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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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  #51  
Alt 08.12.18, 17:27
Timm Timm ist offline
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Standard AW: Hat Energie Gewicht?

Zitat:
Zitat von TomS Beitrag anzeigen
Was du meinst ist die Energie-Impuls-Beziehung je Photon. Ich spreche aber von der gesamten Kiste.

Von innen betrachtet ist die ansonsten masselose Kiste mit einer Suppe von Photonen mit Energiedichte ρ gefüllt.

Die Energie der gesamten Kiste mit Volumen V ist E = Vρ

Von außen betrachtet hat die Kiste dann eine Ruhemasse M = E / c² = Vρ / c².

Der mittlere Impuls der Photonen kann dabei Null sein.
Mich stört, daß du von "der kinetischen Energie der Photonen" sprichst, als hätten sie eine Ruhemasse. Heuristisch ist es doch so, daß der übertragene Impuls der zwischen Boden und Decke der Box reflektierten Photonen entsprechend des jeweiligen Gravitationspotentials oben kleiner ist als unten. Was der Box Gewicht verleiht.
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Der Verstand schafft die Wahrheit nicht, sondern er findet sie vor - Aurelius Augustinus
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  #52  
Alt 08.12.18, 18:56
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TomS TomS ist offline
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Standard AW: Hat Energie Gewicht?

Zitat:
Zitat von Timm Beitrag anzeigen
Mich stört, daß du von "der kinetischen Energie der Photonen" sprichst, als hätten sie eine Ruhemasse.
Nein, das tue ich keineswegs.

Photonen haben ausschließlich kinetische Energie, keine Ruhemasse und keine Ruheenergie.

Gesamtenergie E = cp
Ruhemasse m = 0
Ruheenergie E₀ = 0
kinetische Energie E - E₀ = E

Zitat:
Zitat von Timm Beitrag anzeigen
Heuristisch ist es doch so, daß der übertragene Impuls der zwischen Boden und Decke der Box reflektierten Photonen entsprechend des jeweiligen Gravitationspotentials oben kleiner ist als unten. Was der Box Gewicht verleiht.
Es geht noch gar nicht um das Gewicht, sondern um die Ruhemasse der Kiste im gravitationsfreien Raum.
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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
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  #53  
Alt 08.12.18, 21:49
Timm Timm ist offline
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Standard AW: Hat Energie Gewicht?

Zitat:
Zitat von TomS Beitrag anzeigen
Photonen haben ausschließlich kinetische Energie, keine Ruhemasse und keine Ruheenergie.

kinetische Energie E - E₀ = E
Es mag mir ja etwas entgehen. Weshalb nennt man es trotz m = 0 kinetische Energie? Zutreffender finde ich hf.

Zitat:
Zitat von TomS Beitrag anzeigen
Es geht noch gar nicht um das Gewicht, sondern um die Ruhemasse der Kiste im gravitationsfreien Raum.
S. Titel des threads, ansonsten bzgl. Ruhemasse das Äquivalenzprinzip.
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  #54  
Alt 08.12.18, 22:13
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TomS TomS ist offline
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Standard AW: Hat Energie Gewicht?

Zitat:
Zitat von Timm Beitrag anzeigen
Es mag mir ja etwas entgehen. Weshalb nennt man es trotz m = 0 kinetische Energie? Zutreffender finde ich hf.
Na ja, so ist die kinetische Energie bei freien Teilchen eben definiert: kinetische Energie ist Gesamtenergie minus Ruheenergie, d.h. E - E₀

Wegen E = cp ist die Bezeichnung ja auch zutreffend; es handelt sich um die Energie, die das Teilchen aufgrund seiner Bewegung trägt.

Allgemein ist

E² = (cp)² + (mc²)²

Spezialfälle für E - E₀
- bei Photonen mit m = 0 ist die Gesamtenergie gleich der kinetischen Energie
- bei Teilchen mit m > 0 folgt im nicht-relativistischen Grenzfall p²/2m

Also alles konsistent.

Zitat:
Zitat von Timm Beitrag anzeigen
S. Titel des threads, ansonsten bzgl. Ruhemasse das Äquivalenzprinzip.
Klar. Aber bevor Masse nicht verstanden ist, brauchen wir über Gewicht nicht zu reden.

Und was hat die Ruhemasse bzw. ein Photon mit Ruhemasse gleich Null mit dem Äquivalenzprinzip zu tun?
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Ge?ndert von TomS (09.12.18 um 00:43 Uhr)
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  #55  
Alt 09.12.18, 10:21
Timm Timm ist offline
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Standard AW: Hat Energie Gewicht?

Zitat:
Zitat von TomS Beitrag anzeigen
Klar. Aber bevor Masse nicht verstanden ist, brauchen wir über Gewicht nicht zu reden.
Was spricht denn dagegen, zuerst das Gewicht der Kiste zu verstehen und anschließend über die Masse zu reden?
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  #56  
Alt 09.12.18, 11:57
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TomS TomS ist offline
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Standard AW: Hat Energie Gewicht?

Gegenfrage: wie würdest du dies mittels der Newtonschen Mechanik und einem normalen Gas - anstelle von Photonen - berechnen bzw. verstehen wollen?
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  #57  
Alt 09.12.18, 14:55
Timm Timm ist offline
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Standard AW: Hat Energie Gewicht?

Zitat:
Zitat von TomS Beitrag anzeigen
Na ja, so ist die kinetische Energie bei freien Teilchen eben definiert: kinetische Energie ist Gesamtenergie minus Ruheenergie, d.h. E - E₀
Ok, verstanden, danke.
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  #58  
Alt 10.12.18, 20:00
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physicus physicus ist offline
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Standard AW: Hat Energie Gewicht?

Zitat:
Zitat von TomS Beitrag anzeigen
Na ja, so ist die kinetische Energie bei freien Teilchen eben definiert: kinetische Energie ist Gesamtenergie minus Ruheenergie, d.h. E - E₀
Ich bin übrigens gar nicht glücklich mit der Nomenklatur, die sich da eingebürgert hat.
Bei einem Photon mit bekanntermassen Ruhemasse = 0 von einem wie auch immer gearteten "Teilchen" zu sprechen...

Ein Teilchen, das assoziiert bei mir klar Materie, und Materie hat eben auch klar eine (Ruhe-)Masse.

Und das ist ja gerade bei einem Photon / Lichtquant nicht der Fall (zumindest solange es nicht mit Materie wechselwirkt). Also: eine etwas unglückliche Nomenklatur...

----

Dummerweise, beziehungsweise erwiesenermassen, unterliegt ein Lichtquant aber wie ein materiebehaftetes Teilchen der Graviation... allerdings nur deswegen, weil ein Lichtquant eben auch eine gewisse Energieportion repräsentiert, und weil Energie nun mal mit Gravitation wechselwirkt.

=> Ist diese Aussage von mir im letzten Satz so korrekt formuliert?
__________________
Schönen Gruß, Chris
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  #59  
Alt 11.12.18, 09:57
Hawkwind Hawkwind ist offline
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Standard AW: Hat Energie Gewicht?

Zitat:
Zitat von physicus Beitrag anzeigen
Ich bin übrigens gar nicht glücklich mit der Nomenklatur, die sich da eingebürgert hat.
Bei einem Photon mit bekanntermassen Ruhemasse = 0 von einem wie auch immer gearteten "Teilchen" zu sprechen...

Ein Teilchen, das assoziiert bei mir klar Materie, und Materie hat eben auch klar eine (Ruhe-)Masse.

Und das ist ja gerade bei einem Photon / Lichtquant nicht der Fall (zumindest solange es nicht mit Materie wechselwirkt). Also: eine etwas unglückliche Nomenklatur...
Da versuchst du, eine etwas gekünstelte Unterscheidung einzuführen. Letztlich wissen wir nicht, ob das Photon masselos ist - Beobachtungen ergeben nur eine obere Schranke für die Masse. Vielleicht stellt sich - wie beim Neutrino - eines Tages heraus, dass es doch über eine winzige Ruhemasse verfügt.

----
Zitat:
Zitat von physicus Beitrag anzeigen

Dummerweise, beziehungsweise erwiesenermassen, unterliegt ein Lichtquant aber wie ein materiebehaftetes Teilchen der Graviation... allerdings nur deswegen, weil ein Lichtquant eben auch eine gewisse Energieportion repräsentiert, und weil Energie nun mal mit Gravitation wechselwirkt.
Wieso denn "dummerweise"??

Zitat:
Zitat von physicus Beitrag anzeigen
=> Ist diese Aussage von mir im letzten Satz so korrekt formuliert?
Jau, klasse Polemik: hast alle beeindruckt!
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  #60  
Alt 11.12.18, 11:18
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TomS TomS ist offline
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Standard AW: Hat Energie Gewicht?

Zitat:
Zitat von Hawkwind Beitrag anzeigen
Letztlich wissen wir nicht, ob das Photon masselos ist - Beobachtungen ergeben nur eine obere Schranke für die Masse. Vielleicht stellt sich - wie beim Neutrino - eines Tages heraus, dass es doch über eine winzige Ruhemasse verfügt.
Jein.

Wenn man ausschließlich die direkte Messung der Photonmasse betrachtest, dann hast du recht.

Wenn du dir jedoch das Photon als massenhaftetes Eichboson im mathematischen Formalismus anschaust, dann hätte eine noch so winzige Masse erhebliche Auswirkungen: das Photon hätte eine dritte Polarisation; das trägt bei zur einfachen Coulomb-WW, und es tritt auf in jedem Feynman-Diagramm inkl. virtuellen Photon-Loops. Sämtliche Streuquerschnitte würden sich ändern, und diese Effekte wären nicht über die Masse unterdrückt - so wie für das massebehaftete Z°.
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