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Theorien jenseits der Standardphysik Sie haben Ihre eigene physikalische Theorie entwickelt? Oder Sie kritisieren bestehende Standardtheorien? Dann sind Sie hier richtig.

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  #1  
Alt 27.07.09, 16:38
Jogi Jogi ist offline
Moderator
 
Registriert seit: 02.05.2007
Beitr?ge: 1.880
Standard Spin im Open String Modell

Hi.


In diesem Thread möchte ich speziell auf den Spin eingehen, wie er sich uns im Modell der offenen Strings darstellt.

Ich werde hierzu einige Animationen von JGC benutzen.
@JGC: Du könntest mir hier sehr hilfreich sein, kannst du die eine oder andere Ani modifizieren?
Und für's Photon bräuchten wir überhaupt erst mal eine, da haben wir bisher nur die Graphiken von Peho, und da bewegt sich nichts.

Ich fang' mal mit Spin1 an, das ist vielleicht am anschaulichsten.

Das elektrische und das magnetische Feld besteht bei uns aus freien Ladungsstrings.
Die elektrischen drehen linksrum, die magnetischen rechtsrum (Minus- und Plusladungen).

Diese Ladungsstrings sind länger als ein Graviton, aber kürzer als ein Elektron/Positron.

Ihr Eigenrotationsimpuls ist eine Erhaltungsgrösse, aber noch nicht der Spin.
Der Spin entsteht erst durch die E.-pot.-Welle, die den String abläuft, immer vor und zurück.

Hier sehen wir einen Ladungsstring ohne eine solche Welle, also auch ohne Spin:


JGC, kannst du eine einzige, kurze, transversale Welle, ca. halb so lang wie eine Windung des Strings, auf dem String vor und zurück laufen lassen?
Die Welle sollte den Hin- und Rückweg genau während einer Umdrehung des Strings schaffen.


Gruß Jogi
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Die Geschichte wiederholt sich, bis wir aus ihr gelernt haben.
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  #2  
Alt 28.07.09, 09:52
Eyk van Bommel Eyk van Bommel ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 08.07.2007
Beitr?ge: 3.798
Standard AW: Spin im Open String Modell

Hi Jogi,
Zitat:
In diesem Thread möchte ich speziell auf den Spin eingehen, wie er sich uns im Modell der offenen Strings darstellt.
Jetzt habe ich dich dazu vergewaltnötigt eine Thread auf zu machen und dann melde ich mich nicht
Also der Spin wäre etwas, was auf dem String hin und her läuft.

Kommen wir doch gleich mal zur Verschränkung.

Hier würden 2 Strings mit entgegengesetztem Spin auf und ablaufen? Sie können den Spin wechseln, aber das machen sie mehr oder minder gleichzeitig/instantan.

Und wann misst man nun den genau entgegengesetzten Spin? Wann wechselt er und warum ergibt sich kein Zusammenhang mit, der zurückgelegten Strecke?

Wenn ich dich richtig verstanden habe, dann hängt vieles auch davon ab, wo der Spin im jeweiligen String bei der Emission „anfängt“

Gruß
EVB
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Phantasie ist wichtiger als Wissen, denn Wissen ist begrenzt. A.E
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  #3  
Alt 28.07.09, 17:09
Jogi Jogi ist offline
Moderator
 
Registriert seit: 02.05.2007
Beitr?ge: 1.880
Standard AW: Spin im Open String Modell

Hi EvB.


Zitat:
Zitat von Eyk van Bommel Beitrag anzeigen
Jetzt habe ich dich dazu vergewaltnötigt...
Ach wo.
Ich würde sowieso gerne einzelne Themen in separaten Threads behandeln, in unserem Monsterthread steigt ja mittlerweile niemand mehr durch.


Zitat:
Also der Spin wäre etwas, was auf dem String hin und her läuft.
Sagen wir's so:
der Spin setzt sich aus der Rotation des Strings und aus der E.-pot.-Welle, die auf dem String hin und her läuft, zusammen.

Wir können uns per Konvention darauf einigen, dass die vorwärts laufende Welle den upSpin verkörpert, und auf dem Rückweg stellt sie den downSpin dar.

(Das soll aber jetzt nur mal für so einfache Gebilde wie den freien Ladungsstring und das freie Elektron gelten.
Die Benennung up und down kommt meines Wissens vom Zeeman Versuch, bei dem ein Strahl ganzer Silberatome in zwei Richtungen aufgespalten wird.
Der Spin dort hängt mit dem ganzen Atom zusammen, auch wenn letztendlich das eine Orbitalelektron der Angriffspunkt des Magnetfeldes ist.
Dies aber nur als (vorausgreifender) Hinweis, dass die Sache bei komplexeren Strukturen auch anders aussieht.)

Zitat:
Kommen wir doch gleich mal zur Verschränkung.
Okay, aber auch hier muß ich darauf hinweisen, dass wir erst mal nicht ins Detail gehen, wie die Verschränkung zustande kommt, sonst kommen wir hier nicht vorwärts.
Es sei vorerst nur soviel dazu gesagt:
Emittiert ein einziges Atom "gleichzeitig" zwei Elektronen, können ihre Spins nur komplementär sein, sonst wären Symmetrie und Pauliprinzip verletzt.

Zitat:
Hier würden 2 Strings mit entgegengesetztem Spin auf und ablaufen? Sie können den Spin wechseln, aber das machen sie mehr oder minder gleichzeitig/instantan.
Bleiben wir mal bei zwei gleichzeitig emittierten Elektronen.
Auf dem einen (A) ist die Welle bei der Emission vorwärts unterwegs (upSpin),
auf dem anderen (B) läuft sie in diesem Moment rückwärts (downSpin).
Wir können aber nicht sagen, wo genau auf dem String sich die Welle jeweils befindet.

Und dann kommt folgender Effekt hinzu:

Die vorwärts laufende Welle bewegt sich im Bezug zum Laborsystem schneller als die rückwärts laufende, weil man ja die Vorwärtsbewegung des ganzen Strings und die Bewegung der Welle addieren muss.
Die Welle wechselwirkt ständig mit Gravitonen, und da macht es natürlich einen Unterschied, ob sie schnell oder langsam ist.
Die vorwärts laufende Welle wird durch die häufigeren und heftigeren WWs in Relation zur rückwärts laufenden stärker abgebremst.
Dieser Unterschied kompensiert sich auf dem Weg von der Emission bis zum ersten Spinflip nicht, daher die nicht 100%ige Korrelation.

Spätestens nachdem beide Teilchen den zweiten Spinflip hinter sich haben, ändert sich aber an der Korrelation für dieses Paar nichts mehr, weil ja beide die Welle mal vorwärts, mal rückwärts tragen, da gleicht sich der Effekt aus.

Zitat:
Und wann misst man nun den genau entgegengesetzten Spin?
Ein Kriterium für die Verschränkung ist imho die Gleichzeitigkeit, und damit auch die gleiche Entfernung der Messpunkte vom Emissionsort.

Zitat:
Wann wechselt er und warum ergibt sich kein Zusammenhang mit, der zurückgelegten Strecke?
Allgemein flipt der Spin mit der doppelten Eigenfrequenz des jeweiligen Teilchens, während einer kompletten Periode hat das Teilchen also einmal up- und einmal downSpin.
Die Eigenfrequenz zweier verschränkter Teilchen ist identisch, und sie ändert sich ohne Grund nicht, auch nicht auf längeren Distanzen.

Zitat:
Wenn ich dich richtig verstanden habe, dann hängt vieles auch davon ab, wo der Spin im jeweiligen String bei der Emission „anfängt“
Genau!
Das ist die verborgene Variable, die von den beiden Teilchen vom Emissionsort fortgetragen wird, deshalb ist sie nicht lokal.


Gruß Jogi
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  #4  
Alt 28.07.09, 17:35
Uli Uli ist offline
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Registriert seit: 01.05.2007
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Standard AW: Spin im Open String Modell

Zitat:
Zitat von Jogi Beitrag anzeigen

Es sei vorerst nur soviel dazu gesagt:
Emittiert ein einziges Atom "gleichzeitig" zwei Elektronen, können ihre Spins nur komplementär sein, sonst wären Symmetrie und Pauliprinzip verletzt.
Gruß Jogi
Wieso denn das ?
2 Spin Up- Elektronen könnten das Atom in unterschiedliche Richtungen verlassen und wären deshalb in unterschiedlichen Zuständen. Ein Problem mit dem Pauli-Prinzip gäbe es also nicht.

Allerdings emittieren Atome i.a. keine Elektronen, denn diese sind ja gebunden und es kostet Energie sie freizusetzen ("Ionisierungsenergie").

Gruß,
Uli
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  #5  
Alt 28.07.09, 17:47
Jogi Jogi ist offline
Moderator
 
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Beitr?ge: 1.880
Standard AW: Spin im Open String Modell

Hi Uli.

Zitat:
Zitat von Uli Beitrag anzeigen
2 Spin Up- Elektronen könnten das Atom in unterschiedliche Richtungen verlassen
Aber nicht gleichzeitig aus dem selben Orbital.(?)


Zitat:
Allerdings emittieren Atome i.a. keine Elektronen, denn diese sind ja gebunden und es kostet Energie sie freizusetzen ("Ionisierungsenergie").
Ja, natürlich.
Aber irgendwo müssen die verschränkten Elektronen ja herkommen.


Gruß Jogi
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  #6  
Alt 30.07.09, 01:29
Uli Uli ist offline
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Standard AW: Spin im Open String Modell

Zitat:
Zitat von Jogi Beitrag anzeigen
Hi Uli.


Aber nicht gleichzeitig aus dem selben Orbital.(?)
Sagen wir mal so: es können nicht 2 Spin-Up e- aus demselben Zustand kommen. Den dürfen ja nicht beide zugleich in einem Atom besetzen wegen Pauli-Prinzip.

Zitat:
Zitat von Jogi
Ja, natürlich.
Aber irgendwo müssen die verschränkten Elektronen ja herkommen.

Gruß Jogi
Jogi, das geht leichter mit verschränkten Photonen.
Verschränkung liegt z.B. vor, wenn die 2 Photonen aus dem Zerfall des neutralen Pions herrühren:

pi-0 -> gamma + gamma

Das Pion hat Spin 0; deshalb müssen sich die Spins der 2 Photonen zu Null kombinieren.

Man kann aber auch Elektronen verschränken - ist aber komplizierter. Wenn ich mich recht entsinne, geht das mit Ionenfallen, indem man 2 Elektronen in solcher Falle mit 2 miteinander verschränkten Photonen "beschiesst". Aber weiss ich nicht wirklich - müsste ich mir erst anlesen. (der letzte Abschnitt "ohne Gewähr").

Jetzt aber gute Nacht,
Uli
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  #7  
Alt 30.07.09, 15:25
Jogi Jogi ist offline
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Standard AW: Spin im Open String Modell

Hi Uli.

Zitat:
Zitat von Uli Beitrag anzeigen
Sagen wir mal so: es können nicht 2 Spin-Up e- aus demselben Zustand kommen. Den dürfen ja nicht beide zugleich in einem Atom besetzen wegen Pauli-Prinzip.
Genau das war mein Gedanke.


Zitat:
Jogi, das geht leichter mit verschränkten Photonen.
Ich weiß, aber wir sprachen nun mal über Elektronen.

Zitat:
Verschränkung liegt z.B. vor, wenn die 2 Photonen aus dem Zerfall des neutralen Pions herrühren:

pi-0 -> gamma + gamma

Das Pion hat Spin 0; deshalb müssen sich die Spins der 2 Photonen zu Null kombinieren.
Gutes Beispiel.

Ich könnte mir aber auch vorstellen, dass zwei verschränkte Photonen gleichzeitig von zwei Elektronen emittiert werden, die dasselbe Orbital besetzen.
Da können und sollten sie in allen Quantenzahlen übereinstimmen außer den Spins, die müssen komplementär sein.

Und wenn ein upSpin Elektron ein Photon emittiert, läuft die Welle in diesem Augenblick auch auf dem Photon in Vorwärtsrichtung et vice versa.

Das ist aber nur so eine Idee, ich weiß nicht, ob das technisch realisierbar ist.

Zitat:
Man kann aber auch Elektronen verschränken - ist aber komplizierter. Wenn ich mich recht entsinne, geht das mit Ionenfallen, indem man 2 Elektronen in solcher Falle mit 2 miteinander verschränkten Photonen "beschiesst". Aber weiss ich nicht wirklich - müsste ich mir erst anlesen. (der letzte Abschnitt "ohne Gewähr").
Hm.
Das setzt also zwei verschränkte Photonen voraus.
Okay, die können ja aus dem Pionenzerfall kommen.
Weiter:
Die zwei Elektronen befinden sich also in der Ionenfalle, das heisst, sie werden dort durch das Feld "festgehalten" (ist das der richtige Ausdruck? Ich kann mir ein vollständig ruhendes Elektron nur schwerlich vorstellen).
Dann kommen die zwei Photonen mit komplementärem Spin daher und koppeln an die Elektronen.
Klar, dass die Spinverschränkung sich nun auch auf die Elektronen überträgt, zumindest im Idealfall.
Weißt du vielleicht, wie hoch die Erfolgsrate bei diesem Versuchsaufbau ist?


Gruß Jogi
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  #8  
Alt 30.07.09, 16:10
Uli Uli ist offline
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Standard AW: Spin im Open String Modell

Zitat:
Zitat von Jogi Beitrag anzeigen
Hi Uli.
...
Die zwei Elektronen befinden sich also in der Ionenfalle, das heisst, sie werden dort durch das Feld "festgehalten" (ist das der richtige Ausdruck? Ich kann mir ein vollständig ruhendes Elektron nur schwerlich vorstellen).
Dann kommen die zwei Photonen mit komplementärem Spin daher und koppeln an die Elektronen.
Klar, dass die Spinverschränkung sich nun auch auf die Elektronen überträgt, zumindest im Idealfall.
Weißt du vielleicht, wie hoch die Erfolgsrate bei diesem Versuchsaufbau ist?


Gruß Jogi
Jogi, ich weiß, dass ich nichts weiß, aber hier z.B. ist alles relativ ausführlich und auf deutsch erklärt:
http://www.e-quantic.com/ARX_4DE1.pdf

Gruß,
Uli
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  #9  
Alt 30.07.09, 19:19
Jogi Jogi ist offline
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Standard AW: Spin im Open String Modell

Hi Uli.

Danke für den Link.

Die deutsche Übersetzung ist ja teilweise echt lustig.

Zum Inhalt:
Das ist zwar hochinteressant, was die Jungs da treiben, aber für unser Thema hier viel zu komplex.

Ich hatte ja auch gesagt, daß ich nicht so sehr ins Detail gehen möchte, wie denn nun die Spinverschränkung zustandekommt.
Da kann doch kein Mensch folgen, der das Modell hier nicht verinnerlicht hat.

Mir geht es primär darum, den Spin an sich darzustellen.
Das Zustandekommen von Verschränkungen behandeln wir dann in den Lektionen für Fortgeschrittene.


Wenn der Herr Clauss dann mal wieder aus seiner Schmollecke aufgetaucht ist, kann er ja mal versuchen ob er nicht so eine Welle auf den rotierenden Ladungsstring aufspielen kann:


Anmerkung:
Bei unseren Strings sind die Enden natürlich nicht fixiert, sondern frei, sie schlagen also bei Reflexion der Welle transversal aus.


Gruß Jogi
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Die Geschichte wiederholt sich, bis wir aus ihr gelernt haben.

Ge?ndert von Jogi (11.08.09 um 18:49 Uhr)
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  #10  
Alt 14.10.10, 00:48
Benutzerbild von JoAx
JoAx JoAx ist offline
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Standard AW: Spin im Open String Modell

Hi Jogi!

Zitat:
Zitat von Jogi Beitrag anzeigen
Genau!
Johann, das gibt eine mündliche Eins, das werd' ich gleich mal in meinem Notenheft notieren...
Ja, ich habe hin und wieder auch meine hellen Momente.
Die Überleging ist schon verlockend, die el. Ladung auf etwas anderes zurück zu führen. Hier wäre es etwas irgendwie "raumzeitliches" und dynamisches. Wenn man die schwere Masse, die Ladung Masse, nur über ihr "Feld" definieren wollte, dann wäre es halt eine bestimmte (quasistatische) Raumgeometrie, wobei auf diese Weise auch eine negative Masse bei bestimmten Voraussetztungen definierbar wäre, denke ich. Warum auch hier nicht etwas ähnliches?

Dass zusammen mit theoretischer Herleitung des Spins auch die Antimaterie an's Tageslicht kam, müsste auch kein Zufall sein, wäre vlt. als ein kleiner "Wink" zu deuten.
Na ja. Mal sehen, was ich in diesem Zuge noch über Spin lerne.


Gruss, Johann

PS: Ich betrachte das jetzt aber (vorerst) ganz abstrakt, ohne mir "Drähte" vorzustellen.

Ge?ndert von JoAx (14.10.10 um 01:33 Uhr)
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