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Was ist Licht?

Thema erstellt von Henry 
Beiträge: 2.420, Mitglied seit 17 Jahren
Stueps schrieb in Beitrag Nr. 1860-60:
Kannst du mir ganz kurz noch Feedback zu meinem Beitrag-Nr. 1860-40 geben, und zwar dahingehend, ob ich deine Idee richtig verstanden habe?
Hallo Stueps, mal sehen, ob ich dich richtig verstanden habe ;-)
Zitat:
Der Punkt P ist also ein zeitlicher Spiegel. Ich nehme an, man kann ihn als Ereignis in der Raumzeit betrachten. Das auf den Spiegel zulaufende Elektron wird also an P reflektiert (Einfallswinkel gleich Ausfallswinkel) und läuft nun als Positron in die Vergangenheit zurück.
Ja, so habe ich es gemeint.
Zitat:
Das Positron tut es dem Elektron auf entgegengesetztem Wege nach - es wird an Punkt P auch gespiegelt, und läuft nun als Elektron in die Vergangenheit zurück.
Aus der Sicht des Beobachters gibt es nur ein Teilchen, das Elektron. Das Positron ist das (in der Zeit rückläufige) Elektron nach der Spiegelung. Sicher, man könnte es auch anders herum sehen (dann gäbe es in Wahrheit kein Elektron sondern nur ein Positron), aber das Besondere ist in beiden Fällen, dass beide Teilchen in Wahrheit ein und dasselbe Teilchen sind…
Zitat:
(Ich sehe zumindest, dass die Energieerhaltung bei diesem Gesamtprozess nicht verletzt wird.)
Hier muss man zugestehen, dass das Energieäquivalent des gebildeten Photons ja dem von zwei Teilchen (Elektron + Positron) entspricht. Ist dein „Polektron“ in Wahrheit also nur ein Teilchen, so müsste es eben die doppelte Energie besitzen, als bislang (z.B. für ein alleiniges Elektron oder ein alleiniges Positron) angenommen.
Zitat:
Wenn sich das Polektron aus der Vergangenheit kommend in Raumzeitpunkt P spiegelt, und wieder in die Vergangenheit zurückläuft, heißt das dann nicht umgekehrt, dass auch die beiden zugehörigen Photonen aus der Zukunft auf Raumzeitpunkt P zulaufen, und sich nach Spiegelung auch wieder dorthin verabschieden?
Hier würde ich ehen zu der Sichweise tendieren, dass für ein Photon keine Zeit vergeht. Das Photon verhält sich also i.S. der +/- zeitlichen Überlagerung neutral. Aus Sicht eines Beobachters bewegt sich das Photon vom Anihilisationspunkt aus 100%ig (d.h. mit v=c) ausschließlich im Raum und nicht mehr in der Zeit.
Zitat:
Wäre P dann nicht unsere wahrnehmbare, gewohnte Gegenwart (mit einer einzigen Zeitrichtung)?
P ist weder Gegenwart, noch hat P eine Zeitrichtung, denn P ist ein Raumzeitpunkt. (wie ich lernte, können Punkte weder absolut noch relativ sein - und sicherlich haben sie auch keine Zeitrichtung oder Gegenwart ;-) Aber: Ausgehend von diesem Punkt kann man sich entweder im Raum oder in der Zeit oder in einem „Gemisch“ der beiden irgendwohin bewegen. Teilchen bewegen sich überwiegend in der Zeit und nur in geringem Maße (d.h. mit gegenüber c vergleichsweise geringer Geschwindigkeit) im Raum. Das Photon bewegt sich dagegen ausschließlich im Raum.
Zitat:
Was ist mit Prozessen, an denen die schwache Wechselwirkung beteiligt ist? Der von dir geschilderte Vorgang setzt die Gültigkeit des CPT-Theorems voraus. Die schwache Wechselwirkung verletzt jedoch die dort geforderten Symmetrien, so z.B. die Zeitsymmetrie.
Bei der schwachen Wechselwirkung geht es soweit ich weiß u.a. um den ß-Zerfall; hier zerfällt bspw. ein Neutron in ein Proton und ein Elektron. Dieser Vorgang ist m.E. nicht mit dem vergleichbar, was wir oben besprochen haben, da er bereits, was die Massen der beiden Teilchen anbelangt, unsymmetrisch abläuft. Ansonsten habe ich mir ehrlich gesagt bislang noch keine besonderen Gedanken darüber gemacht, ob hier irgendetwas im Widerspruch zu unseren obigen Annahmen stehen könnte. Hättest du einen konkreten Einwand?
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Hallo Claus,

da ich zur Zeit krank darniederliege und darbe (Mitleidsbekundungen dürfen hier anschließend platziert werden), habe ich genug Zeit, über deine These nachzudenken - was für ein Luxus!
Und bei mir ist soeben der Knoten geplatzt - ich hatte dich mal wieder falsch verstanden. Aber nun hab ich´s!

Zur Energieerhaltung: Die könnte ja ein echtes Problem sein, denn bei der Paarvernichtung entstehen ja nun einmal (im betrachteten Idealfall) zwei Photonen mit insgesamt der doppelten Energie des betrachteten Elektrons. Ich sehe im Moment nur eine (zugegebenermaßen wahrscheinlich hirnrissige) Auflösung: Es gibt bei der Paarvernichtung auch nur ein Photon, welches dann eben auch an P gespiegelt wird, zu seinem eigenen Antiteilchen wird, und nun ebenso wie das Positron in der Zeit zurückläuft. Da das Photon sein eigenes Antiteilchen ist, sind beide beobachteten Photonen voneinander ununterscheidbar.
Dies hat den Vorteil, dass die Spiegelung nun perfekt ist.

Ich sehe nun ein, dass P nicht unsere Gegenwart sein kann, das war Quatsch.

Zur schwachen Wechselwirkung: Einen konkreten Einwand habe ich im Moment nicht. Das Elektron gehorcht unter anderem der schwachen Wechselwirkung, wie auch andere Teilchen. Ich könnte mir nun "Spiegelungs"-Prozesse vorstellen (bei welchem Teilchen auch immer), wo aufgrund der s.W. Symmetrien verletzt werden.
Ich versuche also gerade, deine Idee der Spiegelung zu verallgemeinern und suche Prozesse, die aufgrund der s.W. nicht als Spiegelung angesehen werden können, obwohl dies vielleicht sonst als Erklärung perfekt funktionieren könnte. Deshalb schrieb ich vor die Frage auch das Wort "Weiterführend".

So, nun ein Käffchen, bei dem ich weiter über deine These nachdenken kann. :-)
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Zum Thema Rücklauf in der Zeit von Antiteilchen habe ich noch ein Verstandnisproblem.


Nehmen wir an zum Zeitpunkt T=10 (Einheit ist unwichtig) entsteht ein Antiteilchen, das in der Zeit zurückläuft.

Es würde, mal angenommen, bei T=0 wieder zum "normalen" Teilchen.

Nun haben wir T=0 passiert, und weisen das Teilchen bei T=4 experimentell nach. Dann würde das Teilchen ja den Zeitpunkt T=0 niemals erreichen, was aber definitiv passiert ist. Somit hätten wir ein zeitliches Paradoxum geschaffen.
Nun wiederholen wir das Experiment und weisen das selbe Teilchen bei T=8 wieder nach.
Die Wahrscheinlichkeit genau das selbe Teichen zu erwischen ist zwar unendlich klein, aber nicht 0.
Wenn wir aber das Teilchen bei T=8 "erwischen" dann könnten wir es ja bei T=4 niemals gemessen haben, was aber unsere Aufzeichnungen bestätigen und bei T=0 wäre es auch niemals wieder zum "normalen" Teilchen geworden.
Wir haben quasi in den Zeitablauf eingegriffen und ein Paradoxum, wenn auch "nur" auf Teilchenebene erschaffen.

Hierbei muss es ja nicht einmal ein Experiment sein, wass den zeitlichen "Rücklauf" des Teilchens verändert.
Wir wissen, das Ereignisse auf Quantenebene sich nie vorhersagen lassen.
Wenn das Antiteilchen bei T=10 "startet" und bei T=0 endet, was nachweislich ja tatsächlich passiert ist, so könnte ein Quantenmechanisches Ereignis bei T=5 das Teilchen "treffen" und somit seine Existenz bei T=0 zu nichte machen.
Da Qantenmechanische Ereignisse im Universum bekanntlich deutlich öffter vorkommen, als menschliche Experimente, ist die Wahrscheinlichkeit, dass die "Lebensdauer" eines Antiteilchens in einem Paradoxum endet, jederzeit gegeben.

Stueps schrieb in Beitrag Nr. 1860-62:
da ich zur Zeit krank darniederliege und darbe

Steck uns bitte nicht an, Du weisst ja, dass Viren auch durch Computer übertragen werden.
Ich lass, nachdem ich das gelesen habe, erst mal meinen Antivir durchlaufen. :-)


Ich wünsche dir jedenfalls gute Besserung.

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Der Erfahrene erkennt, dass er nicht alle Probleme lösen kann
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Beitrag zuletzt bearbeitet von Hans-m am 07.01.2012 um 12:54 Uhr.
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Hans-m schrieb in Beitrag Nr. 1860-63:
Steck uns bitte nicht an, Du weisst ja, dass Viren auch durch Computer übertragen werden.
Ich lass, nachdem ich das gelesen habe, erst mal meinen Antivir durchlaufen. :-)


Ich wünsche dir jedenfalls gute Besserung.

Hallo Hans,

vielen Dank!
Ich möchte noch anmerken, dass gegen diese Art von Viren, die ich mir eingefangen habe (diesmal augenscheinlich ein ganz besonders fieses Rudel, das sich richtig Mühe gibt), das Programm Antivir nix nützt:
Ich benutze es auch, und ich sehe ja, was ich davon habe ;-).

Bitte sei nicht böse, dass ich auf den Rest deines Beitrages erst einmal nicht eingehe. Ich weiß, was du fragen und aussagen willst. Aber das aufzuklären, ist echt eine komplizierte und endlose Geschichte. Wir hatten ähnliche Diskussionen schon an anderen Stellen, hier könntest du auch entsprechende Antworten finden.
Vielleicht kann mir ja mal jemand helfen, entsprechende Threads, die Hans weiterbringen, herauszusuchen.

(Vielleicht der Thread "Informationsübertragung mittels Quantenverschränkung" oder die Threads, die diesen veranlasst hatten? Ich weiß es nicht mehr...)

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Beitrag zuletzt bearbeitet von Stueps am 07.01.2012 um 13:48 Uhr.
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Hallo Claus,
Zitat:
P ist weder Gegenwart, noch hat P eine Zeitrichtung, denn P ist ein Raumzeitpunkt. (wie ich lernte, können Punkte weder absolut noch relativ sein - und sicherlich haben sie auch keine Zeitrichtung oder Gegenwart ;-) Aber: Ausgehend von diesem Punkt kann man sich entweder im Raum oder in der Zeit oder in einem „Gemisch“ der beiden irgendwohin bewegen. Teilchen bewegen sich überwiegend in der Zeit und nur in geringem Maße (d.h. mit gegenüber c vergleichsweise geringer Geschwindigkeit) im Raum. Das Photon bewegt sich dagegen ausschließlich im Raum.
Du trennst den Raum und die Zeit. Es ist m. E. unzulässig. Man kann sich nicht ausschließlich in Raum oder in der Zeit bewegen. Vor allem vermisse ich hier die Hilfestellung zum Verständnis der rücklaufenden Zeit. Wenn man sich bewegt, dann auch die Zeit kommt zur Geltung. Ich denke, dass Problem ist, dass du zu viel verankert in klassischen Vorstellungen bist.
Zitat:
Aus der Sicht des Beobachters gibt es nur ein Teilchen, das Elektron. Das Positron ist das (in der Zeit rückläufige) Elektron nach der Spiegelung. Sicher, man könnte es auch anders herum sehen (dann gäbe es in Wahrheit kein Elektron sondern nur ein Positron), aber das Besondere ist in beiden Fällen, dass beide Teilchen in Wahrheit ein und dasselbe Teilchen sind…
Es stört mich hier „die Sicht des Beobachters“. Wenn wir gehen davon aus, dass die Naturgesetze ohne menschlicher Wahrnehmung gültig sind, dann die Teilchen vollkommen symmetrisch sein müssen. Der Beobachter kann nicht wählen, dass dieses Teilchen gibt, andere ist eine Spiegelung – also nicht real. Aus seiner Sicht sind beide absolut gleichwertig, außer der Umtausch „der Händigkeit“, hier – der Zeitrichtung.

Ich denke jede Analogie, auch des Spiegels, nur bis zum gewissen Punkt das Geschehen zu verstehen hilft. Ich finde die Spiegelung treffend, weil es die Spiegelung der Merkmale, z. B. dem Tausch der führenden Hand (linke wird zu rechte und umgekehrt) bei sonst gleichen Eigenschaften wiedergibt. Nicht jedoch daran, dass es gibt ein real existierendes Objekt mit seinem unrealen Spiegelung.

Hier taucht noch nächstes Problem. Was ist real: was existiert, was gespiegelt wird? Wir haben gelernt, dass jedes Teilchen ist eine Möglichkeitswelle, die alle mögliche, bzw. potentielle Äußerungen des Teilchen beinhaltet, allerdings mit verschiedenen Wahrscheinlichkeiten. Das Teilchen existiert in klassischen Sinn vor einer Wechselwirkung nicht. Auch in diesen Möglichkeiten gibt es die, mit dem zeitlichen Rücklauf. Es ist auch in Experimenten nachgewiesen. Z.B. in Doppelspaltexperiment, wenn dicht hinter dem Spalt würde ein Detektor platziert, der für das Photon (oder Elektron) „unsichtbar“ ist. Trotzdem verhielt sich dann das Teilchen als Teilchen, nicht als eine Welle. Es bedeutet (nicht meine Auslegung!), dass ein Photon, der schon durch die Spalten als Welle sich schon durchdringen begann, jedoch noch nicht ganz passierte, könnte das – noch nicht voll geschehene! - Ereignis rückabwickeln und nun als Ganze einen Spalt wählen.

Vielmehr ist es so, dass ein Teilchen selbst die Umwelt beobachtet (ich favorisiere mehr den Begriff Deuten) und entschließt sich zu einer Wechselwirkung. Ich denke gerade hier muss man den Schlüssel für den Zeitpfahl suchen.

Gruß

Beitrag zuletzt bearbeitet von Irena am 07.01.2012 um 16:32 Uhr.
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Hallo Hans-m,

habe versucht, deinem Gedankengang zu folgen, kann aber keinen Widerspruch finden:
Hans-m schrieb in Beitrag Nr. 1860-63:
Nehmen wir an zum Zeitpunkt T=10 (Einheit ist unwichtig) entsteht ein Antiteilchen, das in der Zeit zurückläuft.

Es würde, mal angenommen, bei T=0 wieder zum "normalen" Teilchen.

Nun haben wir T=0 passiert, und weisen das Teilchen bei T=4 experimentell nach. Dann würde das Teilchen ja den Zeitpunkt T=0 niemals erreichen, was aber definitiv passiert ist.
Bei dem von dir beschriebenen Szenario würde ein Beobachter zum Zeitpunkt T=0 feststellen, dass aus einem hochenergetischen Photon zwei Teilchen entstehen - ein normales und ein Antiteilchen.

Zu jedem Zeitpunkt nach T=0 (sei es T=4, T=8 oder was auch immer) können wir dieses Teilchen dann nachweisen. Sooft wir wollen. Solange es existiert.
Zitat:
Wenn das Antiteilchen bei T=10 "startet" und bei T=0 endet, was nachweislich ja tatsächlich passiert ist, so könnte ein Quantenmechanisches Ereignis bei T=5 das Teilchen "treffen" und somit seine Existenz bei T=0 zu nichte machen.
Nein. Das könnte nicht geschehen.

Denn wenn es bei T=5 vernichtet werden würde, so könnte es später, (d.h. bei T=10) nicht starten ;-)

Man muss sich Folgendes vergegenwärtigen: Aus der Sicht desjenigen, der die Paarbildung bei T=0 beobachtet, kann bis zum Zeitpunkt T=5 noch alles geschehen (also auch die Vernichtung des Antiteilchens). Aus der Sicht des Antiteilchens kann dies allerdings nicht geschehen, weil es ja bereits weiß, dass es zum Zeitpunkt T=10 noch (bzw. schon) existiert. Für das Antiteilchen ist die Zukunft bis zum Zeitpunkt T=10 bereits festgelegt. Für den Beobachter bei T=0 dagegen nicht. Das ist allerdings kein Widerspruch, denn das Antiteilchen kann zum Zeitpunkt T=10 keine Botschaft über diese Tatsache (dass es bereits bzw. schon existiert) in die Vergangenheit senden.

Alles was der Beobachter zum Zeitpunkt T=0 weiß ist, dass wenn das Antiteilchen später (d.h. zum Zeitpunkt T=10) noch existieren wird, dass es dann zum Teitpunkt T=5 nicht vernichtet werden wird.
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Hallo Irena,

Claus schrieb in Beitrag Nr. 1860-61:
Ausgehend von diesem Punkt kann man sich entweder im Raum oder in der Zeit oder in einem „Gemisch“ der beiden irgendwohin bewegen. Teilchen bewegen sich überwiegend in der Zeit und nur in geringem Maße (d.h. mit gegenüber c vergleichsweise geringer Geschwindigkeit) im Raum. Das Photon bewegt sich dagegen ausschließlich im Raum.

Zitat:
Du trennst den Raum und die Zeit. Es ist m. E. unzulässig. Man kann sich nicht ausschließlich in Raum oder in der Zeit bewegen. Vor allem vermisse ich hier die Hilfestellung zum Verständnis der rücklaufenden Zeit. Wenn man sich bewegt, dann auch die Zeit kommt zur Geltung. Ich denke, dass Problem ist, dass du zu viel verankert in klassischen Vorstellungen bist.

ich denke nicht, dass Claus mit seinen Äußerungen in klassischen Vorstellungen verankert ist.
Seine Formulierung von Bewegung in Raum und Zeit stammt meines Wissens von Lee Smollin.
Es heißt, alles bewegt sich immer mit c, wobei c sich aus Bewegung in Raum und Zeit zusammensetzt. Ruhemassebehaftete Materie bewegt sich verhältnismäßig vorwiegend durch die Zeit und im geringeren Maße durch den Raum. Nur Ruhemasselose Materie wie Licht bzw. Photonen bewegen sich ausschließlich durch den Raum, darum messen wir für das Licht immer c, da wir unter Bewegung im Alltag immer Bewegung durch den Raum verstehen und diese auch messen.
Dabei ist natürlich zu beachten, dass das "Gemisch" wie Claus es nennt, also das Verhältnis von Bewegung durch Raum und Zeit relativ ist. Es gilt also in jedem Fall das Relativitätsprinzip, nur im Falle des Lichtes nicht. Es bewegt sich wie gesagt nur durch den Raum.
Diese Darstellungsweise hat den Vorteil, dass damit die Zeitdilatation besser verstanden werden kann:
Zu mir bewegte Uhren bewegen sich mehr im Raum und somit weniger durch die Zeit und gehen von meinem Standpunkt aus gesehen langsamer.

Lediglich die Formulierung von Claus, man bewege sich entweder im Raum oder in der Zeit oder in einem „Gemisch“ ist nicht ganz korrekt. Mit Ausnahme des Lichtes bewegt man sich immer "in einem Gemisch" oder, je nach Beobachter, nur in der Zeit aber nie nur im Raum.

Sorry, das hat alles nichts mit dem Thema zu tun und ist wohl auch ein wenig weit ausgeholt, aber ich war über deine Bemerkung, Irena, Claus sei der klassischen Vorstellung erlegen, gestolpert. Das wollte ich nicht so stehenlassen.

mfg okotombrok
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Hallo Hans-m,

Hans-m schrieb in Beitrag Nr. 1860-63:
an Stueps,
Steck uns bitte nicht an, Du weisst ja, dass Viren auch durch Computer übertragen werden.
Ich lass, nachdem ich das gelesen habe, erst mal meinen Antivir durchlaufen. :-)

ja ja, ich weiß schon warum ich mit einem Apple-Computer arbeite! Da kann mir nichts passieren :-)

@Stueps
von mir natürlich auch gute Besserung!
Ich weiß ja nicht wo du wohnst, aber hier ist gerade eine ganz üble Grippe im Umlauf :-(

mfg okotombrok
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Vielen Dank, Okotombrok!
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Hallo, Okotombrok,

vielen Dank für deinen Zuspruch. Ich denke, du hast es erläuternd genau so dargestellt, wie ich es gemeint habe.
Okotombrok schrieb in Beitrag Nr. 1860-67:
Lediglich die Formulierung von Claus, man bewege sich entweder im Raum oder in der Zeit oder in einem „Gemisch“ ist nicht ganz korrekt. Mit Ausnahme des Lichtes bewegt man sich immer "in einem Gemisch" oder, je nach Beobachter, nur in der Zeit aber nie nur im Raum.
Ups - da habe ich wohl unter dem Begriff "man" auch das Licht einbezogen... nicht weil ich mir vorstellen könnte, ein Photon zu sein... ;-) ...aber vielleicht stellen wir ja eines Tages fest, dass auch wir, als massebehaftete Körper, in gewisser Weise (z.B. was unsere Bewegung durch die Zeit betrifft, wenn wir zu ruhen meinen) den "Lichtquanten" ähnlich sind - nur irgendwie aus einer anderen Perspektive heraus betrachtet.
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Claus schrieb in Beitrag Nr. 1860-66:
Bei dem von dir beschriebenen Szenario würde ein Beobachter zum Zeitpunkt T=0 feststellen, dass aus einem hochenergetischen Photon zwei Teilchen entstehen - ein normales und ein Antiteilchen.

Nein, umgekehrt
Das Antiteilchen entsteht bei T=10, wie ich in meinem Beitrag bereits erwähnt, und nicht bei T=0, bei T=0 endet seine Existenz
Zitat:
Zu jedem Zeitpunkt nach T=0 (sei es T=4, T=8 oder was auch immer) können wir dieses Teilchen dann nachweisen. Sooft wir wollen. Solange es existiert.
Da gebe ich Dir Recht, aber wenn wir es bei T=4 nachweisen, so ist es bei T=0 nicht mehr exitend, weil es ja in der Zeit rückwärts läuft, und wir es mit unserer Messung "kaputt machen"
Wir können es zwischen T=0 und T=10 so oft messen, wie wir wir wollen. Jedoch ist mit jeder erfolgten Messung die vorangegangene zum Paradoxum geworden.

Zitat:
Denn wenn es bei T=5 vernichtet werden würde, so könnte es später, (d.h. bei T=10) nicht starten ;-)
Du vergisst den zeitlichen Rückwärtslauf des Teilchens.
Es wird bei T=10 "geboren" und endet bei T=0.
Für das Teilchen ist, z.B wenn es bei T=4 angekommen ist, alles zwischen T=4 und T=10 bereits geschehen und alles zwischen T=4 und T=0 steht ihm noch bevor.
Zitat:
Man muss sich Folgendes vergegenwärtigen: Aus der Sicht desjenigen, der die Paarbildung bei T=0 beobachtet, kann bis zum Zeitpunkt T=5 noch alles geschehen (also auch die Vernichtung des Antiteilchens). Aus der Sicht des Antiteilchens kann dies allerdings nicht geschehen, weil es ja bereits weiß, dass es zum Zeitpunkt T=10 noch (bzw. schon) existiert. Für das Antiteilchen ist die Zukunft bis zum Zeitpunkt T=10 bereits festgelegt. Für den Beobachter bei T=0 dagegen nicht. Das ist allerdings kein Widerspruch, denn das Antiteilchen kann zum Zeitpunkt T=10 keine Botschaft über diese Tatsache (dass es bereits bzw. schon existiert) in die Vergangenheit senden.

Alles was der Beobachter zum Zeitpunkt T=0 weiß ist, dass wenn das Antiteilchen später (d.h. zum Zeitpunkt T=10) noch existieren wird, dass es dann zum Teitpunkt T=5 nicht vernichtet werden wird.

NEIN
Der Beobachter weiss, dass das Teilchen bei T=0 existiert, er weiss aber nicht, ob es bei T=5, T=10 oder T=100 ensteht, da es über sein Alter keine Information mitführt.
Er kann es bei T=4 erneut nachweisen, aber mit dieser Messung bewirkt er, dass es bei T=0 nicht mehr (aus Sicht des Teilchens) oder noch nicht(aus Sicht des Beobachters) existiert.
Er kann es zwischen T=0 und T=10 so oft nachweisen, wie er will, aber jede Messung macht die vorangegangene zum Paradoxum, wie ich schon zuvor erwähnte.
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Hallo Okotombrok,

ja, es war keine treffende Bezeichnung. Letzendlich sind wir alle in klassischen Vorstellungen verankert. Wir sind in der Rolle des Kindes, dem wird gelbe Kugel und gelber Kub (klassische Vorstellung) gezeigt und erklärt, dass das Neue hat etwas von beiden. Wir - Erwachsene - wissen, dass es um Farbe Gelb geht. Jedoch das Kind muss es noch rausfinden. Es muss den Bezug der roten und grünen Farbe entdecken, um es um dem Deckbegriff Farbe einordnen zu können.
Aber schon auf erste Suche des Zusammenhangs kann man falsche Weg einschlagen. Z.B. durch Einordnung der Beiden unter Deckbegriff "geometrische Formen".

Zitat:
Es heißt, alles bewegt sich immer mit c, wobei c sich aus Bewegung in Raum und Zeit zusammensetzt. Ruhemassebehaftete Materie bewegt sich verhältnismäßig vorwiegend durch die Zeit und im geringeren Maße durch den Raum. Nur Ruhemasselose Materie wie Licht bzw. Photonen bewegen sich ausschließlich durch den Raum, darum messen wir für das Licht immer c, da wir unter Bewegung im Alltag immer Bewegung durch den Raum verstehen und diese auch messen.
Dabei ist natürlich zu beachten, dass das "Gemisch" wie Claus es nennt, also das Verhältnis von Bewegung durch Raum und Zeit relativ ist. Es gilt also in jedem Fall das Relativitätsprinzip, nur im Falle des Lichtes nicht. Es bewegt sich wie gesagt nur durch den Raum.
Diese Darstellungsweise hat den Vorteil, dass damit die Zeitdilatation besser verstanden werden kann:
Zu mir bewegte Uhren bewegen sich mehr im Raum und somit weniger durch die Zeit und gehen von meinem Standpunkt aus gesehen langsamer.

Lediglich die Formulierung von Claus, man bewege sich entweder im Raum oder in der Zeit oder in einem „Gemisch“ ist nicht ganz korrekt. Mit Ausnahme des Lichtes bewegt man sich immer "in einem Gemisch" oder, je nach Beobachter, nur in der Zeit aber nie nur im Raum.
meine klassische Verankerung verbietet über die Bewegung mit dem Ausschluß der Zeit sprechen. Die Raumzeit gibt immer nur ein Doppelpack. Auch meine "ästetische" Vorstellung verlangt dann nach einer Symmetrie. Dann müsste die Möglichkeit sein, die Zeit verlaufen zu lassen ohne Einspruch auf den der Raum.
DAs Stillstehen der Zeit aus der Perspektive des Photons löse ich folgendeweise: ein Photon wird in dem Raum in gewisse Weise aufgelöst. Aus seiner Perspektive ist es der (angeregte) Raum selbst. DAdurch erhielt er die Fähigkeit zur allen in dem Raum mit der gleiche Geschwindigkeit annähern, bzw. entfernen. Da das Photon gleicht sich dem Raum, kann ich nicht behaupten, dass es - aus seiner Perspektive - in dem Raum bewegt sich. Für mich entsteht da ein Widerspruch. Es bewegt sich nur aus der Perspektive der Außenstehenden.

Gruß

Beitrag zuletzt bearbeitet von Irena am 09.01.2012 um 10:55 Uhr.
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Beiträge: 1.503, Mitglied seit 17 Jahren
HAllo Claus,

meines Wissens gibt es keine Bevorzugung eines Teilchens (etwa wie Original) in Bezug auf das Antiteilchen (etwa ein Spiegelbild). Oder habe ich was falsch verstanden in deiner Ausführung? und du will nicht ein von der Teilchen als bestimmendes Teilchen (dem der Spiegelbild "folgt") annehmen?

Gruß

Beitrag zuletzt bearbeitet von Irena am 09.01.2012 um 10:51 Uhr.
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Zitat:
Okotombrok schrieb in Beitrag Nr. 1860-55:
Hallo Henry,

Henry schrieb in Beitrag Nr. 1860-49:
Das Plancksche Wirkungsquantum ist eine mathematische Größe, das hatten wir doch schon. E=hxf, und schon haben wir den Wert für ein reales Teilchen (entsprechende Zahlen eingesetzt, ist klar), und h ist das Wirkungsquantum.

ja, das hatten wir schon, aber scheinbar noch nicht geklärt.
Eine rein mathematische Größe hat keine Einheit. Eine Wirkung ist eine physikalische Größe mit der Einheit Js. Energie mal Zeit.
Planck\\\\'sches Wirkungsquantum ist eine Konstante wie z. B. die Lichtgeschwindigkeit c. Willst du behauppten c sei eine mathematische und keine physikalische Größe? Doch wohl nicht.
Das halte ich tatsächlich für Haarspalterei, aber bitte,
siehe dort:

http://de.wikipedia.org/wiki/Gr%C3%B6%C3%9Fe_%28Mat...

Es geht hier aber nicht um rein mathematische Größen, sondern um mathematische Größen, die – in unserem Zusammenhang – in der Physik ihre Anwendung finden.

Ich weiß, dass es eine Konstante ist, das Wirkungsquantum ist aber keine Wirkung, sondern drückt aus, mit welcher Stärke in Bezug auf die Frequenz Energie wirken kann.

Zitat:
E=hf
Wenn Energie nur in diskreten Einheiten vorkäme, würde das bedeuten, dass die Frequenz ebenfalls nur diskrete Werte annehmen könnte (das geht doch aus der Formel klar hervor). Sie kann aber kontinuierliche Größen annehmen, zumindest habe ich noch nichts von einem Frequenzquantum gehört, und dann ergeben sich auch kontinuierliche Größen für die Energie.

Richtig ist: Energie kann nur in diskreten Einheiten übertragen werden und das natürlich nur in der Zeit. (in dt=0 kann nichts übertragen werden) Und Energie mal Zeit ist eine Wirkung und die kleinstmögliche Wirkung ist eine Konstante nämlich 6,26 mal 10 hoch minus 34 Js.

Weil wir die Dinge nicht durch ihren Energiegehalt, sondern nur durch deren Wirkung auf Messgeräte und unseren Sinnen wahrnehmen können, ermitteln wir für die Energie z.B. eines am Atomkern gebundenes Elektron eben nur diskrete Werte.

Ich halte das nicht für Haarspalterei, aber das mag man anders sehen.

mfg okotombrok

Nimm doch als Vergleich die Zahlen, sie sind als Gesamtheit ein Kontinuum, aber wir können sie nur „gequantelt“ angeben.

Jeder Frequenz ist eine minimale Wirkung zugeordnet, das wird duch E=h mal f ausgedrückt. Damit ist ganz ausdrücklich ausgesagt, dass Energie gequantelt ist.

siehe dazu: http://de.wikipedia.org/wiki/Plancksches_Wirkungsqu...

und darin besonders:

„Dies bedeutet, dass die Größe von abgegebenen oder aufgenommenen Energiemengen nicht jeden beliebigen kontinuierlichen Wert haben kann, sondern nur ganzzahlige Vielfache von hf [4] möglich sind, die Wirkung also gequantelt ist.“

Sowohl Energie und Wirkung sind hier angesprochen. Ich habe nirgendwo behauptet – und es wird meines Wissens auch von sonst niemandem behauptet-, dass es nicht einen kontinuierlichen Bereich von Frequenzen gäbe, sondern, dass es für jede Frequenz eine minimale „Wirkstärke“ gibt. Und das ist das, was die Formel aussagt.

Ein Elektron hat keine Sinne und keine Messgeräte, die Bahn des Elektrons im Atom wird durch diskrete Energiemengen bestimmt, gleichgültig, ob wir sie Messen oder nicht.


Noch etwas ganz allgemeines bzgl. der Darstellungsform unserer Beiträge. Ich versuche, Sachverhalte mit meinen eigenen Worten auszudrücken, ich versuche dadurch zu sehen, ob ich sie verstanden habe oder nicht. Ich denke, dass ist auch für andere hilfreich. Selbstverständlich sind ergänzende Hinweise in Form von z. B. Formeln erwünscht und nützlich. Du vermittelst aber den Eindruck – ich mag mich da täuschen -, dass du dich aber bewusst auf – wie du annimmst – falsch angewandte Begriffe „stürzt“, um dich nur mit denen zu beschäftigen, du übergehst dann den inhaltlichen Zusammenhang.

Lass uns die Sache doch ergänzend angehen. Du betreibst tatsächlich – nach meinem Empfinden – manchmal Haarspalterei, und ich scheine manchmal nachlässig, aber ich denke ganz ernsthaft, dass es für unser Problem – ist ein Photon real – völlig nebensächlich ist, ob es nun eine rein mathematisch Größe gibt oder nicht.
Signatur:
Herr Oberlehrer

Die Wolken ziehen hin. Sie ziehen auch wieder her.
Der Mensch lebt einmal. Dann nicht mehr.

(Donald Duck)
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Zitat:
Hans-m schrieb in Beitrag Nr. 1860-48:
Henry schrieb in Beitrag Nr. 1860-46:

Das Photon existiert nicht "im Inneren" des Elektrons, das Elektron hat kein "Inneres", der Ort ist das Elektron selbst.

Mir schon klar

Aber warum schreibst Du in Beitrag Nr. 1860-43:"Im" Elektron (laut Standardmodell haben Elektronen keine innere Struktur) hat das Photon einen genau bestimmten Ort (einen Ort auf das Elektron bezogen, das Elektron selbst unterliegt natürlich der Unbestimmtheitsrelation) deshalb kann über seine Geschwindigkeit keine Aussage mehr getroffen werden.

".

Und diesen Text habe ich (und sicher nicht nur ich) so verstanden, als ob Du glaubst, dass sich das Photon im INNERN des Elektrons befindet, an einem ganz genau bestimmte Ort

Die Energie des Photons geht auf das Elektron über, ähnlich einem Fussball, dem ich einen Tritt gebe. Der Ball ändert sich nicht, nur die "in" ihm gespeicherte Energie nimmt zu.
Bitte "Ball" und "Tritt" nicht zu wörtlich nehmen, sonst wirft man mir wieder vor, ich denke nur in "klassicher Physik" und nicht in der Quantenphysik

Es ist schwierig, Verhältnisse im atomaren-/subatomaren Raum mit Alltagsbegriffen zu beschreiben. Aber ich habe das "Im" genau deshalb in Anführungsstriche gesetzt. Ich glaube ganz gewiss nicht, dass das Photon im INNERN des Elektrons wäre. Aber das Elektron hat das Photon "aufgenommen", also absorbiert, in gewissem Sinne ist es "dort" Ich sage doch nichts anderes, als dass die Energie vom Elektron aufgnommen wurde, und Energie ist in der Quantenphysik "gequantelt", deshalb heißt sie so. Und ein Quant der elektromagnetischen Kraft ist ein Photon. Die Masse des Elektrons hat sich durch die Aufnahme des Photons erhöht, das ist aquvivalent zur Aussage, die Energie des Elektrons hat sich erhöht, denn E=m mal c²

Signatur:
Herr Oberlehrer

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(Donald Duck)
Beitrag zuletzt bearbeitet von Henry am 09.01.2012 um 12:01 Uhr.
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Henry schrieb in Beitrag Nr. 1860-75:
Es ist schwierig, Verhältnisse im atomaren-/subatomaren Raum mit Alltagsbegriffen zu beschreiben. Aber ich habe das "Im" genau deshalb in Anführungsstriche gesetzt.
Ich habe verstanden
Zitat:
Und ein Quant der elektromagnetischen Kraft ist ein Photon. Die Masse des Elektrons hat sich durch die Aufnahme des Photons erhöht, das ist aquvivalent zur Aussage, die Energie des Elektrons hat sich erhöht, denn E=m mal c²

Ein Photon ist ein Quant aber muss ein Quant auch immer ein Photon sein?
Es gibt doch auch andere Möglichkeiten der Energie(Quanten)übermittlung.
Die Energie des angeregten Elektrons kann doch auch, z.B von einem Elektron zum nächsten weitergegeben werden, ohne dass ein Photon im Spiel ist. (Optoelektrischer Effekt)

Und wie verhält es sich mit Wärme, wenn das Licht vom Atom absorbiert wird, und dieses in Schwingung versetzt?
Wir wissen, dass die Atomschwingung mit steigender Temperatur zunimmt, und somit mit der Anzahl der aufgenommenen Energiequanten. Wärme kann, ausser durch Wärmestrahlung, z.B durch Kontakt zwischen 2 Atomen übertragen werden.
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Hallo Henry,

Henry schrieb in Beitrag Nr. 1860-74:
Ich weiß, dass es eine Konstante ist, das Wirkungsquantum ist aber keine Wirkung . . .
Im physikalischen Formalismus sind physikalische Größen eindeutig durch Einheiten gekennzeichnet. m/s ist immer eine Geschwindigkeit, auch c als Konstante, Newton ist immer eine Kraft, Joule immer Energie und Joulesekunden immer eine Wirkung. Wäre Js mal eine Wirkung mal etwas anderes, so wäre es vorprogrammiert aneinander vorbeizureden. Außerdem ist der physikalische Formalismus eindeutig und keine Auslegungssache.

Zitat:
Jeder Frequenz ist eine minimale Wirkung zugeordnet, das wird duch E=h mal f ausgedrückt.
Einverstanden

Zitat:
Damit ist ganz ausdrücklich ausgesagt, dass Energie gequantelt ist.
Nicht einverstanden.
Selbst wenn du recht hast dass Energie gequantelt ist, sagt derade die Formel E=hf das nicht aus.
Wenn ich für die Variable f beliebige kontinuierliche Werte annehmen kann (wenn also die Frequenz nicht gequantelt ist) dann kann die Lösung für E ebenfalls kontinuierliche Werte annehmen.

Zitat:
„Dies bedeutet, dass die Größe von abgegebenen oder aufgenommenen Energiemengen nicht jeden beliebigen kontinuierlichen Wert haben kann, sondern nur ganzzahlige Vielfache von hf [4] möglich sind, die Wirkung also gequantelt ist.“
Das ist genau das, was ich die ganze Zeit klar zu stellen versuche:
Energieaufnahme oder -abgabe ist immer eine Wirkung, da Energie nie instantan sondern immer nur in der Zeit übertragen werden kann. Also Energie mal Zeit gleich Wirkung. Steht doch auch als Fazit da:
Zitat:
. . . die Wirkung also gequantelt ist.

Ich halte es nicht für unerheblich, ob die Energie an sich gequantelt ist oder nur in Quanten übertragen wird. Wenn dem so sein sollte, dass Energie an sich gequantelt ist, dann wäre das Planck\\'sche Wirkungsquantum überflüssig. Es gäbe dann ein kleinstes Energiequantum als Konstante mit der Einheit Joule.

Zitat:
Du vermittelst aber den Eindruck – ich mag mich da täuschen -, dass du dich aber bewusst auf – wie du annimmst – falsch angewandte Begriffe „stürzt“,
Nee, ich stolpere über sie.
Wenn man sich über die verwendeten Begriffe nicht einig ist, redet man von vornherein aneinander vorbei, und in der Physik sind diese genormt und keine Auslegungssache.

Zitat:
Du betreibst tatsächlich – nach meinem Empfinden – manchmal Haarspalterei,
Ich weiß, manchmal bin ich wie eine Zecke.
Aber keine Angst, ich übertrage keine Krankheiten und Haarspalterei mag vielleicht nicht immer etwas Negatives sein.

Gruß und ein angenehmes in Tagen gequanteltes neues Jahr wünscht Dir aufrichtig

okotombrok
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Zitat:
Hans-m schrieb in Beitrag Nr. 1860-76:
Henry schrieb in Beitrag Nr. 1860-75:

Es ist schwierig, Verhältnisse im atomaren-/subatomaren Raum mit Alltagsbegriffen zu beschreiben. Aber ich habe das "Im" genau deshalb in Anführungsstriche gesetzt.

Ich habe verstanden

Und ein Quant der elektromagnetischen Kraft ist ein Photon. Die Masse des Elektrons hat sich durch die Aufnahme des Photons erhöht, das ist aquvivalent zur Aussage, die Energie des Elektrons hat sich erhöht, denn E=m mal c²


Ein Photon ist ein Quant aber muss ein Quant auch immer ein Photon sein?
Es gibt doch auch andere Möglichkeiten der Energie(Quanten)übermittlung.
Die Energie des angeregten Elektrons kann doch auch, z.B von einem Elektron zum nächsten weitergegeben werden, ohne dass ein Photon im Spiel ist. (Optoelektrischer Effekt)

Und wie verhält es sich mit Wärme, wenn das Licht vom Atom absorbiert wird, und dieses in Schwingung versetzt?
Wir wissen, dass die Atomschwingung mit steigender Temperatur zunimmt, und somit mit der Anzahl der aufgenommenen Energiequanten. Wärme kann, ausser durch Wärmestrahlung, z.B durch Kontakt zwischen 2 Atomen übertragen werden.


Nein, sicher muss ein Quant nicht immer ein Photon sein, aber ein Photon ist immer ein Quant. Ein anderes Quant ist z. B. das Elektron, auch das Proton oder das Gluon, (das ist das Quant der Starken Kernkraft).Was die Wärme betrifft – was meinst du mit „Atomschwingung“?

Ich will es mal so versuchen (das ist nämlich gar nicht so einfach, das Thema!):

Wir kennen in der Physik die verschiedensten Energieformen, also z. B. potentielle Energie (die Energie des Wassers im Stausee), kinetische Energie (die Energie im fahrenden Auto), Wärmeenergie (die Energie des Heizstrahlers), Reibungsenergie (die kalten Hände) usw., aber auch Atomenergie (die Bindungsenergie der Protonen in Atomkern z. B.).

Das, was wir gemeinhin als Wärme bezeichnen, also warme Luft, ein warmer Ofen, sind Moleküle in Bewegung (wir finden in der Natur nur sehr selten einzelne Atome vor, fast immer sind es Moleküle). In der Luft können sich die Moleküle frei bewegen, im Metall des Ofens sind sie in der Struktur „gefangen“, dort schwingen sie in ihrem Gitter, sind aber „ortsfest“. Was wir nun mit dem Thermometer messen, ist die durchschnittliche Geschwindigkeit aller Moleküle des jeweiligen Stoffes (also die freie Bewegung der Gas- oder die Schwingung der Metallmoleküle, das ist anders ausgedrückt kinetische Energie). Das ist ein statistischer Wert, wir nennen ihn Temperatur. Die Schwingung eines einzelnen Atoms ist in diesem Sinne keine Temperatur. Aber natürlich ist ihr auch Energie zugeordnet, die gibt man gewöhnlich in eV an, das sind Elektronenvolt. Durch Zufuhr von Wärmeenergie erhöht sich die Temperatur, also die kinetische Energie, die Photonen „stoßen“ die Moleküle an und übermitteln so ihre Wärmeenergie, sie wird zur kinetischen Energie.

All diese Energieformen lassen sich ineinander überführen, also z. B. Wärmeenergie in Bewegungsenergie (Verbrennungsmotor), Reibungsenergie in Wärme (Feuerzeug, Reibung erzeugt einen Funken), potentielle Energie in Bewegungs- und Reibungsenergie (der Schlitten auf dem Weg ins Tal).

Das Entscheidende ist nun, das bei jeder dieser Umwandlungen Wärmeenergie erzeugt bzw. nicht in andere Energie umgewandelt wird, die Wärmeenergie geht der Nutzung verloren. Und Wärmeenergie ist elektromagnetische Strahlung, womit wir wieder bei unserem Photon wären (und man sieht daran, wie schwer es ist, Energie selbst zu fassen, wir haben nur einen Begriff, aber keine Vorstellung im Sinne eines Bildes).

Henry
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Irena schrieb in Beitrag Nr. 1860-73:
HAllo Claus,

meines Wissens gibt es keine Bevorzugung eines Teilchens (etwa wie Original) in Bezug auf das Antiteilchen (etwa ein Spiegelbild). Oder habe ich was falsch verstanden in deiner Ausführung? und du will nicht ein von der Teilchen als bestimmendes Teilchen (dem der Spiegelbild "folgt") annehmen?
Hallo Irena, ich muss gestehen, diesmal verstehe ich nicht, was du meinst.

Eine Bevorzugung einer bestimmten Teilchensorte (in Bezug auf was?) gibt es m.E. nicht. Habe ich das irgendwo geschrieben oder deiner Meinung nach behauptet?
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Hallo Claus,

entschuldige, wenn ich mal nachfrage, aber es würde mich interessieren:

Was hältst du in Beitrag-Nr. 1860-62 von meinen Spekulationen über die Energieerhaltung?
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