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  • Agent Scullie
    antwortet
    Zitat von Mondkalb Beitrag anzeigen
    Das finde ich als Beschreibung eines Feldes wesentlich anschaulicher als den Blödsinn mit den Feldlinien, den sie mir in der Schule eingetrichtert haben.
    ganz so unsinnig ist das mit den Feldlinien auch wieder nicht. Es ist z.B. nützlich um zu verstehen, warum ein elektrostatisches Feld mit dem Quadrat des Abstandes von der Ladung abfällt, das Feld einer EM-Welle aber nur proportional zum Abstand. Auch andere Eigenschaften von EM-Wellen kann man aus der Forderung, dass die Feldlinien geschlossene Kurven bilden müssen, ableiten.

    Zitat von Mondkalb Beitrag anzeigen
    Aber auch mit der Beeinflussung der Vektoren in der Umgebung des Teilchens habe ich noch so meine Schwierigkeiten. Wie macht es das denn? Woher weiß ein Vektor an einem bestimmten Raumpunkt, wie stark er zu sein hat und welche Richtung er einnimmt?
    nun, das ist ein generelles Problem, das man analog z.B. auch bei der klassischen Teilchenvorstellung hat. Woher weiß ein Teilchen z.B., dass es zu beschleunigen hat, wenn es einer Kraft ausgesetzt ist? Woher kennt es die Newtonschen Bewegungsaxiome?

    Nach meinem Eindruck fällt es vielen Leuten leicht, die Gesetze der Mechanik einfach so ohne Hinterfragen hinzunehmen, während sie zugleich mit der Feldtheorie enorme Schwierigkeiten haben, obwohl in beiden Fällen im Endeffekt die gleichen Fragen auftauchen.

    Zitat von Mondkalb Beitrag anzeigen
    Bei der Beschreibung der Gravitationsfelder als Raumkrümmung finde ich das etwas eingängiger.
    da stellt sich genauso die Frage: woher weiß die Krümmung am Punkt x, wie groß sie zu sein hat? Und wie beeinflusst ein Teilchen die Raumzeit in seiner Umgebung?

    Zitat von Mondkalb Beitrag anzeigen
    Übrigens ist das Gravitationsfeld heute wieder lokal besonders stark in meiner Küche. Mir ist der verdammte Käse runter gefallen.
    na so ein Käse


    .
    EDIT (autom. Beitragszusammenführung) :

    Agent Scullie schrieb nach 6 Minuten und 17 Sekunden:

    Zitat von transportermalfunction Beitrag anzeigen
    Diese einfache Vektorfeld-Vorstellung habe ich auch nicht gemeint. Natürlich kann ich mir an jeden Punkt einen Pfeil malen, und ich weiß auch, was Vektoren sind. Aber das erklärt mir nicht, was ich mir unter einem elektrischen Feld vorstellen soll.

    Ja, und es gibt noch Tensorfelder usw. Aber das ist nur Mathematik, nur Formeln.
    das gleiche könnte man über das klassische Teilchenkonzept sagen: da ist ein Ortsvektor, der vom gewählten Koordinatenursprung zur Teilchenposition, zum Punkt im Raum, an dem sich das Teilchen aufhält, zeigt. Das ist auch "nur Mathematik, nur Formeln".

    In der Feldtheorie hat man nur eben nicht einen einzigen Punkt im Raum, sondern ein Kontinuum davon, und statt einem einzigen Ortsvektor an jedem dieser Punkte einen Wert des Feldes.

    Zitat von transportermalfunction Beitrag anzeigen
    Was erwartest du eigentlich von einem Nichtphysiker ?
    die Einsicht, dass er die moderne Physik entweder als zu hoch für sich erkennen oder aber er sich von vorgefassten Vorstellungen zu lösen bereits sein muss
    Zuletzt geändert von Agent Scullie; 27.05.2010, 16:54. Grund: Antwort auf eigenen Beitrag innerhalb von 24 Stunden!

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  • irony
    antwortet
    Zitat von Mondkalb Beitrag anzeigen
    Das finde ich als Beschreibung eines Feldes wesentlich anschaulicher als den Blödsinn mit den Feldlinien, den sie mir in der Schule eingetrichtert haben.

    Ich habe über Jahre vergeblich versucht mir eine Vorstellung davon zu machen, worin denn wohl die physikalische Entsprechung dieser ominösen Feldlinien bestehen sollte.
    Die Schule hat mir da auch nicht wirklich viel geholfen, und auch mit Büchern bin ich nicht weit gekommen, weshalb ich eigentlich nur noch in Wikipedia rumklicke.
    Zitat von Agent Scullie Beitrag anzeigen
    merkt man
    Danke.
    Zitat von Agent Scullie Beitrag anzeigen
    Vielleicht kennst du das Bild mit dem elektrischen Feldlinien. Das ist zum Verständnis der Natur eines Feldes allerdings nicht so gut geeignet. Besser ist das Bild, dass du dir an jeden Punkt im Raum einen Feldstärkevektor angebracht vorstellst.
    Diese einfache Vektorfeld-Vorstellung habe ich auch nicht gemeint. Natürlich kann ich mir an jeden Punkt einen Pfeil malen, und ich weiß auch, was Vektoren sind. Aber das erklärt mir nicht, was ich mir unter einem elektrischen Feld vorstellen soll.
    Zitat von Agent Scullie Beitrag anzeigen
    Es gibt noch andere Arten von Feldern, z.B. Skalarfeldes wie das Higgs-Feld. Statt eines Feldstärkevektors ist an jedem Punkt nur ein skalarer Wert des Feldes definiert, ohne Richtung.
    Ja, und es gibt noch Tensorfelder usw. Aber das ist nur Mathematik, nur Formeln.
    Zitat von Agent Scullie Beitrag anzeigen
    Wie es aussieht, bereitet dir nicht erst die QFT, sondern schon die klassische Feldtheorie Schwierigkeiten.
    Was erwartest du eigentlich von einem Nichtphysiker ?

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  • Mondkalb
    antwortet
    Zitat von Agent Scullie Beitrag anzeigen

    Vielleicht kennst du das Bild mit dem elektrischen Feldlinien. Das ist zum Verständnis der Natur eines Feldes allerdings nicht so gut geeignet. Besser ist das Bild, dass du dir an jeden Punkt im Raum einen Feldstärkevektor angebracht vorstellst. Je nachdem wie stark das Feld am jeweiligen Punkt ist, ist der Vektor kürzer oder länger. Er kann auch ein Nullvektor sein, wenn das Feld am betrachteten Punkt null ist. Man sagt dann auch, das Feld verschwinde, was aber missverständlich ist: das Feld an sich ist ja noch da, nur die Feldstärke, der Wert des Feldes, ist null.

    Dieses Bild trifft aber nur für Vektorfelder zu, wie das elektrische Feld oder auch das magnetische Feld eines ist. Es gibt noch andere Arten von Feldern, z.B. Skalarfeldes wie das Higgs-Feld. Statt eines Feldstärkevektors ist an jedem Punkt nur ein skalarer Wert des Feldes definiert, ohne Richtung.

    Das ganze beschreibt aber auch erstmal nur die klassische Feldtheorie. In der QFT kommt hinzu, dass der Wert eines Feldes i.a. nicht scharf ist, sonder fluktuiert. D.h. beim elektrische Feld z.B. sind der Betrag der Feldstärke wie auch die Richtung des Feldstärkevektors nicht genau festgelegt. Es gibt außerdem eine Unschärfebeziehung zwischen dem elektrischen und dem magnetischen Feld: je genauer der elektrische Feldstärkevektor festgelegt ist, desto unbestimmter ist der magnetische Feldstärkevektor.

    in der klassischen Feldtheorie funktioniert das folgendermaßen: das Elektron beeinflusst des elektrischen Feldstärkevektor an dem Raumpunkt, an dem es sich befindet. Der Feldstärkevektor an diesem Raumpunkt beeinflusst wiederum die Feldstärkevektoren an den Nachbarpunkten, usw. Mathematisch drückt das durch partielle Differentialgleichungen aus, im Fall der EM-Wechselwirkungen wären das die Maxwell-Gleichungen.

    In der QFT wird die Sache noch etwas komplizieter aufgrund der Unschärfelationen, den der Aufenthaltsort des geladenen Teilchens (hier: Elektrons) und die Feldstärken der kräftetragenden Felder unterliegen.

    Wie es aussieht, bereitet dir nicht erst die QFT, sondern schon die klassische Feldtheorie Schwierigkeiten.
    Das finde ich als Beschreibung eines Feldes wesentlich anschaulicher als den Blödsinn mit den Feldlinien, den sie mir in der Schule eingetrichtert haben.

    Ich habe über Jahre vergeblich versucht mir eine Vorstellung davon zu machen, worin denn wohl die physikalische Entsprechung dieser ominösen Feldlinien bestehen sollte.

    Aber auch mit der Beeinflussung der Vektoren in der Umgebung des Teilchens habe ich noch so meine Schwierigkeiten. Wie macht es das denn? Woher weiß ein Vektor an einem bestimmten Raumpunkt, wie stark er zu sein hat und welche Richtung er einnimmt?

    Bei der Beschreibung der Gravitationsfelder als Raumkrümmung finde ich das etwas eingängiger. Es gab ja wohl auch mal Versuche, elektromagnetische Felder durch eine Art Raumkrümmung zu beschreiben?

    Übrigens ist das Gravitationsfeld heute wieder lokal besonders stark in meiner Küche. Mir ist der verdammte Käse runter gefallen.

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  • [OTG]Guy de Lusignan
    antwortet
    Zitat von transportermalfunction Beitrag anzeigen
    Was nützen uns Myonen ?

    Wäre auch ein Universum ohne Myonen vorstellbar, oder gibt es einen zwingenden Grund für ihre Existenz ?
    Also bisher ist im Universum nichst wirklich überflüssiges aufgetaucht. nur weil wir den Grund nicht verstehen, ist etwas noch lange nicht nutzlos.

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  • Agent Scullie
    antwortet
    Zitat von Mondkalb Beitrag anzeigen
    Von Größe kann man in dem Bereich kaum mehr sprechen, weil sich das nicht mehr zuverlässig messen lässt.
    ein wenig sichhaltiges Argument. In der Quantentheorie ohne Berücksichtigung der Gravitation ist räumliche Größe auf beliebig kleinen Skalen wohldefiniert.
    Erst in der Quantengravitation ändert sich das im Bereich der Planck-Länge.

    Zitat von Mondkalb Beitrag anzeigen
    Mit leerem Raum meinte ich auch nicht wirkliche Leere. Natürlich ist der Raum von Feldern erfüllt und außerdem entstehen auch ständig Teilchenpaare, die sich gleich wieder vernichten.
    so wird er in populärwissenschaftliche Poesiealben häufig dargestellt, das hat aber mit dem Bild, das die QFT tatsächlich liefert, wenig gemein. Bei Vakuumfluktuationen handelt es sich um Fluktuationen des Wertes, den ein Quantenfeld an verschiedenen Punkten im Raum hat, virtuelle Teilchen sind da überhaupt nicht beteiligt. Virtuelle Teilchen treten in der QFT nur bei Wechselwirkungsprozessen auf, und auch nur wenn man die Störungsrechnung benutzt.

    Zitat von Mondkalb Beitrag anzeigen
    Wenn ich an meine Schulzeit denke, da war der "Dualismus" des Lichts von Teilchen und Welle noch ein Thema.
    ist er eigentlich schon lange nicht mehr. Seit 1925 hat man mit der Schrödingerschen Wellenfunktion eine einheitliche Beschreibung, die sowohl den Teilchenpart als auch den Wellenpart abdeckt. Die QFT ist die Weiterentwicklung des Konzepts der Wellenfunktion: statt der Wellenfunktion gibt es ein Quantenfeld, von dem Quanten entstehen und verschwinden können.

    Zitat von Mondkalb Beitrag anzeigen
    Da hatte man dann die Vorstellung, da fliegt ein Teilchen wie eine Kugel durch die Gegend und verhält sich plötzlich überraschend wie eine Welle. Wie sollte man das verstehen?
    tritt z.B. beim Doppelspaltexperiment die Wellenfunktion durch beide Spalte, interferiert sie hinter dem Doppelspelt mit sich selbst. Sorgt man dafür, dass die Wellenfunktion so stark lokalisiert ist, dass sie nur durch einen der beiden Spalte tritt, oder deckt man alternativ einen Spalt ab, gibt es keine Interferenz. Bevor Schrödinger das Konzept der Wellenfunktion ersann, glaubte man, man müsse im einen Fall das Wellenbild bemühen und im anderen das Teilchenbild. Die Wellenfunktion erlaubt ein einheitliches Bild für beide Fälle.


    .
    EDIT (autom. Beitragszusammenführung) :

    Agent Scullie schrieb nach 17 Minuten und 43 Sekunden:

    Zitat von transportermalfunction Beitrag anzeigen
    Unter einem elektrischen Feld kann ich mir auch nicht wirklich etwas vorstellen.
    merkt man

    Vielleicht kennst du das Bild mit dem elektrischen Feldlinien. Das ist zum Verständnis der Natur eines Feldes allerdings nicht so gut geeignet. Besser ist das Bild, dass du dir an jeden Punkt im Raum einen Feldstärkevektor angebracht vorstellst. Je nachdem wie stark das Feld am jeweiligen Punkt ist, ist der Vektor kürzer oder länger. Er kann auch ein Nullvektor sein, wenn das Feld am betrachteten Punkt null ist. Man sagt dann auch, das Feld verschwinde, was aber missverständlich ist: das Feld an sich ist ja noch da, nur die Feldstärke, der Wert des Feldes, ist null.

    Dieses Bild trifft aber nur für Vektorfelder zu, wie das elektrische Feld oder auch das magnetische Feld eines ist. Es gibt noch andere Arten von Feldern, z.B. Skalarfeldes wie das Higgs-Feld. Statt eines Feldstärkevektors ist an jedem Punkt nur ein skalarer Wert des Feldes definiert, ohne Richtung.

    Das ganze beschreibt aber auch erstmal nur die klassische Feldtheorie. In der QFT kommt hinzu, dass der Wert eines Feldes i.a. nicht scharf ist, sonder fluktuiert. D.h. beim elektrische Feld z.B. sind der Betrag der Feldstärke wie auch die Richtung des Feldstärkevektors nicht genau festgelegt. Es gibt außerdem eine Unschärfebeziehung zwischen dem elektrischen und dem magnetischen Feld: je genauer der elektrische Feldstärkevektor festgelegt ist, desto unbestimmter ist der magnetische Feldstärkevektor.

    Zitat von transportermalfunction Beitrag anzeigen
    Wie erzeugen eigentlich Elektronen und Myonen ihre elektrischen Felder ?
    in der klassischen Feldtheorie funktioniert das folgendermaßen: das Elektron beeinflusst des elektrischen Feldstärkevektor an dem Raumpunkt, an dem es sich befindet. Der Feldstärkevektor an diesem Raumpunkt beeinflusst wiederum die Feldstärkevektoren an den Nachbarpunkten, usw. Mathematisch drückt das durch partielle Differentialgleichungen aus, im Fall der EM-Wechselwirkungen wären das die Maxwell-Gleichungen.

    In der QFT wird die Sache noch etwas komplizieter aufgrund der Unschärfelationen, den der Aufenthaltsort des geladenen Teilchens (hier: Elektrons) und die Feldstärken der kräftetragenden Felder unterliegen.

    Wie es aussieht, bereitet dir nicht erst die QFT, sondern schon die klassische Feldtheorie Schwierigkeiten.
    Zuletzt geändert von Agent Scullie; 27.05.2010, 14:50. Grund: Antwort auf eigenen Beitrag innerhalb von 24 Stunden!

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  • Mondkalb
    antwortet
    Das sind einfach zwei elektrisch geladene Elementarteilchen mit unterschiedlichen Massen.

    Die Frage nach dem "warum" kann wohl auf absehbare Zeit niemand beantworten. ^^

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  • irony
    antwortet
    Zitat von Mondkalb Beitrag anzeigen
    Mit leerem Raum meinte ich auch nicht wirkliche Leere. Natürlich ist der Raum von Feldern erfüllt und außerdem entstehen auch ständig Teilchenpaare, die sich gleich wieder vernichten.
    Meine Vorstellung ist, dass dieser Raum und diese Felder irgendwie dasselbe sind. Aber so etwas wie Schleifenquantengravitation sagt mir auch nicht viel.
    Zitat von Mondkalb Beitrag anzeigen
    Man kann das Photon nicht wie eine Gewehrkugel ansehen. Es lässt sich auch beschreiben als ein magnetischer und ein elektrischer Feldvektor, die senkrecht zueinander oszillieren.
    Unter einem elektrischen Feld kann ich mir auch nicht wirklich etwas vorstellen.

    Wie erzeugen eigentlich Elektronen und Myonen ihre elektrischen Felder ?
    Was ist dann das Feld ?
    Zitat von Mondkalb Beitrag anzeigen
    Irgendein Physiker hat mal gesagt, wer behaupte, er habe die Quantentheorie verstande, der habe sie nicht verstanden. Das ist wohl der Knackpunkt - die Quantenwelt entzieht sich komplett unserem Vorstellungsvermögen, weil sie mit nichts in unseren Alltagserfahrungen übereinstimmt.
    Ich will ja auch nur den Unterschied zwischen Myon und Elektron verstehen .

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  • Agent Scullie
    antwortet
    Zitat von transportermalfunction Beitrag anzeigen
    Was genau verstehst du eigentlich unter ernst nehmen ?
    z.B. dass man die Beschreibung von Teilchen als Anregungszuständen von Feldern als real akzeptiert, nicht bloß als mathematisches Hilfskonstrukt.

    Zitat von transportermalfunction Beitrag anzeigen
    Einfach nur zu sagen, die Formeln sind die Realität
    davon war keine Rede.

    Zitat von transportermalfunction Beitrag anzeigen
    Ich brauche schon irgendetwas Anschauliches,
    wenn man die QFT ernstnimmt, wären das die Felder.

    Zitat von transportermalfunction Beitrag anzeigen
    Irgendetwas Ähnliches wie diese Quantenfelder müsste es schon geben, was diesen Raum ausfüllt.
    die QFT ernstnehmen hieße z.B., davon auszugehen, dass das was den Raum ausfüllt, nicht nur "irgendetwas ähnliches" wie die Quantenfelder ist.

    Zitat von transportermalfunction Beitrag anzeigen
    Es wird ja auch oft von Vakuumfluktuationen gesprochen.
    Vakuumfluktuationen sind Fluktuationen von Feldern. Wenn du dich also dagegen sperrst, Feldern Realität zuzuschreiben, kannst du das mit Vakuumfluktuationen erst recht nicht machen.

    Das in der populärwissenschaftlichen Literatur häufig anzutreffende Bild von Vakuumfluktuationen in Gestalt von ständig entstehenden und wieder verschwindenden Teilchenpaaren solltest du nicht weiter ernstnehmen, das ist nur populärwissenschaftliche Poesie. In der QFT werden Teilchen auf Felder zurückgeführt, nicht umgekehrt.

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  • Mondkalb
    antwortet
    Von Größe kann man in dem Bereich kaum mehr sprechen, weil sich das nicht mehr zuverlässig messen lässt.

    Mit leerem Raum meinte ich auch nicht wirkliche Leere. Natürlich ist der Raum von Feldern erfüllt und außerdem entstehen auch ständig Teilchenpaare, die sich gleich wieder vernichten.

    Wenn ich an meine Schulzeit denke, da war der "Dualismus" des Lichts von Teilchen und Welle noch ein Thema. Da hatte man dann die Vorstellung, da fliegt ein Teilchen wie eine Kugel durch die Gegend und verhält sich plötzlich überraschend wie eine Welle. Wie sollte man das verstehen?
    Man kann das Photon nicht wie eine Gewehrkugel ansehen. Es lässt sich auch beschreiben als ein magnetischer und ein elektrischer Feldvektor, die senkrecht zueinander oszillieren.

    Irgendein Physiker hat mal gesagt, wer behaupte, er habe die Quantentheorie verstande, der habe sie nicht verstanden.
    Das ist wohl der Knackpunkt - die Quantenwelt entzieht sich komplett unserem Vorstellungsvermögen, weil sie mit nichts in unseren Alltagserfahrungen übereinstimmt.


    .
    EDIT (autom. Beitragszusammenführung) :

    Mondkalb schrieb nach 1 Minute und 5 Sekunden:

    Zitat von Agent Scullie Beitrag anzeigen
    nicht ganz. In der Stringtheorie geht man davon aus, dass elementare Teilchen - also auch Quarks und Leptonen, sofern sich nicht zeigt, dass sie aus noch elementareren Teilchen aufgebaut sind - nicht irgendwie einen String in sich tragen, sondern höchstselbst Strings sind. Es schwingt also kein String in einem Quark, sondern ein String mit einem bestimmten Schwingungszustand ist ein Quark. ...
    Ja danke, das hatte ich mal wieder ungenau formuliert.
    Zuletzt geändert von Mondkalb; 27.05.2010, 14:19. Grund: Antwort auf eigenen Beitrag innerhalb von 24 Stunden!

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  • Agent Scullie
    antwortet
    Zitat von Mondkalb Beitrag anzeigen
    Die Elektronen sind winzig, etwa so groß wie Quarks - zwischen ihnen und dem Atomkern ist leerer Raum, der Kern nimmt nur einen winzigen Teil eines Atoms ein. Die Ausdehnung von Atomen wird praktisch durch das elektrische Feld der Elektronenhülle definiert.
    Selbst die Nukleonen im Kern sind nicht "massiv". Sie bestehen aus drei Quarks, bzw. aus einem wirren Gemisch von virtuellen Quarks und Gluonen.

    Und wenn die Stringtheorie sich als die Erklärung aller Dinge erweisen sollte, dann sind auch Quarks und Elektronen nur eine Wolke aus Nichts, in der irgendwo ein winzig kleiner String schwingt,
    nicht ganz. In der Stringtheorie geht man davon aus, dass elementare Teilchen - also auch Quarks und Leptonen, sofern sich nicht zeigt, dass sie aus noch elementareren Teilchen aufgebaut sind - nicht irgendwie einen String in sich tragen, sondern höchstselbst Strings sind. Es schwingt also kein String in einem Quark, sondern ein String mit einem bestimmten Schwingungszustand ist ein Quark.

    In der konventionellen QFT, ohne Stringtheorie, sind Elementarteilchen auch nicht "winzig", sondern punktförmig, d.h. komplett ohne Ausdehnung. Erst in der Stringtheorie erhalten Teilchen eine Ausdehung in zumindest einer Dimension.

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  • irony
    antwortet
    Zitat von Agent Scullie Beitrag anzeigen
    anders gesagt: du willst (oder kannst) die QFT nicht ernstnehmen.
    Was genau verstehst du eigentlich unter ernst nehmen ?
    Einfach nur zu sagen, die Formeln sind die Realität käme mir seltsam vor.
    Ich brauche schon irgendetwas Anschauliches, jedenfalls mehr als nur Formeln.
    Die "traditionelle" Physik liefert ja schon auch immer viele Bilder, auch wenn sie nicht zutreffen.
    Zitat von Mondkalb Beitrag anzeigen
    Mit der "realen" Physik ist das so eine Sache. Die Welt besteht im Gegensatz zu unserer alltäglichen Erfahrung praktisch aus leerem Raum.
    Ich verstehe, was du meinst. Du beschreibst es ja auch sehr schön.
    Ein Atom ist keine mit irgendwelcher Materie gefüllte Kugel wie eine Orange.
    Aber an einen leeren Raum glaube ich auch nichts so ganz.

    Irgendetwas Ähnliches wie diese Quantenfelder müsste es schon geben, was diesen Raum ausfüllt. Es wird ja auch oft von Vakuumfluktuationen gesprochen.
    Zitat von Mondkalb Beitrag anzeigen
    Und wenn die Stringtheorie sich als die Erklärung aller Dinge erweisen sollte, dann sind auch Quarks und Elektronen nur eine Wolke aus Nichts, in der irgendwo ein winzig kleiner String schwingt, der wahrscheinlich in etwa die Ausmaße einer Planck-Länge hat.
    Von Stringtheorie weiß ich eigentlich noch gar nichts, da habe ich unter Wikipedia noch nichts gelesen.
    Aber mir ist klar, dass Elektronen und Myonen so etwas wie Punkte ohne echte Ausdehnung sind.
    Also ein Elektron und Myon wären wohl sogar gleich groß, oder nicht ?

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  • Agent Scullie
    antwortet
    Zitat von transportermalfunction Beitrag anzeigen
    Was ich meinte, war dieses Aufrufen von Erzeugungs- und Vernichtungsoperatoren für Elementarteilchen klingt für mich eher nach einem objektorientierten Computerprogramm, quasi nach einer Holodeck-Simulation unseres Universums als nach physikalischer Realität.
    nichts anderes habe ich angenommen was du meinen würdest. Und darum mein Gegenargument: die Physik richtet sich nicht danach, wie sie für dich klingt.

    Zitat von transportermalfunction Beitrag anzeigen
    Warum sollte ich die QFT nicht ernst nehmen ?
    das liegt irgendwie nahe, wenn du ein solches Urteil über sie fällst:
    Zitat von transportermalfunction Beitrag anzeigen
    Was ich meinte, war dieses Aufrufen von Erzeugungs- und Vernichtungsoperatoren für Elementarteilchen klingt für mich eher nach einem objektorientierten Computerprogramm, quasi nach einer Holodeck-Simulation unseres Universums als nach physikalischer Realität.
    Zitat von transportermalfunction Beitrag anzeigen
    Zumindest als das was sie ist, eine Theorie, die zu den Experimenten passt, aber nicht wirklich etwas erklärt. Diese Quantenfelder sind mir zu mystisch, rein mathematisch, ich kann mir darunter nichts Reales vorstellen.
    anders gesagt: du willst (oder kannst) die QFT nicht ernstnehmen.

    Zitat von transportermalfunction Beitrag anzeigen
    Ich kann mich ja auch irren, aber wenn ich mir so einige Wikipedia-Artikel durchlese und was man im Zusammenhang damit dann an Literatur im Netz findet, dann habe ich den Eindruck, dass die Physik es längst aufgegeben hat, Dinge noch wirklich erklären zu wollen, d.h. wie etwas vor sich geht, was Elementarteilchen wirklich sind usw.
    oder du willst/kannst die Art, wie sie das tut, nicht ernstnehmen. Vielleicht weil du allzu sehr traditionellen Vorstellungen verhaftet bist. "Der gesunde Menschenverstand ist nichts weiter als eine Hinterlassenschaft vorgefasster Meinungen, die sich bereits im Alter von 18 Jahren verfestigt haben", wie Einstein sagte.

    Zitat von transportermalfunction Beitrag anzeigen
    Sondern sie beschränkt sich mehr oder weniger darauf, die mathematischen Formeln zu liefern, die zu den experimentellen Fakten passen.
    das kann man über die Störungsrechnung sagen, aber nicht für die QFT selbst.

    Zitat von transportermalfunction Beitrag anzeigen
    Wahrscheinlich könnte man jetzt die Quantenfeldgleichungen für Elektronen und Myonen hinschreiben, aber sie würden nicht wirklich erklären, was Elektronen und Myonen sind und warum sie sich in einem ganz bestimmten Massenverhältnis unterscheiden, und es würde auch nicht klar werden, ob und warum es Myonen in der Natur geben muss.
    das Massenverhältnis von Elektron und Myon kann die QFT nicht erklären, nein. Die Elektronen- und Myonenmasse sind in ihr freie Parameter, die durch Beobachtung fesgelegt werden müssen. Da ich vermute, dass dir die klassische Physik mehr zusagt als die "mystische" QFT: eine klassische Theorie, die dieses Massenverhältnis erklären könnte, gibt es genausowenig. Ebenso ist die Zahl der in der Natur existierenden Felder/Teilchenarten ein freier Parameter der QFT, sie kann daher nicht erklären, dass es gerade die Teilchen und Felder gibt, die wir beobachten. Solche Erklärungen bleiben vereinheitlichten Theorien vorbehalten, für die die QFT lediglich eine Grundlage bietet.

    Anders sieht es aber mit der Aussagefähigkeit der QFT über die Natur von Teilchen aus. Die Frage nach der Natur eines Elektrons oder Myons ist nämlich von der Frage nach dem Grund für ihr Massenverhältnis weitgehend unabhängig. In der QFT sind die fundamentalen Objekte der Natur Felder. Anders als ein klassisches Teilchen existiert ein Feld nicht nur an einem Ort, sondern an jedem Punkt im Raum gleichermaßen. An jedem Punkt ist ein Wert des Feldes oder eine Feldstärke definiert. In der QFT gibt es für ein Feld nun eine Reihe von möglichen Quantenzuständen, die, sofern man sich auf das freie, nicht in Wechselwirkung mit anderen Feldern stehende Feld beschränkt, mit dem Vorhandensein einer bestimmten Anzahl von Quanten des Feldes, d.h. Teilchen, idenzifizieren kann. So gibt es z.B. einen Vakuumzustand, wo kein Teilchen vorhanden ist, eine Reihe von Zuständen mit einem einzigen Teilchen, Zustände mit zwei Teilchen, usw.

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  • Mondkalb
    antwortet
    Zitat von Agent Scullie Beitrag anzeigen
    nicht ganz. Im Standardmodell treten die starke WW und die zur elektroschwachen WW vereinheitlichte elektromagnetische und schwache WW als getrennte Kräfte auf. Theorien, in denen die starke und elektroschwache Kraft aus einer einzigen Kraft hervorgegehen, gehören nicht mehr zum Standardmodell.
    Sorry, ich meinte ja auch gar nicht das Standardmodell sondern die GUT.

    Zitat von transportermalfunction Beitrag anzeigen
    Ich will ja jetzt nicht allzu kleinlich sein, aber dieser Sprachgebrauch von Zerfall und Zerfallsprodukten ist dann doch ziemlich irre führend, wenn Zerfall eher so etwas meint:

    Grundsätzlich kann ich mir so etwas vorstellen, aber für mich klingt das eher nach objektorientierter Programmierung, wo ein Destruktor für Objekt X aufgerufen wird und gleich danach ein Konstruktor für Objekt Y.

    Und woraus werden die Teilchen erzeugt ?

    Wie gesagt, für mich klingt das mehr nach Computerprogramm, quasi nach einer Holodeck-Simulation unseres Universums als nach echter realer Physik. ...
    Mit der "realen" Physik ist das so eine Sache. Die Welt besteht im Gegensatz zu unserer alltäglichen Erfahrung praktisch aus leerem Raum. Objekte die wir anfassen können, sind nicht im philosophischen Sinne feste Körper. Die elektrischen Kräfte bzw. Felder der Elektronen in unserer Haut und in Objekten sorgen dafür, dass wir nicht einfach durch die Dinge hindurchfassen können.

    Die Elektronen sind winzig, etwa so groß wie Quarks - zwischen ihnen und dem Atomkern ist leerer Raum, der Kern nimmt nur einen winzigen Teil eines Atoms ein. Die Ausdehnung von Atomen wird praktisch durch das elektrische Feld der Elektronenhülle definiert.
    Selbst die Nukleonen im Kern sind nicht "massiv". Sie bestehen aus drei Quarks, bzw. aus einem wirren Gemisch von virtuellen Quarks und Gluonen.

    Und wenn die Stringtheorie sich als die Erklärung aller Dinge erweisen sollte, dann sind auch Quarks und Elektronen nur eine Wolke aus Nichts, in der irgendwo ein winzig kleiner String schwingt, der wahrscheinlich in etwa die Ausmaße einer Planck-Länge hat.

    Im Unterricht und in Vorlesungen oder in Büchern sind die Visualisierungen von Elementarteilchen als massive Kugeln ganz praktisch, aber man darf diese menschliche Erfahrung nicht auf den Mikrokosmos übertragen.

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  • irony
    antwortet
    Zitat von Agent Scullie Beitrag anzeigen
    das Higgs-Feld koppelt mit unterschiedlicher Stärke an die anderen Felder. Das kannst du dir in etwa so vorstellen: sei phi der Wert des Feldes und h_e die Kopplungskonstante des Higgs-Feldes an z.B. das Elektronenfeld, haben alle die Elektronen eine Masse von ~h_e * phi. Alle Myonen hingegen die Masse h_mu * phi, wobei h_mu die Kopplunskonstante des Higgs-Feldes an das Myonenfeld ist.
    Sicher, das macht schon Sinn, ich verstehe das auch ungefähr, dass diese Konstante angibt, wie viel Masse ein Teilchen vom Higgsfeld bekommt.

    Aber eine Erklärung ist es ja nicht. Man steckt im Grunde die experimentell ermittelte Masse einfach in eine Formel hinein, anstatt sie aus ihr herauszubekommen.

    Schöner wäre eine Formel, aus der sich die Myonen-Masse ergibt, so dass man sie experimentell überprüfen kann.

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  • Agent Scullie
    antwortet
    Zitat von transportermalfunction Beitrag anzeigen
    Der entscheidende Abschnitt scheint mir folgender zu sein:

    Dass das Higgs-Feld wild hin und her schwankte, heißt, dass es zu bestimmten Zeitpunkten nicht Null war. D.h. die Teilchen hatten Masse und waren unterscheidbar.
    eigentlich geht der Higgs-Mechanismus davon aus, dass sich im der Phase ungebrochener Symmetrie der Higgs-Feld sehr schnell in den Zustand begab, in dem sein effektives Potential minimal war - das war gerade der Zustand wo das Feld selbst null war. Wild geschwankt hat es dann eigentlich nicht mehr.

    Zitat von transportermalfunction Beitrag anzeigen
    Außerdem ist mir das mit Higgs-Feld nicht klar. Vielleicht gibt es das ja auch gar nicht.
    sicher, das Higgs-Feld ist bislang nur Theorie. Jedoch ist bislang keine Alternative zum Higgs-Mechanismus als Mechanismus zur Herbeiführung von Symmetriebrechungen bekannt.

    Zitat von transportermalfunction Beitrag anzeigen
    Interessant wäre aber mal die Frage, wie sich aus diesem ganzen Higgs-Dingsbums die unterschiedliche Masse von Elektron und Myon ergibt.
    das Higgs-Feld koppelt mit unterschiedlicher Stärke an die anderen Felder. Das kannst du dir in etwa so vorstellen: sei phi der Wert des Feldes und h_e die Kopplungskonstante des Higgs-Feldes an z.B. das Elektronenfeld, haben alle die Elektronen eine Masse von ~h_e * phi. Alle Myonen hingegen die Masse h_mu * phi, wobei h_mu die Kopplunskonstante des Higgs-Feldes an das Myonenfeld ist.

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