Hallo Timm und EMI,
Zitat:
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Zitat von EMI
Es sind aber nicht zwei Photonen sondern nur EIN Photon aus welchem ein Elektron und ein Positron "entsteht/ausfriert".
Hierzu sind zwei Bedingungen Vorraussetzung.
Erstens, die Frequenz/Energie des Photons muss dazu ausreichen (f ? 2mec²/h)
Zweitens, das Photon MUSS den Bereich eines Atomkern/Baryon passieren um in den Bereich der starken/farb Kraft zu geraden.
Nur dann kondensiert das Leptonenpaar aus.
Zumindest mir ist kein beobachteter Fall bekannt wo diese beiden Bedingungen nicht Vorraussetzung waren.
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Exakt darum geht es ja in dem von Timm zitierten Artikel eigentlich nicht:
Zitat:
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Zitat von Timm
Im Juli Heft "Spektrum der Wissenschaft" findet sich auf S. 37 der Hinweis, daß sich ein Gammaquant hinreichen hoher Energie "bei seinem Zusammenstoß mit einem Photon des Hintergrundlichts in ein Elektron-Positron-Paar verwandelt". Das Hintergrundlicht hat nicht mit dem Mikrowellenhintergrund zu tun, es handelt sich um allgegenwärtiges (auch extragalaktisches) Sternenlicht.
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Es handelt sich um inelastische Streuung 2er freier Photonen.
Aber die Basis ist im Prinzip ein sehr ähnliches Feynman-Diagramm wie bei "deiner" Paarerzeugung im Feld eines Kerns (es geht aber immer um die elm. Kraft, nicht um starke Kraft):
ist das Diagramm für Paarerzeugung im Feld eines Kerns.
Wenn man sich unten links den den schwarzen Punkt mit den doppelten Linien wegdenkt, hat man das Diagramm für den Prozess,
um den Timm es hier geht: Paarerzeugung bei der Streuung zweier freier Photonen.
Timm, das ist ein 08/15 Prozess der QED. Man braucht dazu halt (mindestens) ein sehr hochenergetisches Photon und ein zweites beliebiger Energie,
an dem gestreut werden kann.
Auf diese Art und Weise kann man natürlich beliebige Paare von Teilchen und Antiteilchen aus dem "Vakuum" (ich würde sagen aus dem "Photon")
erzeugen. Man braucht halt nur ein hinreichend energiereiches Photon (-> EMI), z.B.
gamma + gamma -> proton + antiproton
ist möglich, wenn die Energie des hochenergetischen Photons > 2 * Proton-Ruhemasse. Die Energie des 2. Photons ist dabei unwesentlich, kann auch eines aus dem kosmischen Mikrowellen-Hintergrund sein oder auch Licht.
Das Ganze ist so möglich, da das Photon dieselben Materie-Quantenzahlen wie das Vakuum transportiert (nämlich keine
).
Gruß,
Uli