Abenteuer-Universum

Physiker erzeugen "negative Masse"
Atome bewegen sich beim Schubsen entgegengesetzt der normalen Masse
http://www.scinexx.de/wissen-aktuell-21 ... 04-18.html

Dazu hätte ich eine Frage zum Verständnis:
Dieses künstlich erzeugte Objekt verhält sich ja, wie wie wenn es eine negative träge Masse hätte.
Wird es sich dann auch so verhalten, wie wenn es eine negative schwere Masse hätte?
Ist es prinzipiell denkbar, dass sowas auch Quelle von Antigravitation ist?

Zwar verstehe ich nicht, was da passiert; ganz bestimmt darf man sich das aber nicht als Phänomen klassischer Teilchen vorstellen. Das ist sicher auf Welleneigenschaften zurückzuführen.

seeker hat geschrieben: ↑

8. Jun 2017, 10:46

Wird es sich dann auch so verhalten, wie wenn es eine negative schwere Masse hätte?

Nein, es verhält sich ja nur so als hätte es negative träge Masse, also bei Beschleunigung. Es hat sie aber nicht tatsächlich. Von daher hat das keinen Bezug zur schweren Masse.

seeker hat geschrieben: ↑

8. Jun 2017, 10:46

Ist es prinzipiell denkbar, dass sowas auch Quelle von Antigravitation ist?

Nachdem das nur eine effektive negative träge Masse ist, kann das keinen Einfluss auf Gravitation haben.

Hallo zusammen,

hier kann man sich die Details dazu anschauen:
Negative mass hydrodynamics in a Spin-Orbit--Coupled Bose-Einstein Condensate (M. A. Khamehchi, Khalid Hossain, M. E. Mossman et al.)


Freundliche Grüsse, Ralf

Interessanter Effekt! Aber an eine echte negative Masse mag ich nicht so recht glauben - gibt es die überhaupt? Falls doch, dann könnte man auch an Tachyonen glauben...

Könnte es evtl. nicht so sein, dass den Teilchen durch den Laserbeschuss eine Art Effet verliehen wurde, so dass sie sich entgegen der normalen Laufrichtung bewegten...?

Gruß
gravi

gravi hat geschrieben: ↑

8. Jun 2017, 19:05

Könnte es evtl. nicht so sein, dass den Teilchen durch den Laserbeschuss eine Art Effet verliehen wurde, so dass sie sich entgegen der normalen Laufrichtung bewegten...?

Vom Prinzip her dürfte es in diese Richtung gehen - der Zustand wurde offenbar derart präpariert, dass auch wenn der Impuls in die eine Richtung geht, das Wellenpaket sich in die andere Richtung bewegt.
Im von ralfkannenberg verlinkten Paper kann man das schon aus dem ersten Satz entnehmen: "A negative effective mass can be realized in quantum systems by engineering the dispersion relation."
Ich finde es aber ein bisschen übertrieben, in so einem Fall von einer negativen Masse zu schreiben.

In dem verlinkten Artikel wird daher auch von effektiver "negativer Masse", mit Gänsefüßchen gesprochen.
Aber ja, danke!
Sieht ganz danach aus.
Ähnliches kennt man auch aus der Festkörperphysik:

https://de.wikipedia.org/wiki/Effektive_Masse
https://de.wikipedia.org/wiki/Dispersionsrelation

Trotzdem ein sehr interessanter Effekt.

seeker hat geschrieben: ↑

8. Jun 2017, 10:46

Ist es prinzipiell denkbar, dass sowas auch Quelle von Antigravitation ist?

ich meine eher weniger.

was von meinem Studium noch übrig geblieben ist, ist dass im guantemechanischen verbund gebundener Teilchen die effektive masse über die form des energiepotentials zwischen den Teilchen definiert wird. konvexes potentia entspricht positiver effektiver masse, konkaves dann negativer. ich kenne das zwar nur von elekronen (blochwellen), doch anscheinend gibs das wohlauch für ganze Atome.

das 9ist einr ein quantenmechanischer Effekt aufgrund der welleneigenschaften in gebundenen Systemen. das hat mit der art, die klassisch ist, wenig zu tun. es klingt reisserischer als es wohl ist.

aber ich habe imstudium Festkörperphysik gehasst, also man sehe es mir nach, wenn ich nicht präzise bin.

Rein formal folgt aus der Friedmann Gleichung mit negativer Massendichte Abtstoßung.

Ich habe vor vielen Jahren mal eine Theorie mit effektiver Masse untersucht.

Die Idee ist recht einfach: betrachtet man z.B. die Dirac-Gleichung, bzw. besser deren Lagrangedichte, so erkennt man, dass der Masseterm bilinear im Dirac-Feld ist. Man kann nun jeden derartigen Term als Masseterm interpretieren, wenn der Koeffizient, im einfachsten Fall "m" räumlich und zeitlich konstant ist.

1.) Higgs-artiger Massenterm
Man koppelt den im Dirac-Feld bilinearen Term an ein anderes Feld und sorgt dafür, dass dieser Term einen Vakuumerwartungswert ungleich Null hat. In der Dirac-Gleichung erscheint dann dieser Term, den man in Vakuumerwartungswert plus Fluktuationen entwickelt, als Masseterm.

2.) Massenterm durch Selbstwechselwirkung
Man führt neben dem im Dirac-Feld bilinearen Term noch einen zusätzlichen Term höherer Ordnung ein. Nun ist es das Dirac-Feld selbst, das einen Vakuumerwartungswert ungleich Null hat. Der Rest erfolgt wie oben.

Klingt für mich nach der Entdeckung des Spins.
Was würde eigentlich passieren, wenn man so einem Kondensat eine Donut-förmige elektrische Flußdichte gibt?
Leicht sich dann ein sich entfernendes Teilchen daraus Energie, während der Rest des Kondensats versucht das Energiedefizit wieder zu erlangen?
Geometrisch würde das ganze sich doch so verhalten wie en Elektron, welches versucht aus einem von seiner Elektronengemeinschaft aufgespannten Magnetfeld auszubrechen? Nur das hier eben die elektrische abstoßung fehlt...