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Schulphysik und verwandte Themen Das ideale Forum für Einsteiger. Alles, was man in der Schule mal gelernt, aber nie verstanden hat oder was man nachfragen möchte, ist hier erwünscht. Antworten von "Physik-Cracks" sind natürlich hochwillkommen!

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  #1  
Alt 21.02.08, 23:54
quick quick ist offline
Guru
 
Registriert seit: 05.05.2007
Beiträge: 742
Standard Wie entsteht eine Kraft?

Hallo @all,

man hat gelernt, es gibt 4 fundamentale Kräfte mit zugehörigen Austauschteilchen.

Meine Frage: Gehören magnetische und elektrostatische Kräfte auch zu den Fundamentalen?
Dann hätte ich nämlich ein (Verständnis-)Problem. Um meine zwei Neodym-Magnete zusammenzuführen, benötige ich eine gehörige Portion Kraft/Energie. Von Photonen ist dabei aber nichts zu sehen.
Könnte man aus der Wirkung von Austauschteilchen diese vergleichsweise riesigen Effekte herleiten?

mfg
quick
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  #2  
Alt 22.02.08, 02:27
Benutzerbild von Uranor
Uranor Uranor ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 01.05.2007
Beiträge: 2.428
Standard AW: Wie entsteht eine Kraft?

moin quick,

dein Link zeigt schon mal bissele was. Der hier ist besser: Grundkräfte der Physik. Da komen auch dene Neodyms unter Magnetismus, elektromagnetische Kraft mit rein. Elektrische und magnetische Komponenten sind hier zusamengefasst. Und ich alles Vergesser wusste mal eine elegenate Erklärung für die Zusammenfassung, P.g.

Gruß Uranor
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  #3  
Alt 22.02.08, 08:00
Querkopf Querkopf ist offline
Profi-Benutzer
 
Registriert seit: 12.09.2007
Ort: Holland Rijnland
Beiträge: 192
Standard AW: Wie entsteht eine Kraft?

Zitat:
Könnte man aus der Wirkung von Austauschteilchen diese vergleichsweise riesigen Effekte herleiten?
Ja! Man könnte.
__________________
Don't like QED rules? Go somewhere else, to another universe perhaps, where the rules are simpler: http://www.youtube.com/watch?v=5VMu1...eature=related
How to become a BAD theoretical physicist:
http://www.phys.uu.nl/~thooft/theoristbad.html
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  #4  
Alt 22.02.08, 09:29
quick quick ist offline
Guru
 
Registriert seit: 05.05.2007
Beiträge: 742
Standard AW: Wie entsteht eine Kraft?

Hallo Querkopf,
hallo Uranor,

Bei Wikipedia und weiterführenden Links stoße ich immer nur auf diese "phänomenologischen" Kraft-Gleichungen (gleiche Form für Gravitation, Elektrostatik/Magnetostatik).
Wo bleiben die Austauschteilchen, welche Rolle spielen sie denn, um diese Kräfte zu erzeugen?
Da steht z.B.
"Die Ursache magnetostatischer Felder sind bewegte elektrische Ladungen bzw. ihnen äquivalente Gleichströme mit der Wirbeldichte:
rot H(r) = J_L(r)."
Na, toll!
Wo sind denn die bewegten Elektronen in meinen Magneten und wo/was die Austauschteilchen dazwischen?

mfg
quick
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  #5  
Alt 22.02.08, 11:51
Benutzerbild von Uranor
Uranor Uranor ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 01.05.2007
Beiträge: 2.428
Standard AW: Wie entsteht eine Kraft?

moin quick,

so was richtig griffig lesbares konnte ich da auch noch nicht finden. Feldtheorien befassen sich mit der Wirkungsweise. Aber eine Tauschteilchen-Theorie? Pionen und Kaonen übernehmen die Tauscharbeiten im Kern. Die Gluonen der WW Stark arbeiten auf dem virtuellen Dirac-See.

Zum magnetischen Moment des Neutron stellt man sich eine besondere Konstellation im Aufbau vor. Das fand ich im Artikel:
Zitat:
Bemerkenswert ist, dass das Neutron – obwohl es ein elektrisch neutrales Teilchen ist – ein magnetisches Moment hat und damit auch der elektromagnetischen Wechselwirkung unterliegt. Die Erklärung dieses magnetischen Moments ist ein sehr schwieriges Problem der theoretischen Physik.
In den 60-gern hatte ich ein Buch eines Expirimentalphysikers in den Fingern. Und... Ja, die Erkenntnisse blieben nicht stehen. Das Büchlein "Das Neutrino" zeigte expirimental die Hintergründe zur Entdeckum der "Durch_alles_Durchgeher". Zu den Quarks sollte es neueres geben, als was ich kannte. Usw. Erkundungstouren stell ich mir durchaus ergiebig vor...

Das Elektron vermittelt die elMag-Kraft. Das Tauschteilchen ist das Photon. Nun frag mal einen Magneten, ob in seinem Innern Elektronen im ausgerichteten Verbund arbeiten, ob im Innern Photonen getauchscht werden. Grundsätzlich ist nur die molekulare ausrichtung bekannt. Je sauberer die Ausrichtung (Beispiel Neodym), desto ausgeprägter das Feld.

Und das ist dann offenbar des Pudels Kern, der Stand der Forschung. Die Kraft zeigt sich im Aufbau elektrischer und magnetischer Felder. Dabei werden die kleinen Dinger aber nicht verbraucht. Was unterhält die Felder? Ist wie beim Dirac-See das Quantenvakuum, die Virtualität zuständig? Auch für die WW Gravitation kann ggf. die Virtualität zuständig sein. Forschern wie Rueda und Haisch gelangen bisher keine überprüfbaren Aussagen. Der LHC wird erkunden, wie es nicht funktioniert.

Und mein Name ist
Uranor
ich weiß von rein gar nix.
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  #6  
Alt 22.02.08, 13:22
Uli Uli ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 01.05.2007
Beiträge: 1.798
Standard AW: Wie entsteht eine Kraft?

Zitat:
Zitat von quick Beitrag anzeigen
Hallo Querkopf,
hallo Uranor,

Bei Wikipedia und weiterführenden Links stoße ich immer nur auf diese "phänomenologischen" Kraft-Gleichungen (gleiche Form für Gravitation, Elektrostatik/Magnetostatik).
Wo bleiben die Austauschteilchen, welche Rolle spielen sie denn, um diese Kräfte zu erzeugen?
Da steht z.B.
"Die Ursache magnetostatischer Felder sind bewegte elektrische Ladungen bzw. ihnen äquivalente Gleichströme mit der Wirbeldichte:
rot H(r) = J_L(r)."
Na, toll!
Wo sind denn die bewegten Elektronen in meinen Magneten und wo/was die Austauschteilchen dazwischen?

mfg
quick

Photonen vermitteln die elm. Kraft - deine Magneten natürlich inklusive.

Da Photonen Bosonen sind (Spin 1), können beliebig große Anzahlen von ihnen
dieselben Quantenzustände besetzen und so makroskopisch beobachtbare
Kräfte erzeugen.

Fermion-Felder dagegen (Elektron etc.) können das nicht wegen Pauli-Prinzip.

Zum anderen ist die Reichweite der elm. WW aufgrund der Masselosigkeit
des Photons groß, sodass sie auch auf makroskopische Entfernungen noch
wirkt; das wiederum können die W-Bosonen der schwachen WW nicht.

Gruss, Uli
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  #7  
Alt 23.02.08, 00:53
quick quick ist offline
Guru
 
Registriert seit: 05.05.2007
Beiträge: 742
Standard AW: Wie entsteht eine Kraft?

Hallo Uli,

Zitat:
Zitat von Uli Beitrag anzeigen
Photonen vermitteln die elm. Kraft - deine Magneten natürlich inklusive.

Da Photonen Bosonen sind (Spin 1), können beliebig große Anzahlen von ihnen
dieselben Quantenzustände besetzen und so makroskopisch beobachtbare
Kräfte erzeugen.
Die einzelnen Aussagen sind mir so schon geläufig, dennoch habe ich hier wohl Verständnislücken.
Wenn zwischen meinen Magneten eine elm. Kraft besteht und Photonen die Austauschteilchen sind, muß ich mir dann vorstellen, dass ich die Photonen stauche oder auseinanderziehe, je nach Polstellung? Oder wie kommt sonst der Druck oder Zug zwischen den Magneten durch die Photonen zustande?

mfg
quick
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  #8  
Alt 23.02.08, 01:48
quick quick ist offline
Guru
 
Registriert seit: 05.05.2007
Beiträge: 742
Standard AW: Wie entsteht eine Kraft?

Hallo Uranor,

Zitat:
Zitat von Uranor Beitrag anzeigen
Und das ist dann offenbar des Pudels Kern, der Stand der Forschung. Die Kraft zeigt sich im Aufbau elektrischer und magnetischer Felder. Dabei werden die kleinen Dinger aber nicht verbraucht. Was unterhält die Felder? Ist wie beim Dirac-See das Quantenvakuum, die Virtualität zuständig? Auch für die WW Gravitation kann ggf. die Virtualität zuständig sein.
Ich hoffe doch sehr, dass der Stand der Forschung weiter ist, als wir hier.
Du stellst Dir ähnliche Fragen, wie ich.
Seien wir gespannt, wer für uns Antworten hat.

mfg
quick
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  #9  
Alt 23.02.08, 12:18
Benutzerbild von Uranor
Uranor Uranor ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 01.05.2007
Beiträge: 2.428
Standard AW: Wie entsteht eine Kraft?

salve quick,

Zitat:
Zitat von quick Beitrag anzeigen
Seien wir gespannt, wer für uns Antworten hat.
Hmm, das ist es. Selbst hat man nicht mal ein lausiges Taschenlabor. Immerhin, wir dürfen verstehen lernen, was die Laborbesetzer herausgefunden haben.

Gruß Uranor
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  #10  
Alt 23.02.08, 12:24
Uli Uli ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 01.05.2007
Beiträge: 1.798
Standard AW: Wie entsteht eine Kraft?

Zitat:
Zitat von quick Beitrag anzeigen
Hallo Uli,


Die einzelnen Aussagen sind mir so schon geläufig, dennoch habe ich hier wohl Verständnislücken.
Wenn zwischen meinen Magneten eine elm. Kraft besteht und Photonen die Austauschteilchen sind, muß ich mir dann vorstellen, dass ich die Photonen stauche oder auseinanderziehe, je nach Polstellung? Oder wie kommt sonst der Druck oder Zug zwischen den Magneten durch die Photonen zustande?

mfg
quick
Virtuelle Teilchen transportieren trotz ihrer Virtualität Impuls und Energie. Das heisst, die Objekte die über Austausch virtueller Teilchen miteinander wechselwirken (deine Magnete), erfahren ein Impulsänderung.
Impulsänderung = Kraft

Gruss, Uli
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