Photonen im offenen Stringmodell

[pflanzenfreak]

Zitat von Peho

in unserem Modell gibt es keine ruhende Strings, da man sowohl Drehimpuls als auch Vorwärtsimpuls blockieren müßte. Bei Photonen wird nur der Drehimpuls blockiert. Selbst im Bezugssystem des Photon ruht dieses nicht, da die Energie (Welle auf dem Photon) auf diesem hin und her schwingt.

Hallo Peho,
das ist mir durchaus bekannt, aber ich hatte spekuliert ob es anstatt eines ruhenden Strings evtl. eine Abwesenheit eines Strings geben könnte.
Das diese in das bestehende Stringmodel nicht ohne weiteres past ist mir selbstverständlich auch bekannt. Aber das heist nicht das es unmöglich ist

Zitat von Jogi

c ist elementare Eigenschaft eines jeden Stringpunktes.
Entweder er bewegt sich vorwärts, seitwärts, oder er rotiert.
Oder eine beliebige Kombination daraus.

Beim Photon ist die Rotation blockiert, also geht alle kinetische Energie in die Linearbewegung, die wird ja nicht behindert.

Wir scheinen uns zumindestens darüber einig zu sein, das mindestens eine Schwingungsebene blockiert sein kann, warum dann nicht auch 2 oder 3 blockierte Ebenen. Nur weil bisher nicht in unser Vorstellungsprinzip past?
Nun das haben andere Dinge früher auch nicht.

viele Grüße

[Marco Polo]

Zitat von Peho

Selbst im Bezugssystem des Photon ruht dieses nicht, da die Energie (Welle auf dem Photon) auf diesem hin und her schwingt.

Hallo Peho,

dummerweise gibt es aber kein Bezugssystem eines Photons.

Wie sollte ein solches auch zu definieren sein? Ein lichtschnelles Koordinatensystem ist noch nicht mal denkbar. Es sei denn, es gelingt dir in diesem eine sinnvolle Zeitachse anzugeben, was sich als mittelschweres Problem herausstellen dürfte.

Darüber hatte ich ja letztens bereits mit Jogi gesprochen.

[Jogi]

Moin.

Zitat von Marco Polo

Darüber hatte ich ja letztens bereits mit Jogi gesprochen.

Ja, allerdings.
Und dabei sind wir keinen Schritt weitergekommen?

dummerweise gibt es aber kein Bezugssystem eines Photons.

Doch, das Photon selbst.
Wie Albert Einstein sagte: "Ein stehendes, räumlich oszillierendes Feld."

Ein Photon (über)trägt eine Frequenz, also muss es oszillieren.
Wie könnte etwas das keinerlei Ausdehnung besitzt, räumlich oszillieren?

Wie sollte ein solches auch zu definieren sein? Ein lichtschnelles Koordinatensystem ist noch nicht mal denkbar.

Es wäre, von jedem anderen BS aus gesehen, maximal längenkontrahiert, also in unserem Fall ein Punkt.
Und so wird es ja auch gesehen.

Es sei denn, es gelingt dir in diesem eine sinnvolle Zeitachse anzugeben, was sich als mittelschweres Problem herausstellen dürfte.

Wir können die Länge des Photons in seinem Bezugssystem beliebig setzen, sie darf nur nicht unendlich sein.
Diese Länge ist die Zeitachse, entlang derer sich die E.-pot.-Welle vor und zurück bewegt, und damit setzt man die Frequenz des Photons in Beziehung zu seiner Länge.

Wir lassen für unsere Vorstellung die Photonenlängen nicht sehr stark variieren, und all zu lang können sie auch nicht sein, sonst dauert der Emissions- und Absorptionsvorgang zu lang.

Beliebig variierbar ist die Geschwindigkeit der E.-pot.-Welle im BS Photon, damit können wir jede Frequenz abdecken.
Dabei kann die Welle im BS Photon sogar überlichtschnell werden, es handelt sich da ja nicht um eine Bewegung eines physikalischen Objektes.
(Siehe auch: Superluminares Tunneln / Anomale Dispersion.)


Gruß Jogi

[Marco Polo]

Zitat von Jogi

Doch, das Photon selbst.
Wie Albert Einstein sagte: "Ein stehendes, räumlich oszillierendes Feld."

Nein Jogi. Einstein hatte ja damals als Argument angeführt, dass ein lichtschneller Beobachter nicht denkbar ist, da er sonst das Photon als stehendes, räumlich oszillierendes Feld wahrnehmen würde, was die Maxwellschen Gleichungen seiner Meinung nach verbieten.

Dieses "stehende, räumlich oszillierende Feld" war also rein hypothetischer Natur und sollte lediglich klar machen, dass so etwas ausgeschlossen ist.

Es (also das Photon) wäre, von jedem anderen BS aus gesehen, maximal längenkontrahiert, also in unserem Fall ein Punkt.
Und so wird es ja auch gesehen.

Der fett markierte Einschub in Klammern stammt von mir.

Auch hier wieder ein ganz klares NEIN. Es gibt keine maximale Längenkontraktion. Du gehst von der leider völlig falschen Vorstellung aus, dass es so eine Art nahtlosen Übergang von v<c zu c gäbe. Den gibt es aber nicht.

Es gibt vielmehr eine ganz klare Trennung zwischen ponderablen Objekten mit v<c oder v gegen c und Photonen mit v=c.

Für v=c existiert überhaupt keine sinnvolle Längenkontraktion, die das Photon auf einen Punkt zusammenschrumpfen lassen würde.

Dazu muss man sich doch nur den Gammafaktor anschauen, der da lautet:

gamma=1/sqrt(1-v²/c²)

Setz da mal bitte für v=c ein. Dein Taschenrechner wird aufheulen.

Wir können die Länge des Photons in seinem Bezugssystem beliebig setzen, sie darf nur nicht unendlich sein.
Diese Länge ist die Zeitachse, entlang derer sich die E.-pot.-Welle vor und zurück bewegt, und damit setzt man die Frequenz des Photons in Beziehung zu seiner Länge.

Die Länge ist die Zeitachse? Also da wo ich herkomme, wird die Einheit auf einer Zeitachse in Sekunden und nicht in Metern angegeben. Möglicherweise ist das bei euch Schwaben ja anders. Hehehehe...

Beliebig variierbar ist die Geschwindigkeit der E.-pot.-Welle im BS Photon, damit können wir jede Frequenz abdecken.

Das ist wegen des Additionstheorems ausgeschlossen.

Dabei kann die Welle im BS Photon sogar überlichtschnell werden, es handelt sich da ja nicht um eine Bewegung eines physikalischen Objektes.

Ahhh. Da kommt die Erklärung, die mein Argument mit dem Additionstheorem natürlich nur scheinbar alt aussehen lässt.

Daher meine Frage: Wie kommst du darauf? Also was ist eine E.-pot.-Welle und warum ist eine Welle kein physikalisches Objekt?

Angenommen, diese Welle wandert entlang des Photons, dann entspricht das imho einer Wirkung bzw. einer Informationsausbreitung. Und da greift dann wieder mein Argument mit dem Additionstheorem.

Die Transformation von Geschwindigkeiten, die auch die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Wirkungen und Informationen einschliesst, ist ein Teilgebiet der Kinematik.

Durch Addition von Geschwindigkeiten, also auch Wirkgeschwindigkeiten oder Informationsausbreitungsgeschwindigkeiten, kann die LG nie überschritten werden.

Dazu betrachten wir das Additionstheorem:

ux=(u'x+v)/(1+u'x*v/c²)

Egal was wir für v oder u'x einsetzen. ux wird nie grösser c.

Aber machen wir doch spasseshalber mal den Versuch, völlig unrealistische Werte in diese Formel einzugeben. Wir werden feststellen, dass ux trotzdem c nicht überschreitet.

v=2c und u'x=c

ux=(c+2c)/(1+c*2c/c²)
ux=3c/(1+2)
ux=c

So siehts aus.

[Marco Polo]

Hi Jogi,

mir ist ein kleiner Fauxpas unterlaufen.

Irrtümlich habe ich auf deinen gerade von mir gelöschten Beitrag nicht via Zitatfunktion geantwortet, sondern habe versehentlich den Ändern-Button erwischt, da mir dieser mit meinen Moderationsrechten zur Verfügung steht.

Das stellte sich dann so dar, dass meine gesamte Antwort auf deinen Beitrag unter deinem Namen erschien. Das konnte ich natürlich unmöglich so stehen lassen. Daher musste ich den Beitrag löschen.

Leider kann ich deinen von mir geänderten Beitrag nicht wiederherstellen.

Ist mir echt peinlich.

Immerhin kann ich aber meine Antwort in deinem jetzt gelöschten Beitrag noch einsehen, da ich auch Zugriff auf bereits gelöschte Beiträge habe.

Also hier meine Antwort auf deinen nun leider unwiederbringlich verlorenen Beitrag, von dem immerhin noch Zitate erhalten geblieben sind:

Hi Jogi,

ich denke schon.

auch das dürfte hinkommen.

du schriebst aber:

Der fett markierte Einschub stammt von mir.

Und damit sprichst du doch wohl die SRT an. Du kannst nicht das eine mal die SRT als Beleg für deine Vorstellungen anführen und wenn ich dieser Aussage auf den Zahn fühle andererseits damit argumentieren, dass mir doch klar sein sollte, dass diese hier nicht zur Anwendung kommen darf, da wir über Quanten reden.

Offensichtlich betrachtest du ein Photon in seinem Ruhesystem als ein Gebilde, dass eine gewisse Ausdehnung hat, das dann aber für den aussenstehenden Beobachter wegen v=c maximal längenkontrahiert gemessen wird.

Genau das sagst du imho in deinem obigen Zitat aus.

Und diese Aussage beinhaltet nun mal 2 Denkfehler. Zum einen gibt es für ein Photon kein Ruhesystem und zum anderen ist die Längenkontraktion nicht auf Bezugssysteme anwendbar, die sich mit v=c relativ zu mir bewegen.

Die Längenkontraktion berechnet man durch die Division mit gamma. Egal welchen Wert ich für den Gammafaktor einsetze. Es kann sich dabei niemals ein Wert von 0 für die kontrahierte Länge ergeben.

Sorry, aber die Längenkontraktion hast schliesslich du ins Spiel gebracht. Das war nicht ich.

Das sehe ich anders. Eine elektromagnetische Welle soll kein Objekt sein? Was ist sie dann? Wie lautet denn deine Definition für ein Objekt? Zudem ist die La Ola Welle im physikalischen Sinne gar keine Welle. Und deswegen kann sie natürlich schwerlich ein Objekt sein. Es gibt imho keinerlei physikalische Analogien zwischen einer elmag Welle und einer La Ola Welle.

Eine elmag Welle transportiert Energie durch den Raum, was man von einer La Ola Welle nun wirklich nicht behaupten kann.

Diese Energie wird mit c transportiert.

Wenn diese Welle, die auf dem Photon unterwegs ist, keinen Informationsgehalt hat. Wofür sollte sie dann gut sein? Da kann ich sie auch gleich weglassen. Du gehst doch sicherlich davon aus, dass diese Welle etwas bewirkt. Tut sie aber nicht, wenn sie keine Information überträgt.

Die La Ola Welle bewirkt auch nichts. Ausser vielleicht, dass sie schön anzusehen ist. Es wird bei dieser zudem nichts transportiert und es werden dabei schon gar nicht physikalische Größen umgewandelt, also kinetische in potentielle Energie oder Magnetfeld in elektrisches Feld.

Hinweis: du hattest mit der La Ola Welle als Analogon für deine Welle argumentiert, die sich längs des Photons bewegt. Daher meine Bezugnahme darauf. Leider ist dein Beitrag aber aus o.a. Gründen nicht wieder herzustellen und es sieht jetzt leider so aus, als wäre meine La Ola Argumentation aus der Luft gegriffen.

[SCR]

Zitat von Marco Polo

Dazu betrachten wir das Additionstheorem:

ux=(u'x+v)/(1+u'x*v/c²)

Egal was wir für v oder u'x einsetzen. ux wird nie grösser c.

Aber machen wir doch spasseshalber mal den Versuch, völlig unrealistische Werte in diese Formel einzugeben. Wir werden feststellen, dass ux trotzdem c nicht überschreitet.

v=2c und u'x=c

ux=(c+2c)/(1+c*2c/c²)
ux=3c/(1+2)
ux=c

So siehts aus.

?
Ein Eingangswert (v oder u'x) = c -> ux = c
Einer beider Eingangswerte > c, der andere < c -> ux > c
Beide Eingangswerte > c -> ux < c
Beide Eingangswerte < c -> ux < c

[Marco Polo]

Zitat von SCR

Ein Eingangswert (v oder u'x) = c -> ux = c

Stimmt. Aber weisst du eigentlich wofür hier v und u'x überhaupt stehen?

Einer beider Eingangswerte > c, der andere < c -> ux > c

Falsch.

Beide Eingangswerte > c -> ux < c

Falsch.

Beide Eingangswerte < c -> ux < c

Richtig.

[Jogi]

Hi Marc.

Okay, dann werd' ich mal versuchen, zu reparieren, was zu reparieren ist...

Zitat von Marco Polo

Der fett markierte Einschub stammt von mir.

Ich mach jetzt keine weitere Markierung, sondern ziehe das Wörtchen "wäre" aus meinem Zitat hier raus.
Dieser Konjunktiv bezieht sich auf eine Sichtweise, die, wie du sagst, streng genommen nicht zulässig ist, nämlich die der SRT.

Offensichtlich betrachtest du ein Photon in seinem Ruhesystem als ein Gebilde, dass eine gewisse Ausdehnung hat, das dann aber für den aussenstehenden Beobachter wegen v=c maximal längenkontrahiert gemessen wird.

"würde", wenn es denn möglich wäre, ein Photon zu "sehen".
- Is' aber nich'.
Denn dazu müsste das Photon seinerseits Photonen aussenden, die ein aussenstehender Beobachter empfangen müsste.
Das können wir aber alles vergessen.

Unsere Erklärung für die Punkterscheinung des Photons sollte eher in die Richtung gehen, dass sich die Wechselwirkung des Photons mit anderen Quanten unterhalb der Plancklänge abspielt, es sind eigentlich nur Punkte, die sich berühren.

Eine elektromagnetische Welle soll kein Objekt sein?

Ach so, du meinst, die einzelne Welle auf dem einzelnen Photon wäre mit einer EM-Welle gleichzusetzen?
Das sehe ich nicht so.
Für eine Maxwellsche EM-Welle brauchen wir eine ganze Menge Photonen, da verschwindet das einzelne Photon in der Masse (wie ein Wassertropfen im Tsunami).

Wie lautet denn deine Definition für ein Objekt?

Auf Quantenebene: "String".
Und weil unsere Strings grundsätzlich nicht schneller als c sind, gibt's auch keine ÜLG für Information (da komm' ich gleich noch genauer darauf zurück).

Zudem ist die La Ola Welle im physikalischen Sinne gar keine Welle. Und deswegen kann sie natürlich schwerlich ein Objekt sein. Es gibt imho keinerlei physikalische Analogien zwischen einer elmag Welle und einer La Ola Welle.

Prima.
Du nimmst mir ja die Arbeit ab.
Sinngemäß das Gleiche hab' ich ja oben schon gesagt.

Die Welle auf dem String stellt nur die Eigenfrequenz dieses einen Strings dar, wir können nicht einmal sagen, ob ein Elektron, das dieses eine Photon mit dieser Eigenfrequenz absorbiert, danach auch mit dieser Frequenz angeregt erscheint.
Das ist sogar eher unwahrscheinlich, denn das Elektron hatte ja vorher auch eine E.-pot.-Welle, also auch eine Eigenfrequenz.
Und nach der Absorption ergibt sich aus beiden Wellen, der bereits vorhandenenen des Elektrons und der vom absorbierten Photon übergelaufenen, eine Energiesumme.
Eine resultierende E.-pot.-Welle, die auf dem Elektronstring hin und her läuft. Die Frequenz kann hier dann eine ganz andere sein als auf dem absorbierten Photon.
Das alles ist aber keine EM-Welle im Sinne Maxwells, sondern hat eigentlich nur mit dem photoelektrischen Effekt zu tun, wo ja der Teilchencharakter des Photons zutage tritt.

Ein EM-Welle wäre eher ein Photonenstrom mit periodisch aufeinanderfolgenden Bereichen, in denen sich der Energiegehalt der Photonen unterscheidet.
Dass wir in diesem Photonenstrom, dessen Energie quasi "pulsiert" einzelne Photonen mit einer davon unabhängigen Eigenfrequenz haben ist eine feine Sache... aber ich galloppiere hier schon wieder davon...

Wenn diese Welle, die auf dem Photon unterwegs ist, keinen Informationsgehalt hat. Wofür sollte sie dann gut sein?

Wie gesagt, die Information wird vom ganzen String ge- und übertragen.
Erst bei der Absorption, wenn also das Photon an das Elektron koppelt, läuft diese Welle auf das Elektron über und verändert dessen Frequenz, was wir dann messen können.
Zugleich erhöht der absorbierte String die E.-kin. des Elektrons, was meist den Sprung ins nächst höhere Orbital bedeutet.
Bringt das Photon genügend kinetische Energie mit, fliegt das Elektron sogar aus dem Coulomb Potential raus, das Atom wird ionisiert.

Kinetische Energie speichert das Photon in Form von absorbierten Ladungsstrings, die bei der Kopplung an das Elektron dann wiederum dessen E.-kin. erhöhen.

Da jeder Ladungsstring in der Regel auch eine E.-pot.-Welle mitbringt, sind Photonen (und Elektronen) mit höherer E.-kin. auch höherfrequent.


Reicht erst mal, oder?


Gruß Jogi

[Peho]

Hallo Marco Polo,

ich denke das offene Stringmodell ist noch nicht richtig bei dir angekommen.
Eine elektromagnetische Welle ist in unserem Modell das Photon und dieses bewegt sich mit c.
Die Welle auf dem Photon ist seine Energie und die ist nicht die EM Welle der Standardtheorie. Wir trennen also die EM Welle(Photon) und seine Energie.

Die Energie hat in unserem Modell seine eigene Geschwindigkeit - dadurch ergibt sich seine Frequenz. Dabei ist c als Grenzgeschwindigkeit nicht definiert.

Wir halten es für möglich, daß durch Verschränkungen von Photonen diese Energiewelle überspringen kann. Dieses würde in unserem Modell einer Gruppengeschwindigkeit entsprechen.

Die Energie hat den Wert einer Information insofern kann also diese Information mit Überlichtgeschwindigkeit übertragen werden. Mit einer la Ola Welle ist dieses durchaus vergleichbar, da diese auch eine "Informationswelle" ist.

Ich wollte das nurmal klarstellen, daß die Energiewelle nicht die EM Welle ist.

gruß Peho

[Marco Polo]

Hi Jogi und Peho,

zu euren interessanten Beiträgen nehme ich am Dienstag Stellung. Vorher komme ich nicht dazu.

Muss jetzt ins Bett.

Gute Nacht allerseits.