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E=mc² etwa ganz falsch?

Thema erstellt von Zeitgeist 
Beiträge: 2.420, Mitglied seit 17 Jahren
Hallo Skeptika,

Skeptika schrieb in Beitrag Nr. 387-49:
Wenn ich ... annehme, dass ein Lichtteilchen keine Masse hat, dann bekommt die Formel dort den Wert "0". Damit wäre aber E = 0.

Und genau deswegen gilt die Formel für Licht nicht. Für Licht muss man eine andere nehmen, nämlich E = h*f

Zitat von Skeptika:
Gehe ich davon aus, dass Licht aber sehr wohl eine Energiemenge besitzt, müsste es zwangsläufig auch eine Masse haben (was sicher auch so ist, weil Schwarze Löcher ja genug Gravitation haben, um Licht anzuziehen).

Du darfst dir nicht vorstellen, das Licht würde deswegen von einer Masse "angezogen", weil es selbst eine Masse hätte. Vielmehr krümmt Masse nach der Einsteinschen Vorstellung den Raum, der sich um die Masse herum befindet und einen solchen Raum durchquert das Licht nicht mehr geradlinig sondern sozusagen krummlinig. Das Licht wird also nicht wegen seiner eigenen Eigenschaften, sondern wegen der Eigenschaft des umgebenden Raums in Richtung der Masse abgelenkt.

Es gibt verschiedene Erscheinungsformen der Energie, so bspw.die Masse, aber auch Strahlung, Bewegung bzw. Wärme, Höhe bzw. Lage in einem Gravitations- oder elektrischen Feld... und man kann diese Energieformen unter bestimmten Umständen ineinander umwandeln, was darauf hindeutet, dass sie alle irgendwie miteinander verwandt sind. Henry sagte, die Energieformen sind äquivalent. Wenn man z.B. Masse in Licht umwandeln will (wie es bspw. in der Sonne geschieht), so kann man aufgrund der Masse-Energie-Äquivalenz aus den beiden Formeln E = mc2 und E = h*f ableiten, dass wie folgt gelten muss:

m*c2 = h*f.


Darin sind sowohl c2 als auch h Konstanten, die man zu einer einzigen Konstanten, etwa K = c2/h zusammenfassen darf.

Wenn man nun ein Masseteilchen - wie Stueps es vorgeschlagen hat - in einen Strahlungsquant umwandelt, kann man mit der Konstanten K aus der Masse m des Teilchens sehr einfach auf die Frequenz f der entstehenden Strahlung schließen. Bis auf den Proportionalitätsfaktor sind die Frequenz der entstehenden Strahlung und die Masse des ursprünglichen Teilchens dann sozusagen gleich. Es gilt:

f = K*m
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Beiträge: 254, Mitglied seit 10 Jahren
Ich danke erstmal allen, die hier so tapfer versucht haben, mir ein Licht aufgehen zu lassen :smiley8: und antworte hier, ohne auf jeden einzeln einzugehen.
Leider tue ich mich immer etwas schwer damit, wenn mir komplizierte Zusammenhänge mit noch komplizierteren Zusammenhängen erklärt werden, aber das ist ja nicht Eure Schuld, sondern eher mein Problem. Hätte ich mal in der Schule besser aufgepasst und nicht soviel mit ... naja, egal.

Also was Claus da mit Raumkrümmung geschrieben hat, kam mir bekannt vor und das kann ich noch zuordnen.
Den Rest mit den Formeln muss ich mir aber noch ein paar mal durchlesen, um das zu verstehen. Vielen Dank aber für die ausführliche Antwort!
Signatur:
978-3842349889
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Beiträge: 2.307, Mitglied seit 13 Jahren
Claus schrieb in Beitrag Nr. 387-61:
Hallo Skeptika,

Skeptika schrieb in Beitrag Nr. 387-49:
Wenn ich ... annehme, dass ein Lichtteilchen keine Masse hat, dann bekommt die Formel dort den Wert "0". Damit wäre aber E = 0.

Und genau deswegen gilt die Formel für Licht nicht. Für Licht muss man eine andere nehmen, nämlich E = h*f

Zitat von Skeptika:
Gehe ich davon aus, dass Licht aber sehr wohl eine Energiemenge besitzt, müsste es zwangsläufig auch eine Masse haben (was sicher auch so ist, weil Schwarze Löcher ja genug Gravitation haben, um Licht anzuziehen).

Du darfst dir nicht vorstellen, das Licht würde deswegen von einer Masse "angezogen", weil es selbst eine Masse hätte. Vielmehr krümmt Masse nach der Einsteinschen Vorstellung den Raum, der sich um die Masse herum befindet und einen solchen Raum durchquert das Licht nicht mehr geradlinig sondern sozusagen krummlinig. Das Licht wird also nicht wegen seiner eigenen Eigenschaften, sondern wegen der Eigenschaft des umgebenden Raums in Richtung der Masse abgelenkt.

Es gibt verschiedene Erscheinungsformen der Energie, so bspw.die Masse, aber auch Strahlung, Bewegung bzw. Wärme, Höhe bzw. Lage in einem Gravitations- oder elektrischen Feld... und man kann diese Energieformen unter bestimmten Umständen ineinander umwandeln, was darauf hindeutet, dass sie alle irgendwie miteinander verwandt sind. Henry sagte, die Energieformen sind äquivalent. Wenn man z.B. Masse in Licht umwandeln will (wie es bspw. in der Sonne geschieht), so kann man aufgrund der Masse-Energie-Äquivalenz aus den beiden Formeln E = mc2 und E = h*f ableiten, dass wie folgt gelten muss:

m*c2 = h*f.


Darin sind sowohl c2 als auch h Konstanten, die man zu einer einzigen Konstanten, etwa K = c2/h zusammenfassen darf.

Wenn man nun ein Masseteilchen - wie Stueps es vorgeschlagen hat - in einen Strahlungsquant umwandelt, kann man mit der Konstanten K aus der Masse m des Teilchens sehr einfach auf die Frequenz f der entstehenden Strahlung schließen. Bis auf den Proportionalitätsfaktor sind die Frequenz der entstehenden Strahlung und die Masse des ursprünglichen Teilchens dann sozusagen gleich. Es gilt:

f = K*m

Skeptika, Claus, hi!

Wenn A mit B und A mit C identisch ist, so ist auch B mit C identisch – anders gesagt: Wenn E=mc² und E=hf, dann ist (wie du ja richtig ausführst, Claus) mc²=hf – und es ist doch außerdem logisch, dass E=E ist, nicht wahr?; dann kann man aber umstellen: m=hf/ c², womit du die Masse auch für das Photon bekommst. Der Punkt ist die RUHEMASSE, Photonen haben keine Ruhemasse. Es ist auch sinnlos danach zu fragen, welche Masse ein Photon hätte, wenn sie denn ruhen würde – Photonen bewegen sich IMMER mit Lichtgeschwindigkeit.

Der berühmte Nachweis anhand der Sonnenfinsternis 1919 war ja gerade deshalb so spektakulär, weil es die Beziehung von E=mc² nachwies, damit wurde BEWIESEN, dass Licht (also die Photonen) eine Masse hat. Die Formel ist Bestandteil der SRT und wurde lange vor der ART entwickelt, der Nachweis würde auch OHNE die Anwendung der ART gelingen, frei nach Newton, einfach, weil Massen einander anziehen (aber ich gebe zu, dass hier auch anders argumentiert werden kann, es ging damals sicher eher darum, die Raumzeitkrümmung nachzuweisen, außerdem dürfte es mit Newton wegen der geringen Masse der Photonen und wegen der Lichtgeschwindigkeit schwierig sein).

E=hf bedeute auch, dass z. B. Elektronen, dass also Materie eine Frequenz hat bzw. dass Materie Welleneigenschaften hat, wie es eben z. B. für Elektronen nachgewiesen ist: f= mc²/h.

Die Raumzeitkrümmung gibt den Teilchen mit Masse die Bahnen vor, aber es ist eine wechselseitige Beziehung, das hat Einstein erkannt, die Masse bewirkt die Krümmung der Raumzeit, die Raumzeit ist nicht einfach aus sich heraus gekrümmt, ohne Masse ist sie flach. Um z. B. die Krümmung der Raumzeit des gesamten Kosmos zu bestimmen, ist es unabdingbar, auch die vorhandene Energie einzubeziehen, eben wegen E=mc².

Masse ist keine Eigenschaft der Teilchen, sondern Masse ist eine Wechselwirkung mit dem sogenannten Higgs-Feld (das Higgs-Boson wurde letztlich im CERN gefunden!). Teilchen „haben“ dann Masse, wenn sie mit dem Higgs-Feld wechselwirken, das gilt auch für die Photonen.

Und Skeptika, falls du bei all dem verzweifelt nach der Bedeutung suchst – danach suchen alle, nur kann die Physik darauf keine Antwort geben.
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Herr Oberlehrer

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

(Donald Duck)
Beitrag zuletzt bearbeitet von Henry am 05.11.2014 um 13:35 Uhr.
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Zitat von Henry:
auch und gerade von Laien
Zitat von Uwebus:
E=m·c² unterteilt sich dann in m·c²/2 actio und m·c²/2 reactio.

Die Antwort der Struktur

Wir Bauingenieure sind keine Physiker und trotzdem vielleicht keine physikalischen Laien - Uwebus weiß das.
Jedenfalls in Teilbereichen der Physik, etwa der Statik und der Dynamik in Anwendung auf gebaute Architektur - Träume.
Tragwerksplaner sprechen heute von einer Antwort der Struktur wenn sie das Tragverhalten einer baulichen Struktur
untersuchen und auf optimale Dimensionen und entsprechende Materialien auslegen. Klar braucht es hierfür
geeignete Formeln welche allesamt aus der Empirie kommen.
Wenn man aber auf Stufe actio = reactio stehen oder sitzen bleibt,
hat man die Einsicht nicht und bleibt gezwungenermaßen Determinist.
Für gebaute Strukturen vielleicht auch besser.

Mit freudiger Bescheidenheit.
Harald

VENEDIG

Besuch der Biennale.
Im Pavillon ausTria sind einheitlich maßstäblich die Regierungsgebäude einiger Staaten im Modell dargestellt.
Beidseitig an die Wände geklebt, in schlichtem unschuldigem Weiß.

Bravo – Gute Einbildung

Vor dem Palazzo der schweizerischen Botschaft trifft sich halb Liechtenstein zum veganen Buffet.
Eröffnung des Liechtensteinbeitrags der Biennale 2014 – Premiere.

Eine perfekte Einbildung unserer Architekten.

Von internationalen Architektur - Studenten der Universität Liechtenstein wurden beliebig Bilder im
üblichen Fotoformat von gebauten Objekten des Fürstentums abgelichtet. Ein wahlloser bunter Reigen,
der ungeschönt die gebaute Kultur darstellt. Eine gelungene Einbildung - beidseitiges Häuserband ziert
den repräsentativen Raum des Palazzo.
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ist die Antwort der Gegenwart auf die Einwirkung vergangener Wichtigkeiten.
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Ich habe hier zu eurer Problematik m*c²= h*f einen LINK gefunden:
Masse und Impuls der Photonen


ausserdem:
Masse und Impuls eines Photons

Darin steht u.a.:
Zitat von Masse und Impuls eines Photons:
Das Photon hat aus dem Massenerhaltungssatz folgernd eine Masse, auch wenn es nach Einstein keine Ruhemasse besitzt. Dementsprechend gilt nach der Äquivalenz von Raum und Zeit, dass Masse und Impuls äquivalent sind. Also hat ein Photon auch einen Impuls. Dieser entspricht der Elementarmasse multipliziert mit der Lichtgeschwindigkeit. Dieses gilt für die Elementarfrequenz. Ansonsten kann man die Masse eines Photons mit m = h * f / c² berechnen. Frustfrei lernen und die Uni Ulm haben das aufgrund dieser Gleichung, für die auch ich immer gekämpft habe, ausgerechnet und kommen auf einen Wert für ein durchschnittliches Photon von:

m(Photon) = 10^-36 kg

Der Impuls ist entsprechend p = h * f / c = m * c:

p(Photon) = 10^-28 kg * m / sec

Ich lasse das
Das Photon hat aus dem Massenerhaltungssatz folgernd eine Masse
.......
m(Photon) = 10^-36 kg

hier mal unkommentiert stehen
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Wer jung ist, meint, er müsste die Welt retten :smiley8:
Der Erfahrene erkennt, dass er nicht alle Probleme lösen kann
:smiley3:
Beitrag zuletzt bearbeitet von Hans-m am 07.11.2014 um 09:18 Uhr.
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Harald Denifle schrieb in Beitrag Nr. 387-64:
Zitat von Uwebus:
E=m·c² unterteilt sich dann in m·c²/2 actio und m·c²/2 reactio.

Wenn man aber auf Stufe actio = reactio stehen oder sitzen bleibt,
hat man die Einsicht nicht und bleibt gezwungenermaßen Determinist.
Für gebaute Strukturen vielleicht auch besser.

Wikipedia: Der Determinismus (lat. determinare „abgrenzen“, „bestimmen“) ist die Auffassung, dass alle – insbesondere auch zukünftige – Ereignisse durch Vorbedingungen eindeutig festgelegt sind.

actio=reactio ist philosophisch ausgedrückt der Satz vom Grunde (Ursache und Wirkung) und ich bin sicher, daß es im Universum keine Veränderung ohne Ursache gibt. Man muß den Begriff ZUFALL unterteilen in absoluten Zufall und relativen Zufall. Absolute Zufälle wären Veränderungen ohne Ursache, da aber jede Veränderung der Natur mit Arbeit verbunden ist, sind absolute Zufälle nicht möglich, denn dann würde Energie aus dem Nichts entstehen. Das Universum ist ein Lottosystem, alle Veränderungen sind als Möglichkeiten im System vorgegeben. Nur ist diese Anzahl von Möglichkeiten so groß, daß man sie mathematisch-technisch nicht erfassen kann, aber die Zahl ist kleiner unendlich, das ist wesentlich bei der Betrachtung des Universums.
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Beiträge: 1.128, Mitglied seit 13 Jahren
Schuld ist nicht die Wissenschaft oder Einstein wenn dir Betrüger eine Zeitmaschine verkaufen wollen.
Eine Überlegung ist nicht immer richtig und warum blieb Einstein seiner Zeit treu, weil nicht jeder Gedanken Realität werden kann.
-
Wenn mehr Wissen in Worten und nicht in Formeln offenbart wird, kann selbst die Unvergänglichkeit von Energie als Zeitmaschine verkauft werden und angeblich du widerentstehen aus der Übertragung deiner Erbinformation in die Vergangenheit bzw. Zukunft.
Der Missbrauch von Wissen lauert überall, und Dumme findet man zu hauf.
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1=(h/s³)*(h/t) und 1/cc>0
Beitrag zuletzt bearbeitet von Wrentzsch am 10.11.2014 um 14:44 Uhr.
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Uwebus schrieb in Beitrag Nr. 387-66:
Nur ist diese Anzahl von Möglichkeiten so groß, daß man sie mathematisch-technisch nicht erfassen kann, aber die Zahl ist kleiner unendlich, das ist wesentlich bei der Betrachtung des Universums.

Ein Stein liegt auf einer Bergspitze, er hat die Möglichkeit auf der einen oder anderen Seite herunter zu rollen. Für welche Seite wird er sich entscheiden?

Fakt ist: er kann sich nicht entscheiden. Die Faktoren, Beschaffenheit des Berges, Gleichgewicht des Steins, Wind etc. sind die Ursachen, die dafür Sorgen dass der Stein auf der Seite „X“ herunterrollt.
Ganz einfaches Ursache-Wirkungsprinzip. Die Definition Möglichkeiten beschreibt nur ein menschliches Gedankenkonstrukt, das eine (oder mehrere) vorher (scheinbar) nicht erkennbare Wirkung beschreibt.
Möglichkeiten sind letzendes nichts anderes als bedingte Verzeigungen. Und wenn die Bedingungen fest stehen, dann gibt es auch keine Möglichkeiten sondern nur Wirkungen.
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DasgleichgeWicht - Ein Stein liegt auf der Bergspitze

Hallo Hans

Das kleine Problem ist nur, nicht nur der Stein, alles ist stets auf dieser Spitze. sEin ist nur in der Zeit und nur im Punkt, da nur dieser einen Zeitbezug hat, möglich. Die vermeintlichen Teile des Steines selbst stehen also jederzeit vor der Entscheidung, auf welcher Seite des imaginären Berges weiterzurollen ist. Wir nennen diese Zeit Gegenwart und „Sehen“ und „Glauben“ aber an geschichtete Geschichten.

Wir stehen in der via XXII Marzo vor dem Hotel Saturnia International. Ein bunter Querschnitt des Liechtensteinischen Ingenieur- und Architektenvereins (LIA) verstärkt durch eine Delegation des Kunstvereins und der Kulturförderung. Dottore Angelo startet mit uns eine furiose Führung durch seine Stadt. Die ursprüngliche Via von den Habsburgern aufgelassen, breiter angelegt und einseitig mit neuerer Architektur (damals – heute auch schon alt) garniert. Am Markusplatz erlebt man den Auszug der Ozeanriesen und weiter, den Weg über 500 Brücken, zur Haustüre von Donna Leon. Nach 6 Stunden folgt der obligatorische Abschluss am Campo S. Stefano unter dem Denkmal des Bücherscheißer´s.

Grandiose Führung – Grande Cita.
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Es gibt nur eine Zeit - die aktive und die passive Gegenwart - und Gravitation
ist die Antwort der Gegenwart auf die Einwirkung vergangener Wichtigkeiten.
Beitrag zuletzt bearbeitet von Harald Denifle am 11.11.2014 um 04:36 Uhr.
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aProPO Bücherscheißer

Vor etlichen Jahren – Aufnahmeprüfung an der HTL in Bregenz. Hunderte Lernwillige wurden erstmals massenhaft einem Aufnahmeprozedere unterzogen, welches auf einem endlos seitenlangen IQ – Test - Format aufbaute. Nun, es geht nicht um das in Tell i Gen - Z. In der Pause verirrte sich (m)ein kleines Grüppchen in den Keller und entdeckte in einem großen ansonsten leeren Raum inmitten, einen riesigen Bücherberg. Journale Stukas, Messerschmid und Zeppelin noch ohne LED zuhauf und tausende Dissertationen alle in sanftem Schwarz – gescheite Worte und Rattenschwänze an Formeln die Wissenschaft auszudrücken den Eintritt zum wissenschaftlichen Glück versprechend.

lg Harald
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ist die Antwort der Gegenwart auf die Einwirkung vergangener Wichtigkeiten.
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