Photon-Photon-Streuung am CERN nachgewiesen

Quantenmechanik, Unschärfenrelation, Welle-Teilchen-Dualismus, Rechenmethoden sowie Interpretation der Quantenmechanik, Quantenfeldtheorie
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Re: Photon-Photon-Streuung am CERN nachgewiesen

Beitrag von tomS » 20. Mär 2017, 06:54

Ich hoffe, ihr habt in der Vorlesung das vollständige elektromagnetische Feld berechnet (und natürlich berücksichtigen die Physiker die Lorentztransformation des elektromagnetischen Feldes)

Der wesentliche Punkt ist aber, dass die klassische Elektrodynamik nicht ausreichend ist, um diese Prozesse zu verstehen.
Gruß
Tom

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Re: Photon-Photon-Streuung am CERN nachgewiesen

Beitrag von Siebenstein » 24. Mär 2017, 23:35

Ja und genau das ist doch der Punkt!

Es liegt doch letztlich daran, dass die klassische Elektrodynamik (die 4 Maxwell'schen Gleichungen) ein in sich logisch abgeschlossenes System bilden.

Ebenso ist aber auch die Quantenmechanik erstmal in sich logisch abgeschlossen, ebenso die Relativitätstheorie und die Thermodynamik.

Und was macht hat die "moderne Physik"?
Sie versucht die o g. abgeschlossenen Theorien paarweise irgendwie zuaammenzuführen, aber nie alle vier aufeinmal...

Harald Lesch hat im Jahr 2000 mal eine Sendung bei "Alpha Centauri" gemacht, wo er z.B. mal auf ein grundsätzliches mathematisches Problem in der Physik in Bezug auf Schwarze Löcher hingewiesen hat, nämlich dass es mathematisch unmöglich ist, dass sich bei einem Schwarzen Loch eine vierdimensionsionale Raumzeit sich komplett stetig und radialsymmetrisch um den Schwarzschildradius schließt. Denn es bleiben an zwei Polen eine punktförmige Unbestimmtheit (Unstetigkeit), die mathematisch nicht erfasst werden kann und das hat nichts mit Singularitäten zu tun, sondern m.E eher was mit Symnetriebruch.

So lange solche ungelöste Fragen in der Physik existieren, kann m.E. die Quantenmechanik vielleicht grundsätzlich nicht mit der RL zusammengeführt werden und vermutlich auch nicht mit der Thermodynamik.

Was will ich damit sagen? Auch die QED ist in ihrer Definition wohl in sich abgeschlossen, kann aber nicht alles vollständig erklären.
Ja, sehr wohl noch die Photon-Photon Streuung, aber die Experimente am LHC werden wohl noch viele derzeit noch nicht vorhersehbare Überraschungen liefern.

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Re: Photon-Photon-Streuung am CERN nachgewiesen

Beitrag von tomS » 25. Mär 2017, 08:56

Siebenstein hat geschrieben:
24. Mär 2017, 23:35
Ja und genau das ist doch der Punkt!

Es liegt doch letztlich daran, dass die klassische Elektrodynamik (die 4 Maxwell'schen Gleichungen) ein in sich logisch abgeschlossenes System bilden.

Ebenso ist aber auch die Quantenmechanik erstmal in sich logisch abgeschlossen, ebenso die Relativitätstheorie und die Thermodynamik.

Und was macht hat die "moderne Physik"?
Sie versucht die o g. abgeschlossenen Theorien paarweise irgendwie zuaammenzuführen, aber nie alle vier aufeinmal...
Wenn du meinst, du könntest es schneller ode besser ...
Siebenstein hat geschrieben:
24. Mär 2017, 23:35
Harald Lesch hat im Jahr 2000 mal eine Sendung bei "Alpha Centauri" gemacht, wo er z.B. mal auf ein grundsätzliches mathematisches Problem in der Physik in Bezug auf Schwarze Löcher hingewiesen hat, nämlich dass es mathematisch unmöglich ist, dass sich bei einem Schwarzen Loch eine vierdimensionsionale Raumzeit sich komplett stetig und radialsymmetrisch um den Schwarzschildradius schließt. Denn es bleiben an zwei Polen eine punktförmige Unbestimmtheit (Unstetigkeit), die mathematisch nicht erfasst werden kann und das hat nichts mit Singularitäten zu tun, sondern m.E eher was mit Symnetriebruch.
Hä?

Die Schwarzschildlösung ist perfekt symmetrisch und glatt, außer im Zentrum.

Lesch meint irgendwas anderes.
Siebenstein hat geschrieben:
24. Mär 2017, 23:35
So lange solche ungelöste Fragen in der Physik existieren, kann m.E. die Quantenmechanik vielleicht grundsätzlich nicht mit der RL zusammengeführt werden und vermutlich auch nicht mit der Thermodynamik.
Was hat das damit tun?

Es gibt Vereiningungen der QM mit der RT; diese sind noch nicht in allen Bereichen verstanden, scheinen jedoch konsistent zu sein: SUGRA, Strings, LQG, Asymptotic Safety (letztere ist mit Sicherheit die einfachste).

Und QM und Thermodynamik sind schon seit Jahrzehnten zusammengeführt.
Siebenstein hat geschrieben:
24. Mär 2017, 23:35
Was will ich damit sagen? Auch die QED ist in ihrer Definition wohl in sich abgeschlossen, kann aber nicht alles vollständig erklären.
Ja, sehr wohl noch die Photon-Photon Streuung, aber die Experimente am LHC werden wohl noch viele derzeit noch nicht vorhersehbare Überraschungen liefern.
Bisher hat der LHC keine einzige Überraschung geliefert.
Gruß
Tom

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Re: Photon-Photon-Streuung am CERN nachgewiesen

Beitrag von Struktron » 25. Mär 2017, 10:13

tomS hat geschrieben:
25. Mär 2017, 08:56
...
Bisher hat der LHC keine einzige Überraschung geliefert.
Seit etwa vier Wochen lese ich abends denVergleich hadronischer Wechselwirkungsmodelle zur Simulation ausgedehnter Luftschauer der kosmischen Strahlung.
Aufmerksam darauf wurde ich durch den wahnsinnig langen Bericht über die Förderung der LHC-ForschungBMBF-Förderbereich Schlussberichte 2010-2012 "Struktur und Wechselwirkung fundamentaler Teilchen".
So etwas lässt sich natürlich nicht so einfach mal nebenbei lesen. Mit dem Verständnis, was bei Luftschauern alles passiert und welche Deutungsmöglichkeiten dann theoretisch daraus entstehen, wird meiner Meinung nach die aktuelle Forschung im Kleinen und Großen verständlich. Eine zündende Idee für einen einfachen Mechanismus zur Vereinigung aller Wechselwirkungsmodelle kann aber nicht erzwungen werden. Da helfen keine Fördergelder ...
MfG
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Re: Photon-Photon-Streuung am CERN nachgewiesen

Beitrag von tomS » 25. Mär 2017, 10:34

Also keine Überraschungen und keine besseren Ideen ... was möchtest du uns eigentlich mitteilen?
Gruß
Tom

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Re: Photon-Photon-Streuung am CERN nachgewiesen

Beitrag von Struktron » 25. Mär 2017, 11:18

tomS hat geschrieben:
25. Mär 2017, 10:34
Also keine Überraschungen und keine besseren Ideen ... was möchtest du uns eigentlich mitteilen?
Ja. Und keine Kritik, weil die Komplexität der Gesamtzusammenhänge, schon bei einem kurzen Blick darauf, auch Laien ersichtlich sein sollte.
Vor allem fällt auf, dass in der Beschreibung mit Hilfe der Corsika-Simulationen viele Messwerte verwendet werden, welche eigentlich durch die Theorie (Quantenchromodynamik) geliefert werden sollten. Bei kleinen Energien stimmen die Häufigkeiten der Elementarteilchenbildungen von Modellen und Experimenten übrigens besser überein, als bei hohen Energien. Aber um so etwas beispielsweise mit einfachen Stößen diskreter Objekte nachzuvollziehen, ist viel Aufwand erforderlich...
MfG
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Re: Photon-Photon-Streuung am CERN nachgewiesen

Beitrag von tomS » 25. Mär 2017, 11:56

Die Gleichungen der QCD sind nichtlinear, und sie sind für bestimmte Prozesse (z.B. niederenergetische, weiche Streuung) noch nicht effizient lösbar. Aufgrund der Geometrie sind Prozesse mit extremer Vorwärtsstreuung an den Beschleunigern prinzipbedingt kaum präzise messbar. Das bedeutet nicht dass die QCD falsch oder unvollständig wäre, lediglich, dass sie eben noch nicht vollständig lösbar ist. Überall da, wo sie lösbar ist, stimmen die theoretischen Vorhersagen sehr gut mit den experimentellen Erkenntnissen überein (insbs. gilt dies auch für indirekte Prüfungen wie die Detektion des Higgs).

Der von dir verlinkte Artikel hat keinerlei Relevanz für die Gültigkeit der fundamentalen Theorien oder deren Vereinheitlichung, lediglich für deren effiziente Anwendung.
Gruß
Tom

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Re: Photon-Photon-Streuung am CERN nachgewiesen

Beitrag von Struktron » 25. Mär 2017, 13:28

tomS hat geschrieben:
25. Mär 2017, 11:56
Der von dir verlinkte Artikel hat keinerlei Relevanz für die Gültigkeit der fundamentalen Theorien oder deren Vereinheitlichung, lediglich für deren effiziente Anwendung.
Es sind zwei Artikel. Aus dem Bericht über die Verwendung der Förderungsmittel (1328 Seiten) folgen Hinweise auf sehr viele Veröffentlichungen. Vom KIT wird als Hilfsmittel zur Bewältigung der Auswertungen beim LHC oder auch von Luftschauern das CORSIKA-Programm zur Verfügung gestellt. In der Einleitung meines verlinkten Artikels (Habilitationsschrift) kann man den Stand von 1997 erfahren. Mit den aktuell akzeptierten Standardmodellen von Elementarteilchen und Kosmologie hat das nichts zu tun. Deren effiziente Anwendung wird anschaulich in vielen Vergleichen dargestellt (Tabellen mit Versuchsergebnissen und Modellvorhersagen, welche alle auf dem Standardmodell der Elementarteilchen basieren). Das Wort "lediglich" würde ich durch "entscheidend" ersetzen.
Interessant ist der Zusammenhang zwischen kosmischer Strahlung und Beschleunigerexperimenten. Für mich war es der erste Überblick auf die Art der Interpretation von Beobachtungen, der dazu noch in meiner (verständlicheren) Muttersprache kostenlos zur Verfügung steht.
MfG
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Re: Photon-Photon-Streuung am CERN nachgewiesen

Beitrag von Siebenstein » 30. Mär 2017, 22:46

Okay, dieser Beitrag muss wohl auch erst noch analysiert werden!

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Re: Photon-Photon-Streuung am CERN nachgewiesen

Beitrag von Siebenstein » 5. Apr 2017, 21:09

Okay. Was haben Elementarteilchen und Kosmologie miteinander zu tun?

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Re: Photon-Photon-Streuung am CERN nachgewiesen

Beitrag von Struktron » 6. Apr 2017, 11:47

Siebenstein hat geschrieben:
5. Apr 2017, 21:09
Okay. Was haben Elementarteilchen und Kosmologie miteinander zu tun?
Weil auch Photonen Elementarteilchen sind, erfahren wir alles über die Kosmologie aus der Beobachtung von Elementarteilchen.
MfG
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Re: Photon-Photon-Streuung am CERN nachgewiesen

Beitrag von Frank » 6. Apr 2017, 12:33

Siebenstein hat geschrieben:
5. Apr 2017, 21:09
Okay. Was haben Elementarteilchen und Kosmologie miteinander zu tun?
Aha............. :sup:
Rechtschreibfehler sind gewollt und dienen der allgemeinen Belustigung.


Frank

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Re: Photon-Photon-Streuung am CERN nachgewiesen

Beitrag von Siebenstein » 8. Apr 2017, 03:44

Mein "Bauchgefühl" sagt mir, dass
E = m c^2
ungleich ist mit

E* = m* c^2

mit m* = Dunkle Materie
und E* = Dunkle Energie

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Re: Photon-Photon-Streuung am CERN nachgewiesen

Beitrag von Siebenstein » 11. Apr 2017, 22:00

Photonen sind auch Elementarteilchen?

Wer kann das schlüssig beweisen?

Ich glaube das nicht. Elementanteiclhen müssen eine Ruhemasse haben, während Photonen keine Ruhemasse haben!

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Re: Photon-Photon-Streuung am CERN nachgewiesen

Beitrag von Herr5Senf » 11. Apr 2017, 22:14

Photonen haben Energie und Impuls, warum soll die Masse ausschlaggebend für die "Kategorisierung" sein?

Ist doch alles nur eine Frage der Konvention und des tradierten Sprachgefühls - sie sind Bosonen und fertig - Dip

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Re: Photon-Photon-Streuung am CERN nachgewiesen

Beitrag von Siebenstein » 11. Apr 2017, 23:04

Nein, es ist keine Frage von Energie und Impuls!

Weil Energie und Impuls nicht gleichzeitig am selben Ort existieren können gemäß den Aussagen der Quantenmechanik.

Was ist der Unterschied zwischen Masse und Energie?

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Re: Photon-Photon-Streuung am CERN nachgewiesen

Beitrag von ralfkannenberg » 11. Apr 2017, 23:11

Siebenstein hat geschrieben:
11. Apr 2017, 23:04
Was ist der Unterschied zwischen Masse und Energie?
Hallo Siebenstein,

"Masse" oder "Ruhemasse" ?


Freundliche Grüsse, Ralf

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Re: Photon-Photon-Streuung am CERN nachgewiesen

Beitrag von Siebenstein » 11. Apr 2017, 23:19

Nach meinem Verständnis gibt es keinen Unterschied zwischen Masse und Ruhemasse, weil beide ZustandsGrößen sind!

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Re: Photon-Photon-Streuung am CERN nachgewiesen

Beitrag von Siebenstein » 14. Apr 2017, 22:29

Keine Kritik? Das ist m.E. erstmal gut!

Es gibt Zustandsgrößen und Erhalltungsgrößen in der Physik.

Wenn Energie eine Erhaltungsgröße ist, dann ist es doch auch die Masse, egal ob Ruhemasse oder nicht, gemäß E = m c^2, weil c eine Zustanddsgröße ist, oder?

Oder sollte man physikalisch unterscheiden zwischen Ruhemasse (Zustandsgröße) und relativistischer Masse (Erhaltungsgröße)?

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Re: Photon-Photon-Streuung am CERN nachgewiesen

Beitrag von tomS » 16. Apr 2017, 08:44

Photonen sind elementare Anregungen des fundamentalen Photonfeldes; dad bezeichnet man landläufig als "Elementarteilchen".

Als solche haben sie keine Ruhemasse, d.h. m = 0, und keine Ruheenergie, da v = c (also v = 0 unmöglich).

Die relativistische Beziehung zwischen Energie E, Impuls p und Ruhemasse m lautet

E2 - (pc)2 = (mc2)2

Für masselose Photonen folgt demnach

E = pc.

Und jetzt bitte nicht wieder rumdiskutieren, sondern einfach mal was glauben; das wäre hilfreich.
Gruß
Tom

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Re: Photon-Photon-Streuung am CERN nachgewiesen

Beitrag von Siebenstein » 17. Apr 2017, 23:59

Das ist okay.

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Re: Photon-Photon-Streuung am CERN nachgewiesen

Beitrag von Siebenstein » 21. Apr 2017, 23:44

Ich kenne die oben genannten Zusammenhänge bereits aus der Schulphysik.

Aber wenn der prozentuale Anteil zwischen "Dunkler Materie" zu "Dunkler Energie" im sichtbaren Universum nicht derselbe ist, dann kann doch o.g. Gleichung nicht richtig bzw. vollständig sein, ohne einen geeigneten Korrekturfaktor.

Wir sieht dieser Korrekturfaktor aus? Das ist doch die eigentliche Frage aus meiner Sicht!

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Re: Photon-Photon-Streuung am CERN nachgewiesen

Beitrag von tomS » 22. Apr 2017, 09:19

Was soll an diesen Gleichungen falsch sein? Und was hat das Ganze mit DM und DE zu tun?
Gruß
Tom

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Re: Photon-Photon-Streuung am CERN nachgewiesen

Beitrag von Siebenstein » 9. Mai 2017, 23:46

Die Wahrheit ist doch, dass es keinen direkten Zusammenhang zwischen "Dunklar Materie" und "Dunkler Energie" gibt.

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Re: Photon-Photon-Streuung am CERN nachgewiesen

Beitrag von Siebenstein » 10. Mai 2017, 02:21

Ja, das ist mir auch vollkommen klar!

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