einiges anders ist als in der "Makrowelt". Wegen der Äquivalenz von Energie und Materie kann man sehr wohl davon sprechen, dass das Photon eine "Masse" habe, wenn es "eigentlich" nur über Energie verfügt. Die Gleichungen zeigen einfach an, dass man dem Photon sehr wohl eine Masse zuordnen kann. Es ist ohnehin, wie schon mehrfach erwähnt, keine "Ruhemasse", sondern eine, die aus der Energie des Photons und seiner Wellenlänge folgt.

[Spocky]

Gilt das mit keine Ausdehnung nicht nur für den Ruhezustand? Da das Photon ohnehin keine Ruhemasse mat, ist auch seine Dichte nicht unendlich. Wäre die Dichte unendlich, wäre jedes Photon ja auch ein Schwarzes Loch, oder nicht?

Wie sieht das eigentlich aus, wenn man Photonen in einem BEC anhält? Da gehen die Photonen ja in einen Anregungszustand des BECs über, also müsste das BEC dadurch ja schwerer werden, richtig?

[FirstBorg]

Wäre die Dichte unendlich, wäre jedes Photon ja auch ein Schwarzes Loch, oder nicht?

Nein, man muss wirklich zwischen Makrokosmos und Quantenwelt unterscheiden.
Im Makrokosmos stimmt es.. wird die Dichte unendlich, wird das ein Schwarzes Loch (wobei auch die Dichte nicht wirklich unendlich ist, aber dennoch verdammt hoch ist).
In der Quantenwelt gilt das allerdings nicht. Da kann es auch anscheinend unendliche Dichten geben, ohne das ein Schwarzes Loch daraus wird.
Denn sonst hätten wir ja billiarden von billiarden Schwarzer Löche in unserem Monitor

[Skymarshal]

@Bynaus: Ist "0" nicht unendlich klein?

Irgendwie glaube ich auch nicht das diese Teilchen unendlich klein sind. Auch wenn wir nicht 2 Zustände gleichzeitig messen können. Das hat ja in dem Sinne doch nichts mit den Dimensionen zu tun oder? Selbst wenn die Masse in Energie umgewandelt wird, muß ein Ort eingenommen werden. Selbst Strahlung durchquert Räume.

Umsonst können Forscher ja auch nicht sagen welche die kleinsten Teilchen usw. Kernteilchen lassen sich glaube ich nur noch in Energie zerlegen. Die kleinsten bekannten Teilchen sind die Quarks.

Energieerhaltungssatz für Bewegungs und Ruheenergien:

E(C1) + E(C2) = C(D1) + E(D2) + K + E(Dm).

Für elektrische Ladungen :

Q(C1) + Q(C2) = Q(D1) + Q(D2) + K + Q(Dm).

Die Vorschriften für den Zusammenbau der Quarks zu Hadronen lassen sich nun einfach folgendermaßen formulieren:
Jedes Baryon wird aus drei passend gewählten Quarks zusammengesetzt, etwa

p = (q1 + q1 + q2); n = (q1 + q2 + q2); Omega^- = (q3 + q3 + q3),

während ein Meson aus einem Quark und einem Antiquark besteht, z. B. :

pi^- = (q2 + q1quer); pi^+ = (q1 + q2quer); K^+ = (q1 + q3quer).

Es gibt wohl :

- Quarks
- Charm Quarks
- Bottom - Top Quark

Es gibt sehr gute Argumente aus einer ganz anderen Richtung, nämlich der Kosmologie, die recht zwingend zu beweisen scheinen, daß es nicht mehr als 6 verschiedene Quarksorten geben kann, also drei der obengenannten Familien mit je einem Paar von Quarks, vervollständigt durch gewisse leptonische Geschwisterteilchen.
Die Beantwortung der Frage, warum die Natur sich nun aber gerade für drei Familien entschieden hat, ist eins der großen ungeklärten Probleme der Physik.

Quelle : Quarks - Grundbausteine der Materie

Die Seite ist allerdings nicht mehr die neueste. Habe hie rnoch eine andere....

Quantenwelt

Und Teilchen sind anscheinend nicht unendlich klein :

Längenvergleich Mikro und Makrokosmos

@Spocky: Ein schwarzes Loch entsteht doch bei unendlich hoher Dichte und nicht unendlich kleiner.

[Bynaus]

Es gibt wohl :

- Quarks
- Charm Quarks
- Bottom - Top Quark

Korrekt gibt es:

- Up-Quarks
- Down-Quarks
(die normalen Quarks, aus denen Protonen und Neutronen bestehen)

sowie:

- Top-Quarks
- Bottom-Quarks
- Strange-Quarks
- Charm-Quarks

[Skymarshal]

Und was fällt dir zu den anderen Sachen ein?

War wohl nix mit unendlich kleinen Teilchen und Dichten, oder?

[FirstBorg]

Wieso? Protonen und Neutronen sind doch aus den Quarks aufgebaut... Photonen nicht... .oder?

[Skymarshal]

Nein, Photonen nicht. Auf dieser Seite wird erklärt das sie Elemtarteilchen sind und damit unteilbar:

Sind Photonen teilbar?

aber man kann auch ihrer Größe bestimmen........

Damit kommen wir zu der Frage wie groß ein Teilchen wie ein Elektron oder auch ein Photon denn eigentlich ist. Beim Elektron könnte man versucht sein, es als verschwindend klein, also punktförmig zu definieren. Diese Definition von Größe ist aber nicht immer zweckmäßig, denn das Elektron nimmt ja den ganzen Raum des Orbitals ein, indem es z.B. das Eindringen anderer Elektronen in diesen Raum verhindert (siehe Pauliprinzip). Man kann also eben so gut die Größe der Orbitals als Teilchengröße definieren.

Ebenso verhält es sich mit den Lichtteilchen, den Photonen. Bei nur wenigen Experimenten kann man Photonen als punktförmige Teilchen auffassen, meist ist es aber eher zweckmäßig den Wirkbereich eines Photons als Photonengröße anzunehmen. Ein Laserphoton kann damit einige Kilometer lang sein. Allerdings erzeugt ein Laser keine einzelnen Photonen, sondern einen Lichtzustand, der als Überlagerung vieler verschiedener Photonenzustände beschrieben werden muss.

Quelle : Teilcheneigenschaften Lokalität


Auch Photonen sind nicht unendlich klein und dicht - zum 3. mal!

[FirstBorg]

Hm, also nach dieser Definition dürfte ein Elektron größer als ein Proton sein... ich finde diese Definition daher nicht so gut... aber ich leg mich nicht Professoren an

Zu den Photonen... da steht nirgends das Photonen nicht unendlich klein sind, sondern das man die Größe des Photons, als Größe des Wirkungsbereiches definieren kann.
Das heisst aber lange nicht das das Photon nicht unendlich klein ist.

Das ist so, als würde man die Größe einer Wasserstoffbombe, an dem Radius der Zerstörung messen.
So käme man dann auf 20 Km größe für Bombe, obwohl sie metrisch gemessen vielleicht nur 2 Meter groß ist.

Aus der Definition lese ich auch heraus, das man es deshalb so definiert, weil es zweckmäßig (für irgendwelche Berechnungen) ist, und nicht weil es wirklich so ist.

[Skymarshal]

Zu den Photonen... da steht nirgends das Photonen nicht unendlich klein sind, sondern das man die Größe des Photons, als Größe des Wirkungsbereiches definieren kann.
Das heisst aber lange nicht das das Photon nicht unendlich klein ist.

Naja, die Wirkungsbereiche sind ja in der Regel bekannt. Und wenn man dann noch den Energieerhaltungssatz dazuzieht, wird klar das sie nicht unendlich klein sein können.

Da steht auch nicht das es unendliche kleine Wirkungsbereiche gibt. Dann wäre ihre Wirkung nämlich 0 und dieser Bereich kein Wirkungsbereich mehr!

Aus der Definition lese ich auch heraus, das man es deshalb so definiert, weil es zweckmäßig (für irgendwelche Berechnungen) ist, und nicht weil es wirklich so ist.

Nein, weil es nicht anders geht. Und Physik ist sowieso immer nur eine Annäherung an die Wirklichkeit.

Oben weiter hat es ja auch Maßstabstabellen gegeben. Von anderen Teilchen. Sowas hat für mich immer mit Wirklichkeiten zu tun. Maßstäbe beziehen sich auf die Realität. Nur beim Photon ist es wegen der Welleneigenschaft dann eben ein wenig anders.

Bynaus meinte zwar das man alle Teilchen auch als Welle beschreiben kann, aber sie werden dann doch anders behandelt als Photonen. Weil die Wirkungsbereiche eben unterschiedlich sind.........

[FirstBorg]

Da steht auch nicht das es unendliche kleine Wirkungsbereiche gibt. Dann wäre ihre Wirkung nämlich 0 und dieser Bereich kein Wirkungsbereich mehr!

Ich hab ja auch nirgends was von unendlich kleinen Wirkungsbereichen gesagt

Es ist doch möglich, das ein ganz kleines Teilchen (unendl. klein ), einen großen Wirkungsbereich hat. Je mehr Energie in dem Teilchen steckt, desto höher der Wirkungsbereich...



Ein Gedanke der mir neulich kam:
Müsste E = mc² nicht eigentlich E = (mc²) + K + Ew heissen? K = Kinetische Energie, Ew = Wärmeenergie..
Das wäre dann doch die vollständige Formel für die Energie eines Objektes.

[Skymarshal]

Ich hab ja auch nirgends was von unendlich kleinen Wirkungsbereichen gesagt

Nein? Hat sich aber so angehört!

Es ist doch möglich, das ein ganz kleines Teilchen (unendl. klein ), einen großen Wirkungsbereich hat. Je mehr Energie in dem Teilchen steckt, desto höher der Wirkungsbereich...

Wenn es unendlich klein ist dann muß die Energie unendlich hoch sein. Weil die Energiedichte unendlich hoch ist. Aber beim Photon wird doch andauernd Energie überlagert und verändert......

Ein Gedanke der mir neulich kam:
Müsste E = mc² nicht eigentlich E = (mc²) + K + Ew heissen? K = Kinetische Energie, Ew = Wärmeenergie..
Das wäre dann doch die vollständige Formel für die Energie eines Objektes.

Die Formel gilt aber für kinetische Energie!

m*c² ist doch schon kinetisch!!!!

[FirstBorg]

hmmm, nein, denn das c² ist ja nicht die Geschwindigkeit des Objektes, sondern einfach die Lichtgeschwindigkeit..
Wäre es die des Objektes würde Formel E = mv² laufen was einfach die doppelte Kinetische Energie darstellt.

[Skymarshal]

C² ist die Beschleunigung. Umso höher die zu beschleunigende Masse - umso höher die aufzubringende Energie.

Die Energie eines Photon´s lässt sich über die Frequenz und Wellenlänge bestimmen:

E = h*f = h*c/L

h= Planksche Wirkungsquantum
L= Wellenlänge

Der Impuls lässt sich so ermitteln

p = mc = hf/c


Wir berechnen die Energie eines Photons bei einer Frequenz von 10.000 Hz (10 kHz)

E = h*f = 6.625*10^-34 Js * 10000 ^s-1 =6,625*10^-30 J (1 J = m^2kgs^-2)

Einsteins Formel E = mc² umgestellt nach m:

m = E/c² = 6,625*10-^30 m²kgs^-2/ 9*10^16 m²s^-2 = 7.4*10^-47 kg

Verstanden???

[FirstBorg]

Seit wann ist den c eine Beschleunigung?????


ps: die Rechnung ist glasklar