Licht: Welle oder Teilchen?

[uwebus]

Querkopf,
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Deine Aussage war aber, das beim Zusammenstoß von zwei Photonen...
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Wo hört ein Photon auf Photon zu sein und beginnt ein Teilchen zu werden? Höhenstrahlung ist ja wohl überwiegend Teilchen“strahlung“ von Teilchen, die sich aber mit v nahe c bewegen. Ich glaube, daß ab UNTERschreitung einer bestimmten Energiemenge sich Spin 1 einstellt, wenn ich ein Teilchen auf c(Vakuum) beschleunige. Je größer das Teilchen wird, desto schwerer wird es, es zu beschleunigen. Nimm eine Kinder-Windmühle und fang an zu laufen, das Ding dreht immer schneller. Je größer die Mühle, desto größer der Widerstand und desto höher die Drehzahl, irgendwann stellt sich Gleichgewicht ein zwischen Widerstand und Vortrieb, das ist der Fall, wenn c vorwärts = c tangential erreicht ist. Wird die Mühle noch größer, erreichst Du c tangential schon bei v vorwärts < c. Ich werde mal zusehen, dies anhand eines Sinus-Modells zu modellieren.

http://de.wikipedia.org/wiki/Kosmische_Strahlung
“Beim Eintreten in die Erdatmosphäre in einer Höhe um 20 km über der Oberfläche erzeugt die kosmische Strahlung Teilchenschauer. Aus einem Proton der Energie von 1015 eV entstehen mehr als eine Million Sekundärteilchen. Nur ein kleiner Teil von ihnen erreicht auch die Erdoberfläche.“

Wenn ich meine Kalkulationen zugrundelege, dann hätte sichtbares Licht als Teilchen eine Masse von < 10^-45 kg, also könnte ich aus einem Elektron rd. 10^15 Lichtphotonen herausholen. Ein Proton hat rd. 10^3 Elektronenmassen, wenn dies nach obigem Text in 10^6 Sekundärteilchen zerfällt, dann sind das immer noch Riesenbrocken von rd. 10^-33 kg gegenüber einem Photon des sichtbaren Spektrums.

Und überzeugen will ich Dich weder mit Feynman noch mit anderem, ich will einfach versuchen, Euch dazu zu bewegen, das Vakuum als Energieform zu betrachten und in einen qualitativen UND quantitativen Zusammenhang mit den Massen im Universum zu stellen, weil nur so aus meiner Sicht das Phänomen Gravitation verständlich wird. Und erst das Verständnis der Gravitation führt zum Verständnis der Entstehung von Dynamik.

pauli,
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...aber was hat das mit Physik zu tun?
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Nur indirekt, da Physik die Physis beschreibt und die philosophische Deutung der Physis mit der physikalischen Empirie in Einklang stehen muß. Wenn ich also philosophisch ein Perpetuum mobile postuliere, welches aus einer einzigen metaphysischen Substanz hervorgeht, dann muß ich ein technisches Perpetuum-mobile-Modell entwickeln, von mir Arche getauft, welches mir erlaubt, die physikalisch-empirischen Beobachtungen damit darzustellen. Und das scheint bisher ganz gut zu gelingen, so daß ich Argumente für meine materialistische Weltsicht mit der physikalischen Empirie untermauern kann. Daß ich die Entstehung von Bewußtsein im Universum nun als teleologische Selbstorganisation der Physis ansehe, andere dies aber als bloßen Zufall abtun, ist dann reine Spekulation und kann nicht mehr empirisch gestützt werden außer vielleicht dadurch, daß wir nun mal existieren und dies bei einer endlichen Zahl unterschiedlicher Bausteine eben unumgänglich ist wie ein Sechser im Lotto bei nur 49 Zahlen.

Gruß

[criptically]

Zitat von uwebus

...
Manchmal klappt es wohl doch, z.B. wenn große Photonen mit Elektronen zusammenstoßen, denn es werden doch Positron und Elektron messtechnisch nachgewiesen oder nicht? Elektronen sind ja nicht ortsfest, sondern bewegen sich auch mit v gegen c, wenn ich Gammastrahlung in einen Elektronenstrahl schieße. Inwieweit energiereiche Strahlung zu Masse wird, weiß ich nicht, aber anscheinend passiert das ja ständig in der Stratosphäre, wo sich aus der Höhenstrahlung Myonen und Antimyonen bilden, die dann wieder zerfallen.


http://de.wikipedia.org/wiki/Paarbildung_%28Physik%29
„Bei der Wechselwirkung von Gammastrahlung genügender Energie (mindestens 1,022 MeV, das Zweifache der Ruheenergie von Elektron bzw. Positron) mit Materie kann je nach Ordnungszahl die Paarbildung der vorherrschende Prozess sein.“

Mir geht es lediglich darum aufzuzeigen, daß Licht, Masse und Vakuum einfach unterschiedliche Zustände ein und desselben Grundmaterials “Substanz“ sind, daß also die Energieumwandlung in beide Richtungen möglich ist und damit Licht nach Verlust seiner kinetischen Energie zu Ruhmasse wird....

Gruß

Das Photon ist aus Elektron und Positron aufgebaut! Je nachdem wie viel Energie sie besitzen, sind ihre Ladungen (und somit die Masse) teilweise kompensiert. Bei hochenergetischen Photonen ist die Schwingungsamplitude so groß, dass Elektron und Positron beinahe ganz getrennt sind, weshalb sie sehr leicht in einem starken E-Feld zerfallen.

Photon ==> Elektron + Positron.

Die kinetische Energie eines Teilchens ist definiert als E=p²/2m.
Mit m = hf/c² und p=f·h/c erhält man für Photonen

Ekin=(fh/c)²/(2hf/c²)=fh/2=mc²/2.

mfg

[rafiti]

Zitat von uwebus

Nur indirekt, da Physik die Physis beschreibt und die philosophische Deutung der Physis mit der physikalischen Empirie in Einklang stehen muß. Wenn ich also philosophisch ein Perpetuum mobile postuliere, welches aus einer einzigen metaphysischen Substanz hervorgeht, ...

Nein, die Philosophie muss nicht mit der Empirie im Einklang stehen, da sie darüber hinausgeht und was ein Philosoph nicht weiß, das kann er auch gar nicht deuten oder kennst du einen, der vor Einstein & Co. sagte: "Ach wie gut, dass niemand weiß, dass die Streke bei c mir kürzer (er)scheint..." Und ob die Seele jener bei Sonnenschein anders wird, interessiert die Sonne nicht. Unphilosophisch und hart, aber so ist das nun mal und es ist nicht abwertend gemeint.
Ich widerum verstehe nicht, wozu du diese Substanz überhaupt brauchst.


gruss
rafiti

[möbius]

Zitat von criptically

Die Physiker behaupten mc² ist die kinetische Energie des Photons, dabei vergessen sie, dass es auch eine Schwingungsenergie gibt (Grundzustandsenergei E=hf/2.

Daraus ergibt sich ein Problem für RT, weil die Ruhemasse des Photons nicht mehr = 0, sondern gleich m ist, wodurch auch relativistische Massenzunahme ganz andere Erklärung benötigt!

mfg

Aber hatte das nicht Louis de Broglie durch seine Gleichung "irgendwie"
gelöst???
mc² = hf
Was ist denn vor dem Hintergrund dieser Gleichung noch "un-gelöst"
möbius

[pauli]

Zitat von criptically

Das Photon ist aus Elektron und Positron aufgebaut!

hä, ist es nicht aus Yin & Yang aufgebaut?

[möbius]

.... oder aus Dick und Doof

möbius

[uwebus]

criptically,
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Das Photon ist aus Elektron und Positron aufgebaut! Je nachdem wie viel Energie sie besitzen, sind ihre Ladungen (und somit die Masse) teilweise kompensiert.
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Aus meiner Sicht wird die Ruhmasse eines Teilchens aus dessen G-Feld erzeugt, im Ruhzustand ist die innere Dynamik (= Ladung) genauso groß wie die G-Feldenergie. Betrachte ich ein Teilchen an der Erdoberfläche als Sphäre, dann ist das zugehörige G-Feld ein extrem langer schlanker Kegel im Erd-G-Feld. Dieser Kegel drückt das Teilchen in Richtung Gravitationszentrum, die Gegenkraft wird durch die unter und seitlich des Teilchens liegenden Teilchen erzeugt. Das Teilchen oszilliert folglich, da Kompression durch Entspannung ausgeglichen wird. Da aufgrund der Einspannung des Teilchens im Gesamtfeld keine sphärische Oszillation möglich ist, wird aus einer kugelsymmetrischen Oszillation eine Art Drehschwingung zwischen einem Brummkreisel und einer Unruh einer Uhr, wobei die Außenfläche des Teilchens eingespannt ist, sich damit die Schwingung als innere Oszillation bemerkbar macht ähnlich einem oszillierenden Strudel.

Jedes ruhende Teilchen hat solch einen Strudel, in den hinein ein weiteres kleineres Teilchen fallen kann, wobei sich dann an der Berührungsfläche Strudel-Teilchen Gleichlauf einstellt, d.h. das größere Teilchen schwingt innen wie eine Unruh, das kleinere Teilchen schwingt außen in der gleichen Frequenz mit und erhöht nur noch anteilig seine Frequenz nach innen in einem eigenen Strudel. Es stellt sich dynamisches Gleichgewicht zwischen Aufnahmestrudel und mitschwingendem inneren Teilchen ein, sobald die Dynamik des inneren Teilchen durch Energieabgabe soweit abgeschwächt ist, daß das Teilchen in dem Strudel stabil mitläuft. Das Resultat ist z.B. ein H-Atom.

Wird ein Teilchen vereinzelt, dann ist es nicht mehr eingespannt, die Oszillation kehrt sich um, das Teilchen fängt an um seine Strudelachse zu schwingen. Diese Schwingung wird durch den Vakuumwiderstand begrenzt, die maximale Geschwindigkeit wäre hier c. Da infolge des Strudels das Teilchen im Ungleichgewicht mit dem es umgebenden Vakuumdruck ist, wird es in Richtung der Strudelachse beschleunigt, auch hier wird die Geschwindigkeit durch den Vakuumwiderstand auf c begrenzt. Ein freies Teilchen bewegt sich also um seine Strudelachse schwingend mit c durchs Vakuum. Wird das Teilchen größer, steigt die Verdrängungsfläche und damit der Widerstand, das Teilchen gerät unter Spannung und schwingt schneller. Ab einer gewissen Teilchengröße wird die innere Dichte so hoch, daß die Schwingung nicht mehr das gesamte Teilchen erfasst, der Strudel wächst nicht mehr linear mit der Teilchengröße, der Antrieb nimmt damit relativ ab, das Teilchen erreicht nicht mehr c.

Wird jetzt ein Teilchen mit einem anderen Teilchen zum Zusammenstoß gebracht, dann wird durch den Stoß der vordere Teilchenbereich mit dem ihm inhärenten Drehimpuls gestaucht und seitlich verdrängt, und da die Verdrängungsgeschwindigkeit auf c begrenzt ist, erhält der hintere Teilbereich einen gleichgroßen Gegenimpuls in Form eines entgegengesetzten Spins. Die vernichtete kinetische Energie hat sich in Drehimpuls umgewandelt, wobei die beiden Teilchenhälften nun mit gegenläufigem Spin aufeinander liegen und sich damit abstoßen, es sind zwei Teilchen entstanden, ein Positron und ein Elektron oder - im großen Maßstab - ein Proton und ein Antiproton.

Ich glaube, man kann Licht und Teilchen und deren gegenseitige Umwandlung sehr gut mechanisch darstellen, sofern man das Vakuum als Teilchenbestandteil in seine Überlegungen einbezieht.


rafiti,
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Nein, die Philosophie muss nicht mit der Empirie im Einklang stehen, da sie darüber hinausgeht,...
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Was hat Philosophie für einen Sinn, wenn sie Aussagen trifft, die der empirischen Erfahrung widersprechen? Was hat Physik für einen Sinn, wenn sie Annahmen trifft, die der empirischen Erfahrung widersprechen?

Ich sag es immer wieder: nur die Evidenz einer Wahrnehmung und das zu einer evidenten Wahrnehmung führende Experiment stehen uns als Wahrheitskriterien zur Verfügung. Evidenz ist damit sowohl für Philosophen als auch für die Naturwissenschaften das ausschlaggebende Kriterium.

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Ich widerum verstehe nicht, wozu du diese Substanz überhaupt brauchst.
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Als Gottersatz. Irgendwas muß ja fürs Universum verantwortlich zeichnen, der Laden ist doch da!


möbius,
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mc² = hf
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Das bezieht sich auf die Photonenenergie. Jetzt bleibt es Aufgabe der Physik festzustellen, welcher Energieanteil als Teilchen und welcher als Vakuumwellenergie vorliegt. Ich hatte das mit Jan Ulrich auf dem Fahrrad zu verdeutlichen versucht; das Teilchen ist der Jan samt Fahrrad, die Welle die von ihm verursachte Luftbewegung. Ohne Teilchen keine Energie transportierende Welle, das gilt auch fürs Vakuum, auch wenn Physiker das nicht so sehen. Eine Lichtteilchenwelle ist etwas anderes als eine Magnetfeldwelle, ein Dauermagnet erzeugt ein Wellenfeld, aber er emittiert keine Energie dabei, sonst wäre er in kürzester Zeit kein Magnet mehr.

Gruß

[möbius]

Zitat von uwebus

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möbius,
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mc² = hf
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Das bezieht sich auf die Photonenenergie. Jetzt bleibt es Aufgabe der Physik festzustellen, welcher Energieanteil als Teilchen und welcher als Vakuumwellenergie vorliegt. Ich hatte das mit Jan Ulrich auf dem Fahrrad zu verdeutlichen versucht; das Teilchen ist der Jan samt Fahrrad, die Welle die von ihm verursachte Luftbewegung. Ohne Teilchen keine Energie transportierende Welle, das gilt auch fürs Vakuum, auch wenn Physiker das nicht so sehen. Eine Lichtteilchenwelle ist etwas anderes als eine Magnetfeldwelle, ein Dauermagnet erzeugt ein Wellenfeld, aber er emittiert keine Energie dabei, sonst wäre er in kürzester Zeit kein Magnet mehr.

Gruß

Na denn: Viel Glück bei der Feststellung, "welcher Energieanteil als Teilchen und welcher als Vakuumwellenenergie vorliegt"!!!

Ist denn innerhalb der Forschergemeinschaft der Physiker der Begriff der "Vakuumwellenernergie" schon akzeptiert und durch Experimente empirisch bestätigt worden

[rafiti]

@uwebus
Was soll an deiner Substanz empirisch dran sein? Mal davon abgesehen war das Weltbild vor 2000 Jahren ganz anders als heute. Eine Messung sagt doch mehr aus als 100 Philosophen, so sind die Regeln nun mal hier...

gruss
rafiti

[Uranor]

Zitat von möbius

Ist denn innerhalb der Forschergemeinschaft der Physiker der Begriff der "Vakuumwellenernergie" schon akzeptiert und durch Experimente empirisch bestätigt worden

Nur beim Vakuum_Real_Cowboy ist das akzeptiert. Die Welt weiß noch rein gar nix von ihrem Schrecken.