Protonen und Positronen

[Lambert]

Hallo Freunde,

sowohl Protonen wie auch Positronen haben eine elektrische Ladung von exakt +e.

Gibt es aus euerer Sicht irgendeinen theoretischen oder experimentellen Anlass, dass vermutet werden kann, dass Positronen sich in Protonen verstecken?

Bin sehr gespannt, was ihr davon hält.

Gruß,
Lambert

[Jogi]

Hi Lambert.

Zitat von Lambert

sowohl Protonen wie auch Positronen haben eine elektrische Ladung von exakt +e.

Gibt es aus euerer Sicht irgendeinen theoretischen oder experimentellen Anlass, dass vermutet werden kann, dass Positronen sich in Protonen verstecken?

In der Tat hab' ich solche Gedanken auch schon gehabt, zuletzt hier:
http://www.quanten.de/forum/showpost...&postcount=646
Textauszug:

Wo kommt nun der Positronstring her?

Da gibt es zwei Möglichkeiten:

Unsere Quarks sind ja alle rechtsdrehend, nur beim down steckt hinten ein Elektron drauf, das die Rotation der Quarksladung blockiert.

Wer sagt uns aber, ob da nicht 'ne ganze Menge Positronen in die Quarksladung gepackt sind?

Zur Erklärung:
Ganz aktuell behandeln wir ja die Betazerfälle.
Beim Beta+Zerfall muss man sich ja fragen dürfen, wo da plötzlich ein Positron herkommt.
Dass ein upQuark seine Elementarladung ersatzlos verliert, erscheint mir eher unwahrscheinlich.
Und die Absorption eines Orbitalelektrons, wie beim K-Einfang, wird ja nicht beobachtet.
Für die Herkunft des Positrons gibt es m. E. nur zwei Möglichkeiten:
Entweder das Quantenvakuum oder die Quarksladung.
In beidem kann sich ein Positron verstecken, wenn auch nicht als relles Positron, so doch als virtuelles.
Durch eine geeignete WW wird dann aus dem virtuellen ein reelles Positron.


Gruß Jogi

[Lambert]

Zitat von Jogi

Hi Lambert.
In der Tat hab' ich solche Gedanken auch schon gehabt, zuletzt hier:
http://www.quanten.de/forum/showpost...&postcount=646
Zur Erklärung:
Ganz aktuell behandeln wir ja die Betazerfälle.
Beim Beta+Zerfall muss man sich ja fragen dürfen, wo da plötzlich ein Positron herkommt.
Dass ein upQuark seine Elementarladung ersatzlos verliert, erscheint mir eher unwahrscheinlich.
Und die Absorption eines Orbitalelektrons, wie beim K-Einfang, wird ja nicht beobachtet.
Für die Herkunft des Positrons gibt es m. E. nur zwei Möglichkeiten:
Entweder das Quantenvakuum oder die Quarksladung.
In beidem kann sich ein Positron verstecken, wenn auch nicht als relles Positron, so doch als virtuelles.
Durch eine geeignete WW wird dann aus dem virtuellen ein reelles Positron.
Gruß Jogi

Hi Jogi,

ich wüsste zwar persönlich nicht, was unter einem virtuellen Positron zu verstehen sei (bin froh dass es im gleichen Satz reell wird ), aber so ähnlich verstehe ich den Vorgang auch. Kann man vielleicht auch theoretisch festmachen dass Neutronen und Protonen eigentlich gleiche Dinger sind, aber - salopp gesagt - quasi unterschiedlich gefangen in "verschieden besetzten Gluonenwolken"? Vielleicht auch wechseln Protonen und Neutronen sich unter Wechselwirkung ständig ab? Verzeihe die schlechte Ausdrucksweise.

Die Idee der Positronen in den Atomkernen (also fast alle Antimaterie, die gesucht wird, würde sich in den Atomkernen aufhalten) entsteht aus einem umgekehrten Entstehungsprozess: zwei Photonen >> ein Elektron + ein Positron. Das Elektron bleibt frei, das Positron wird von besagter Wolke eingefangen und wird Proton. Die Wolke bestünde aus einigen der 8 möglichen Gluonen.

Gruß,
Lambert

[Jogi]

Hi Lambert.

Zitat von Lambert

ich wüsste zwar persönlich nicht, was unter einem virtuellen Positron zu verstehen sei

In unserem Modell ist ein Teilchen dann virtuell, wenn es entweder nur als Welle (auf einem String) oder nur als String (ohne E.-pot.-Welle) präsent ist.
Ein reelles Teilchen besteht bei uns aus dem entsprechenden String (mit definierter Länge und Form) mit der darauf laufenden E.-pot.-Welle.
Wobei die Form des Strings der Welle die typische Signatur verleiht, die bei der Detektion erkannt wird.
Im Falle eines Positronstrings, der in die Quarksladung integriert ist, ist er ja nicht als Positron erkennbar, daher virtuell.
Erst wenn er emittiert wird, und dabei auch eine Welle mitbekommt, kann er dieser Welle auch die typische Signatur verleihen.
Und zum Anderen ist der String die E.-kin., also der Impuls, und somit auch für die Masse verantwortlich.

Ein virtuelles Positron im Quantenvakuum wäre ein Positronstring ohne E.-pot.-Welle.
Die Welle kann dann durch irgendeine WW mit einem anderen String induziert oder "aufgespielt" werden.

Kann man vielleicht auch theoretisch festmachen dass Neutronen und Protonen eigentlich gleiche Dinger sind, aber - salopp gesagt - quasi unterschiedlich gefangen in "verschieden besetzten Gluonenwolken"?

Der Unterschied zwischen Neutronen und Protonen ist tatsächlich nicht riesig, aber doch eindeutig.
Mit den Gluonen hat das aber nichts zu tun, die vermitteln die starke WW (extrem kurze Reichweite), und die Umwandlung von Neutronen in Protonen oder umgekehrt ist eindeutig eine schwache WW, die eine viel größere Reichweite benötigt und auch hat.
Da werden ja elektrische Ladungen getauscht, und so weit raus wirkt die Gluonen-WW nicht, die bleibt auf's Innerste der Nukleonen beschränkt.

Vielleicht auch wechseln Protonen und Neutronen sich unter Wechselwirkung ständig ab?

Na ja, ein Neutron zerfällt zu einem Proton, einem Elektron und einem Antineutrino.
Und ein Proton kann unter bestimmten Umständen zum Neutron werden, aber das ist wohl nicht das, was du meintest.

Die Idee der Positronen in den Atomkernen (also fast alle Antimaterie, die gesucht wird, würde sich in den Atomkernen aufhalten) entsteht aus einem umgekehrten Entstehungsprozess: zwei Photonen >> ein Elektron + ein Positron.
Das Elektron bleibt frei, das Positron wird von besagter Wolke eingefangen und wird Proton.

Eine solch Paarerzeugung ist tatsächlich nichts ungewöhnliches, aber die Entstehung eines (stabilen) Protons ist dabei meines Wissens noch nicht beobachtet worden.
In der Regel werden Positron und Elektron umgehend wieder zu Photonen innihilieren.
Einzig das Elektron hätte eine Chance, sich auf Dauer vom Acker zu machen,
das Positron wird aber ziemlich schnell mit einem anderen Elektron innihilieren,
und damit bleibt die Leptonenzahl erhalten.



Gruß Jogi

[Lambert]

Zitat von Jogi

Hi Lambert.


Eine solch Paarerzeugung ist tatsächlich nichts ungewöhnliches, aber die Entstehung eines (stabilen) Protons ist dabei meines Wissens noch nicht beobachtet worden.
In der Regel werden Positron und Elektron umgehend wieder zu Photonen innihilieren.
Einzig das Elektron hätte eine Chance, sich auf Dauer vom Acker zu machen,
das Positron wird aber ziemlich schnell mit einem anderen Elektron innihilieren,
und damit bleibt die Leptonenzahl erhalten.

Gruß Jogi

Hallo Jogi,

ich kann nicht behaupten, dass ich alles davon verstehe. Deine Erklärung hilft aber sehr.

Ich stelle mir die (speziellen, höchst energetisch-intensiven) Umstände des Urknalls so vor, dass aus Photonen Elektronen und Positronen entstanden. Nach meiner Vorstellung des gestuften Ablaufs der Rauminflation bestanden kurz zuvor die Wolken (excusez le mot) von Bosonen der starken und schwachen WW bereits. In diesem hochenergetischen Chaos vielleicht fand die Stabilisierung der Positronen als Protonen und Neutronen statt.

Ich vermute dass es sehr schwierig sein wird, die Umstände der postulierten Rauminflation experimentell nachzubilden. Vielleicht aus dem Grunde dürfte das Experiment Photon >> Elektron + Positron bisher keine Protonen hervorgebracht haben.

Was meinst Du? Ergibt dieser Ablauf einen Sinn aus heutiger theoretischer Sicht?

Gruß,
Lambert

[Jogi]

Hi Lambert.

Zitat von Lambert

Ich stelle mir die (speziellen, höchst energetisch-intensiven) Umstände des Urknalls so vor, dass aus Photonen Elektronen und Positronen entstanden. Nach meiner Vorstellung des gestuften Ablaufs der Rauminflation bestanden kurz zuvor die Wolken (excusez le mot) von Bosonen der starken und schwachen WW bereits. In diesem hochenergetischen Chaos vielleicht fand die Stabilisierung der Positronen als Protonen und Neutronen statt.

Hm.
Wenn ich mir unsere heutige, stabile Materie so anschaue, halte ich das eher für unwahrscheinlich.
Würden Protonen und Neutronen nur aus zusammengepappten Positronen bestehen, wäre es mit der Stabilität nicht weit her.
Elektronen hätten dann als solche auch nicht lange überlebt, sie hätten mit den Positronen zerstrahlen müssen, siehe auch hier:
http://de.wikipedia.org/wiki/Positronium
Wenn es je einen deutlichen Überschuss an Positronen in der Urknallsituation gegeben haben sollte, hielte ich es für notwendig, die Positronen "wegzufangen", bevor sie mit allen Elektronen innihilieren konnten.
Einen geeigneten Mechanismus hierfür bieten die Quarks während ihrer Entstehung.

Ich vermute dass es sehr schwierig sein wird, die Umstände der postulierten Rauminflation experimentell nachzubilden.

Abwarten.
Vielleicht reicht die Leistung des LHC aus, um einen Urknall "en Miniature" zu reproduzieren.
Ich sehe das mit der Rauminflation als unproblematisch, ich hab' dazu halt meine eigene Interpretation.

Vielleicht aus dem Grunde dürfte das Experiment Photon >> Elektron + Positron bisher keine Protonen hervorgebracht haben.

Ich hab' extra "stabile" in Klammern geschrieben, weil man mit entsprechend hohen Energien durchaus Protonen (und auch Antiprotonen) zusammenschustern kann, aber die halten eben nicht lange und zerfallen in ziemlich gut bekannten Kanälen, wenn ich mich nicht täusche.

Vielleicht kann hierzu Uli mal was sagen, der kennt sich da viel besser aus.


Gruß Jogi

[Lambert]

Zitat von Jogi

Hi Lambert.

Hm.

Würden Protonen und Neutronen nur aus zusammengepappten Positronen bestehen, wäre es mit der Stabilität nicht weit her.

Hi Jogi,

ja, nicht nur aus Positronen natürlich sondern aus Positronen mit entsprechend stabiler Abschirmung.

Zitat von Jogi

Elektronen hätten dann als solche auch nicht lange überlebt, sie hätten mit den Positronen zerstrahlen müssen, siehe auch hier:
http://de.wikipedia.org/wiki/Positronium
Wenn es je einen deutlichen Überschuss an Positronen in der Urknallsituation gegeben haben sollte, hielte ich es für notwendig, die Positronen "wegzufangen", bevor sie mit allen Elektronen innihilieren konnten.

nein, ich gehe nicht von einem Überschuß an Positronen noch an Elektronen aus. Sie müssten die gleichen Anzahlen besitzen. Ich meine nur, dass das Äquivalent der Elektronen an Positronen sich in den Atomkernen befindet.

Zitat von Jogi

Einen geeigneten Mechanismus hierfür bieten die Quarks während ihrer Entstehung.

Ok, falls die Experimente die Zerstörung von Protonen und schlussendlich von Quarks herbeiführen, was ja die Absicht ist, und falls diese als Bausteine solche stabilen Positronen innehaben, so werden diese bei jeder gelungenen Kollision ans Tageslich kommen müssen. Ich sehe eher Elektronen und Positronen als elementar an als Quarks.

Zitat von Jogi

Ich hab' extra "stabile" in Klammern geschrieben, weil man mit entsprechend hohen Energien durchaus Protonen (und auch Antiprotonen) zusammenschustern kann, aber die halten eben nicht lange und zerfallen in ziemlich gut bekannten Kanälen, wenn ich mich nicht täusche.

Vielleicht kann hierzu Uli mal was sagen, der kennt sich da viel besser aus.

Ein Proton und ein Antiproton zerfallen nach Wiki in freie pi-mesonen. Diese sind aus Quarks zusammengestellt. Das Versteckspiel der Positronen scheint mir deswegen immer noch möglich. Aber vielleicht sehe ich das zu einfach.

Die einzige Stelle im Urknall, wo ich sehe, dass Teilchen mit Ladung +e und -e in gleichen Mengen entstehen, ist bei der Photonenkollision. Wenn ich nun dazu noch in der Natur solche +e Teilchen als Protonen finde, kann ich mir kaum anders orientieren, als dass dort die Positronen sich befinden. Aber vielleicht sehe ich das viel zu simplistisch. Bin gespannt, ob Uli etwas dazu sagen will.

Gruß,
Lambert

[uwebus]

Hallo Lambert,
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Die einzige Stelle im Urknall, wo ich sehe, dass Teilchen mit Ladung +e und -e in gleichen Mengen entstehen, ....
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Was ich nicht verstehe ist, daß niemand Spin und Ladung in einen Zusammenhang stellt. Z.B. Spin links = e+, Spin rechts = e-, damit lassen sich ganz einfach ein Wasserstoffatom und ein Wasserstoffmolekül sowie virtuelle Teilchen erklären, wobei die Werte fast genau mit den empirischen Werten der Physik übereinstimmen, wie ich das in meiner HP zeige. Warum eigentlich immer kompliziert, wenn es auch einfach geht?

Gruß

[Lambert]

Zitat von uwebus

Hallo Lambert,
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Die einzige Stelle im Urknall, wo ich sehe, dass Teilchen mit Ladung +e und -e in gleichen Mengen entstehen, ....
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Was ich nicht verstehe ist, daß niemand Spin und Ladung in einen Zusammenhang stellt. Z.B. Spin links = e+, Spin rechts = e-, damit lassen sich ganz einfach ein Wasserstoffatom und ein Wasserstoffmolekül sowie virtuelle Teilchen erklären, wobei die Werte fast genau mit den empirischen Werten der Physik übereinstimmen, wie ich das in meiner HP zeige. Warum eigentlich immer kompliziert, wenn es auch einfach geht?

Gruß

Hallo uwebus,

ich hoffe, dass wir das noch mal ausarbeiten können. Was Du einfach nennst, hat noch kein Mensch verstanden.

Übrigens: siehst Du die Positronen auch in den Atomkernen?

Gruß,
Lambert

[uwebus]

Hallo Lambert,
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Was Du einfach nennst, hat noch kein Mensch verstanden.
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Das wird auch niemand verstehen, solange Physiker sich weigern, Vakuum als aktives Element in ihre Überlegungen einzubeziehen und abgehen von ihrem Glauben an unendliche Feldgrößen.

Das Hauptproblem liegt m.E. im Begriff "Feld" der Physik, hier wird nicht ein physisches Objekt betrachtet, sondern ein mathematisches Konstrukt erstellt, wobei man Gravitation und Elektromagnetismus einzeln behandelt und so tut, als könne man diese Phänomene trennen. Ein physisches Feld ist ein Perpetuum mobile, wer das nicht akzeptiert, sollte im Vatikan nachfragen, warum sich das Universum ständig verändert.

Erst wenn man sich daran gewöhnt, das Universum als (unendliche) Summe endlicher Felder zu betrachten, wird die Entstehung der Teilchenoszillation und des Teilchenspins verständlich. Aber das kostet dann auch den Urknall, denn ein Perpetuum mobile läßt sich nicht anhalten, auch nicht rückwirkend.

Und Elektron-Positron ist einfach gegenläufiger Spin zweier gleich schwerer Teilchen. Ich bin da zu wenig informiert, aber in einem Atom sollen sich doch immer zwei Elektronen mit gegenläufigem Spin zusammentun; ist das tatsächlich so, dann koppeln die in der in meiner HP gezeigten Art, d.h. es ist immer ein Positron und ein Elektron, die da zusammenwirken. Und bei den Kernbausteinen dürfte das ähnlich sein, auch hier werden gegenläufige Spin koppeln, so daß in einem mehrschaligen Atom in etwa dynamisches Gleichgewicht herrscht, sonst würde der Laden auseinanderfliegen. Man kann doch Positronen erzeugen, wie, weiß ich nicht. Die Dinger müssen ja vorhanden sein, die kann man nicht aus dem Ärmel schütteln, also dürften sie doch Bestandteile der Materie sein, und dies nicht zu knapp.

Ich bin noch lange nicht so weit, mir hier konkrete Vorstellungen zu machen, aber eines scheint zu funktionieren, das ARCHE-Modell, darauf aufbauend versuche ich mich Schritt für Schritt vorwärts zu kämpfen. Wie schon gesagt, ich will ja nicht Physiker werden, sondern mir das Universum erklären unter Einschluß von Begründungen, welche Physikern grundsätzlich am Hut vorbeigehen, weil sie keine Warum-Fragen stellen.

Gruß