Offenes Stringmodell

[Hamilton]

Tja nur zu, ich halte euch nicht auf, aber dieses Unterfangen wird sich vom Niveau einer Kaffeeklatschplauderei nicht abheben.
Ich versteh ja deinen Wissens/Tatendrang.
Ich weiß auch, dass es spannend ist, sich mit Dingen zu beschäftigen, von denen man sicher ist, dass sie einem die Welt erklären und man damit bestimmt den Nobelpreis gewinnt, aber den gibt's halt nicht umsonst...

Stringtheorie ist ein bisschen zu abstrakt, als dass man sich als Laie damit vernünftig beschäftigen könnte. Das sind eben nicht ein paar Stücken Faden aus "Wasweisich", die gemütlich durch den Raum wabern...
Wie gesagt, man sollte QFT, ART beherrschen (und damit bitte auch den anspruchsvollen mathematischen Apparat) um einigermaßen verstehen zu können, was da passiert.

Wenn man das nicht macht, ist das ähnlich erfolgversprechend wie der Versuch eines 5Jährigen mit ein paar Stöckern, Kaugummi und einem Meter Bindfaden ein Baumhaus zu bauen...

[Hamilton]

Hier noch ein paar Links zum Motivieren oder Abschrecken, sucht's euch aus:

http://superstringtheory.com/basics/basic4a.html
http://arxiv.org/abs/hep-ex/0008017

[Jogi]

Moin, zusammen.

Zitat von Hamilton

Tja nur zu, ich halte euch nicht auf, aber dieses Unterfangen wird sich vom Niveau einer Kaffeeklatschplauderei nicht abheben.

Ich hab' überhaupt nichts gegen Plauderton, im Gegenteil.
Das ist mir wesentlich lieber als aufeinander einzudreschen, also lasst uns cool bleiben.

Also, bei der Elektron-Positron-Annihilation werden ja bekanntlich zwei Photonen emittiert.

Warum die nun ziemlich genau entgegengesetzt davonfliegen, ist schon nicht mehr so einfach zu erklären.

Ich stelle mir das erst mal so vor:
Zunächst verfangen sich ja nur die (ziemlich beweglichen) Ladungen von E. und P. ineinander, sie strecken sich und drängen nach vorne.
Da hängt aber jeweils noch der vordere Teil mit den engeren Windungen dran. Diese beiden Teile stehen nun schon nicht mehr direkt in Fluchtrichtung, sie werden durch das bereits aus den hinteren Teilen entstandene Photon so beschleunigt, dass sie genau an der Stelle, wo die Ladung in den ganz eng gewundenen Bereich übergeht, umklappen, die Windungen sich dabei strecken und so ebenfalls beweglich werden und sich auch ineinander verfangen.
Dann streckt sich auch dieses Gebilde zum Photon mit Impuls in entgegengesetzter Richtung.
Spätestens jetzt wird die Belastungsgrenze am Knickpunkt des jeweiligen Strings überschritten, und das ganze bricht dort ab.

Ist das so vorstellbar?


Gruß Jogi

[MCD]

Zitat von Jogi

Ich stelle mir das erst mal so vor:
Zunächst verfangen sich ja nur die (ziemlich beweglichen) Ladungen von E. und P. ineinander, sie strecken sich und drängen nach vorne.
Da hängt aber jeweils noch der vordere Teil mit den engeren Windungen dran. Diese beiden Teile stehen nun schon nicht mehr direkt in Fluchtrichtung, sie werden durch das bereits aus den hinteren Teilen entstandene Photon so beschleunigt, dass sie genau an der Stelle, wo die Ladung in den ganz eng gewundenen Bereich übergeht, umklappen, die Windungen sich dabei strecken und so ebenfalls beweglich werden und sich auch ineinander verfangen.
Dann streckt sich auch dieses Gebilde zum Photon mit Impuls in entgegengesetzter Richtung.
Spätestens jetzt wird die Belastungsgrenze am Knickpunkt des jeweiligen Strings überschritten, und das ganze bricht dort ab.

Ist das so vorstellbar?

Im Moment nicht so recht.
Peho sagte doch oben, die beiden (El., Pos.) strecken sich und werden zu einem Photon, in Form eines überlangen und instabilen Strings?
Und wieso Knickpunkt bei gestreckten Strings?

Gr.
MCD

[Peho]

Zitat von MCD

Im Moment nicht so recht.
Peho sagte doch oben, die beiden (El., Pos.) strecken sich und werden zu einem Photon, in Form eines überlangen und instabilen Strings?
Und wieso Knickpunkt bei gestreckten Strings?

Hallo MCD

Jogi hat natürlich Recht, was die Annihilation mit geringen Energien angeht. Ich hatte mehr den Prozess bei hohen Energien in Positron-Elektron Beschleunigern im Sinn. Soviel ich weiß entstehen aus der Kollision zwei hochenergetische Gamma Quanten, die widerum zu Teilchen bis zur Quarkgröße zerfallen, der sog.Paarbildung. Interessanter Link hierzu:

http://e21.frm2.tum.de/index.php?id=199

Unklar ist noch (aus Wikipedia)
Nachgelesen (Bethge u. Schröder, Elementarteilchen und ihre Wechselwirkungen, 3. Auflage 2006): doch, auch wenn massive Teilchen enstehen, wird das offenbar Annihilation genannt. Die theoretische Vorstellung ist dabei, dass zuerst ein virtuelles Photon entsteht (eines genügt, um den Impulssatz muss es sich nicht kümmern, weil virtuell), aus dem dann ein Teilchenpaar wird.

gruß Peho

[Jogi]

Hallo!

Zitat von Peho

Ich hatte mehr den Prozess bei hohen Energien in Positron-Elektron Beschleunigern im Sinn.

Das ist natürlich was anderes.
Vielleicht war es nicht sonderlich geschickt von mir, jetzt schon die Tür zu solch komplexen Prozessen aufzustossen.

Soviel ich weiß entstehen aus der Kollision zwei hochenergetische Gamma Quanten, die widerum zu Teilchen bis zur Quarkgröße zerfallen

Um das verständlicher zu machen, müssten wir vielleicht doch erst mal darstellen, wie in unserem Modell ein Quark zustandekommt, wie es aussieht, was für Eigenschaften es hat, etc..
Dann kann man sich auch vorstellen, was da als massives Teilchen detektiert wird.

auch wenn massive Teilchen enstehen, wird das offenbar Annihilation genannt. Die theoretische Vorstellung ist dabei, dass zuerst ein virtuelles Photon entsteht

Das wäre dann dieses "überlange Photon",
das aber als solches nicht lange Leben kann, weil instabil.
Und je höher seine Energie, umso instabiler.
Umso höher aber auch die Massen, die bei der Detektion auftreten.
Diese lassen sich durch Ladungsstrings erklären, die in der Beschleunigungsphase absorbiert wurden.
Aber das ist wie gesagt, recht komplex.

Sollen wir nicht doch erst mal an die Quarks gehen?


Gruß Jogi

[MCD]

Zitat von Jogi

Sollen wir nicht doch erst mal an die Quarks gehen?

Nur zu, wobei ich persönlich nicht überzeugt bin von der Quarkexistenz; m.E. nach braucht es die bunten Kügelchen mit den schwulen Namen nicht (QCD = reines und gut funktionierendes Rechenmodell, fernab von der Wirklichkeit).

Gr.
MCD

[Jogi]

Moin, moin!

Zitat von MCD

Nur zu, wobei ich persönlich nicht überzeugt bin von der Quarkexistenz; m.E. nach braucht es die bunten Kügelchen mit den schwulen Namen nicht (QCD = reines und gut funktionierendes Rechenmodell, fernab von der Wirklichkeit).

Nun, es wird sie freuen zu hören, daß wir bei unseren Quarks auf die Farbladung tatsächlich verzichten können.*
Diese wurde bei der Postulierung von Quarks wohl nur deshalb notwendig, weil man nicht mit dem Pauliprinzip in Konflikt geraten durfte.
Und da hat man für jedes Quark eines Nukleons jeweils einen anderen Quantenzustand gebraucht, um sie widerspruchsfrei auf so engem Raum anordnen zu können.
In unserer Darstellung sind Quarks auch alles andere als Kügelchen, aber dazu komme ich noch.
Vielleicht noch etwas zu den verschiedenen Quark-Generationen:
In normaler Materie kommen nur die up- und down-Quarks der ersten Generation vor.
Alle schwereren Quarks, die bisher detektiert wurden, sind wohl erst durch den vorangegangenen Beschleunigungsvorgang mit entsprechender Absorption von Ladungsstrings entstanden ( ganz ähnlich wie bei der Beschleunigung von Elektronen und Positronen).

Aber jetzt zu den Quarks im Detail:
Wir hatten ja das Bild von einem Elektron, wo sich vorne schon einige Windungen zu einer Art "Röhre" zusammengeschoben haben.
Wenn wir uns nun einen wesentlich längeren String vorstellen, der natürlich auch die elementaren Impulse (Vorwärts und Rotation) hat, dann bildet er vorne eine wesentlich längere "Röhre", die ja ebenfalls rotiert und von hinten geschoben wird.
Folglich nimmt diese "Röhre" dadurch auch diese Spiralform an, mit nach vorne immer enger werdenden Windungen.
Also die gleiche Form wie ein Elektron/Positron, nur eben nicht aus einem einfachen 1D-Faden, sondern aus der daraus gebildeten Röhrenstruktur.
Wichtig dabei ist, daß ganz hinten am Quark diese Struktur aber genauso aussieht wie ein Elektron/Positron, denn da sitzt ja die Ladung (rechtsdrehend für plus, linksdrehend für minus).
So haben wir nun als Quark eine zur Spirale gewickelte Spirale, und das ist ja schon etwas ganz anderes als ein Elektron/Positron, vor allem auch im Hinblick auf die Trägheit.
Soweit, sogut.
Damit ein so langer String auch ein Quark bleibt, und sich nicht noch weiter zusammenschiebt, bedarf es gewisser Umstände.
Das konmmt dann als nächstes, erst mal das hier diskutieren/erklären/vertiefen.


Gruß Jogi

*Nachtrag:
Das stimmt so nicht, wir müssen mit unserem Modell schon erklären können, wie die Farbladungen des Standardmodells zustandekommen, und wie das in unserem Modell funktioniert.
Ich werde bei nächster Gelegenheit darauf eingehen.

Tja, da sieht man mal wieder, daß dies hier noch eine offene Baustelle ist.
Da wird noch so mancher Fehler nachträglich behoben werden müssen.

(Nachtrag vom 28.07.2007, 10.43 Uhr)

[MCD]

Hi Jogi,

Zitat von Jogi

Aber jetzt zu den Quarks im Detail:
Wir hatten ja das Bild von einem Elektron, wo sich vorne schon einige Windungen zu einer Art "Röhre" zusammengeschoben haben.
Wenn wir uns nun einen wesentlich längeren String vorstellen, der natürlich auch die elementaren Impulse (Vorwärts und Rotation) hat, dann bildet er vorne eine wesentlich längere "Röhre", die ja ebenfalls rotiert und von hinten geschoben wird.
Folglich nimmt diese "Röhre" dadurch auch diese Spiralform an, mit nach vorne immer enger werdenden Windungen.
Also die gleiche Form wie ein Elektron/Positron, nur eben nicht aus einem einfachen 1D-Faden, sondern aus der daraus gebildeten Röhrenstruktur.
Wichtig dabei ist, daß ganz hinten am Quark diese Struktur aber genauso aussieht wie ein Elektron/Positron, denn da sitzt ja die Ladung (rechtsdrehend für plus, linksdrehend für minus).
So haben wir nun als Quark eine zur Spirale gewickelte Spirale, und das ist ja schon etwas ganz anderes als ein Elektron/Positron, vor allem auch im Hinblick auf die Trägheit.
Soweit, sogut.
Damit ein so langer String auch ein Quark bleibt, und sich nicht noch weiter zusammenschiebt, bedarf es gewisser Umstände.
Das konmmt dann als nächstes, erst mal das hier diskutieren/erklären/vertiefen.
Gruß Jogi

Ok, trotz ein paar Stangen Reissdorf denke ich habe ich das soweit geschnallt (spezifische Spiralröhre windet sich zu einer weiteren Spiralröhre =>Quark)
Der Prozess (Trägheit), dass hinten mehr schiebt als vorne fliehen kann, woraus offensichtlich die Röhrenstruktur resultiert, macht mir noch Kummer, woher kommt denn der Widerstand für den Stauchungsprozess?
Oder findet der Prozess (z.B. Quarkbildung) grundsätzlich immer nur bei Kollision statt?
Und noch eine grundsätzliche, ggf. empirisch bedingte Frage, wie ist denn bei diesem Stringmodell der Bezug zur Zahl drei? Warum kann z.B. kein einzelner Quarkstring existieren (=>Confinement)?

Gr.
MCD

[Jogi]

Moin MCD!

Zitat von MCD

Ok, trotz ein paar Stangen Reissdorf...

Ein lokales Sprichwort bei uns lautet:
"Dummheit frisst, Intelligenz säuft."

Der Prozess (Trägheit), dass hinten mehr schiebt als vorne fliehen kann, woraus offensichtlich die Röhrenstruktur resultiert, macht mir noch Kummer, woher kommt denn der Widerstand für den Stauchungsprozess?

Der Widerstand resultiert aus der Form des Weges, auf den der Impuls gezwungen wird.
Der String will ja überall entlang seiner Länge die Lichtgeschwindigkeit einhalten.
Weil er sich aber durch seine Rotation vorne stärker verformt als hinten, werden die vorderen Windungen von den hinteren querbeschleunigt.
Und weil bei c eine Querbewegung verboten ist, setzt der String hier der Querbeschleunigung einen Widerstand entgegen.
Und je mehr Windungen/Stringlänge querbeschleunigt wird, umso größer auch der Widerstand/Trägheit/Masse.

Wenn wir uns jetzt mal vorstellen, wieviel mehr an Stringlänge bei so einer doppelt gewundenen Spirale querbeschleunigt wird als beim Elektron, dann sehen wir den Zusammenhang zu den eklatanten Massenunterschieden.

Oder findet der Prozess (z.B. Quarkbildung) grundsätzlich immer nur bei Kollision statt?

Jein.
Strings haben grundsätzlich die Neigung, sich in der beschriebenen Weise einzurollen.
Je länger ein String ist, um so schlimmer wird das.
Wenn nun ein sehr langer String nicht rechtzeitig daran gehindert wird, dann schiebt er sich völlig in sich zusammen, er "verknäuelt" sich zu einem winzigen Etwas, selbst die Ladung, also die hintersten Windungen, verschwinden in diesem Knäuel, und dann kann dieser String nur noch sehr eingeschränkt mit anderen Strings wechselwirken.
Eine Kopplung z.B. ist völlig ausgeschlossen. Aber dazu später mehr.

Was kann nun einen langen String daran hindern, sich völlig zusammenzuschieben?
Das kann nur ein anderer String, denn es gibt ja nichts anderes.
Damit kommen wir zur nächsten Frage:

Und noch eine grundsätzliche, ggf. empirisch bedingte Frage, wie ist denn bei diesem Stringmodell der Bezug zur Zahl drei? Warum kann z.B. kein einzelner Quarkstring existieren (=>Confinement)?

Ein einzelner Quarkstring kann deshalb nicht existieren, weil er mindestens einen anderen braucht, um die Spiralrotation zu stoppen. dann hört nämlich auch das Zusammenschieben auf, obwohl das Bestreben dazu immer noch da ist.
Die Zahl drei kommt so zustande:
Wenn sich nur zwei lange Strings in irgend einem Winkel treffen, sich gegenseitig stoppen und so zwei Quarks bilden, dann ist diese Konstruktion nicht sonderlich stabil. Das schlägt sich dann in einer sehr kurzen Lebensdauer eines solchen 2-Quark-Hadrons nieder.
Kommt nun aber während dieser kurzen Zeit ein dritter String hinzu, und verhakt sich mit den anderen beiden an der gleichen Stelle, dann kann ein sehr stabiles Triplett in Form eines Mercedes-Sterns entstehen.
So ein Vorgang erfordert eine sehr hohe Dichte an langen Strings, die grade dabei sind, sich einzurollen.
Das sind Bedingungen, wie sie nur Sekundenbruchteile nach dem Urknall gegeben waren.

Was dieses Triplett so stabil macht, auch in seiner Form, darauf möchte ich nächste Woche eingehen.
Bis dahin liegen uns hoffentlich eine oder zwei Skizzen hierzu vor, die ich bei meinem Bleistiftakrobaten in Auftrag gegeben habe.
Damit wird's dann anschaulicher.

Gruß Jogi