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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Größe von ET und ihren Teilchen!


Eyk van Bommel
27.08.07, 16:18
Wie wird die Größe eines Teilchens im Quantenbereich bestimmt?

Uli
27.08.07, 17:12
Wie wird die Größe eines Teilchens im Quantenbereich bestimmt?

Eine Möglichkeit ist es, die örtliche Wahrscheinlichkeitsverteilung eines Teilchens anzuschauen und etwa zu sagen: seine Ausdehnung ist dadurch bestimmt, dass seine Aufenthaltswahrscheinlichkeit größer als eine vorgegebene Schwelle ist. Das würde dann z.B. implizieren, dass die Größe eines Elektrons von seinem Zustand abhängt: eine Elektron in einem höheren Orbital wäre größer als eines im Grundzustand. Das Elektron wäre nach dieser Definition auch viel größer als der viel schwerere Kern. Im klassischen Grenzfall würde diese Definition glatt in das übergehen, was wir im Makroskopischen unter der Größe eines Objektes verstehen.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, nach Unter-Strukturen zu schauen, z.B. in tief inelastischer Streuung. Elementarteilchen ohne Unterstruktur (Elektronen z.B.) verhalten sich in solche Experimenten punktartig, d.h. es gibt nur ein punktartiges Streuzentrum. Bei Nukleonen dagegen "sieht" man mehrere Streuzentren, sog. Partonen, die z.T. mit den Quarks zu identifizieren sind. Den Abstand dieser Partonen voneinander könnte man mit der Größe des Teilchens in Zusammenhang bringen. Danach wäre nun ein Atomkern viel größer als das punktartige Elektron.

Ich persönlich würde eher mit letzterer Definition sympathisieren, aber die erstgenannte ist wohl gebräuchlicher unter Physikern.

Vielleicht gibt es noch andere Ideen ?

Gruß, Uli

Eyk van Bommel
27.08.07, 21:26
Eine Möglichkeit ist es, die örtliche Wahrscheinlichkeitsverteilung eines Teilchens anzuschauen und etwa zu sagen: seine Ausdehnung ist dadurch bestimmt, dass seine Aufenthaltswahrscheinlichkeit größer als eine vorgegebene Schwelle ist.
Die Frage ist ob du hier die Größe eines Elektrons misst oder nicht die Orte mit der höchsten WW.
Wie du selbst sagst
Das würde dann z.B. implizieren, dass die Größe eines Elektrons von seinem Zustand abhängt:
Ändert sich hier tatsächlich die Größe des e- oder nur seine Aufenthaltswahrscheinlichkeit(AH).
Kann man einem e- wirklich so eine Größe zuordnen? Ist es nicht immer nur eine mindest AH die das e- braucht um seine WW zu zeigen? Was ist wenn es Außerhalb dieses Bereiches ist; könnten wir dann etwas messen?
Wenn ein e- durch Energieaufnahme größer wird, dann vergrößert sich dadurch der Radius in dem es WW zeigen kann(Dann wird das Feld größer) Sprich sind die WW die ein e- eingehen kann von der Energie abhängig? Ich weis es nicht aber sind die 3 Grundkräfte abhängig vom Energiegehalt des Teilchens? Oder sind sie nur vom Radius (Mittelpunkt) abhängig (Kernkräfte)

Eine andere Möglichkeit besteht darin, nach Unter-Strukturen zu schauen, z.B. in tief inelastischer Streuung. Elementarteilchen ohne Unterstruktur (Elektronen z.B.) verhalten sich in solchen Experimenten punktartig,

Verhalten sie sich punktartig weil die WW die es bei einer inelastischen Streuung eingehen muss, nur in der Mitte eingehen kann? Sprich ist die WW nur in dem Bereich möglich wo es auch zu 99% nach der AH vorkommt?

Alle diese Messungen erfolgen über WW. WW sind aber bei Elementarteilchen(ET) abhängig vom Radius! Die starke Kernkraft findet man nur in einem sehr kleinen Radius. Wenn ich einen Versuch durchführe in dem man die gleiche Voraussetzung hat (ohne es zu wissen), dann misst man nur den Radius der WW.

Je höher die Energie der Messung, desto kleiner wird das ET da es z.B nur dort WW wo es aufgrund der AH die gleiche Energiedichte besitzt. Danach wird das e- Punktförmig weil es nur in der AH 99,9% die nötige Dichte besitzt um WW zu zeigen. Protonen besitzen 3 Punkte da die AH der Quarks sich zu 99,9% nur dort befindet.
Die Frequenz und die Amplitude müssen für WW stimmen, diese sind aber von der stelle der AH abhängig (Dichte der AH-Wolke) und somit vom Radius zur Durchschnittsmitte der AH abhängig!
Je höher die Energie der Messung, desto mehr schränkt man den Ort der WW aufgrund der AH ein!

Uli
27.08.07, 23:22
Die Frage ist ob du hier die Größe eines Elektrons misst oder nicht die Orte mit der höchsten WW.
Wie du selbst sagst
Das würde dann z.B. implizieren, dass die Größe eines Elektrons von seinem Zustand abhängt:
Ändert sich hier tatsächlich die Größe des e- oder nur seine Aufenthaltswahrscheinlichkeit(AH).
Kann man einem e- wirklich so eine Größe zuordnen?


Man kann, und es wird oft gemacht.
Allerdings sehe ich deinen Einwand und die derartige Deutung einer Wahrscheinlichkeitsdichte, die "nur" statistische Bedeutung hat, für ein einzelnes Elektron ist mir auch ein wenig suspekt.
Das zeigt vielleicht, dass die Definition der Größe eines Quantenobjekts alles andere als offensichtlich ist.


Ist es nicht immer nur eine mindest AH die das e- braucht um seine WW zu zeigen? Was ist wenn es Außerhalb dieses Bereiches ist; könnten wir dann etwas messen?
Wenn ein e- durch Energieaufnahme größer wird, dann vergrößert sich dadurch der Radius in dem es WW zeigen kann(Dann wird das Feld größer) Sprich sind die WW die ein e- eingehen kann von der Energie abhängig? Ich weis es nicht aber sind die 3 Grundkräfte abhängig vom Energiegehalt des Teilchens? Oder sind sie nur vom Radius (Mittelpunkt) abhängig (Kernkräfte)


Die unterschiedlichen Wechselwirkungen variieren ja auch recht unterschiedlich mit dem Abstand: Gravitation und Elektromagnetismus sind sehr weitreichend ( ~ 1/r^2), starke und schwache WW wirken nur auf sehr kurze Distanzen. Die Begründung ist zum einen in der Masse der virtuellen Felder zu suchen, die diese Wechselwirkung vermitteln (Photon und Graviton masselos, W- und Z-Bosonen sehr massiv).

Du vermutest richtig: die Stärke der Grundkräfte hängt auch von der Energie ab; die entsprechenden Kopplungskonstante "laufen" mit der Energie ("running coupling constants"). Das spielt eine große Rolle bei dem Versuch, die Grundkräfte einheitlich zu beschreiben. Die Grundidee der "Großen Vereinheitlichung" ist ja, dass alle Wechselwirkungen bei einer bestimmten, sehr hohen Energieskala gleich stark sind: es wird erwartet, dass die verschieden Kopplungskonstanten der Wechselwirkungen (Feinstrukturkonstante etc.) sich in einem Punkt treffen.

Gruss,
Uli

Eyk van Bommel
28.08.07, 13:04
Du vermutest richtig: die Stärke der Grundkräfte hängt auch von der Energie ab; die entsprechenden Kopplungskonstante "laufen" mit der Energie ("running coupling constants"). Das spielt eine große Rolle bei dem Versuch, die Grundkräfte einheitlich zu beschreiben. Die Grundidee der "Großen Vereinheitlichung" ist ja, dass alle Wechselwirkungen bei einer bestimmten, sehr hohen Energieskala gleich stark sind: es wird erwartet, dass die verschieden Kopplungskonstanten der Wechselwirkungen (Feinstrukturkonstante etc.) sich in einem Punkt treffen.

Aber ich muss doch Energie rein stecken? Müsste es nicht lauten: Das sie bei einer sehr geringen Energieskala gleich schwach sind? Durch die Energie im Urknall wurden die Kräfte erst getrennt! Wie soll man sie durch noch mehr Energie vereinigen :confused:

Eyk van Bommel
28.08.07, 19:12
Und ich gehe eben noch weiter und sage, dass es nur die Haupt-Aufenthaltswahrscheinlichkeit ist die sich im S Orbital befindet und sich als e- darstellt. Wobei die Wahrscheinlichkeitsverteilung mit k*E/r^2 Abnimmt. Durch die WW mit dem Kern wird das e- stark am Kern lokalisiert, was durch die Haupt-Aufenthaltswahrscheinlichkeit dargestellt wird. Der „Rest“ kann wenn es eine andere „Haupt-Aufenthaltswahrscheinlichkeit“ findet damit WW und so die „Gravitation“ bewirken.

quantom
28.08.07, 21:09
Die "Größe" eines Teilchens wird mit dem sog. Wirkungsquerschnitt bestimmt. Er wird sonderbarerweise in sog. barn (Scheunentor) gemessen. Ein barn ist 1'-24 cm2, also das krasse Gegenteil eines Scheunentors. Der Wirkungsquerschnitt ist nicht gleichzusetzen mit dem geometrischen Querschnitt, den ein Elementarpartner seinem Reaktionspartern entgegensetzt. Bei der Reaktion spielen quantenmechanische Vorgänge die wesentliche Rolle. Es gibt auch sog. Resonanzerscheinungen, in denen der WQ beträchtlich größer erscheint, als sein geometrisches Pendant (siehe beispielsweise die sog. Breit-Wigner-Formal für die Resonanzquerschnitte von Uran).

Die Wirkungsquerschnitte werden auch in bezug auf unterschiedliche Teilchenkombinationen (Isotope), Energien und Reaktionsformen gemessen, z. B. Absorption, Streuung, dabei inelastische oder elastische Streuung.

Eyk van Bommel
29.08.07, 00:19
Ihre Ausführungen sind viel zu verschwommen.
Konnen Sie sich noch deutlicher ausdrucken?


Noch deutlicher –Hmm:rolleyes: (Wird dann aber länger :( )
Bei meiner Überlegung besitzt ein e- auch ohne Proton eine Wahrscheinlichkeitsverteilung die kugelförmig aussieht, wobei die Wahrscheinlichkeitsverteilung mit dem Abstand zur Mitte im Quadrat abnimmt. Also als ob eine Feder (mit einer Federkonstante 1/s^2!) das e- immer wieder zur Mitte zieht. Je höher die Energie (Ruhemasse+ hineingesteckte Beschleunigungsenergie + xy..) desto weiter kann es sich aber von seiner Mitte (im Durchschnitt) entfernen. Das bedeutet mit steigender Energie erhöht sich der Radius um x.
„Egal“ wie weit weg man nun ein Proton davon entfernt hinbringt, wird das e- auf das p+ treffen (Die Wahrscheinlichkeit nimmt zwar mit dem ^2 ab, ist aber nicht 0 und hängt davon ab wie schnell das e- schwingt). Somit wird das e- irgendwann kurz mit dem p+ WW.

Für die nächste Überlegung gilt das Postulat:
WW führen immer zur Lokalisierung eines Elementarteilchens!

Die Aufenthaltswahrscheinlichkeit ist ja jedoch immer nur den Durchschnitt der Aufenthaltswahrscheinlichkeit dar das e- irgendwo anzutreffen! Sieht man sich den Durchschnitt dieser Aufenthaltswahrscheinlichkeit nach nWW an, dann wird schnell klar das der Durchschnitt der Wahrscheinlichkeiten aufgrund der endlichen Geschwindigkeit der Schwingung in seiner AH, die gesamte Aufenthaltswahrscheinlichkeit des e- zum p+ verschoben wird! Mann wird feststellen das man es häufiger zwischen der alten Position und p+ finden kann als zuvor. Die Aufenthaltswahrscheinlichkeit wandert wie eine Sanddüne zum p+. Und dies mit c! So kommt das e- zum p+. Also nicht am Stück sondern durch die „Wanderung“ der Aufenthaltswahrscheinlichkeit des e-.

Das Ladungsfeld das zwischen e- und p+ messbar ist, ist also nichts anders wie die Kraft die man benötigt (durch die MessWW) die AH-Wanderung aufzuhalten.

Postulat 2:
EM-Felder bescheiben immer die Richtung und Stärke/Häufigkeit der nächst größte WW eines ET

Am p+ angekommen ist die Aufenthaltswahrscheinlichkeit durch seine häufige WW mit dem p+ stark lokalisiert. Allerdings zeigt es immer noch eine Wahrscheinlichkeitsverteilung die mit dem r^2 abnimmt. Nur ist das e- im Durchschnitt häufiger aufgrund der WW am p+ „anzutreffen“. „Zwischen“ durch kann es sich aber mit k*E/r^2 vom Proton entfernen. Die Wahrscheinlichkeitsverteilung (WH) ist also nur von der Energie des ET abhängig, bei der Aufenthaltswahrscheinlichkeit kommt noch die Häufigkeit der WW hinzu! AH = WH+nWW

Kommt noch ein zweites p+ hinzu stellt sich ein gleich gewicht zwischen beiden ein, die von der Entfernung des zweiten p+ abhängt.(Das p+ mal nicht berücksichtigt)

Mit diesem Modell lässt sich eine Materiewelle „ganz leicht“ verstehen!
Die ganze Materie besteht aus Elementarteilchen die aufgrund ihrer Wahrscheinlichkeitsverteilung E/r^2 praktisch im ganzen Universum verteilt ist (+- natürlich) mit einer 99,9 % Aufenthaltswahrscheinlichkeit dort wo wir sie Vermuten. Am Doppelspalt oder sonst wo, werden also immer mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit ein ET durch den andern Spalt gehen wie der Rest der Materie.
Messe ich über WW an einem Spalt, dann bekommt es das e- auch dann mit wenn die Haupt-AH (90%) eigentlich durch den anderen Spalt fliegt.

Gravitation ist die Wanderung der AH von ET von z.B der Erde zur Sonne. Die Erde und die Sonne ziehen sich nicht an. Sondern die AH wandern aufeinander zu! Dazu müssen aber ET von der Erde bis zur Sonne und dort WW und umgekehrt! Hört sich extrem an - hat aber auch was schönes zu wissen das ein Teil (ein ET) von uns schon einmal mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit kurz in der Sonne war;)

Eyk van Bommel
29.08.07, 16:13
Kein Grund um unverschämt zu werden „Großer Zarathustra“:mad:
Was man hier von ihren Überlegungen hält, scheint ihnen wohl nicht klar zu sein! :D :D
Da sagt doch ein Hasse zum anderen: Mai! Hast du große Ohren! :p
Alles mit dem Spin eines ET zu erklären, ist mindestens so dämlich wie meine Idee!:p Nur sind sie nicht in der Lage sich von Ihrer Eigenen Idee kurz zu trennen um sich auch mit anderen Ansichten zu befassen! Sie interessieren sich nur solange dafür bis sie merken sie bekommen "Ihn" nicht auf ihre Seite!

Für mich gilt derzeit zuerst die ART/SRT + Quantentheorie
Danach kommt mein Modell
Dann die Mutli-Universum-Theorie!
Dann die von meiner kleinen Tochter „Gott und so“!
Dann – Näh! ihre kommt gar nicht! Zu langweilig!:p

Die Spinnen doch die Zarathustraier

Hamilton
31.08.07, 15:04
Man kann den Wirkungsquerschnitt bestimmen (messen). Das ist zwar nicht wirklich die "Größe" eines Teilchens, es hat aber immerhin die Einheit einer Fläche und kann im klassischen Sinn als eine Art Querschnittsfläche verstanden werden, aber man muss bei Quantenteilchen eh verabreden, was man unter Größe versteht.
Nicht vergessen, man ordnet den Teilchen eine WF zu. Wellen haben keine "Größe".

Eyk van Bommel
31.08.07, 21:54
Hallo Hamilton,
Nicht vergessen, man ordnet den Teilchen eine WF zu. Wellen haben keine "Größe".
Und wenn ich sage, ET können sich bis uns „unendliche“ mit einer 1/r^2 abnehmenden Wahrscheinlichkeit verteilen, dann geht es nicht? Wo hat den diese Welle ihr Ende, doch im unendlichen oder?
Nicht vergessen! ET verhalten sich nur wie eine Welle, und können so beschrieben werden! Oder sind sie für dich Wellen?

cadrim
12.12.07, 12:10
Vorsicht Laie!

Frage:
1) Ist ein Elektron(Lepton) sowas wie ein Photon(Eichboson) nur das es an ein Proton(Nukleon) gebunden ist?
Vom Aufenthalt eines Photons hab ich gelesen, dass dieser erst mit dem Auftreffen am Rezeptor feststeht. Bis zu diesem Zeitpunkt darf man annehmen, dass es sich auch noch mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit am Ort des Emitors und überall dazwischen befinden kann. Ist dies vergleichbar mit einem Elektron?

b) Das klingt ähnlich wie eine Verschränkung nur ohne zweiten Teilchen? Zwei Teilchen demnach zwei Maxima innerhalb einer einer Welle; dh die Wechselwirkung des einen deklariert das andere instantan. Unsinn?

c) Darf ich mir ein Photon unter Umstaenden wie ein Seil vorstellen, das schwingt. Ein Seil, dass sich mit c verlängert, sobald es wechselwirkt kolabiert (vergleichbar mit: "ich halte ein Seil das schwingt in der Mitte fest").

d) ad Doppelspalt (achtung unverschaemt spekulativ):
Trifft die Wellenfront eines ET auf einen Doppelspalt und es kommt in der Folge zur Interferenz entstehen mehrere potentielle Maxima von unterschiedlichen Aufenthaltswahrscheinlichkeiten, die alle eine Chance haben zu wechselwirken. Eines dieser Maxima kolabiert zur Teilchenerscheinung. Darf man das so darstellen?

2) ET = Eierlegendewollmilchtau
Woher nimmt ein ET (zum Beispiel ein Masseteilchen) seine Energie nach allen Richtungen permanent Wechselwirkungsteilchen (Gravitation) zu senden. Praktisch eine Massenclonfabrik untscheidlichster WWT und Kraeftefelder? Also ich finde sie tüchtig!?

Bitte schlagen wenn Unsinn, Danke :o
g. Cad