Quanten.de Diskussionsforum - Strahlt eine el. Ladung im Gravitationsfeld?

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AW: Dekohärenz und andere Quantenmißverständnisse

Hallo Hawkwind!

Ich weiss jetzt, was es sein könnte. Es wird vlt. wieder etwas krumm formuliert werden, aber ich versuche es trotzdem.

Ich glaube, was sich in meine Denke eingeschlichen hat, ist eine instante Ausbreitung des elektrostatischen Feldes. Nur dann könnte man sich vorstellen, dass auch im beschleunigten Fall die Ladungen statische Felder "sehen". Das geht natürlich gar nicht. Man könnte es vlt. auch so vorstellen, dass da ein Teil der Masse im el. Feld liegt, ausserhalb der Ladung also, muss auch die Trägheit für diesen Teil der Masse eines Teilchens ausserhalb "generiert" werden, und genau das würden die abgestrahlten em. Wellen darstellen.

???

EMI, was sagst du dazu?

Gruss, Johann

AW: Dekohärenz und andere Quantenmißverständnisse

Zitat:

Zitat von JoAx (Beitrag 54453)

EMI, was sagst du dazu?

Warum immer komplizierter JoAx?

Nehmen wir doch mal ein stromloses Kabel.
Gedanklich bin ich da drin ein Elektron und eins bist Du JoAx.
Was wir voneinander spüren ist nur die Coulombkraft.
Durch die vielen anderen Elektronen und Gitterionen, deren Coulombkraft wir auch unterliegen sind wir Beide in Ruhe zueinander (fixiert), von einem mag.Feld spüren wir nichts.

Nun wird an das Kabel eine Gleichspannungsquelle angeschlossen.
Wir zwei Beiden bewegen uns nun gleich in Bezug zu den Gitterionen, untereinander sind wir immer noch fixiert/ruhend.
Untereinander stellen wir keine Lorentzkraft fest nur in Bezug zu den konstant bewegten Gitterionen.
Wir üben auf uns nach wie vor nur eine Coulumbkraft aus.

Nun wird eine Wechselspannungsquelle an das Kabel angelegt.
Wir zwei Beiden bewegen uns nun gleich in Bezug zu den Gitterionen hin und her (Beschleunigung), untereinander sind wir immer noch fixiert/ruhend.
Untereinander stellen wir keine sich mit der Zeit ändernden Lorentzkraft fest nur in Bezug zu den Gitterionen.
Wir üben auf uns nach wie vor nur eine Coulombkraft aus, ich wüsste nicht woher nun eine el.mag.Welle von dir zu mir und umgekehrt kommen sollte.
Das Kabel strahlt nun nach Außen el.mag.Wellen ab, klar, aber die entstehen durch die zeitliche Änderung des el.Feldes zwischen den Elektronen und den Gitterionen.

Gruß EMI

PS: So ist es auch mit der Bremsstrahlung, die entsteht auch nicht zwischen den quasi zueinander ruhenden el.Ladungen, die der "gleichen" Beschleunigung unterworfen sind.

AW: Strahlt eine el. Ladung im Gravitationsfeld?

Hi Emi

Zitat:

Zitat von EMI

Rein gepresst richy, nicht raus/aus gepresst.

Ja, stimmt.

Zitat:

Der Stern kollabiert, wobei der Kern stark komprimiert wird. Dabei treten extrem starke Kräfte auf, die bewirken, dass die Elektronen in die Atomkerne gepresst werden und sich Protonen und Elektronen zu Neutronen (und Elektron-Neutrinos) verbinden.

Es sitzen dennoch Elektronen an der Oberflaeche :

Zitat:

An der Oberfläche herrscht der Druck null. Da freie Neutronen in dieser Umgebung instabil sind, gibt es dort nur Eisenatomkerne und Elektronen. Diese Atomkerne bilden ein Kristallgitter. Aufgrund der enormen Schwerkraft sind jedoch die höchsten Erhebungen auf der Oberfläche maximal einige Millimeter hoch.

Aber ein Neutronenstern ist so extrem, da werden diese wohl kaum einen Einfluss haben.

Zitat:

Für einen typischen Neutronenstern ergibt sich daraus eine Zunahme des Magnetfeldes um den Faktor 10^10 auf Werte im Bereich von 10^8 Tesla (10^12 Gauß). Die Massendichte, die einem derartigen Magnetfeld über seine Energiedichte in Kombination mit der Äquivalenz von Masse und Energie gemäß E=mc2 zugeordnet werden kann, liegt im Bereich einiger Dutzend g/cm3. Diese Magnetfelder sind so stark, dass Atome in ihrem Einflussbereich eine längliche Zigarrenform annehmen würden, da die Wechselwirkung der Elektronen mit dem Magnetfeld über jene mit dem Kern dominiert. Aufgrund der Rotation des Neutronensterns stellt sich zwischen Zentrum und Äquator eine Hall-Spannung der Größenordnung 10^18 V ein. Das entspricht einer elektrischen Feldstärke von einigen 1000 V pro Atomdurchmesser.

Die Meinung von B.Heim zu Magnetaren haette mich interessiert.

Zitat:

Dabei kann die Flussdichte des Magnetfeldes innerhalb von wenigen Sekunden nach dem Kollaps auf Werte von über 10^11 Tesla steigen. Die zugehörige Energiedichte entspräche einer Massendichte im Bereich von vielen kg/cm3. Derartige Objekte werden als Magnetare bezeichnet.

Gruesse

AW: Dekohärenz und andere Quantenmißverständnisse

Zitat:

Zitat von EMI (Beitrag 54456)

Nun wird eine Wechselspannungsquelle an das Kabel angelegt.
Wir zwei Beiden bewegen uns nun gleich in Bezug zu den Gitterionen hin und her (Beschleunigung), untereinander sind wir immer noch fixiert/ruhend.
Untereinander stellen wir keine sich mit der Zeit ändernden Lorentzkraft fest nur in Bezug zu den Gitterionen.
Wir üben auf uns nach wie vor nur eine Coulombkraft aus, ich wüsste nicht woher nun eine el.mag.Welle von dir zu mir und umgekehrt kommen sollte.

Beschleunigte Ladungen haben - im Gegensatz zu gleichförmig bewegten - neben dem elektrischen Coulomb-artigen Feld aber auch ein Strahlungsfeld. Das wird man nicht los, indem man sich auf ein beschleunigtes Bezugssystem setzt - im Kontext von Elektrodynamik und SRT (in dem ja auch die Maxwellgleichungen gelten) sind beschleunigte Bezugssysteme eben nicht gleichwertig zu inertialen; dort gelten nicht dieselben simplen Bewegungsgleichungen (Maxwellgleichungen) wie in Inertialsystemen. Solange sich die beiden Elektronen gleichförmig bewegen, würde ich deiner Argumentation ja zustimmen. Bei Wechselstrom aber sind sie Beschleunigungen ausgesetzt und spüren Trägheitskräfte. Das ist die Situation, in der sie Energie in Form von Bremsstrahlung abstrahlen.

AW: Dekohärenz und andere Quantenmißverständnisse

Zitat:

Zitat von Hawkwind (Beitrag 54458)

im Kontext von Elektrodynamik und SRT (in dem ja auch die Maxwellgleichungen gelten) sind beschleunigte Bezugssysteme eben nicht gleichwertig zu inertialen;

Das weiß ich doch alles Hawkwind,

wer "predigt" denn hier immer, das die SRT keine Beschleunigung "kennt".
Beschleunigung ist absolut, klar, und beschleunigte el.Ladungen werden immer eine zeitlich veränderliche Geschwindigkeit zueinander haben.
In strenge geht hier nur die ART.
Das sind aber Effekte, die IMHO zum Grundverständnis sehr klein sind und die hatte ich (um nicht noch mehr zu verwirren) weggelassen.

El.mag.Wellen entstehen IMHO nur zwischen 2 el.Ladungen (Dipol).
Das sagt schon das "mag." aus, magnetische Monopole gibt es nicht, bzw. wurden noch nicht entdeckt.

Gruß EMI

AW: Strahlt eine el. Ladung im Gravitationsfeld?

Hi Joax

Fahrrad :
******
Antrieb : Thermodynamisch ueber den Fahrradfahrer.
Lampe : Fahradfahrer arbeitet gegen die elektromotorische Kraft im Dynamo.
Die Lampe bezieht ihre Energie natuerlich vom Fahradfahrer. Das Licht gibt es nicht umsonst. Der Fahrer muss mehr Arbeit verrichten.

Rakete :
******
Antrieb : Thermodynamisch ueber das Triebwerk.
Elektron=Lampe : Rakete muss gegen die Kruemmung der Feldlinien arbeiten. Die EM Welle gibt es nicht umsonst. Der Raketenantrieb muss mehr Arbeit verrichten. Die Energie der Welle wird aus dem Treibstoff geliefert.
Hoert die Rakete auf zu beschleunigen wird auch keine EM Welle mehr abgestrahlt. Kein Perpetuum Mobile.

Nun koennte man argumentieren, dass beim freien Fall das Gravitationspotential in die EM Welle umgewandelt wird. Dann wuerde die Ladung aber nicht mit g fallen. Versuche eine Anordnung zu konstruieren, die bereits im freien Fall im Vakuum das Potential in Energie umsetzt. Ohne ein Objekt dass nicht in diesem Potential faellt. Z.B. Luftmolekuele. Reibung.
Letzendlich wird das ruhende Objekt die anziehende Masse selbst sein. Wenn du darauf aufschlaegst wird die Potentialenergie frei.

Dass eine Em Welle abgestrahlt wird hat nichts damit zu tun ob eine Ladung sich bezueglich einem Beobachter bewegt sondern ob sie sich bezueglich einem E Feld bewegt. Und wenn dies ihr eigenes Feld ist, muss sie dieses dazu kruemmen. Und da sie dieses staendig kruemmen soll, muss es eine beschleunigte Bewegung sein.

Ohne Raketenantrieb im freien Fall ist die Annahme, dass das E Feld selbst auch mitfaellt.
Die Ladung hat keine Moeglichkeit dieses zu kruemmen und gegen irgendetwas Arbeit zu verrichten. In etwa so wie wenn man auf einem Schiff gegen den Mast drueckt.

Zitat:

In the following, we analyze the process that leads to the creation of radiation. We demand that radiation as a process of energy transfer is a physical event (which is an objective phenomenon),

objekiv = unabhaegig vom Beobachter.

Hier nochmal eine wichtige Aussage des Papers :

Zitat:

It was shown that the key feature for the creation of radiation is not the
relative acceleration between the charge and the observer, but rather the relative acceleration between the charge and its own electric field.

Emi zweifelt den Ausdruck "own electric field" an. Das ist eine Idealisierung.
Eine Punktladung mit radialen Feldliniern die ins Unendliche laufen.
Gruesse

AW: Strahlt eine el. Ladung im Gravitationsfeld?

Hi,

die Frage, ob eine gleichförmig beschleunigte Ladung strahlt, wird bis heute kontrovers diskutiert. So in etwa hatte sich auch schon Hawkwind weiter oben im thread geäußert.

Zitat:

http://sn119w.snt119.mail.live.com/default.aspx

Does A Uniformly Accelerating Charge Radiate?

It seems safe to say (and it is evidently a matter of fact) that such an object does not radiate electromagnetic energy, at least from the point of view of co-stationary observers. If it did, we would have a perpetual source of free energy. Since the upward force holding the object in place at the Earth's surface does not act through any distance, the work done by this force is zero. Therefore, no energy is being put into the object, so if the object is radiating electromagnetic energy (and assuming the internal energy of the object remains constant) we have a violation of energy conservation.

Der Tisch, auf dem die Ladung liegt, leistet keine Arbeit.
Das Argument der Energie Erhaltung. Weiter,

Zitat:

Despite Feynman's assurances, there is no general agreement in the literature about whether a uniformly accelerated charge radiates (in classical electrodynamics). Indeed, many people reject Feynman's conclusion as absurd. For example, in Richard Becker's "Electromagnetic Fields and Interactions" we find ...

Thus Becker rejects as absurd the notion that a uniformly accelerating charge experiences no radiation reaction, whereas Feynman bases his defense of the Equivalence Principle on this very notion. .

Die Kontroverse Feynman - Becker, weiter

Zitat:

Much of the literature on the question of radiation from accelerating charges focuses on the Lorentz-Dirac equation of motion for a classical charged point-like particle interacting both with an external field and with its own field. This equation is the source of equation (1), but it's important to remember that it is based on classical electrodynamics of point-like particles, rather than on quantum electrodynamics, so it's physical relevance is questionable ...
The strangeness of these run-away solutions has led to careful re-examinations of the premises underlying the Lorentz-Dirac equation. There are subtle issues of interpretation ... .As a result, the Lorentz-Dirac equation does not provide a definite answer to the question of whether a uniformly accelerated charge radiates.

Die Lorentz-Dirac -Gleichung liefert kein klares Bild.

Zu Almeida:

Zitat:

http://docs.google.com/viewer?a=v&q=...zLJkmOJrsC4WxQ

The radiation of a uniformly accelerated charge is beyond the horizon: A simple derivation
Abstract: By exploring some elementary consequences of the covariance of Maxwell's equations under general coordinate transformations, we show that even though inertial observers can detect electromagnetic radiation emitted from a uniformly accelerated charge, comoving observers will see only a static electric field. This analysis can add insight into one of the most celebrated paradoxes of the last century.

Die Autoren diskutieren die Horizont Effekte der Rindler Raumzeit, was sicherlich naheliegend ist, da wir über gleichförmige Beschleunigung sprechen.

Zitat:

The field emitted by the accelerated charge does not reach region IV, and in region I, it is interpreted by the comoving observer as a static field.

Noch kann ich es nach flüchtiger Betrachtung nicht nachvollziehen, muß es also glauben.
Übertragen auf die Ladung auf dem Tisch würde das bedeuten, der Freifaller sieht die Strahlung, der am Tisch sitzende Beobachter jedoch nicht.

Die Frage nach der im Gravitationsfeld fixierten Ladung (die man als gleichförmig beschleunigt betrachten kann) wird zwar in der Einführung gestellt,

Zitat:

Moreover, if the equivalence principle is assumed to be valid, we would conclude that a charged particle at rest on a table should radiate, because for free falling inertial observers the particle is accelerating.

darauf bezogen allerdings nicht explizit beantwortet.

Nach Almeida hängt es von der Beobachter-Region des Minkowski Diagrammes ab, ob er die Strahlung einer gleichförmig beschleunigten Ladung feststellt oder nicht. Hinsichtlich des mitbeschleunigten Beobachters (co-moving) am Tisch (Äquivalenzprinzip vorausgesetzt) wäre die Energieerhaltung gewahrt, denn er sieht ja keine Strahlung. Der Freifaller könnte argumentieren, die Energie, die eine beschleunigte Ladung abstrahlt, entstammt der Quelle der Beschleunigung.

Hingegen gehen Harpaz und Snoker

Zitat:

http://arxiv.org/abs/physics/9910019
Radiation from a Charge in a Gravitational Field
Authors: Amos Harpaz, Noam Soker
Aus abstract: The charge radiates and the work done by the gravitational field to overcome the stress force is the source for the energy radiated by the supported (static) charge. {\it A static charge in a gravitational field radiates, as predicted by the principle of equivalence}. This mechanism is similar to the one applied to an electric charge accelerated in a free space. In this case, the electric field is not accelerated with the charge. The electric field is curved, and there is a stress force between the charge and its field. The work done in overcoming the stress force is the source of the energy radiated by the accelerated charge.

weder auf die offenkundige Verletztung der Energieerhaltung, noch auf eine Beobachterabhängigkeit der Strahlung ein. Andererseits klingt das "Arbeiten" des Gravitationsfeldes gegen das elektrische Feld der Ladung überzeugend. Diesen Aspekt fand ich bei keinem anderen der 5 - 6 herangezogenen Artikel.

Ich vermute, jetzt kann jeder an dieser Diskussion Beteiligten, etwas Honig ziehen. Aber welcher schmeckt nach der Wahrheit?

Gruß, Timm

AW: Strahlt eine el. Ladung im Gravitationsfeld?

Das Problem ist, dass man das Raketentriebwerk und den Treibstoff in der aequivalenten Betrachtung der Ladung auf dem Tisch nicht unterbringen kann. Das drueckt bei der Rakete die Ladung in ihr eigenes Feld und kruemmt dieses.
So gesehen waere Joax Vorschlag vielleicht zu beruecksichtigen.
Der Tisch wird kuehler. Aber dann ist ein Hauptsaetz der Themodynamik verletzt.
Wenn es die Experten schon nicht klaeren koennen ....

AW: Strahlt eine el. Ladung im Gravitationsfeld?

Zitat:

Zitat von Almeida

The field emitted by the accelerated charge does not reach region IV, and in region I, it is interpreted by the comoving observer as a static field.

Zitat:

Zitat von Timm

Auf den 1. Blick hätte ich gedacht, hier geht es um den Rindlerschen Horizonteffekt, den wir hier schon einmal sehr ausführlich diskutiert hatten: ab einem gewissen Abstand erreichen die Photonen einer beschleunigten Quelle Punkte jenseits des Horizontes nicht mehr. Den hatte ich tatsächlich bei dieser Diskussion im Hinterkopf, drum hatte ich in meinen Postings immer geschrieben "Beobachter in der Nachb*****aft oder Umgebung der Quelle" o.ä., damit meinte ich "Beobachter diesseits des Horizonts".

Allerdings scheint Almeida EMI in jeder Hinsicht recht zu geben; in der Diskussion ist zwar von Regionen die Rede - jedoch sagt er auch wieder ganz pauschal:

Zitat:

A comoving observer will not detect any radiation from a uniformly accelerated charge.

ohne Einschränkung auf Regionen.

Offenbar ist das jenseits "meines Horizontes" und ich will fortan lieber nichts mehr dazu sagen. :)

Danke für die interessanten Links; ich hatte tatsächlich auch gesucht, aber nichts gefunden.

Gruß,
Hawkwind

AW: Strahlt eine el. Ladung im Gravitationsfeld?

Zitat:

Zitat von Timm (Beitrag 54461)

Ich vermute, jetzt kann jeder an dieser Diskussion Beteiligten, etwas Honig ziehen. Aber welcher schmeckt nach der Wahrheit?

Wir können uns ja nur dem Geschmack der Wahrheit asymptotisch nähern Timm.

Ich zumindest bleibe dabei, eine einzelne el.Ladung im Universum kann noch nicht mal gedacht werden. IMHO

Eine el.mag.Welle hat, wie der Name schon sagt, auch etwas mit einem mag.Feld zu tun und dieses bedarf immer mindestens zwei zueinander beliebig bewegte el.Ladungen.

Gruß EMI