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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Graviton vs Antigraviton


John Dee
16.02.16, 14:33
Bin mir nicht sicher, ob dies die richtige Stelle für meine Frage im FORUM ist. Falls nein, bitte ich den Moderator um entsprechende Verschiebung.

Meine Frage lautet. Was passiert, wenn Graviton und Anti-Graviton aufeinander treffen?

JoAx
16.02.16, 15:03
Was passiert, wenn Graviton und Anti-Graviton aufeinander treffen?

So, wie ich das verstehe, ist die Situation wie bei Photonen. Beide sind zugleich Pro- wie Anti-. Also -> nichts.

John Dee
16.02.16, 15:14
.............................. nichts.


Vielen Dank für deine schnelle Antwort.

Aber, dass sie "nichts" bewirken soll???? :eek:

Vielleicht kann noch jemand was dazu schreiben. Danke

JoAx
16.02.16, 15:54
Aber, dass sie "nichts" bewirken soll???? :eek:


Was sollen sie bewirken?

Wenn EM-Wellen sich kreuzen, dann treffen die Photonen auch aufeinander, aber da passiert auch nichts (bis zu einem bestimmten Energiebereich). Sie gehen einfach durcheinander durch. Und so ist es auch mit Gravitonen (Gravitationswellen).

John Dee
16.02.16, 16:53
Was sollen sie bewirken?

Wenn EM-Wellen sich kreuzen, dann treffen die Photonen auch aufeinander, aber da passiert auch nichts (bis zu einem bestimmten Energiebereich). Sie gehen einfach durcheinander durch. Und so ist es auch mit Gravitonen (Gravitationswellen).

JoAx ich wollte dich nicht verärgern! Ich danke dir ausdrücklich für deine Antwort.
Nur hoffte ich eine etwas ausführlichere Antwort zu erhalten (bitte nicht als Kritik auffassen).

Gravitonen sind bekannter maßen die Überträger der Gravitationswechselwirkung. Sie sollen keine Masse, einen Spin 2 und ladungsfrei sein. So das theoretische Konzept.

Ein Photon kann kurzfristig in ein Elektron und ein Positron (Anti-Teilchen des Elektrons) zerfallen ; diese können dann wieder zu einem Photon zerstrahlen. Obwohl es eine Rolle im Rahmen der Annihilation spielt, besitzt das Photon selbst keine Anti-Teilchen.

Dein Vergleich mit dem Photon erschien mir daher, sagen wir, unklar.

Timm
16.02.16, 17:57
Photonen sind ihre eigenen Antipartikel. Sollte es Gravitonen geben, ist es ebenso.

JoAx
16.02.16, 18:22
JoAx ich wollte dich nicht verärgern! Ich danke dir ausdrücklich für deine Antwort.
Nur hoffte ich eine etwas ausführlichere Antwort zu erhalten (bitte nicht als Kritik auffassen).


Ich bin nicht verärgert. Aber eine ausführlichere Frage


Gravitonen sind bekannter maßen die Überträger der Gravitationswechselwirkung. Sie sollen keine Masse, einen Spin 2 und ladungsfrei sein. So das theoretische Konzept.

Ein Photon kann kurzfristig in ein Elektron und ein Positron (Anti-Teilchen des Elektrons) zerfallen ; diese können dann wieder zu einem Photon zerstrahlen. Obwohl es eine Rolle im Rahmen der Annihilation spielt, besitzt das Photon selbst keine Anti-Teilchen.

Dein Vergleich mit dem Photon erschien mir daher, sagen wir, unklar.

tut gut.

Es ist nicht so, dass Photone keine Ant-Teilchen haben. Sie sind bloss "beides", wie Timm es auch bereits geschrieben hat. Und so würde es auch bei Gravitonen aussehen. (Ich denke sogar, bei allen so genannten Bosonen.)

Was "kurzfristiges Zerfallen der Photone" betrifft - das ist nicht ganz so einfach. Ein einzelnes Photon zerfällt nie in ein Elektron-Positron Paar. Es kann passieren, wenn zwei Photone mit ausreichend hoher Energie (>2*me*c²) aufeinander treffen, dann bildet sich an Stelle dieser zwei Photone das (reale) e-e⁺-Paar.

Was passieren würde, wenn zwei ausreichend energiereiche Gravitonen aufeinander treffen? - Da bin ich überfragt, ehrlich gesagt. Meine Vermutung ist, dass die Physik darauf noch keine Antwort hat. Ich habe auch keine Vorstellung, welches Paar realer Teilchen da entstehen könnte.

:confused:

Ein Mikro-Swarzes-Loch+Mikro-Weisses-Loch? :D

John Dee
16.02.16, 18:37
Danke dafür, dass du dir die Zeit genommen hast, dich zu dieser Sache zu äußern.:)

Zur Motivation:
Mein Übungs-gruppe-Leiter (allerdings Exp. Physik) meinte, es sei ungeklärt, ob Gravitonen tatsächlich ein Anti-Teilchen besäßen und was bei einem Zusammentreffen passieren würde.

WIKIPEDIA unterstellt zwar die Existenz eines Anti-Teilchens, sagt sonst nichts weiter. Zudem, nach einer unangenehmen Erfahrung mit WIKI (hatte mich unkontrolliert auf einen WIKI-Inhalt für ein Protokoll verlassen), habe ich eben hier nach einer Antwort gesucht.

JoAx
16.02.16, 18:48
Zur Motivation:
Mein Übungs-gruppe-Leiter (allerdings Exp. Physik) meinte, es sei ungeklärt, ob Gravitonen tatsächlich ein Anti-Teilchen besäßen und was bei einem Zusammentreffen passieren würde.

Das stimmt wohl auch. Um diese Frage beantworten zu können, braucht man eine Quanten-Theorie der Gravitation. Und so weit ist man noch nicht.

Graviton ist eine Hypothese. Man könnte halt ähnlich wie beim Photon

https://upload.wikimedia.org/math/f/8/6/f86844e4dc5a7299aa2f6762f4ba5794.png

Egraviton definieren (und das halt auch Graviton nennen), aber ... das bringt eigentlich wenig bis nichts.

Insofern ist das, was ich da zum Graviton-Graviton geschrieben habe, auch nur pure Spekulation. :)

Hawkwind
16.02.16, 19:25
Mein Übungs-gruppe-Leiter (allerdings Exp. Physik) meinte, es sei ungeklärt, ob Gravitonen tatsächlich ein Anti-Teilchen besäßen und was bei einem Zusammentreffen passieren würde.


Mehr als das: es ist ungeklärt ob Gravitonen überhaupt existieren.

Herr Senf
16.02.16, 22:19
Und wenn es denn existiert,

hier eine Abschätzung http://arxiv.org/abs/1602.04460 Seite 4 (4) und (5)

Masse mg < 8*10^-22 ev

Compton-Wellenlänge λg > 2*10^12 km, das sind 0,2 Lj !

TomS
16.02.16, 23:25
Die Idee der Gravitonen entspricht einer Analogie der QED. Nun weiß man jedoch, dass eine QG im Gegensatz zur QED (und QCD) nicht störungstheoretisch renormierbar und damit nicht störungstheoretisch quantisierbar ist. Bei sogenannten Loops = "virtuellen Teilchen-Antiteilchen-Paaren" - das können sowohl Gravitonen-Paare als auch andere Teilchen sein, z.B. Elektron-Positron-Paare, ... - treten dabei in höheren Ordnungen immer neue Typen von Divergenzen auf; die Theorie ist nicht konsistent formulierbar.

Damit ist das Konzept der Gravitonen letztlich relativ nutzlos.

Dazu kenne ich im Wesentlichen folgende Auswege:

SUGRA
In der Supergravitation wird die Gravitation mittels einer geeichten SUSY erweitert: sie wird zu einer lokalen Eichsymmetrie, und das Graviton enthält als Partner ein (oder mehrere) Gravitino(s). Es besteht die Hoffnung, dass diese Theorie störungstheoretisch renormierbar ist; m.W.n. ist das jedoch weder bewiesen noch widerlegt. Damit wäre das Gravitonen als Konzept wieder sinnvoll.

Asymptotic Safety
Man verwendet eine nicht-störungstheoretische Renormierung und Quantisierung. Diese verzichtet (zunächst) auf das Einführen von Gravitonen als "kleine Störungen", ist jedoch in der Lage, in einer bestimmten Näherung (*) eine konsistente Quantisierung zu liefern. Diese führt für schwache Felder bzw. im IR-Limes dann auf eine Näherung, wie man sie für schwach gekoppelte Gravitonen erwartet. Für starke Kopplung bzw. im UV-Limes findet man keine näherungsweise freien Gravitonen (wie bei der QCD - vgl. Asymptotic Freedom) sondern eine nicht-verschwindende, jedoch endliche Kopplungsstärke (daher der Begriff Asymptotic Safety). Im UV ist die Theorie demnach wohldefiniert, jedoch nicht mittels Gravitonen im Sinne "kleiner Störungen mit schwacher Kopplung" formulierbar. Damit ist das Konzept der Gravitonen nicht fundamental. (*) liegt noch eine unbestätigte Annahme zugrunde, für die jedoch ziemlich gut abgesicherte Indizien vorliegen.

Weitere Ansätze wie Loop Quantum Gravity
Hier spielen Gravitonen überhaupt keine Rolle; es ist sogar relativ aufwändig, eine Näherung zu konstruieren, in der sie überhaupt wieder im IR auftauchen.