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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 09.06.21, 12:50
Geku Geku ist offline
Profi-Benutzer
 
Registriert seit: 09.06.2021
Beiträge: 171
Standard Neutronen - Antineutronen

Wodurch unterscheiden sich Antineutonen von Neutronen in physikalischen Experimenten?

Bei Teilchen mit Ladung (z.B. Positron - Elektron) gibt es einen Unterschied in der Ablenkung im Magnetfeld. Neutronen sind aber elektrisch neutral.

Wie sieht es mit der Gravitation aus?

Geändert von Geku (19.06.21 um 09:32 Uhr)
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  #2  
Alt 09.06.21, 14:13
Hawkwind Hawkwind ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 22.07.2010
Ort: Rabenstein, Niederösterreich
Beiträge: 2.617
Standard AW: Neutronen - Antineutronen

Massen von Neutron und Antineutron sind in der Standardphysik exakt gleich groß, und Experimente bestätigen das mit immer besser werdenden Präzision: es gibt also keinerlei Unterschiede in der gravitativen Wechselwirkung (die wegen ihrer Kleinheit in Collider-Experimenten übrigens eh keine Rolle spielt).

Der wichtigste Unterschied ist eine ihrer Materie-Quantenzahlen, die Baryonenzahl: das Neutron hat +1 und das Antineutron -1, d.h. sie haben unterschiedliche Zerfallskanäle, z.B. ihre Beta-Zerfälle

neutron -> proton + elektron + antineutrino

antineutron -> antiproton + positron + neutrino

Sie gehören eben in "verschieden Welten", normale und Anti-Welt.

Sie unterscheiden sich natürlich auch in ihren Bestandteilen, den Quarks:

neutron = u-quark + 2 d-quarks

das Antineutron aus den entsprechenden Anti-Quarks.
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  #3  
Alt 09.06.21, 14:41
Geku Geku ist offline
Profi-Benutzer
 
Registriert seit: 09.06.2021
Beiträge: 171
Lächeln AW: Neutronen - Antineutronen

Danke sehr gut erklärt. Das heißt ob Materie oder Antimaterie offenbart sich erst nach dem Zerfall des Neutrons, z.B. sichtbar an der Spur in einer Nebelkammer mit Magnetfeld.

Unter welchen Bedingungen zerstrahlt Materie und Antmaterie?

Müssen gleiche Partner zusammen treffen. z.B. Elektron und Positron oder Proton und Antiproton oder können es auch ungleiche Partner sein, z.B. Proton und Positron? Welche Zerfallsprodukte entstehen dann?

Wie kann ein Positron eine lange Spur in der Nebelkammer ziehen. Der Nebel entsteht durch Stoßionisation, bei der gesstossene Atome Elektronen verlieren und Konensationskerne bilden. Müsste das Posititron nicht mit dem ersten frei gewordenen Elektron zerstrahlen und die Nebelspur schon am Beginn zu Ende sein?

Geändert von Geku (09.06.21 um 14:57 Uhr)
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  #4  
Alt 09.06.21, 16:41
Hawkwind Hawkwind ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 22.07.2010
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Beiträge: 2.617
Standard AW: Neutronen - Antineutronen

Zitat:
Zitat von Geku Beitrag anzeigen
Danke sehr gut erklärt. Das heißt ob Materie oder Antimaterie offenbart sich erst nach dem Zerfall des Neutrons, z.B. sichtbar an der Spur in einer Nebelkammer mit Magnetfeld.

Unter welchen Bedingungen zerstrahlt Materie und Antmaterie?

Müssen gleiche Partner zusammen treffen. z.B. Elektron und Positron oder Proton und Antiproton oder können es auch ungleiche Partner sein, z.B. Proton und Positron? Welche Zerfallsprodukte entstehen dann?
Annihilation in reine Energie (d.h. Photonen) gibt es nur dann, wenn ein Teilchen auf seinen exakten Gegenspieler trifft. Ansonsten laufen die "üblichen" Streuprozesse ab. Schiesst du beispielsweise ein Positron auf ein Proton, so wirst du oft schlicht elastische Streuung beobachten, wie bei 2 Billardkugeln, beide ändern Richtung und Geschwindigkeit, ohne dass etwas neues entsteht. Es ist auch eine Frage der Energie des einschiessenden Teilchens und wie genau getroffen wird.



Zitat:
Zitat von Geku Beitrag anzeigen
Wie kann ein Positron eine lange Spur in der Nebelkammer ziehen. Der Nebel entsteht durch Stoßionisation, bei der gesstossene Atome Elektronen verlieren und Konensationskerne bilden. Müsste das Posititron nicht mit dem ersten frei gewordenen Elektron zerstrahlen und die Nebelspur schon am Beginn zu Ende sein?
Es müsste das freigewordene Elektron schon ganz genau treffen; das ist nicht sehr wahrscheinlich und wird nur selten der Fall sein.
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  #5  
Alt 09.06.21, 17:15
Geku Geku ist offline
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Registriert seit: 09.06.2021
Beiträge: 171
Standard AW: Neutronen - Antineutronen

Zitat:
Zitat von Hawkwind Beitrag anzeigen
Annihilation in reine Energie (d.h. Photonen) gibt es nur dann, wenn ein Teilchen auf seinen exakten Gegenspieler trifft. Ansonsten laufen die "üblichen" Streuprozesse ab. Schiesst du beispielsweise ein Positron auf ein Proton, so wirst du oft schlicht elastische Streuung beobachten, wie bei 2 Billardkugeln, beide ändern Richtung und Geschwindigkeit, ohne dass etwas neues entsteht. Es ist auch eine Frage der Energie des einschiessenden Teilchens und wie genau getroffen wird.

Es müsste das freigewordene Elektron schon ganz genau treffen; das ist nicht sehr wahrscheinlich und wird nur selten der Fall sein.
Warum läßt sich dann Antmaterie so schwer speichern?

Aniwasserstoff düfte in einem Gefäß aus einem anderen Material demnach nicht so schnell annihilieren. Speziell, wenn man darauf achtet, dass die Materialien nicht ionisiert werden.

Geändert von Geku (09.06.21 um 17:22 Uhr)
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  #6  
Alt 09.06.21, 22:21
Hawkwind Hawkwind ist offline
Singularität
 
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Ort: Rabenstein, Niederösterreich
Beiträge: 2.617
Standard AW: Neutronen - Antineutronen

Bin da leider alles andere als ein Experte, was diese technischen Dinge angeht.
In folgendem Artikel geht es um das Thema
https://www.nature.com/articles/419439a

Offenbar werden die Anti-Wasserstoffatome in den Colliderexperimenten mit Geschwindigkeiten ganz nahe der Lichtgeschwindigkeit erzeugt. Sie kollidieren deshalb mit der Wänden der Apparatur und werden dabei zerstört.
Das Problem ist wohl, sie erst einmal langsam genug zu machen.
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  #7  
Alt 19.06.21, 09:09
Mirko Buschhorn Mirko Buschhorn ist offline
Aufsteiger
 
Registriert seit: 19.06.2021
Ort: Aschaffenburg
Beiträge: 77
Standard AW: Neutronen - Antineutronen

Zitat:
Zitat von Hawkwind Beitrag anzeigen
Annihilation in reine Energie (d.h. Photonen) gibt es nur dann, wenn ein Teilchen auf seinen exakten Gegenspieler trifft. Ansonsten laufen die "üblichen" Streuprozesse ab. Schiesst du beispielsweise ein Positron auf ein Proton, so wirst du oft schlicht elastische Streuung beobachten, wie bei 2 Billardkugeln, beide ändern Richtung und Geschwindigkeit, ohne dass etwas neues entsteht. Es ist auch eine Frage der Energie des einschiessenden Teilchens und wie genau getroffen wird.

Es müsste das freigewordene Elektron schon ganz genau treffen; das ist nicht sehr wahrscheinlich und wird nur selten der Fall sein.
Das Proton ist kein exakter Gegenspieler des Antineutrons. Soweit ich weiß, annihilieren sie in Teilen dennoch (Up- mit Anti-Up-Quark und Down- mit Anti-Down-Quark). Übrig bleibt ein instabiles Pion aus Up- und Anti-Down-Quark. Ganz sicher bin ich mir allerdings nicht. Wurde das experimentell überprüft?
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  #8  
Alt 19.06.21, 09:41
Geku Geku ist offline
Profi-Benutzer
 
Registriert seit: 09.06.2021
Beiträge: 171
Standard AW: Neutronen - Antineutronen

Positron und Proton gehen sich schon aufgrund ihrer gleichen positiven Ladungen aus dem Weg.Zwischen Proton und Antineutron gibt es diese Abstoßenden Kräfte nicht. Diese können nicht in pure Energie zerstrahlen, da sonst die negative Ladung des Antprotons verloren ginge.
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  #9  
Alt 19.06.21, 10:19
Mirko Buschhorn Mirko Buschhorn ist offline
Aufsteiger
 
Registriert seit: 19.06.2021
Ort: Aschaffenburg
Beiträge: 77
Standard AW: Neutronen - Antineutronen

Reaktion Proton-Antineutron: Aus vier Quarks müssten vier Photonen (pure Energie) entstehen und die positive Ladung müsste im verbleibenden Up-Quark (+2/3) und Anti-Down-Quark (+1/3) stecken.
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  #10  
Alt 19.06.21, 12:53
Geku Geku ist offline
Profi-Benutzer
 
Registriert seit: 09.06.2021
Beiträge: 171
Standard AW: Neutronen - Antineutronen

Zitat:
die positive Ladung müsste im verbleibenden Up-Quark (+2/3) und Anti-Down-Quark (+1/3) stecken.
Da es keine freien Quarks gibt, was passiert dann mit diesen?

Geändert von Geku (15.08.21 um 13:18 Uhr)
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