PDA

Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Asymptotische Freiheit für die elektrische Ladung


Bauhof
06.11.10, 14:04
Hallo zusammen,

Obwohl das Ziel einer renormierbaren Quantengravitationstheorie noch weit entfernt ist, möchte man gerne schon jetzt wissen, ob und wie die Gravitation die anderen Wechselwirkungen für sehr kleine Teilchenabstände modifiziert.

Jetzt hat ein britischer Forscher die Widersprüche ausgeräumt und ein erstaunliches Ergebnis erhalten: Die Gravitation lässt elektrische Ladungen "verschwinden", wenn deren Abstand gegen Null geht.

Siehe hier: http://pro-physik.de/Phy/leadArticle.do?laid=13462

M.f.G. Eugen Bauhof

Marco Polo
06.11.10, 14:44
Sehr interessanter Beitrag, Eugen. Sollte es sich tatsächlich so verhalten, könnten wir eine GUT bereits beim LHC erforschen. Das wäre in der Tat ein Hammer, oder?

EMI
06.11.10, 14:55
Sehr interessanter Beitrag, Eugen. Sollte es sich tatsächlich so verhalten, könnten wir eine GUT bereits beim LHC erforschen. Das wäre in der Tat ein Hammer, oder?
Finde ich auch, zumal damit auch ein klein wenig meine Annahme, dass die el.Elementarladung Q mit der Farbladung W vernüpft ist (2Q=W+T) bestätigt würde.
Da die "asymptotische Freiheit" für die Farbladung nachgewiesen ist, folgt aus meiner Annahme, dass diese auch für die el.Elementarladung gelten muss. IMHO

Gruß EMI

Bauhof
06.11.10, 15:03
Sehr interessanter Beitrag, Eugen. Sollte es sich tatsächlich so verhalten, könnten wir eine GUT bereits beim LHC erforschen. Das wäre in der Tat ein Hammer, oder?

Hallo Marc,

ja, aber eine GUT will ich noch nicht erhoffen. Es wäre schon ein Fortschritt, wenn man damit der Quantengravitationstheorie einen Schritt näher gekommen wäre.

M.f.G Eugen Bauhof

Marco Polo
06.11.10, 16:23
Finde ich auch, zumal damit auch ein klein wenig meine Annahme, dass die el.Elementarladung Q mit der Farbladung W vernüpft ist (2Q=W+T) bestätigt würde.
Da die "asymptotische Freiheit" für die Farbladung nachgewiesen ist, folgt aus meiner Annahme, dass diese auch für die el.Elementarladung gelten muss.
Leider kann ich zu dieser speziellen Thematik nicht allzu viel (gar nichts) beitragen, EMI. Das ist dein Feld. Da quassel ich besser nicht ins Blaue hinaus.

Solltest du aber im fortgeschrittenen Alter mal den Nobelpreis erhalten, würde ich eine Einladung zu Bratwurst und Bier zu schätzen wissen. :)

Hawkwind
06.11.10, 18:25
Hallo Marc,

ja, aber eine GUT will ich noch nicht erhoffen. Es wäre schon ein Fortschritt, wenn man damit der Quantengravitationstheorie einen Schritt näher gekommen wäre.

M.f.G Eugen Bauhof

Nein, in dem Artikel geht es wirklich um eine GUT (Grand Unified Theory - also um eine Vereinheitlichung von elektroschwacher und starker Wechselwirkung, aber noch ohne Gravitation!). Die geäußerte Möglichkeit ist, dass die Kopplungskonstanten dieser Wechselwirkungen bereits bei kleineren Energien (d.h. kleiner als man ohne Gravitation erwarten würde) einem gemeinsamen Wert zustreben. Entsprechend wären dann auch die Eichbosonen dieser GUT (oft X-Bosonen genannt) leichter als erwartet und könnten deshalb vielleicht beim LHC gefunden werden. Etwas zu GUT & X-Bosonen hier:
http://www.wissenschaft-online.de/astrowissen/lexdt_x.html

Gruß,
Hawkwind

Jogi
06.11.10, 20:30
Hi.

Die Gravitation lässt elektrische Ladungen "verschwinden", wenn deren Abstand gegen Null geht.

Damit dürfte sich das Thema "Schwarze Löcher mit elektrischer Ladung" erledigt haben.

Das hatte mir schon immer leichte Bauchschmerzen bereitet.


Gruß Jogi

Marco Polo
06.11.10, 20:44
Damit dürfte sich das Thema "Schwarze Löcher mit elektrischer Ladung" erledigt haben.

Hmm...ja stimmt eigentlich, Jogi. Scharfsinnig erkannt. Da wäre ich nie drauf gekommen. Allerdings ist das alles noch nicht bestätigt.

Das hatte mir schon immer leichte Bauchschmerzen bereitet.

Warum das? Hattest du diesen Effekt etwa vorausgeahnt? :)

Jogi
06.11.10, 21:57
Hattest du diesen Effekt etwa vorausgeahnt?

Sagen wir's mal so:
Direkt am EH dürfte nach meiner Vorstellung keine el. Ladung mehr wirksam sein, da sie Raum beansprucht.
Der ihr dort nicht gewährt wird, eben durch die enorm hohe Energiedichte des Grav.-Potentials.

Wenn irgendwann mal jemand eine el. Ladung direkt am EH gemessen hätte, wäre ich in Erklärungsnot gekommen.


Gruß Jogi

Hawkwind
06.11.10, 22:33
Hi.


Damit dürfte sich das Thema "Schwarze Löcher mit elektrischer Ladung" erledigt haben.

Gruß Jogi

Was willst du denn damit sagen ?
In dem genannten Artikel geht es um die elektrische Kopplunkskonstante bei extrem kurzen Abständen.
Ich sehe keinen Zusammenhang mit schwarzen Löchern und deren Ladung.

Jogi
06.11.10, 22:54
Hi Hawkwind.

Was willst du denn damit sagen ?
In dem genannten Artikel geht es um die elektrische Kopplunkskonstante bei extrem kurzen Abständen.
Ich sehe keinen Zusammenhang mit schwarzen Löchern und deren Ladung.

Fallen zwei oder mehr el. Ladungen auf den EH zu, nehmen ihre räumlichen Abstände zueinander ab.
Am EH, resp. im SL, gehen diese Abstände gegen null.

Schwarze Löcher heissen ja auch deshalb so, weil sie mit ihrer Umgebung nicht el.-mag. wechselwirken.
Allein das wäre m. E. ein Indiz dafür, dass es da keine el. Ladung gibt, zumindest keine, die nach aussen wirksam wird.


Gruß Jogi

Marco Polo
06.11.10, 23:18
Hi Jogi,

Sagen wir's mal so:
Direkt am EH dürfte nach meiner Vorstellung keine el. Ladung mehr wirksam sein, da sie Raum beansprucht.
Der ihr dort nicht gewährt wird, eben durch die enorm hohe Energiedichte des Grav.-Potentials.

Energiedichte? Was für eine Energiedichte? Der EH ist doch keine stoffliche Grenze.

Marco Polo
06.11.10, 23:25
Fallen zwei oder mehr el. Ladungen auf den EH zu, nehmen ihre räumlichen Abstände zueinander ab.

Nö. Sie nehmen zu. Nur deswegen spricht man vom Spaghettieeffekt.

Am EH, resp. im SL, gehen diese Abstände gegen null.

Nein. Genau anders herum, Jogi. Erst in der Singularität angekommen sollte sich dieser Abstand nach meinem naiven Verständnis auf Null reduzieren.

Hawkwind
06.11.10, 23:27
Mojn Jogi,


Fallen zwei oder mehr el. Ladungen auf den EH zu, nehmen ihre räumlichen Abstände zueinander ab.
Am EH, resp. im SL, gehen diese Abstände gegen null.


Entscheidend ist ja der Abstand vom Beobachter zur Ladung, und der ist nicht notwendig sehr klein bei einem schwarzen Loch.


Schwarze Löcher heissen ja auch deshalb so, weil sie mit ihrer Umgebung nicht el.-mag. wechselwirken.


Hmm, du meinst ein geladenes schwarzes Loch übt keine Kraft auf eine externe Ladung aus ?

Das sehe ich anders: ein elektrisch negativ geladenes Mini-Black-Hole könnte aufgrund seiner Ladung durchaus ein Orbital in einem Atom besetzen. Da gab es ja diese Diskussion möglich Risiken durch MBHs am LHC.

Oder hier geht es auch um diese Geschichte.
Atom made from charged elementary black hole (http://arxiv.org/abs/gr-qc/0001022)

Das elektrische Feld einer kollabierenden Ladung wird beim Kollaps zum Black Hole nicht einfach verschwinden.

Gruß,
Hawkwind

Marco Polo
06.11.10, 23:40
Das elektrische Feld einer kollabierenden Ladung wird beim Kollaps zum Black Hole nicht einfach verschwinden.

Selbstverständlich nicht. :) Das Gravitationsfeld (es gibt da eine gewisse Analogie) verschwindet ja auch nicht.

Jogi
06.11.10, 23:44
Hi Marc.


Energiedichte? Was für eine Energiedichte?
Die Energiedichte der Gravitation.
Um in deiner Sprache zu sprechen: Die Krümmung der Raumzeit.

Der EH ist doch keine stoffliche Grenze.
Das hab' ich ja auch richy schon gesagt.
Da existiert keine "Membran" oder so was.


Fallen zwei oder mehr el. Ladungen auf den EH zu, nehmen ihre räumlichen Abstände zueinander ab.
Nö. Sie nehmen zu. Nur deswegen spricht man vom Spaghettieeffekt.
Ich dachte an zwei Ladungen, die nebeneinander, nicht hintereinander, her fallen.
Und damit an deren seitlichen, transversalen Abstand zueinander.

Bei zwei Ladungen, die hintereinander auf den EH zu fallen, sehen wir ja die hintere niemals den EH erreichen.
Da greift das Argument natürlich nicht.


Gruß Jogi

Jogi
06.11.10, 23:51
Das elektrische Feld einer kollabierenden Ladung wird beim Kollaps zum Black Hole nicht einfach verschwinden.

Selbstverständlich nicht. :) Das Gravitationsfeld (es gibt da eine gewisse Analogie) verschwindet ja auch nicht.

:confused:

Hallo?
Genau das ist aber die Aussage, die David Toms macht.

jetzt hat ein britischer Forscher die Widersprüche ausgeräumt und ein erstaunliches Ergebnis erhalten: Die Gravitation lässt elektrische Ladungen „verschwinden“, wenn deren Abstand gegen Null geht.

Hawkwind
07.11.10, 00:02
:confused:

Hallo?
Genau das ist aber die Aussage, die David Toms macht.

Nein, es geht "lediglich" um asymptotische Freiheit. So wie 2 Quarks im Nukleon, wenn sie sich extrem nahe kommen, trotz starker Kraft, die sie ja zum Nukleon bindet, als annähernd frei angesehen werden können, so sind gemäß David Tom 2 Ladungen annähernd frei, wenn sie sich extrem nahe kommen.

Zudem drückt sich "der Meister" in seiner Arbeit übrigens noch sehr sehr vorsichtig aus.


It is possible that the running of the gauge coupling constants (found
by solving (1) for a realistic gauge theory) can lower the unification scale in
comparison to what is expected in the absence of gravity.


Man beachte "it is possible". :)
http://arxiv.org/abs/1010.0793

Jogi
07.11.10, 00:07
Nein, es geht "lediglich" um asymptotische Freiheit. So wie 2 Quarks im Nukleon, wenn sie sich extrem nahe kommen, trotz starker Kraft, die sie ja zum Nukleon bindet, als annähernd frei angesehen werden können, so sind gemäß David Tom 2 Ladungen annähernd frei, wenn sie sich extrem nahe kommen.
Gemäß dem Motto:
"Wer sich nicht bewegt, der spürt auch seine Fesseln nicht.";)

Marco Polo
07.11.10, 00:39
Hi Jogi,

Die Energiedichte der Gravitation.
Um in deiner Sprache zu sprechen: Die Krümmung der Raumzeit.

Massen oder Energien krümmen den Raum. Diese Raumzeitkrümmung erzeugt ein sogenanntes Beschleunigungsfeld, dass wiederum Bewegungszustände von Massen oder Energien beeinflusst. Eine Wechselwirkung also. Aber entspricht die Raumzeitkrümmung einer Energie? Grübel. Eigentlich schon, oder? Hmm...dann hast du vielleicht doch Recht mit deiner Behauptung der Energiedichte der Gravitation. Ach was weiss ich. :o

Ich dachte an zwei Ladungen, die nebeneinander, nicht hintereinander, her fallen.
Und damit an deren seitlichen, transversalen Abstand zueinander.

Ja. Dann stimmts natürlich. Dann bewegen sich diese aufeinander zu.

Bauhof
07.11.10, 16:08
Nein, in dem Artikel geht es wirklich um eine GUT (Grand Unified Theory - also um eine Vereinheitlichung von elektroschwacher und starker Wechselwirkung, aber noch ohne Gravitation!). Die geäußerte Möglichkeit ist, dass die Kopplungskonstanten dieser Wechselwirkungen bereits bei kleineren Energien (d.h. kleiner als man ohne Gravitation erwarten würde) einem gemeinsamen Wert zustreben. Entsprechend wären dann auch die Eichbosonen dieser GUT (oft X-Bosonen genannt) leichter als erwartet und könnten deshalb vielleicht beim LHC gefunden werden. Etwas zu GUT & X-Bosonen hier:
http://www.wissenschaft-online.de/astrowissen/lexdt_x.html Gruß,
Hawkwind

Hallo Hawkwind,

danke für den Hinweis, du hast recht.
Bei "GUT" dachte ich irtümmlicherweise zuerst an die "Theorie für alles", die heißt aber wiederum abgekürzt "TOE". Erst die "TOE" beinhaltet auch die Quantengravitationstheorie.

M.f.G. Eugen Bauhof

P.S.
Zu meinem Irrtum wurde ich auch durch diese Textstelle im Link verleitet:

In diesem Sinne führt die Quantengravitation zur asymptotischen Freiheit für die QED. Was jenseits von Ec passiert, wenn sich die Energie der Planck-Energie nähert, kann nur mit Hilfe einer renormierbaren Quantengravitationstheorie berechnet werden. Doch die Resultate Toms eröffnen die Möglichkeit, dass die energieabhängigen Kopplungen der starken, schwachen und elektromagnetischen Wechselwirkungen unter dem Einfluss der Gravitation schneller zu einem gemeinsamen Wert streben könnten, als ohne Gravitation. Vielleicht sieht man erste Hinweise auf die dabei auftretende Vereinheitlichung der Naturkräfte ja schon bei den Experimenten mit dem Large Hadron Collider.