Quanten.de Diskussionsforum  

Zurück   Quanten.de Diskussionsforum > Quantenmechanik, Relativitätstheorie und der ganze Rest.

Hinweise

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.

Antwort
 
Themen-Optionen Ansicht
  #1  
Alt 16.10.20, 15:27
schmiereck schmiereck ist offline
Newbie
 
Registriert seit: 25.04.2017
Beiträge: 21
Standard Kraft die Elementarteilchen zusammen hält

Hallo,
gibt es eigentlich eine Kraft die Elementarteilchen zusammen hält?
Ich denke da eine Kraft, die bewirkt, dass z.B. ein Elektron in seiner Ortswahrscheinlichkeitswelle nicht so stark "verschmiert" wie ein Photon.
Es heißt immer, dass die bei Teilchen mit Masse "so ist". Aber ich habe bisher noch keine physikalische Erklärung dafür gehört.
Grüße, Thomas
Mit Zitat antworten
  #2  
Alt 16.10.20, 17:09
Hawkwind Hawkwind ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 22.07.2010
Ort: Rabenstein, Niederösterreich
Beiträge: 2.408
Standard AW: Kraft die Elementarteilchen zusammen hält

Zitat:
Zitat von schmiereck Beitrag anzeigen
Hallo,
gibt es eigentlich eine Kraft die Elementarteilchen zusammen hält?
Ich denke da eine Kraft, die bewirkt, dass z.B. ein Elektron in seiner Ortswahrscheinlichkeitswelle nicht so stark "verschmiert" wie ein Photon.
Es heißt immer, dass die bei Teilchen mit Masse "so ist". Aber ich habe bisher noch keine physikalische Erklärung dafür gehört.
Grüße, Thomas
Hier liegt wohl ein Missverständnis vor: ein lokalisiertes Teilchen wird nicht besser zusammengehalten als ein "verschmiertes". Was über einen größeren Raumbereich "verschmiert", das ist doch nur die Wahrscheinlichkeit (genauer gesagt die Wahrscheinlichkeitsdichte), das Teilchen bei einer Messung dort vorzufinden. Das Photon unterscheidet sich in dieser Hinsicht nicht grundlegend von massiven Teilchen (mal abgesehen davon, dass es mathematische Komplikationen gibt mit seiner Wellenfunktion in der Ortsdarstellung).
Verschmierung ==> wir können nicht sehr genau vorhersagen, wo sich das Teilchen wirklich befindet.
Mit Zitat antworten
  #3  
Alt 16.10.20, 22:52
schmiereck schmiereck ist offline
Newbie
 
Registriert seit: 25.04.2017
Beiträge: 21
Standard AW: Kraft die Elementarteilchen zusammen hält

Jup, da habe ich mich falsch ausgedrückt.
Mit geht es um die Ausdehnung der Wahrscheinlichkeits-Funktion über die Zeit.
Irgend etwas scheint doch die Ausdehnung der "Verschmierung" zu verlangsamen oder gar zu begrenzen, da diese bei verschiedenen Teilchenarten unterschiedlich ist.
Ich weiß nicht, ob das nur von der Masse Anhang oder auch noch von anderen Faktoren.
Aber mir ist auf jeden Fall kein Feld oder keine Wirkung bekannt, die dazu führt.

Klar, ein Wahrscheinlichkeitswelle eines Photons kann sich mit Lichtgeschwindigkeit über den Raum ausbreiten, die eines schwereren Teilchenarten langsamer.
Aber ist ein schnelleres Teilchen nicht auch nach längerer Zeit weniger verschmiert?
Mit Zitat antworten
  #4  
Alt 17.10.20, 11:53
Hawkwind Hawkwind ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 22.07.2010
Ort: Rabenstein, Niederösterreich
Beiträge: 2.408
Standard AW: Kraft die Elementarteilchen zusammen hält

Zitat:
Zitat von schmiereck Beitrag anzeigen
Aber ist ein schnelleres Teilchen nicht auch nach längerer Zeit weniger verschmiert?
Das muss nicht so sein: in vielen Problemstellungen laufen Wellenpakete mit der Zeit auseinander.

Zitat:
Zitat von schmiereck Beitrag anzeigen
Klar, ein Wahrscheinlichkeitswelle eines Photons kann sich mit Lichtgeschwindigkeit über den Raum ausbreiten, die eines schwereren Teilchenarten langsamer.
Nun ja, ein exakt masseloses Teilchen hat gemäß Spezieller Relativität kein Bezugssystem, in dem es ruht (Prinzip der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit). Von daher ist die Beschreibung seiner Wellenfunktion im Ortsraum sowieso nicht ganz unproblematisch.

Die von dir erwähnte Ausbreitung der Wahrscheinlichkeitswelle mit Lichtgeschwindigkeit ist übrigens ein heikler Punkt. Gemäß der Kopenhagener Deutung der Quantenmechanik propagiert eine Wahrscheinlichkeitswelle aufgrund einer Messung instantan und nicht mit c (der "berüchtigte" nicht-lokale kollaps der Wellenfunktion).
Mit Zitat antworten
  #5  
Alt 17.10.20, 17:08
Timm Timm ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 26.03.2009
Ort: Weinstraße, Rheinld.Pfalz
Beiträge: 2.774
Standard AW: Kraft die Elementarteilchen zusammen hält

Zitat:
Zitat von Hawkwind Beitrag anzeigen
Nun ja, ein exakt masseloses Teilchen hat gemäß Spezieller Relativität kein Bezugssystem, in dem es ruht (Prinzip der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit). Von daher ist die Beschreibung seiner Wellenfunktion im Ortsraum sowieso nicht ganz unproblematisch.
Ja, etwa hier:

https://en.wikipedia.org/wiki/Photon

While many introductory texts treat photons using the mathematical techniques of non-relativistic quantum mechanics, this is in some ways an awkward oversimplification, as photons are by nature intrinsically relativistic. Because photons have zero rest mass, no wave function defined for a photon can have all the properties familiar from wave functions in non-relativistic quantum mechanics.[g] In order to avoid these difficulties, physicists employ the second-quantized theory of photons described below, quantum electrodynamics, in which photons are quantized excitations of electromagnetic modes.
__________________
Der Verstand schafft die Wahrheit nicht, sondern er findet sie vor - Aurelius Augustinus
Mit Zitat antworten
  #6  
Alt 19.10.20, 13:18
Hawkwind Hawkwind ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 22.07.2010
Ort: Rabenstein, Niederösterreich
Beiträge: 2.408
Standard AW: Kraft die Elementarteilchen zusammen hält

Zitat:
Zitat von Timm Beitrag anzeigen
Ja, etwa hier:

https://en.wikipedia.org/wiki/Photon

While many introductory texts treat photons using the mathematical techniques of non-relativistic quantum mechanics, this is in some ways an awkward oversimplification, as photons are by nature intrinsically relativistic. Because photons have zero rest mass, no wave function defined for a photon can have all the properties familiar from wave functions in non-relativistic quantum mechanics.[g] In order to avoid these difficulties, physicists employ the second-quantized theory of photons described below, quantum electrodynamics, in which photons are quantized excitations of electromagnetic modes.
Wenn ich mich recht entsinne, gibt es überhaupt Probleme, in diesem Fall einen Ortsoperator zu definieren, aber ... schon verdamp lang her.
Mit Zitat antworten
  #7  
Alt 19.10.20, 13:20
Benutzerbild von TomS
TomS TomS ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 04.10.2014
Ort: Nürnberg
Beiträge: 2.275
Standard AW: Kraft die Elementarteilchen zusammen hält

Es gibt da irgendwelche Konstrukte, aber sie sind m.E. irrelevant. Wozu benötigt man einen Ortsoperator in der Quantenfeldtheorie?
__________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
Mit Zitat antworten
  #8  
Alt 19.10.20, 13:32
Hawkwind Hawkwind ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 22.07.2010
Ort: Rabenstein, Niederösterreich
Beiträge: 2.408
Standard AW: Kraft die Elementarteilchen zusammen hält

Zitat:
Zitat von TomS Beitrag anzeigen
Es gibt da irgendwelche Konstrukte, aber sie sind m.E. irrelevant. Wozu benötigt man einen Ortsoperator in der Quantenfeldtheorie?
z.B. um den Erwartungswert des Ortes zu berechnen.
Üblicherweise werden Observable durch Operatoren repräsentiert. Ich finde es schon verblüffend, dass das für den Ort in diesem Fall nicht möglich (oder problematisch) ist.
Mit Zitat antworten
  #9  
Alt 19.10.20, 13:44
Benutzerbild von TomS
TomS TomS ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 04.10.2014
Ort: Nürnberg
Beiträge: 2.275
Standard AW: Kraft die Elementarteilchen zusammen hält

In der QM gibt es einen Ortsoperator, weil der Ort eine kanonische Variable ist. In der QFT ist der Ort ein Index, die kanonische Variable ist das Feld; also gibt es keinen Ortsoperator.

In der QFT berechnet man nicht den Erwartungswert des Ortes, sondern den Erwartungswert des Feldes an einem Ort.

__________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
Mit Zitat antworten
  #10  
Alt 19.10.20, 13:56
Hawkwind Hawkwind ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 22.07.2010
Ort: Rabenstein, Niederösterreich
Beiträge: 2.408
Standard AW: Kraft die Elementarteilchen zusammen hält

Ja stimmt, ist in Feldtheorien anders.

----
BTW, über Probleme und Motivationen, Ortsoperatoren in der relativistischen Quantenmechanik und in relativistischen Quantenfeldtheorien einzuführen, gibt es hier eine m.E. nicht ganz uninteressante Abhandlung
https://cds.cern.ch/record/1005011/files/0612090.pdf

Die Autoren sagen, der Orts-Operator könne als verallgemeinerte Ladung eines Nöther-Stroms interpretiert werden (was immer das auch bedeuten mag ).

Geändert von Hawkwind (19.10.20 um 14:13 Uhr)
Mit Zitat antworten
Antwort

Lesezeichen

Themen-Optionen
Ansicht

Forumregeln
Es ist Ihnen nicht erlaubt, neue Themen zu verfassen.
Es ist Ihnen nicht erlaubt, auf Beiträge zu antworten.
Es ist Ihnen nicht erlaubt, Anhänge hochzuladen.
Es ist Ihnen nicht erlaubt, Ihre Beiträge zu bearbeiten.

BB-Code ist an.
Smileys sind an.
[IMG] Code ist an.
HTML-Code ist aus.

Gehe zu


Alle Zeitangaben in WEZ +1. Es ist jetzt 03:08 Uhr.


Powered by vBulletin® Version 3.8.8 (Deutsch)
Copyright ©2000 - 2020, vBulletin Solutions, Inc.
ScienceUp - Dr. Günter Sturm