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Quantenmechanik, Relativitätstheorie und der ganze Rest. Wenn Sie Themen diskutieren wollen, die mehr als Schulkenntnisse voraussetzen, sind Sie hier richtig. Keine Angst, ein Physikstudium ist nicht Voraussetzung, aber man sollte sich schon eingehender mit Physik beschäftigt haben. |
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Themen-Optionen | Ansicht |
#1
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die qft und ihre fermionen-familien
Eine Fermion-Familie besteht aus einem Lepton, zwei Quarks und einem Neutrino. Nun gibt es 3 "Familien" von Fermionen, deren Teilchen bis auf die Masse jeweils gleiche Eigenschaften, wie den halbzahligen Spin, haben. In der Natur kommt wohl (abgesehen von exotischen hochenergetischen Prozessen?) nur die erste Familie vor, deren Teilchen die kleinste Masse haben.
Warum ausgerechnet 3 Familien? Dazu folgende Fragen: - Im Standardmodell sind offenbar gewisse Konsistenz Erfordernisse (laienhaft ausgedrückt) erfüllt, die auf die Existenz von genau drei Fermionen-Familien hinweisen. Wie muß ich mir das vorstellen, ist es möglich den Hintergrund halbwegs allgemeinverständlich darzustellen? - Ist es jedenfalls so, daß ein mathematischer Formalismus zu drei Familien führt? Bedeutet das in voller Strenge, daß die Mathematik eine Aussage über die Physik, also über die Natur macht?
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Der Verstand schafft die Wahrheit nicht, sondern er findet sie vor - Aurelius Augustinus |
#2
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AW: die qft und ihre fermionen-familien
Zitat:
http://www.scholarpedia.org/article/...iani_mechanism Der führt lediglich dazu, dass die Generationen von Leptonen als Dubletts auftreten müssen, macht aber meines Wissens keinerlei Aussage über die Anzahl von Generationen. Eine weitere Aussage der Theorie betrifft die gleiche Anzahl von Quark- und Lepton-Generationen (ist hinreichende Bedingung für die Cancellation irgendwelcher Dreiecks-Anomalien - mal so ganz aus dem altersschwachen Gedächtnis heraus). http://www.springerlink.com/content/g5744735415x24g2/ http://www.physics.buffalo.edu/gonsa...ures/lec-7.pdf Einschränkungen der Zahl der Generationen durch die Theorie selbst sind mir aber unbekannt. Solche Einschränkungen kommen dann eher aus der Phänomenologie: zusätzliche Generationen tragen konkret via höheren Ordnungen ("Strahlungskorrekturen") zu bestens bekannten und vermessenen Prozessen bei; daraus resultieren Bounds für Massen (und Mischungswinkel) der noch unbekannten Fermionen. Tatsächlich ist eine 4. Generation immer Gegenstand von Untersuchungen gewesen (obwohl sie eigentlich kaum ernsthaft erwartet wird), z.B. http://arxiv.org/abs/hep-ph/0702037 http://arxiv.org/PS_cache/arxiv/pdf/...004.4565v2.pdf http://www.adsabs.harvard.edu/abs/1986PhLB..168..296T Gruß, Hawkwind Ge?ndert von Hawkwind (07.12.10 um 12:44 Uhr) Grund: ergänzt |
#3
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AW: die qft und ihre fermionen-familien
Zitat:
Leptonen -> Quarks Sorry ... der übliche Altersschwachsinn. |
#4
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AW: die qft und ihre fermionen-familien
Hallo Timm,
es gibt starke experimentelle Hinweise, das es nur 3 Familien gibt/geben kann. Richtig ist, das es dafür noch keine theoretische Begründung gibt. Ausser in EMI's Farbraum, da folgt, dass es NUR genau 48 Leptonen/Quarks eingeteilt in 3 Familien geben kann. Warum nicht nur die Erste Familie, die ja vollkommen ausreichend wäre um die baryonische Materie im Universum zu strukturieren, kann ich nur so beantworten: Die Natur realisiert nicht nur so viel wie nötig sondern soviel wie möglich. Möglich sind halt genau 3 Familien, wobei die "nicht nötigen" immer schnell in die 1. Familie zerfallen. Gruß EMI
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Sollen sich auch alle schämen, die gedankenlos sich der Wunder der Wissenschaft und Technik bedienen, und nicht mehr davon geistig erfasst haben als die Kuh von der Botanik der Pflanzen, die sie mit Wohlbehagen frisst. |
#5
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AW: die qft und ihre fermionen-familien
Mittels Oktett's sind die Leptonen/Quarks gemeinsam im Boot, Hawkwind:
.........u........d.........................c........s........................t.........b ...e+.....ηe/η̅e.....e-.............µ+.....ηµ/η̅µ.....µ-..............τ+.....ητ/η̅τ.....τ- .........d̅̅........u̅.........................s̅̅........c̅.........................b̅.........t̅ Gruß EMI
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Sollen sich auch alle schämen, die gedankenlos sich der Wunder der Wissenschaft und Technik bedienen, und nicht mehr davon geistig erfasst haben als die Kuh von der Botanik der Pflanzen, die sie mit Wohlbehagen frisst. |
#6
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AW: die qft und ihre fermionen-familien
Zitat:
die Theorie scheint die Zahl der Fermionen-Familien nicht einzuschränken, sondern eher die Mathematik(!?): http://www.weltderphysik.de/de/4674.php Zitat:
Vielen Dank für die links, ich habe noch nicht alle angeschaut. Gruß, Timm
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Der Verstand schafft die Wahrheit nicht, sondern er findet sie vor - Aurelius Augustinus |
#7
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AW: die qft und ihre fermionen-familien
Zitat:
Zitat:
Dabei wird vorausgesetzt, dass die 4. Generation "komplett" kommt, d.h. ein Quark-Dublett in 3 Colors und 1 Leptonen-Dublett (4. Neutrino samt 4. Lepton). Ansonsten ziehen oben genannten Bedenken der Theorie. Gruß, Hawkwind Ge?ndert von Uli (08.12.10 um 09:38 Uhr) |
#8
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AW: die qft und ihre fermionen-familien
Zitat:
Das ist aber verwirrend und sogar einfach falsch! Richtig ist, dass die fundamentalen Teilchen, die die Materie strukturieren (Leptonen/Quarks) AUCH Fermionen (halbzahliger Spin) sind. ABER! Baryonen sind AUCH Fermionen! Die 3 Familien/Generationen als Fermionenfamilien zu bezeichnen, kennzeichnet NICHT deren fundamentalen Status! und vermengt diese mit den Baryonen die ja gerade aus Quarks aufgebaut und daher nicht fundamental sind. Die 3 Familien müssen mit einer Eigenschaft benannt werden, die NUR sie tragen/kennzeichnet. IMHO. Gruß EMI
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Sollen sich auch alle schämen, die gedankenlos sich der Wunder der Wissenschaft und Technik bedienen, und nicht mehr davon geistig erfasst haben als die Kuh von der Botanik der Pflanzen, die sie mit Wohlbehagen frisst. Ge?ndert von EMI (08.12.10 um 11:19 Uhr) |
#9
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AW: die qft und ihre fermionen-familien
Zitat:
Wenn man vom Standardmodell spricht, geht es allerdings um Quarks. Gruß, Hawkwind |
#10
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AW: die qft und ihre fermionen-familien
Ach echt Hawkwind,
wenn man z.B. von Hadronen, Mesonen, Baryonen, Bosonen und Leptonen spricht, geht es also nicht um's Standardmodell. Mir zumindest war das nicht bekannt. Danke Hawkwind. Gruß EMI
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