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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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  #21  
Alt 21.05.12, 15:31
amc amc ist offline
Gesperrt
 
Registriert seit: 17.05.2011
Beitr?ge: 896
Standard AW: Photonen

Zitat:
Zitat von Ich Beitrag anzeigen
Das ist eben nicht der Fall.
Doch, ganz bestimmt. "Wenn ein Wert nicht definierbar ist, ..."

Grüße, AMC
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  #22  
Alt 21.05.12, 16:34
Timm Timm ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 26.03.2009
Ort: Weinstraße, Rheinld.Pfalz
Beitr?ge: 3.165
Standard AW: Photonen

Zitat:
Zitat von Ich Beitrag anzeigen
Die Ruhemasse ist exakt definierbar (und meiner Erfahrung nach meist auch definiert) als die Norm des Energie-Impuls-Vektors. Und die ist nun mal Null für Photonen.
In der relativistischen Energie-Impuls-Beziehung, die Du wahrscheinlich meinst, taucht je nach dem, wo man nachschaut, die Masse als als m oder als mo auf. Die Richtung geht aber dahin, den Begriff Ruhemasse fallen zu lassen, eben weil Masse im Gegensatz zur Energie invariant ist. Damit erledigt sich m.E. auch die Aussage, die Ruhemasse sei "exakt definierbar".

Gruß, Timm
__________________
Der Verstand schafft die Wahrheit nicht, sondern er findet sie vor - Aurelius Augustinus
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  #23  
Alt 21.05.12, 16:55
Ich Ich ist offline
Moderator
 
Registriert seit: 18.12.2011
Beitr?ge: 2.423
Standard AW: Photonen

Zitat:
Zitat von amc
Zitat:
Zitat von Ich
Das ist eben nicht der Fall.
Doch, ganz bestimmt. "Wenn ein Wert nicht definierbar ist, ..."
Nein, nicht. Ich habe ja nicht gesagt, dass du was falsches geäußert hättest. Ich habe nur gesagt, dass es nicht der Fall ist, dass der Wert nicht definierbar ist.

Zitat:
Zitat von Timm
Damit erledigt sich m.E. auch die Aussage, die Ruhemasse sei "exakt definierbar".
Wenn niemand mehr die invariante Masse als Ruhemasse bezeichnet, klar. Solange man das tut, nimmt man auch die Definition der invarianten Masse - und die ist exakt (bis auf Kleinigkeiten, auf die ich hier sicher nicht eingehen will).
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  #24  
Alt 21.05.12, 19:11
Benutzerbild von Marco Polo
Marco Polo Marco Polo ist offline
Moderator
 
Registriert seit: 01.05.2007
Beitr?ge: 4.998
Standard AW: Photonen

Zitat:
Zitat von Ich Beitrag anzeigen
Die Sichtweise ist in der Tat zu streng. Es ist ok, wenn du das Wort "Ruhemasse" ablehnst, weil man nach der Wortbedeutung annehmen könnte, dass eine Messung im Ruhesystem möglich sein muss. Zu sagen "Ruhemasse" sei nicht definiert, greift aber zu weit..
Eigentlich schrieb ich, dass für Photonen kein "Ruhesystem" definiert ist und nicht, dass für Photonen keine "Ruhemasse" definiert ist.

Trotzdem wundert mich natürlich, dass ein Objekt eine definierte "Ruhemasse" haben kann, wenn doch klar ist, dass es für dieses Objekt kein Ruhesystem gibt.

Zitat:
Das Problem ist nur, dass das Wort "Ruhemasse" eine andere Definition suggeriert und deswegen (wie man an diesem Thread schön sieht) missverständlich ist, da hast du sicher Recht.
Genau.

Zitat:
Der Begriff ist also wohldefiniert, aber blöd benannt
Immerhin sind wir uns einig, dass die Aussage "Ruhemasse" für Photonen blöd benannt ist. Auf mehr wollte ich eigentlich auch gar nicht raus.

Zitat:
(ich darf in dem Zusammenhang vielleicht an "Länge" erinnern ).
Oh ja. Ich erinnere mich gut.
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  #25  
Alt 22.05.12, 10:09
Ich Ich ist offline
Moderator
 
Registriert seit: 18.12.2011
Beitr?ge: 2.423
Standard AW: Photonen

Zitat:
Zitat von Marco Polo
Eigentlich schrieb ich, dass für Photonen kein "Ruhesystem" definiert ist und nicht, dass für Photonen keine "Ruhemasse" definiert ist.
Doch:
Zitat:
Zitat von Marco Polo
"Ruhemasse 0" bedeutet: Im Ruhesystem des Photons hat es die Masse Null.

"keine Ruhemasse" verstehe ich so: Das Photon hat kein Ruhesystem und deswegen logischerweise auch keine Ruhemasse.
Aber einig sind wir uns.
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  #26  
Alt 23.05.12, 14:12
Philipp Wehrli Philipp Wehrli ist offline
Profi-Benutzer
 
Registriert seit: 04.07.2009
Ort: Winterthur
Beitr?ge: 255
Standard AW: Photonen

Zitat:
Zitat von Mirko Beitrag anzeigen
Hallo Philipp
Ja, aber genau das tun"wir" in der klassischen Mechanik doch nicht !
Normalerweise rechnet man auch die Relativitätstheorie zur klassischen Physik. Als "nichtklassisch" bezeichnet man alles, was mit Quanten zu tun hat. So würde ich jedenfalls die Begriffe brauchen.

Zitat:
Zitat von Mirko Beitrag anzeigen

Wenn ich einen 10kg Klotz mit 10m/s² beschleunigen möchte brauche ich eine Kraft von 100 Newton !

Diese 10kg sind aber die Ruhemasse des Klotzes. Ergo werden relativistische Effekte durch die Beschleunigung nicht berücksichtigt.
Also ist diese Rechnung im engsten aller Sinne doch falsch....oder besser ungenau.....

Nur weil die Effekte verschwindet gering sind ist es erlaubt mit dieser Formel zu rechnen, oder ?
Die Formel ist F=am, egal, ob du die Relativitätstheorie nimmst oder nicht. Nach der Newtonschen Physik nimmt nur die Geschwindigkeit zu, wenn eine Kraft wirkt. Nach Einstein kann auch die Masse zunehmen. Bei Newton steht aber nicht explizit, dass die Masse nicht zunehmen kann. Die Formel stimmt zu jedem Zeitpunkt, wenn du die momentane (dynamische) Masse einsetzt.
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  #27  
Alt 23.05.12, 15:48
Hawkwind Hawkwind ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 22.07.2010
Ort: Rabenstein, Niederösterreich
Beitr?ge: 3.057
Standard AW: Photonen

Zitat:
Zitat von Philipp Wehrli Beitrag anzeigen
Die Formel stimmt zu jedem Zeitpunkt, wenn du die momentane (dynamische) Masse einsetzt.
Ganz so einfach ist das leider nicht mehr, denn die "relativistische Masse" ist ein Tensor: je nach Richtung müssen unterschiedliche Werte eingesetzt werden: in transversaler und longitudinaler Richtung stimmen immerhin noch die Richtungen von Beschleunigung und Kraft überein und es passt, wenn man für "m" die jeweilige "transversale" bzw. "longitudinale" Masse einsetzt. In beliebigen Richtungen aber stimmen Kraft und Beschleunigung nicht einmal mehr in der Richtung überein.

Das ist der Hauptgrund, warum die modernere Physik dazu tendiert, diese sog. relativistische Masse nicht mal mehr "Masse" zu nennen; sie ist kein Skalar sondern ein tensorielles Objekt.
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  #28  
Alt 23.05.12, 17:02
Ich Ich ist offline
Moderator
 
Registriert seit: 18.12.2011
Beitr?ge: 2.423
Standard AW: Photonen

Und das ganz abgesehen davon, dass man auch in Vorwärtsrichtung hat:
F = dp/dt = d(mv)/dt = vdm/dt + m dv/dt = vdm/dt + am,
also nicht F = am.
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  #29  
Alt 24.05.12, 15:32
Mirko Mirko ist offline
Aufsteiger
 
Registriert seit: 06.04.2012
Ort: Krefeld
Beitr?ge: 87
Standard AW: Photonen

Ich habe eure Antworten bzw. eure weitere Diskussion verfolgt und möchte daher meine Frage erneut formulieren.

Damit ist die Formel der Kraft, welche momentan immer noch im Physikunterricht gelehrt wird,wie ich von meiner Tochter(7.Klasse) weiss, im engsten Sinne doch nicht nur ungenau, sondern schlichtweg falsch.
Oder ?

Da bei F=m*a immer die Ruhemasse eingestzt wird und nicht die dynamische und schon gar nicht auf F=dp/dt hingewiesen wird, bedeutet dies doch das die resultierenden Kräfte definitiv falsch sind !
Nur weil es aufgrund der sehr,sehr geringen Abweichungen aufgrund kleiner Beschleunigungen bzw. Massen kaum unterschiede im Ergebnis gibt macht es das doch nicht unbedingt richtiger !

Das Argument, dass die Formel für unsere "übliche Umgebung" einen durchaus sehr guten Näherungswert ergibt kann doch nicht über die Falschheit der Formel im engsten Sinne hinweg täuschen !
Ich kann ja auch nicht sagen: flüssiger Stickstoff hat unter 0 Grad Celsius, mehr braucht man nicht zu wissen !

Das mag alles nach Haarspalterei klingen, aber ich möchte einfach wissen das ich das richtig verstehe.

und......keine Sorge, ich werde meiner 12-jährigen Tochter nix davon sagen...sie soll ruhig F=m*a lernen
__________________
42 !!!
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  #30  
Alt 24.05.12, 16:31
Ich Ich ist offline
Moderator
 
Registriert seit: 18.12.2011
Beitr?ge: 2.423
Standard AW: Photonen

Zitat:
Das Argument, dass die Formel für unsere "übliche Umgebung" einen durchaus sehr guten Näherungswert ergibt kann doch nicht über die Falschheit der Formel im engsten Sinne hinweg täuschen !
Geheimnis: Alle Formeln sind falsch, wenn du es so siehst.
Physik handelt immer von Idealisierungen, und es macht einen guten Physiker aus, dass er ein Gespür hat, was er vernachlässigen darf und was nicht.
Der relativistische Impuls ist z.B. auch falsch, weil man eigentlich nach Allgemeiner RT rechnen muss, wenn Gravitation da ist. ART ist auch falsch, weil sie vermutlich nur der klassische Grenzfall irgendeiner Quantengravitationstheorie ist. Quantenfeldtheorien wiederum sind noch falscher, weil man sie eigentlich ausschließich über Störungsrechnung in den Griff bekommt (das ist sowas wie F=m*a, obwohl's in Wahrheit noch komplizierter ist).
Als Beispiel: um die Masse eines Protons mit ein paar Prozent Genauigkeit zu berechnen, laufen Supercomputer über Monate. Man kann wirklich fast nichts exakt berechnen.

Bei F=m*a ist es so, dass man eine viel genauere Formel kennt, das ist da also kein grundsätzliches Problem. Es ginge also mit vertretbarem Aufwand genauer, aber das nutzt deiner Tochter nichts. Die Newtonsche Formel ist nicht falsch, sondern eine Näherung. Näherungen werden erst dann falsch, wenn's auf den Unterschied zur genaueren Formel auch wirklich ankommt, oder wenn sie einen anderweitig in die Irre führen. Und das ist in der 7. Klasse nicht der Fall.
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