Die Relativität der Existenz

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Die Relativität der Existenz

Beitragvon nocheinPoet » Samstag 4. Oktober 2014, 10:09

Moin,

Thema ist nun nicht ganz neu, aber noch immer aktuell und es gab bisher keine klare Antwort. Aufgabe und Frage ist recht einfach, die Energie eines Photons ist nur vom Bezugssystem abhängig, eben vom Beobachter, sind diese zueinander bewegt, kann der eine noch blau sehen, während der andere schon rot sieht.

Bei höheren Energien wird es nun interessant, wir haben zwei Physiker die ultrahoch energetische elektromagnetische Strahlung beobachten, die Energie liegt ganz knapp unter der von zwei Elektronen. Nun bewegt sich der eine Physiker der Strahlung entgegen, das die Energie ja relativ und vom Beobachter abhängig ist, überschreitet diese in Summe nun die Masse von zwei Elektronen und das Photon "zerfällt" in ein Elektron/Positron Paar.

Der andere Physiker beobachtet aber weiter nur Photonen.

Es ging dann ein wenig hin und her, meine Frage war dann: "ist die Raumkrümmung absolut und systemunabhänig wie die Ruhemasse oder nicht?"

Die Antwort darauf war ein klares "jein", und nun?

Wollte es hier mal zur Diskussion stellen, mal sehen was kommt.
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Re: Die Relativität der Existenz

Beitragvon Herr Senf » Samstag 4. Oktober 2014, 14:15

Hallo. solange AT wieder funktioniert, ein bißchen hakelt bei mir der Zugriff und die Anmeldung.
Ich will ja keine Metadiskussion verhageln, aber auf die Schnelle ein paar Randbedingungen festnageln:

1. Physikalische Ereignisse dürfen nicht vom gewählten Beobachtersystem abhängen, die Modelle sind
so zu wählen, daß sie eine möglichst einfache Beschreibung erlauben.

2. Photonen sind als "Elementarteilchen" betrachtet stabil, sie können nicht spontan zerfallen, dann müßten
sie eine Masse haben, und schon gar nicht beim Wechsel des Bezugssystem ihren "Charakter" ändern.
Also ein Photon zerfällt nicht in Elektronen und Positronen, es kann ein Elektron-Positron-Paar erzeugen.
Die Quantenphysik sagt den Zerfall von hochenergetischen Photonen in starken elmag Feldern in Atomen voraus,
dieser Zerfall in niederenergetische Photonen wurde um 2000 (?) von russischen (!) Physikern bestätigt.
In beiden Fällen haben wir Wechselwirkungen und keine Spontanität und nix mit Bezugssystemen.
Abzugrenzen davon ist die Erzeugung von verschränkten Photonen, wenn z.B. ein grüner Laser auf einen
Kristall eingestrahlt wird und "hinten" kommen rote und infrarote Photonen (durch Anregung) raus.

3. In der ART haben wir eine Raum-Zeit-Krümmung, nicht nur eine Raumkrümmung, die ist eher zweitrangig.
Die Musik macht die Zeitkrümmung bzw. die Zeitdehnung, dann kommen wir zur Gravitation durch Energie+Impuls.
Die "falschen" Vorstellungen werden wohl durch das Gummituchmodell suggeriert - das ist aber eine typische Analogiefalle.
Entgegen den ganzen populären "Sendungen" ist dieses Modell keine "ART-Simulation", sondern blanker Newton.
Erstens ist es statisch, es "zeigt" ja keine zeitliche Komponente (ohne geht aber ART nicht) und zweitens ist der durch
eine Kugel eingedrückte "Trichter" hyperbolisch, d.h. es ist einfach ein Newton'scher Potentialtrichter ohne "Raumkrümmung".
Das Ding visualisiert nur "geometrisch", daß z.B. Planeten wie bei der Roulettekugel umlaufen können, aber keine Periheldrehung.
Durch das "verzerrte" Gitter kann man ggf. verdeutlichen, wie Geodäten gemeint sind und daß Teilchen dort lang müssen.

Also, ich hab beide Fragen nicht verstanden :?
Grüße Senf
ich will auch mal was dazu sagen
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Re: Die Relativität der Existenz

Beitragvon nocheinPoet » Samstag 4. Oktober 2014, 15:14

Herr Senf hat geschrieben:
Hallo, solange AT wieder funktioniert, ein bisschen hakelt bei mir der Zugriff und die Anmeldung.

Sollte eigentlich besser laufen, das Problem ist erkannt, mein Mailpostfach hat die Partition gefüllt, die ist aber mit 20 GB auch recht klein, vor allem weil auf Home noch über 400 GB frei sind. Werden mal sehen wie wir das besser verteilen, ...


Herr Senf hat geschrieben:
1. Physikalische Ereignisse dürfen nicht vom gewählten Beobachtersystem abhängen, die Modelle sind so zu wählen, dass sie eine möglichst einfache Beschreibung erlauben.

Stimme Dir da voll zu, frage wäre dann, was genau ist ein solche Ereignis?


Herr Senf hat geschrieben:
2. Photonen sind als "Elementarteilchen" betrachtet stabil, sie können nicht spontan zerfallen, dann müssten sie eine Masse haben, und schon gar nicht beim Wechsel des Bezugssystem ihren "Charakter" ändern. Also ein Photon zerfällt nicht in Elektronen und Positronen, es kann ein Elektron-Positron-Paar erzeugen.

Mag so sein, der Begriff Zerfall hat mir auch nicht so gefallen, wobei es auch hier fraglich ist, was denn nun genau was ist. In einem Photon sind nicht beide Teilchen gebunden, soweit der Stand, aber wie ist es bei einem Neutron, ist das ein Proton und ein Elektron oder und zerfällt es dann in diese oder erzeugt es diese?


Herr Senf hat geschrieben:
Die Quantenphysik sagt den Zerfall von hochenergetischen Photonen in starken elmag Feldern in Atomen voraus, dieser Zerfall in niederenergetische Photonen wurde um 2000 (?) von russischen (!) Physikern bestätigt. In beiden Fällen haben wir Wechselwirkungen und keine Spontanität und nix mit Bezugssystemen. Abzugrenzen davon ist die Erzeugung von verschränkten Photonen, wenn z.B. ein grüner Laser auf einen Kristall eingestrahlt wird und "hinten" kommen rote und infrarote Photonen (durch Anregung) raus.

Hast Du da Quellen zu? Deutsch?


Herr Senf hat geschrieben:
3. In der ART haben wir eine Raum-Zeit-Krümmung, nicht nur eine Raumkrümmung, die ist eher zweitrangig.

Richtig, meinte auch Raumzeitkrümmung. ;)


Herr Senf hat geschrieben:
Die Musik macht die Zeitkrümmung bzw. die Zeitdehnung, dann kommen wir zur Gravitation durch Energie + Impuls. Die "falschen" Vorstellungen werden wohl durch das Gummituchmodell suggeriert - das ist aber eine typische Analogiefalle. Entgegen den ganzen populären "Sendungen" ist dieses Modell keine "ART-Simulation", sondern blanker Newton. Erstens ist es statisch, es "zeigt" ja keine zeitliche Komponente (ohne geht aber ART nicht) und zweitens ist der durch eine Kugel eingedrückte "Trichter" hyperbolisch, d.h. es ist einfach ein Newton'scher Potentialtrichter ohne "Raumkrümmung". Das Ding visualisiert nur "geometrisch", daß z.B. Planeten wie bei der Roulettekugel umlaufen können, aber keine Periheldrehung. Durch das "verzerrte" Gitter kann man ggf. verdeutlichen, wie Geodäten gemeint sind und daß Teilchen dort lang müssen.

Habe mich auch schon ein wenig darüber ausgelassen, von Epstein gibt es dazu aber eine bessere Darstellung.


Herr Senf hat geschrieben:
Also, ich hab beide Fragen nicht verstanden :?

Nun ja, ich sehe es so, dass es für beide Wege gute Gründe gibt, aber nur einer kann es sein. Y. hatte den Punkt doch auch mal, kurz, krümmt kinetische Energie die Raumzeit?
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Re: Die Relativität der Existenz

Beitragvon Herr Senf » Samstag 4. Oktober 2014, 15:42

Hallo neP,
auf die Schnelle eine Quelle aus 2002 zum Photonenzerfall http://www.wissenschaft.de/technik-komm ... eobachtet/
Nicht irritieren lassen von den virtuellen Elektron-Positron-Paaren, die gibt's nur auf dem Papier zum Rechnen.
Das Procedere ist einfach analog "vorstellbar" und so berechenbar wie "normale" reale Elektron-Positron-Annihilationen.
Grüße Senf
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Re: Die Relativität der Existenz

Beitragvon Uli » Samstag 4. Oktober 2014, 17:51

Herr Senf hat geschrieben:Die Quantenphysik sagt den Zerfall von hochenergetischen Photonen in starken elmag Feldern in Atomen voraus,
dieser Zerfall in niederenergetische Photonen wurde um 2000 (?) von russischen (!) Physikern bestätigt.
In beiden Fällen haben wir Wechselwirkungen und keine Spontanität und nix mit Bezugssystemen.


Da ist ja auch im Grunde kein Zerfall, sondern ein Streuprozess, sog. Delbrück-Streuung, eine Photon-Photon-Streuung, die von den höheren Ordnungen Quantenelektrodynamik vorhergesagt wird.
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Re: Die Relativität der Existenz

Beitragvon nocheinPoet » Sonntag 5. Oktober 2014, 09:14

Moin,

im minimalen supersymmetrische Standardmodell wird das Photon selber auch als Überlagerung anderer elementarer Teilchen beschrieben, wie auch das Neutralino. Ich "glaube" alles unter dem Atom ist nicht mehr wirklich klar zu beschreiben, die Welt ist da für unser Denken nicht zugänglich. Wir finden sicher elegante Modelle um die Natur zu beschreiben, mehr aber wohl nicht. Wenn ich mir Kochsalz ansehe und damit Experimente mache, kann ich recht klar feststellen, dass es aus Natrium und Chlor besteht. Das kann auch wieder zerfallen.

Aber sind Protonen und Neutronen wirklich aus Quark zusammengesetzt?

Inzwischen wird doch der Atomkern selber schon als hochdynamisches Gebilde beschrieben, und das steigert sich mit den Farbladungen bei den Protonen und Neutronen noch mehr.

Und eine Antwort haben wir auch noch nicht.


Schönen Sonntag

Manuel
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Re: Die Relativität der Existenz

Beitragvon Uli » Sonntag 5. Oktober 2014, 19:46

Mojn mojn, Poet

nocheinPoet hat geschrieben:Moin,

im minimalen supersymmetrische Standardmodell wird das Photon selber auch als Überlagerung anderer elementarer Teilchen beschrieben, wie auch das Neutralino.


Dafür brauchst du gar nicht die Supersymmetrie zu bemühen; schon im SU(2)xU(1) Standardmodell sind Photon und Z-Boson eine Überlagerung aus den neutralen Bosonen der (ungebrochenen) elektroschwachen Wechselwirkung, wobei das Mischungsverhältnis sich quantitativ im Weinbergwinkel ausdrückt:

Bild

aus
Weinbergwinkel

nocheinPoet hat geschrieben:Ich "glaube" alles unter dem Atom ist nicht mehr wirklich klar zu beschreiben, die Welt ist da für unser Denken nicht zugänglich. Wir finden sicher elegante Modelle um die Natur zu beschreiben, mehr aber wohl nicht. Wenn ich mir Kochsalz ansehe und damit Experimente mache, kann ich recht klar feststellen, dass es aus Natrium und Chlor besteht. Das kann auch wieder zerfallen.

Aber sind Protonen und Neutronen wirklich aus Quark zusammengesetzt?


Ja sicher, tief inelastische Streuexperimente belegen die Existenz dieser Streuzentren in den Nukleonen. Diese Streuzentren wurden zu Anfang von Feynman und Bjorken "vorsichtshalber" "Partonen" genannt - später wurde dann immer klarer, dass sie mit den Quarks zu identifizieren sind.
Das Partonmodell
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Re: Die Relativität der Existenz

Beitragvon Herr Senf » Sonntag 5. Oktober 2014, 21:03

Ähm, wir müssen aber aufpassen, daß wir uns nicht in den "Analogien" verlaufen: einmal
die Energie eines Photons ist nur vom Bezugssystem abhängig

und dann
wird das Photon selber auch als Überlagerung anderer elementarer Teilchen beschrieben

Über welches Photon (das ist ein mehrfach besetzter Begriff in verschiedenen Modellen) soll denn nun die Rede sein?

Im zweiten Zitat haben wir nämlich die Vereinigung von schwacher Kraft und elmag Wechselwirkungen vollzogen!
Dann spricht man in "Analogie der Erscheinungen" auch von schwerem Licht, also mit Masse W+ W- Zo .
Hier haben wir uns (kurzreichweitig) tief ins Innere der Materie begeben und es geht um die dortigen Austauschteilchen (Synonym Quanten).
PS: Daneben hypothetisiert man noch den Superpartner mit dem "Kunst"begriff Photino, anstelle von y dann das y~ .

Nehmen wir das erste Zitat, dann breitet es sich in der freien Wildbahn aus, ganz normales Licht, also y ohne Masse my=0 .
Hier ist das Photon (nur) die elementare Anregung des elmag Feldes (langreichweitig ohne Vereinigung), und zum Photoeffekt "fähig", also auch Quant.

Grüße Senf
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Re: Die Relativität der Existenz

Beitragvon ralfkannenberg » Montag 6. Oktober 2014, 11:03

Uli hat geschrieben:Dafür brauchst du gar nicht die Supersymmetrie zu bemühen; schon im SU(2)xU(1) Standardmodell sind Photon und Z-Boson eine Überlagerung aus den neutralen Bosonen der (ungebrochenen) elektroschwachen Wechselwirkung, wobei das Mischungsverhältnis sich quantitativ im Weinbergwinkel ausdrückt:

Bild

aus
Weinbergwinkel

Hallo zusammen,

in diesem Zusammenhang sei nochmals an Uli's hervorragende Erläuterung zu dieser Thematik erinnert.


Freundliche Grüsse, Ralf
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Re: Die Relativität der Existenz

Beitragvon Tachyon » Donnerstag 9. Oktober 2014, 01:41

nocheinPoet hat geschrieben:Es ging dann ein wenig hin und her, meine Frage war dann: "ist die Raumkrümmung absolut und systemunabhänig wie die Ruhemasse oder nicht?"


Was denn für eine Raumkrümmung? Das Photon, Herr Senf hat es schon verraten, zerfällt nicht spontan. Es kann in einem Streuvorgang genau dann ein Positron-Elektron-Paar erzeugen, wenn die Schwerpunktenergie des Stoßes dazu ausreicht. Die Schwerpunktenergie eines Systems ist Lorentzinvariant also von der Geschwindigkeit relativ zum Koordinatensystem unabhängig.

Mit Krümmung ist das etwas anders. Die wird durch einen Tensor beschrieben und die sind gegenüber Transformationen nicht invariant. Sie Transformieren aber Kovariant, so dass die Beobachtungsgrößen immer gleich sind. Also nein, Krümmung ist nicht systemunabhängig, aber ihre messbaren Auswirkungen sind es.

Gruß,
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