Elektron-Positron-Erzeugung
 

Warum muss an der Elektron-Positron-Erzeugung ein anderes Teilchen, z.B Atom, beteiliegt sein?

Sollte doch auch durch Zeitumkehr des Feynmandiagramms möglich sein:

https://de.m.wikipedia.org/wiki/Date...nihilation.svg

Müssten hier, dem Diagramm nach, zwei Photonen mit je >511 keV aufeinander treffen?

Bei der Beteiligung eines Atoms ist nur ein Photon mit der Energie > 1,022 MeV notwendig.

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Photonen haben so gut wie keine gegenseitige Wechselwirkung. Bei zwei Photonen passiert einfach nichts. Du brauchts einen zusätzlichen "Partner" der mit dem elektromagnetischen Feld eine Wechselwirkung hat. Dann kann das Photon mit dem Feld reagieren. Daher ein Photon und ein geladenes Teilchen.

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Man geht zuerst in das Ruhesystem des Elektron-Positron-Paares und bemerkt dann, dass der Impuls des ursprünglichen Photons nicht Null sein kann.

Der Gesamtimpuls der Produkte ist also gleich Null und der Gesamtimpuls vorher ungleich Null und schon benötigt man eine weitere Komponente, welche den anfänglichen Impuls übernimmt.

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Kann dieser Impuls nicht von dem Elektronen/Positronen Paar übernommen werden?

Leuchtet ein.
Das Atom muss bei der Energie von über 1,022 MeV vollständig ionisiert sein. Eine "Nichtlinearität", die zum Keim der Paarbildung führt.

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So ist das wenn man Äpfel mit Birnen vergleicht.
Genau das ist dabei mein Kritikpunkt, dass die Dirac-Gleichung ja vielleicht doch nicht ganz richtig "uminterpretiert" wurde. Ich sage nicht, dass die Prinzipien hinter der hier beschriebenen Paarbildung falsch sind. Sie ist eine Betrachtungsweise der Materie/Antimaterie aber eben nicht im gebundenen Ruhezustand des Vakuums.


beides von hier:
https://de.wikipedia.org/wiki/Paarbildung_(Physik)


Ich würde bei der Paarbildung auch nie von Erzeugung sprechen, da Energien nicht erzeugt werden können.

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Nein. Der "Trick" besteht ja gerade darin in das Schwerpunktsystem des Systems Elektron/Positron zu gehen. Dort ist der Impuls des Zwei-Teilchensystems per Definition gleich Null.

Dadurch entsteht am offensichtlichsten der "benötigte" Widerspruch.

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Hallo antaris,

die WP ist kein Lehrbuch und will das auch gar nicht sein. Deshalb sind sämtliche Aussagen aus der WP generell nur zur groben und ersten Information gedacht.

Diskussionen zur Dirac-Gleichung bitte nicht in der Rubrik Schulphysik. Das gehört hier definitiv nicht hin.

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Dafür wird von euch aber sehr oft auf WP verwiesen. Was hat die Paarbildung mit Schulphysik zu tun? Wie ich schon öfter erwähnt habe, sind eure Lehrbücher unvollständig. Wie kann man so auf Axiome setzen und andersherum verlangen nicht in metaphysische zu rutschen?

Ihr verbannt sämtliche Materie aus dem Vakuum und such dennoch darin nach virtuelle Teilchen, dunkle Materie und dunkle Energie...
Das soll man mal mit Logik erklären.:confused:

Aber was sind denn dann nun die virtuellen Teilchen/Antiteilchenpaare der Vakuumfluktuation? Virtuell ist doch nicht messbar...

Hier steht sogar die Lichtgeschwindigkeit wird im Vakuum verringert:
https://physik.cosmos-indirekt.de/Ph...rnhorst-Effekt

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Was du nicht sagst.

Du kannst im Bereich "Theorien jenseits ..." gerne spekulieren, aber bitte nicht hier im Bereich Schulphysik !! Sonst wird das Thema geschlossen.

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Ja dann antwortet dort doch einfach...

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Erzeugung ist im Sinne von Umwandlung zu verstehen. Umwandlung von Energie in Materie.

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Energie = Materie
Wenn die Materie/Antimaterie-Paare vorher schon da waren (Vakuumfluktuation), dann kann man auch nichts umwandeln. Man kann aber die Energie erhöhen und somit das schon bestehende Paar weiter auf das positive Energiepotential "anheben", sodass dieses direkt vermessen werden kann.

Aber wir können das gerne in dem anderen Thema diskutieren.

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So simpel, wie uns dein Text weismachen will, ist es leider nicht.
Tom hat sich schon einige Male geäußert dazu.

Wenn man sich ernsthaft damit beschäftigt, dann hat man sich mit Beiträgen aus Feynman-Diagrammen höherer Ordnung zu beschäftigen. Bei der Vakuumpolarisation geht es um

https://feyncalc.github.io/FeynCalcE...q7m7ff5g3b.svg

Erst einmal fällt auf, das ist nicht wirklich ein Prozess: der Beobachter sieht ja nur "externe Linien", also ein einlaufendes und ein ausgehendes Photon. Da passiert also eigentlich gar nichts. Von dem Loop in der Mitte des Diagrammes bekommt er nichts mit.

==> die Vakuumpolarisation ist nichts anderes als eine Korrektur zum Propagator des Photon.

Wer die Feynman-Regeln der QED kennt, der weiß auch, dass so eine geschlossene Schleife wie in diesem Diagramm IMMER ein Integration über alle 4-Impulse, die diese Schleife transportieren kann, impliziert. Also: da entsteht nicht kurz mal nur ein Paar, das gleich wieder verschwindet, sondern es ist eine Korrektur höherer Ordnung zum QED-Propagator zu berechnen; es ist über alle möglichen Impulsverteilungen zu integrieren.
Tatsächlich hat diese Korrektur aber natürlich auch Auswirkungen auf quantitative Vorhersagen für Prozesse. So braucht man diese Korrektur etwa, um die aus der Atomphysik bekannte Lamb-Shift erklären zu können.

Messungen der Lichtgeschwindigkeit aber werden mit Sicherheit keinen Hinweis auf die Existenz von Vakuumpolarisationen geben.

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Das Problem an dem Spin ist 1. die "Schleife", welche die Teilchen vollführen sollen und 2. das er intrinsisch ablaufen soll. Drittens ist der Spin das einzige, was bei der Ruheenergie noch an Bewegungen übrigbleibt. Darum sehe ich einen Zusammenhang. Darüber zu reden, was den Spin verursacht wird als metaphysisch angesehen.

Ich hatte hier von Fermionen und den em Wellen bzw. den Photonen geschrieben. Das sind die Teilchen welche elektromagnetisch Wechselwirken. Ich denke du weist genau, dass man diese nicht wirklich mit den Bosonen der schwachen, der starken oder der Higgs Wechselwirkung vergleichen kann.
Die Dirac-Gleichung bezieht sich ja auch nur auf die Fermionen.

Also was soll der Einwand mit dem Higgs Boson? Es hat eine RuheENERGIE von 125,10 GeV, was einer sehr hohen Ruhefrequenz entspricht. Was genau das Higgs-Boson ist, könnt ihr ja auch nicht beantworten. Ich weis nicht was ihr mit Massen im Sinn habt, wenn es in der QM immer um Energien geht.
Was ist dann also daran ad-absurdum?