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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Streuung von Licht an Licht

Marco Polo
17.02.17, 21:00
Neues vom LHC:

http://www.scinexx.de/wissen-aktuell-21163-2017-02-16.html

https://arxiv.org/abs/1702.01625
Plankton
18.02.17, 04:56
Ich will das Ergebnis in keiner Weise anzweifeln, aber wenn man sagt:

"Wir konnten damit zum ersten Mal einen Hinweis sehen, wie Lichtteilchen miteinander wechselwirken" erklärt Matthias Schott von der Universität Mainz, ein Mitglied der ATLAS-Kollaboration. "Wir haben eine unglaublich schöne Messung erhalten."

Welches Teilchen vermittelt denn die Wirkung zwischen zwei Lichtteilchen? Photonen sind doch selbst "Kraftträgerteilchen".
Vielleicht will/kann das jemand genauer erklären. ;)
TomS
18.02.17, 06:29
Es handelt sich um einen Elektron-Positron-Loop.

Siehe z.B.
https://en.wikipedia.org/wiki/Two-photon_physics
https://en.wikipedia.org/wiki/Delbr%C3%BCck_scattering
TomS
18.02.17, 06:31
Es handelt sich um einen Elektron-Positron-Loop; siehe Diagramm auf Seite 2 in https://arxiv.org/abs/1702.01625
Plankton
18.02.17, 12:29
Ist echt faszinierend. Hoffe es ist OK, wenn ich an der Stelle ganz kurz eine OT-Frage stelle: Allgemein, wenn ich ein Elektron und Positron habe und die "zerstrahlen zur Energie" und es entstehen z.B. Photonen, sagt man dann, das Photon vermittelt eine Art Wechselwirkung zwischen Materie und Antimaterie? Oder ist das quatsch?
Hawkwind
18.02.17, 13:43
Ist echt faszinierend. Hoffe es ist OK, wenn ich an der Stelle ganz kurz eine OT-Frage stelle: Allgemein, wenn ich ein Elektron und Positron habe und die "zerstrahlen zur Energie" und es entstehen z.B. Photonen, sagt man dann, das Photon vermittelt eine Art Wechselwirkung zwischen Materie und Antimaterie? Oder ist das quatsch?

Etwas irreführend. Elektrische Ladungen sind entscheidend: das Photon vermittelt Wechselwirkungen zwischen geladenen Teilchen - völlig unabhängig davon, ob diese zur Materie oder zur Antimaterie zählen. Zwischen ungeladenen Teilchen-Antiteilchenpaaren (z.B. Neutrino-Antineutrino) vermittelt das Photon keine Wechselwirkung (oder erst in höheren Ordnungen, also extrem klein).
Plankton
18.02.17, 16:23
[...] völlig unabhängig davon, ob diese zur Materie oder zur Antimaterie zählen. [...]
Da war ich mir nicht sicher! BTW: Ich muss mal einen Thread suchen, in dem es um Materie-Antimaterie geht.
Das gilt dann generell? Z.B. Neutrino-Antineutrino vermittelt dann das "Krafträgerteilchen" der schwachen Wechselwirkung Z-Bosonen AFAIK?

EDIT:
Bedeutet dann dieser Loop quasi nur, dass die zwei Photonen hervorgehen aus dem Elektron-Positron-Paar, oder ist dieser Loop doch auch noch spezieller?
TomS
18.02.17, 20:31
Es gibt unendlich viele Feynmandiagramme, die man aus den elementaren Vertizes konstruieren kann. Man ordnet diese nach Anzahl der Vertizes; jeder Vertex bringt einen Faktor der Kopplungskonstante (spez. QED: Feinstrukturkonstante, Wert ca. 1/137) mit. Mehr Vertizes in einem Diagramm bedeutet höhere Potenz in 1/137, also kleinerer Beitrag.

Da es keinen 3-Photon-Vertex gibt, kann man Photon-Photon-Streuung nur mittels Fermionen-Loops konstruieren. Das hier betrachtete Diagramm ist das mit der geringsten Anzahl an Vertizes für diesen Streuprozess.
Hawkwind
19.02.17, 11:26
Das gilt dann generell? Z.B. Neutrino-Antineutrino vermittelt dann das "Krafträgerteilchen" der schwachen Wechselwirkung Z-Bosonen AFAIK?


Ja, ein Z koppelt an Neutrinos; so kann z.B. ein reales Z-Boson in ein Neutrino-Antineutrino-Paar zerfallen. Vermutlich wird man so etwas kaum beobachten können, da Neutrinos ja nur sehr schwer im Experiment nachweisbar sind.

Aber es ist ein Zerfall, den man bei der Berechnung der Breite oder der Lebensdauer des Z berücksichtigen muss. Tatsächlich ergibt der Vergleich der gemessenen Lebensdauer des Z mit der theoretischen Vorhersage, dass es nicht mehr als 3 Neutrino-Generationen geben kann. Eine 4. würde die theoretische Vorhersage der Lebensdauer unter die gemessene "drücken".