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Quantenmechanik, Relativitätstheorie und der ganze Rest. Wenn Sie Themen diskutieren wollen, die mehr als Schulkenntnisse voraussetzen, sind Sie hier richtig. Keine Angst, ein Physikstudium ist nicht Voraussetzung, aber man sollte sich schon eingehender mit Physik beschäftigt haben. |
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#11
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AW: Massesteigerung von Körpern gemäß e= mc^2
Zitat:
Einem Körper wird Energie zugeführt => daraufhin erhöht sich seine Masse. Es gibt nur zwei physikalische Effekte, die in den bisher genannten Experimenten die Masse eines Körpers ändern können: a) Die Erhöhung der Geschwindigkeit der Teilchen des Körpers (Atome/Moleküle) b) der "gravitative Packungsverlust" (GPV) Zum GPV: Dazu betrachten wir mein o.g. Beispiel mit den zwei Kugeln. Der einzige energetische Unterschied eines Zweikugelsystems, bei dem die Kugeln sich berühren, bzw. einem, bei dem die Kugeln ein Stück weit auseinander liegen, ist die Arbeit, die gegen die gravitative Anziehungskraft der beiden Kugeln verrichtet wurde, um diese auseinander zu bringen. Infolgedessen besitzt das "getrennte" Zweikugelsystem eine höhere Energie als das "Kombinierte" und infolgedessen wiederum eine höhere Masse. Rein aufgrund der Tatsache, dass zwischen massebehafteten Objekten eine gravitative Anziehung besteht. Ich stelle die These auf, dass sich die Zufuhr von Energie zu einem Körper in den o.g. Experimenten immer physikalisch in einer Kombination dieser beiden Effekte im Körper manifestiert. Die chemische Struktur und/oder der Zustand der Teilchen im Körper werden geeignet verändert, so dass die Äquivalenz von Masse und Energie erfüllt wird. Und schon hat die Masseveränderung durch Energiezufuhr (oder -verlust) in den genannten Experimenten nichts "geisterhaftes" mehr, sondern basiert auf verständlichen physikalischen Effekten. Das war ein Knoten, den ich ziemlich lange ungelöst im Kopf herumtrug, ein paar Jahrzehnte lang, um genau zu sein ("Wie funktioniert diese ominöse Masseerhöhung durch Energie eigentlich?").
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Schönen Gruß, Chris |
#12
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AW: Massesteigerung von Körpern gemäß e= mc^2
Zitat:
Zitat:
Allerdings ist da überhaupt nichts "Ominöses"; die Massenzunahme wird von der Theorie zufriedenstellend erklärt und vorhergesagt. Sie war bereits Anfang des vorigen Jahrhunderts - noch vor Entwicklung der Relativitätstheorie - in Experimenten festgestellt und damals teils kontrovers diskutiert worden, siehe z.B. "Kaufmann Bucherer Experiment". |
#13
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AW: Massesteigerung von Körpern gemäß e= mc^2
Zitat:
Zitat:
Kennt jemand vielleicht ein Experiment erster Ordnung zur Massezunahme durch Energie? (die Massezunahme muss dann direkt gemessen werden, nicht nur indirekt über andere Grössen) Ich kenne nur das Experiment von Friedrich Bessel (1835). Da wurde versucht, die Zunahme der Masse einer rotierenden Stahlwalze zu messen. Aber die damaligen Messinstrumente waren nicht genau genug, um die Massezunahme nachzuweisen.
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Schönen Gruß, Chris |
#14
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AW: Massesteigerung von Körpern gemäß e= mc^2
Zitat:
Natürlich ruft die zugeführte Energie - je nach Typ - gewisse Veränderungen im Zielobjekt hervor. Führst du Wärme zu, so erhöht sich die mittlere Geschwindigkeit der Moleküle, andere Arten mögen Anregungen der atomaren oder molekularen Zustände hervorrufen, oder eine Stoß mag eine Drehung des Objektes hervorrufen. All diese Details erklären nun nicht, warum die Masse, d.h. die Trägheit etc. zunimmt. Das ist eine Eigenschaft der Energie an sich: Energie-Masse-Äquivalenz. Deine "Erklärungen" verschleiern dieses elementare Prinzip lediglich. |
#15
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AW: Massesteigerung von Körpern gemäß e= mc^2
Zitat:
Zum Kaufmann-Bucherer-Neumann-Experiment kann man sich über diesen Link informieren: https://de.m.wikipedia.org/wiki/Kauf...nn-Experimente Das Massenzuwächse durch klassisches Wiegen bewiesen wurden ist mir nicht bekannt.
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It seems that perfection is attained not when there is nothing more to add, but when there is nothing more to remove — Antoine de Saint Exupéry Ge?ndert von Geku (05.01.24 um 08:32 Uhr) |
#16
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AW: Massesteigerung von Körpern gemäß e= mc^2
Zitat:
"Führst du Wärme zu, so erhöht sich die mittlere Geschwindigkeit der Moleküle" => eine Erhöhung der Geschwindigkeit führt immer auch zu einer Erhöhung der Masse der Moleküle aufgrund der relativistischen Massezunahme (die natürlich sehr klein ist). Das erklärt, warum die Masse zunimmt. (also zumindest für den Fall einer moderaten Erwärmung eines Körpers. Chemische oder atomare Vorgänge werden etwas komplizierter zu betrachten sein)
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Schönen Gruß, Chris Ge?ndert von physicus (05.01.24 um 09:34 Uhr) |
#17
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AW: Massesteigerung von Körpern gemäß e= mc^2
Zitat:
Bindungsenergie des Atomkerns (Nukleonenebene): ~99,9% Potenzielle Energie der Elektronenhülle (aufgrund der Anziehung Elektronen/Protonen): ~0,1% Und für die kinetische Energie der Elektronen in der Elektronenhülle, und die Masse der Elektronen selbst, bleibt der spärliche Rest. Zitat:
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Schönen Gruß, Chris Ge?ndert von physicus (05.01.24 um 10:39 Uhr) |
#18
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AW: Massesteigerung von Körpern gemäß e= mc^2
Zitat:
Das erklärt gar nichts; die Erklärung ist, dass kinetische Energie eine Form der Energie ist und deshalb wegen Energie-Masse-Äquivalenz zur Masse beiträgt. Es geht hier NICHT um die relativistische Massenzunahme, sondern schlicht um die kinetische Energie, wie man sie aus der klassischen, nicht-relativistischen Physik kennt. Unabhängig davon gibt es bei relativistisch hohen Geschwindigkeiten den von dir erwähnten Effekt. Wenn du ein Gas erwärmst, dann sind die Moleküle aber mit nicht-relativistischen Geschwindigkeiten unterwegs und die relativistische Massenzunahme liefert keinen messbaren Effekt. Trotzdem ist erwärmte Materie schwerer. |
#19
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AW: Massesteigerung von Körpern gemäß e= mc^2
Ok, ich versuche nochmal das Puzzle zusammenzusetzen...
Ein anderes, vielleicht einfacheres Beispiel: ich übertrage einen Impuls auf einen Körper. Dann passiert folgendes: 1) seine Geschwindigkeit nimmt zu 2) seine kinetische Energie nimmt zu 3) seine Gesamtenergie erhöht sich um die Energie des Imuplses 4) seine Masse nimmt zu, weil seine Gesamtenergie zunimmt E=m°c^2 5) seine Masse nimmt zu, weil seine Geschwindigkeit zunimmt m=gamma*m° Aber wie muss man das jetzt alles miteinander verbinden? Dann nimmt die Masse irgendwie doppelt zu? *kopfrauch* wahrscheinlich bin ich zu alt für sowas... die SRT liefert sicher die eine (oder andere) korrekte Antwort...
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Schönen Gruß, Chris |
#20
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AW: Massesteigerung von Körpern gemäß e= mc^2
... oder vielleicht so:
Die Geschwindigkeit des Körpers nimmt zu => seine relativistische Masse m_rel nimmt zu und: seine Gesamtenergie ist E = m_rel c^2 Alles ganz einfach (?)
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Schönen Gruß, Chris |
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