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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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  #21  
Alt 10.10.07, 16:28
Benutzerbild von rene
rene rene ist offline
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Standard AW: frage zum buch schrödingers katze : warum zerstören sich photonen nicht gegenseit

Hi JGC

Die Hawking-Strahlung besagt, dass bei Vakuumfluktuationen die virtuellen Teilchen und Antiteilchen (Erzeugung und Vernichtung virtueller Teilchen), wenn sie in der Nähe des Ereignishorizontes stattfinden und während ihrer kurzlebigen Existenz eines davon auf die andere Seite des Ereignishorizontes gelangt, reell werden.

Die kosmische Höhenstrahlung... (Rest geschenkt weil Joachim darauf schon geantwortet hat)

Grüsse, rene
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Realität ist eine Frage der Wahrnehmung
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  #22  
Alt 10.10.07, 18:45
Jogi Jogi ist offline
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Standard AW: frage zum buch schrödingers katze : warum zerstören sich photonen nicht gegenseit

'n Abend.

Könntet ihr euch vorstellen, dass es eben genau dieses K-eingefangene Elektron ist, das beim Beta+ Zerfall wieder freigesetzt wird?


Gruß Jogi
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Die Geschichte wiederholt sich, bis wir aus ihr gelernt haben.
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  #23  
Alt 10.10.07, 18:58
Benutzerbild von Joachim
Joachim Joachim ist offline
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Standard AW: frage zum buch schrödingers katze : warum zerstören sich photonen nicht gegenseit

Zitat:
Zitat von Jogi Beitrag anzeigen
'n Abend.

Könntet ihr euch vorstellen, dass es eben genau dieses K-eingefangene Elektron ist, das beim Beta+ Zerfall wieder freigesetzt wird?
Nein, das kann nicht sein.

Du meinst den Normalen Beta-Zerfall, oder?

K-Einfang: Proton+Elektron -> Neutron+Neutrino
Beta-Zerfall: Neutron->Proton+Elektron+Antineutrino
Beta+-Zerfall: Proton->Neutron+Positron+Neutrino

Der erste und der letzte Prozess können nur in grösseren Kernen passieren, weil das freie Neutron schwerer ist als das freie Proton. Das Proton muss also bei der Umwandlung in ein Neutron Energie aus dem Kernverbund aufnehmen.

Stellt man sich nun vor, ein Kern könnte nach dem K-Einfang wieder Beta-Zerfallen so ergibt sich:

Proton+Elektron->Neutron+Neutrino->Proton+Elektron+Antineutrino+Neutrino

Danach wäre also der Kern wieder im Ursprünglichen Zustand und das Elektron wäre wieder da, aber irgenswo im Vakuum fliegt ein Neutrino davon und weiter hinten ein Antineutrino. Offenbar verletzt das die Energieerhaltung.

Fazit: Ein Kern, der durch K-Einfang entstanden ist, kann nicht Beta-Zerfallen. Das ist energetisch nicht möglich.

K-Einfang steht jedoch in Konkurrenz zum Beta+-Zerfall, den bei beiden wird ein Proton in ein Neutron umgewandelt.

Gruß,
Joachim
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  #24  
Alt 10.10.07, 19:19
Jogi Jogi ist offline
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Standard AW: frage zum buch schrödingers katze : warum zerstören sich photonen nicht gegenseit

Zitat:
Zitat von Joachim Beitrag anzeigen
Du meinst den Normalen Beta-Zerfall, oder?
Ja, sorry, ich hatte mal wieder plus und minus verwechselt.

Zitat:
Stellt man sich nun vor, ein Kern könnte nach dem K-Einfang wieder Beta-Zerfallen so ergibt sich:

Proton+Elektron->Neutron+Neutrino->Proton+Elektron+Antineutrino+Neutrino

Danach wäre also der Kern wieder im Ursprünglichen Zustand und das Elektron wäre wieder da, aber irgenswo im Vakuum fliegt ein Neutrino davon und weiter hinten ein Antineutrino. Offenbar verletzt das die Energieerhaltung.
Ja, stimmt.
Mir war nicht klar, dass auch beim K-Einfang ein Neutrino emittiert wird.
Also muss ich mir überlegen, wo dieses Neutrino herkommt.
Entweder wird das eingefangene Elektron in ein Neutrino umgewandelt (einfach dadurch, dass seine Ladung aus dem Feld des Kerns heraus neutralisiert wird, was auch gleichzeitig den Masseverlust verursachen müsste),
oder das Neutrino war zuvor bereits als gebundener Zustand im Kern vorhanden und wird durch die Absorption des Elektrons freigesetzt.

Sollte letzteres der Fall sein, so könnte man sich dies auch für den Beta-Zerfall vorstellen:

Elektron und Neutrino sind von Anfang an (Rekombinationsphase) im Kern als gebundene Zustände vorhanden.
Beim Zerfall werden sie, durch welche Ursache auch immer, freigesetzt.

Wäre dann die Energiebilanz okay?


Gruß Jogi
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  #25  
Alt 10.10.07, 21:30
Uli Uli ist offline
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Standard AW: frage zum buch schrödingers katze : warum zerstören sich photonen nicht gegenseit

Zitat:
Zitat von Jogi Beitrag anzeigen
...
Entweder wird das eingefangene Elektron in ein Neutrino umgewandelt ...
So ist es; kein "oder", Jogi.
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  #26  
Alt 10.10.07, 22:09
MCD MCD ist offline
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Standard AW: frage zum buch schrödingers katze : warum zerstören sich photonen nicht gegenseit

Hallo,

ich hoffe ich drifte nicht zu arg OT...

Mich würde aber brennend interessieren, wie ich mir die hier http://www.wissenschaft.de/wissensch...ws/283604.html beschriebene Ladungsverteilung im Neutron vorzustellen habe?

Zitat:
Das Neutron besitzt einen komplexeren inneren Aufbau als bislang gedacht. Das Elementarteilchen, das die meisten Atomkerne stabilisiert, ist im Zentrum elektrisch negativ geladen, dann folgt eine positive Ladung, ganz außen wieder eine negative Ladung. Das fand der Physiker Gerald Miller von der University of Washington durch Experimente an drei Beschleunigern und theoretische Überlegungen heraus.
Wie kommt die Ladungsverteilung zustande?
Könnte es nicht doch sein, dass (wie Jogi vermutete) entspr. Teilchen (Elektron / Proton / Antineutrino) bereits im Neutron, ggf. "sphärisch verschmiert" (quasi fertig, in gebundenem Zustand), vorhanden sind?

Gr.
MCD
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Das bedeutet, Dinge werden unlogisch, quantenlogisch sagt man. Aber das ist für viele in Ordnung, für alle, die das Zwei-Spalt-Experiment ohne Nachdenken abgehakt und sich bereits dort innerlich von der Vernunft verabschiedet haben. [D.Dürr]
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  #27  
Alt 11.10.07, 00:49
Uli Uli ist offline
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Standard AW: frage zum buch schrödingers katze : warum zerstören sich photonen nicht gegenseit

Zitat:
Zitat von MCD Beitrag anzeigen
Hallo,

ich hoffe ich drifte nicht zu arg OT...

Mich würde aber brennend interessieren, wie ich mir die hier http://www.wissenschaft.de/wissensch...ws/283604.html beschriebene Ladungsverteilung im Neutron vorzustellen habe?



Wie kommt die Ladungsverteilung zustande?
Könnte es nicht doch sein, dass (wie Jogi vermutete) entspr. Teilchen (Elektron / Proton / Antineutrino) bereits im Neutron, ggf. "sphärisch verschmiert" (quasi fertig, in gebundenem Zustand), vorhanden sind?

Gr.
MCD

Ich denke, es gibt viel naheliegendere Erklärungen.
Der zitierte Text suggeriert ja geradezu das Quarkmodell. Nach diesem besteht das Neutron ja aus 3 gebundenen, geladenen Teilchen: einem u Quark (Ladung +2/3) und 2 d-Quarks (jeweils -1/3). Es ist nun sehr naheliegend anzunehmen, dass diesen Quarks - ähnlich wie gebundene Elektronen im Atom - Orbitale zugeordnet werden können. Es könnte so sein, dass wir auf dem innersten und äußersten jeweils ein d-Quark (negative Ladung) und auf dem mittleren das u-Quark haben. Dann wäre man schon ganz dicht bei der zitierten Arbeit.

Gruss, Uli
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  #28  
Alt 11.10.07, 00:55
Uli Uli ist offline
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Zitat:
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Danke, Uli.

Dann kann ich das so übernehmen.

Hast du dazu noch Details?
Hi Jogi,

vielleicht veranschaulicht ein Feynman-Diagramm, was abgeht: Elektron und Neutrino befinden sich laut Standardmodell immer auf einer durchgehenden Linie, d.h. werden ineinander umgewandelt:



Beim K-Einfang würde diese Linie parallel zu den anderen Laufen; wir hätten dann ein einlaufendes Elektron und ein auslaufendes Neutrino.

Gute Nacht,
Uli
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  #29  
Alt 11.10.07, 08:43
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Joachim Joachim ist offline
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Zitat:
Zitat von Uli Beitrag anzeigen
Ich denke, es gibt viel naheliegendere Erklärungen.
Der zitierte Text suggeriert ja geradezu das Quarkmodell. Nach diesem besteht das Neutron ja aus 3 gebundenen, geladenen Teilchen: einem u Quark (Ladung +2/3) und 2 d-Quarks (jeweils -1/3). Es ist nun sehr naheliegend anzunehmen, dass diesen Quarks - ähnlich wie gebundene Elektronen im Atom - Orbitale zugeordnet werden können. Es könnte so sein, dass wir auf dem innersten und äußersten jeweils ein d-Quark (negative Ladung) und auf dem mittleren das u-Quark haben. Dann wäre man schon ganz dicht bei der zitierten Arbeit.
Es ist schon noch etwas komplizierter. Ich hatte darüber im Astronews-Forum eine Diskussion. Die drei Farben wurden ja eingeführt, damit drei Quarks im selben Zustand, also alle im innersten Orbital Platz finden.

Aber dennoch sind das Quarkmodell und das Orbitalmodell hilfreich. Man muss nur annehmen, dass die d-Quark-Orbitale eben nicht exakt die gleiche Ladungsverteilung haben wie die u-Quark-Orbitale und schon wird man diese Schalenförmige Ladungsverteilung erhalten.

Hinzu kommt noch, dass das drei-Quark-Bild eh zu naiv ist. Die Bewegungsenergie der Quarks in ihren Orbitalen ist groß genug um sehr viele Gluonen und Quark-Antiquark-Paare zu erzeugen. Deshalb hat man es mit einem ganzen See von Quarks zu tun, in dem die drei Valenzquarks sozusagen nur die ruhenden Inseln sind. Ein großer Teil der gesamten Ladungsverteilung wird von den Seequarks geliefert. Der äußere Saum zum Beispiel wird als Pionen-dominierter Bereich interpretiert.

Die Idee, das Neutron könne ein gebundener Zustand aus Elektron und Proton sein, ist übrigens alt. Das war die naheliegendste Vermutung, nachdem Thomson das Elektron und Rutherford die positive Kernladung entdeckt hatten. Dieses Modell stellte sich aber einfach als nicht haltbar heraus. Zum einen wegen des Neutrinos, das bei Umwandlungen entsteht, zum anderen aber auch, weil die elektrische Kraft nicht zum einen aus Proton und Elektron ein Wasserstoffatom und zum anderen ein Neutron bilden kann. Durch die zahlreichen Streuexperimente, der letzten Jahrzehnte, ist die Funktionsweise der schwachen Wechselwirkung sehr gut bekannt. Ein alternatives Bild vom Neutron müsste sich daran messen.

Gruß,
Joachim
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  #30  
Alt 11.10.07, 11:44
Jogi Jogi ist offline
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Vorschlag:

Im Proton sind seit der Rekombinationsphase ein oder sogar mehrere Positronen als gebundener Zustand vorhanden.
Im Neutron kommt noch ein Elektron hinzu.
Diese Bindung muss man sich natürlich anders vorstellen als die in einem Orbital.
Sie muss wesentlich inniger sein, deshalb vermute ich auch dass eine solche Bindung nur in der Rekombinationsphase zustande gekommen sein kann.

Dies könnte auf elegante Weise die Herkunft des Neutrinos (neutralisiertes Positron) und des Elektrons beim Beta-Zerfall erklären.
Beide werden gleichzeitig freigesetzt, die Ursache liegt in der schwachen WW zwischen einem up- und einem down-Quark, deren Wahrscheinlichkeit von der Ordnungszahl des Elementes abhängt.

Denkbar?
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