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krish 19.08.21 18:13

Ein Kilo Elektronen
 
Eine Frage:

Ein Elektron hat eine Masse. Also einen Bruchteil des Kilogramms.
Könnte ich die Elektronen zu einer Kugel ... komprimieren, deren Masse
1 Kilogramm ist, wie würde dann diese Kugel aussehen? Mit "aussehen"
meine ich das Aussehen eines Gegenstandes.

Mit anderen Worten:

Wie würde eine Kugel aussehen, die aus Elektronen besteht und 1 Kilogramm schwer ist?

Geku 19.08.21 18:33

AW: Ein Kilo Elektronen
 
So eine Kugel wird sich nicht bilden lassen, da enorme Abstoßungskräfte entstehen.

Welche Dichte sollte die Kugel überhaupt haben?

Bernhard 01.10.21 12:31

AW: Ein Kilo Elektronen
 
Zitat:

Zitat von Geku (Beitrag 95875)
Welche Dichte sollte die Kugel überhaupt haben?

Man kann zur Veranschaulichung mal den Kern eines Weißen Zwerges anschauen.
Laut: https://de.wikipedia.org/wiki/Wei%C3..._von_Entartung liegt die Dichte der entarteten Materie bei ca. 1e10 kg/m³ (zehn hoch zehn).

Da die Masse eines Elektrons in etwas 1e-3 der Masse eines Nukleons (Proton/Neutron) entspricht, liegt die Dichte des Elektronenplasmas ganz grob bei ca. 1e7 kg/m³ oder bei etwa 10 kg pro Kubikzentimeter.

Den ungefähren Faktor 2 wegen der Vernachlässigung des Unterschiedes von Proton und Neutron habe ich dabei vernachlässigt, falls man sich nur für die Größenordnungen interessiert.

Ich 01.10.21 13:04

AW: Ein Kilo Elektronen
 
Wenn man die Selbstenergie einer geladenen Vollkugel googelt, kommt man auf folgende Formel:
"3/(20*pi*epsilon_0)*(elementary charge*1kg/m_e)^2 / 1m" bze. als Masseäauivalent:
"3/(20*pi*epsilon_0)*(elementary charge*1kg/m_e)^2/c^2 / 1m"
Kann man so (ohne Anführungszeichen in Google eingeben und kommt auf ~ 2e15 kg bei einem Radius von 1 m. Das heißt: Man muss so viel Energie hineinstecken und mit solcher Gewalt zusammenpressen, dass man keine realistische Antwort geben kann.
Aber Wenn man die Kugel groß genug macht, dass die Selbstenergie nicht größer als die Ruhemasse ist, dann haben die Elektronen einen mittleren Abstand von einer Million Kilometern. Vermutlich also komplett unsichtbar.

Alles ohne Gewähr.

Mirko Buschhorn 02.10.21 11:32

AW: Ein Kilo Elektronen
 
Zitat:

Zitat von krish (Beitrag 95874)
Eine Frage: Ein Elektron hat eine Masse. Also einen Bruchteil des Kilogramms. Könnte ich die Elektronen zu einer Kugel ... komprimieren, deren Masse 1 Kilogramm ist, wie würde dann diese Kugel aussehen?

Eine Kugel halte ich auch für schwierig, aber ein Hyper-Kondensator ließe sich vielleicht bauen. Die negative Elektrode trüge dann das Kilo überschüssige Elektronen, die der positiven Elektrode fehlt.


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