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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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  #1  
Alt 19.08.21, 18:13
krish krish ist offline
Newbie
 
Registriert seit: 19.08.2021
Beiträge: 1
Standard 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?
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  #2  
Alt 19.08.21, 18:33
Geku Geku ist offline
Profi-Benutzer
 
Registriert seit: 09.06.2021
Beiträge: 232
Standard AW: Ein Kilo Elektronen

So eine Kugel wird sich nicht bilden lassen, da enorme Abstoßungskräfte entstehen.

Welche Dichte sollte die Kugel überhaupt haben?
__________________
Geschichte wiederholt sich, aber immer anders

Geändert von Geku (21.08.21 um 09:36 Uhr)
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  #3  
Alt 01.10.21, 12:31
Bernhard Bernhard ist offline
Moderator
 
Registriert seit: 14.06.2017
Beiträge: 1.661
Standard AW: Ein Kilo Elektronen

Zitat:
Zitat von Geku Beitrag anzeigen
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.
__________________
Freundliche Grüße, B.
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  #4  
Alt 01.10.21, 13:04
Ich Ich ist offline
Moderator
 
Registriert seit: 18.12.2011
Beiträge: 1.947
Standard 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.
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  #5  
Alt 02.10.21, 11:32
Mirko Buschhorn Mirko Buschhorn ist offline
Aufsteiger
 
Registriert seit: 19.06.2021
Ort: Aschaffenburg
Beiträge: 89
Standard AW: Ein Kilo Elektronen

Zitat:
Zitat von krish Beitrag anzeigen
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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Stichworte
elektron, elementarteilchen, masse

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