Hinweis auf die DSGVO: Auf unserer Seite werden keine Dritt-Anbieter-Cookies verwendet und nur Daten erfasst, welche für das Minimum an Board-Funktionalität notwendig sind.
Bevor Sie sich registrieren oder das Board verwenden, lesen Sie bitte zusätzlich die DSGVO-Erklärung, welche in der Navigationsleiste verlinkt ist.

Kurzfassung der unserer Meinung nach wichtigsten DSGVO-Punkte:
Es kann vorkommen, dass Benutzer eigenverantwortlich Videos oder sonstige Medien in ihren Beiträgen verlinken, welche beim Aufruf der Forenseite als Teil der Seite samt zugehörigem Material mitgeladen werden. Sollten Sie dies nicht wünschen, verwenden Sie beim Benutzen des Forums einen Blocker wie z.B. uMatrix, welcher das Laden von Inhaltsblöcken von Fremd-URLs effektiv unterbinden kann.
Wir blenden keine Werbung ein und schränken die Inhalte in keinster Weise bei Benutzung von Addblockern ein. Dadurch ist die Grundfunktionalität des Forums auch bei vollständigem Blockieren von Drittanbieter-Inhalten stets gegeben.

Cookies werden unsererseits nur verwendet um das Einloggen des Benutzers für die Dauer der Forenbenutzung zu speichern. Es steht dem Benutzer frei die Option 'Angemeldet bleiben' zu verwenden, damit der Cookie dauerhaft gespeichert bleibt und beim nächsten Besuch kein erneutes Einloggen mehr notwendig ist.
EMail-Adressen werden für Kontakt bei wichtigen Mitteilungen und zur Widerherstellung des Passwortes verwendet. Die verwendeten IPs können von uns ohne externe Hilfsmittel mit keiner realen Person in Verbindung gebracht werden und werden nach spätestens 7 Tagen gelöscht. Diese IPs werden höchstens verwendet um Neuanmeldungen unerwünschter oder gesperrter Nutzer zu identfizieren und zu unterbinden. Wir behalten uns daher vor bei Verdacht, die Frist für die IP-Löschung auf maximal 14 Tage zu verlängern.
Unsere Webseite läuft auf einem virtuellen Linux-Server, welcher von einem externen Anbieter gehostet wird. Etwaige Verstöße der DSGVO-Auflagen seitens dieses deutschen Hosters können wir nicht feststellen und somit auch nicht verfolgen.
Wir halten Backups unserer Datenbanken, welche in regelmäßigen Abständen als Schutz vor Katastrophen, Hackerangriffen und sonstigen Ausfällen erstellt werden. Sollte ein Nutzer die Löschung seiner Daten wünschen, betrachten wir es als Unzumutbar die Backups auch von den Daten zu befreien, da es sich hierbei um eine mehrtägiges Unterfangen handelt - dies ist für eine Einzelperson beim Betrieb eines privaten Forums nicht zumutbar möglich ohne das Backup komplett zu löschen.
Sollten Sie etwas gegen die dauerhafte anonyme Speicherung ihrer EMail-Adresse, ihres Pseudonyms und ihrer Beiträge in einem Backup haben, sehen Sie von der Registrierung in diesem Forum ab. Für Mitglieder, welche vor dem 25.05.2018 registriert waren steht jedoch das Recht im Raum, eine Löschung der Datenbank-Backups zu beantragen.



Wenn dies Ihr erster Besuch hier ist, lesen Sie bitte zunächst die FAQs sowie die wesentlichen Regeln zur Benutzung des Forums.
Um an den Diskussionen teilnehmen zu können, müssen Sie sich zunächst registrieren.

Prinzipielle Unschärferelation?

Allgemeine physikalische Fragestellungen, z.B. Newtonsche Mechanik, Elektrodynamik, Thermodynamik...
Hawkwind
übernimmt bald das Forum
übernimmt bald das Forum
Beiträge: 221
Registriert: 10. Mai 2012, 16:28

Re: Prinzipielle Unschärferelation?

Beitrag von Hawkwind » 3. Jan 2015, 09:17

Ergänzend: es sind ja auch andere Geschwindigkeitsmessverfahren denkbar, die sich mit einer einmaligen Messungen an einem Ort begnügen - etwa die Radarfallen der Polizei, die die Geschwindigkeit mittels Dopplereffekt feststellen.
Zudem sollte man nicht übersehen, dass die Unschärferelation der Quantenmechanik nicht nur eine Aussage qualitativer Natur ist: die minimale Unschärfe wird quantifiziert (Plancksches Wirkungsquantum h). So etwas ist im Kontext der klass. Mechanik sicher nicht machbar.

Gruß,
Uli

Benutzeravatar
tomS
Administrator
Administrator
Beiträge: 9637
Registriert: 19. Nov 2007, 20:29
Wohnort: Nürnberg

Re: Prinzipielle Unschärferelation?

Beitrag von tomS » 3. Jan 2015, 09:54

Noch zwei Anmerkung dazu:

1) Rahmen der klassischen kann man theoretisch eine beliebig hochfrequente Welle beliebig niedriger Energie benutzen, und so einerseits den Ort beliebig exakt messen sowie andererseits den Energie- und Impulsübertrag = die Störung beliebig minimieren. Die Impulsmessung erfolgt dann wieder mittels Dopplereffekt.

2) Ich betone es nochmals: die Unschärfe im Rahmen der QM hat zunächst NICHTS mit einer Messung zu tun; sie ist prinzipieller Natur.
Gruß
Tom

«Hier konnte niemand sonst Einlaß erhalten, denn dieser Eingang war nur für dich bestimmt. Ich gehe jetzt und schließe ihn.»

Hawkwind
übernimmt bald das Forum
übernimmt bald das Forum
Beiträge: 221
Registriert: 10. Mai 2012, 16:28

Re: Prinzipielle Unschärferelation?

Beitrag von Hawkwind » 3. Jan 2015, 14:53

tomS hat geschrieben:
2) Ich betone es nochmals: die Unschärfe im Rahmen der QM hat zunächst NICHTS mit einer Messung zu tun; sie ist prinzipieller Natur.
Nun ja, was willst du überhaupt damit sagen, Tom?
Gibt es eine Realität in der Physik jenseits von Messungen?
Natürlich wurde die in Experimenten beobachtete Unschärfe dann in den mathematischen Formalismus der Quantentheorie eingebaut (Vertauschungsrelationen der Observablen, etc.).

Du verwendest oben das Wort "zunächst" auch sicher mit Bedacht ... klingt so, als wolltest du diese Aussage dann wieder (zum Teil) zurücknehmen?

Gruß,
Uli

---
Nachtrag:
Mir sind durchaus Interpretationen der Unschärferelation aus "berufenem Mund" begegnet wie
"Es ist unmöglich, eine Messvorrichtung zu konstruieren, die Impuls und Ort zugleich beliebig genau misst" , also als eine prinzipielle Aussage über Messgeräte.
Zuletzt geändert von Hawkwind am 3. Jan 2015, 16:27, insgesamt 1-mal geändert.

Skeltek
Site Admin
Beiträge: 3222
Registriert: 25. Mär 2008, 23:51

Re: Prinzipielle Unschärferelation?

Beitrag von Skeltek » 3. Jan 2015, 16:42

Zarathustra hat geschrieben:@Skeltek
Das Konzept des Massenpunktes wird niemals die Physik beschreiben können.Die physikalische Welt kann nur in Flächen und Volumen in Erscheinung treten bzw. beschrieben und gemessen werden.
Das ist absolut klar; "gemessen werden" würde ich aber übrigens in diesem Satz unter Umständen weglassen. Bei der groben Messgenauigkeit würde ich eher von Schätzung reden.

Ich sprach aber von Oberflächenpunkten der Flächen, nicht von Massenpunkten. Eine Fläche ist nur dann als solche erkennbar wenn eine Metrik darauf definiert werden kann, sonst sind die Abstände der Punkte nicht vergleichbar.
Die Metrik ist notwendig für die Interaktion der Fläche mit sich selbst. Die Frequenz der Schwingungen der Fläche bzw die Bewegungspfade der Punkte sind wohl oder übel von Form, Dichte und momentanem Zustand der Oberfläche abhängig.
Da man die exakte Form des momentanen Zustandes der Linien, Flächen und Volumina nicht messen kann, hat man das Problem der Messunschärfe nur verlagert bzw von der "anderen Seite" beschrieben.
Die gängige Meinung ist eben, dass man die Messunschärfe an den emergenten makroskopischeren Strukturen erklärt, die sich durch den Verbund der Seiten, Flächen und Volumina die du beschreibst ergeben.

Wenn man z.B. den Auftrieb eines Heliumbalons ermitteln möchte, muss man nicht zwangsläufig auf die Bewegungen und Impulse der einzelnen Heliumatome zurückgreifen und daraus das emergente Phänomen des Teilchenverbundes errechnen. Es ist denke ich eher eine ideologische Frage, ob man an dieser Stelle generalisiertere Anschauungen verwendet, da es in diesem Fall völlig ausreicht die Durchschnittstemperatur und Gesammtvolumen der Teilchen zu verwenden.

Kannst du analog dazu erklären welche Vorteile es bieten würde, die Unschärfe anhand der Membranen und Seiten zu erklären, anstelle des Verbundes/Teilchens als ganzes?
Die plausibelste Erklaerung jedes hinreichend komplizierten Systems ist falsch

Unentscheidbarkeit für Dummies: Dieser Satz ist wahr
oder
Diese Menge hat zwei Elemente: A und B

Skeltek
Site Admin
Beiträge: 3222
Registriert: 25. Mär 2008, 23:51

Re: Prinzipielle Unschärferelation?

Beitrag von Skeltek » 4. Jan 2015, 18:44

Woraus die Seite besteht ist relevant dafür, nach welcher Gesetzmäßigkeit die Schwingung der Seite unterworfen ist und welchen Raumbereich diese einnimmt.

Aufenthaltsort=seine eigene Ausdehnung <-das ist eine sehr exakte Formulierung, steht immerhin ein Gleichheitszeichen dazwischen.
Allerdings weisst du selbst, dass das Raumvolumen das eingenommen wird keine scharfe Oberfläche als Grenze hat.
Bereits bei der Genese von Teilchen und Anti-Teilchen fließt die Assymetrie der verursachenden Energie- bzw Impuls-Lieferanten als auch der derzeitige Zustand des Raumsegmentes in welchem diese entstehen in die neuen Teilchen ein.

Die "stoffliche Ausdehnung" wie du sie nennst ändert im Verlauf einer Periode/Schwingung ihre Form.
Das ist wichtig sich in Erinnerung zu rufen, wenn man bedenkt, dass eine Messung bzw Zusammenstoß mit einem messenden Teilchen irgendwann zwischen 0 und 2 Pi stattfindet und der aktuelle Zustand des Teilchens beim Zusammenprall das Resultat der Messung diktiert.
Auch wenn der aktuelle Zustand der Seite scharf wäre, haben wir keinen Einfluss darauf, zu welchem Zeitpunkt unser messendes Teilchen mit dieser zusammenstößt.

Übrigens scheinst du davon auszugehen, dass die Seite mit einer Frequenz schwingt und es sich nicht um eine Überlagerung mehrerer Schwingungen mit gekoppelter Periodizität handelt.
Die plausibelste Erklaerung jedes hinreichend komplizierten Systems ist falsch

Unentscheidbarkeit für Dummies: Dieser Satz ist wahr
oder
Diese Menge hat zwei Elemente: A und B

positronium
Ehrenmitglied
Ehrenmitglied
Beiträge: 2832
Registriert: 2. Feb 2011, 20:13

Re: Prinzipielle Unschärferelation?

Beitrag von positronium » 5. Jan 2015, 11:03

Zarathustra hat geschrieben:...
dann sehe ich vor meinem geistigen Augen geometrische Figuren, die sich auch bewegen können, wenn ich den betreffenden Parameter gedanklich variieren lasse, in dem ich z.B.den auf einen Kreis drehen lasse.
OK, das kann ich nachvollziehen.
Zarathustra hat geschrieben:So sehe ich auch Bilder, wenn ich die Dirac-Gleichungen sehe...
Du kannst Dir Lösungen solch komplizierter Differentialgleichungssysteme bildlich vorstellen, wenn Du nur die Gleichung siehst? Naja, Ich will ja nichts ausschliessen, aber glauben kann ich das eigentlich nicht.
Zarathustra hat geschrieben:Wenn Jemand über die Struktur eines Teilchens sprechen will, dann muss er sich auf die mathematische Beschreibung und experimentellen Beobachtungen beziehen können, sonst kann behauptet werden, dass ein Elektron wie ein Elefant aussieht.
Ja.
Zarathustra hat geschrieben:...und diskutieren wir gründlich und systematisch über Elektron und Elektron im Wasserstoffatom.
Das ist doch 'mal eine Basis!

positronium
Ehrenmitglied
Ehrenmitglied
Beiträge: 2832
Registriert: 2. Feb 2011, 20:13

Re: Prinzipielle Unschärferelation?

Beitrag von positronium » 5. Jan 2015, 16:18

Zarathustra hat geschrieben:Das ist keine Sache des Glaubens.Ich muss doch die mathematische Sprache (Gleichungen) hier in Bildsprache übersetzen bzw. anschaulich darstellen, ...
Ich mag es zwar, wenn etwas anschaulich ist, aber: Nein, das musst Du nicht. Wenn Du eine Diskussion wünschst, musst Du das Ziel Deiner Arbeit mitteilen, und Deine Wege und Schlussfolgerungen beweisen. Du wurdest ja hier schon gefragt, was das Ziel Deiner Arbeit ist - Philosophie, neue Physik etc..
Zarathustra hat geschrieben:...was ich schon gemacht habe und die bekannte Physiker hier und in drei anderen Foren wissen seit Jahren davon.Das ist auch vielleicht der Grund des Schweigens, weil alle wissen, dass meine Feststellung z.B. hinsichtlich der Bedeutung der Ruheenergie, Ruhemasse und Eigenzeit absolut unbestreitbar ist.
Hast Du alles oder nur einen Punkt bewiesen? Vorgerechnet? Falls Du das noch nicht getan hast, wirst Du erst dann mögliche Fehler in Deinen Gedanken erkennen.
Zarathustra hat geschrieben:Alle sehen es und keiner will es zugeben oder darüber sprechen oder nehmen es einfach zur Kenntnis (Job z.B.) ohne die Konsequenzen im Betracht zu ziehen.Warum?
Ich bin mir sicher, dass Du das falsch siehst. Wenn Du etwas mit physikalischen und mathematischen Methoden greifbares formulierst, dann wird man darüber diskutieren. Dafür solltest Du natürlich sinnvollerweise etwas aussuchen, das Du möglichst kompakt beschreiben und vorrechnen kannst.
Zarathustra hat geschrieben:Sinnvoller wäre wenn Du einen Thread eröffnen würdest „Algebraischer Hintergrund der QM“ , wo nur die mathematische Operationen (Operatoren und Transformationen) untersucht werden ohne auf die physikalische Interpretation zu achten.
Bist Du mit dem mathematischen Unterbau der QM so tiefgehend vertraut?

Skeltek
Site Admin
Beiträge: 3222
Registriert: 25. Mär 2008, 23:51

Re: Prinzipielle Unschärferelation?

Beitrag von Skeltek » 5. Jan 2015, 19:29

Zarathustra hat geschrieben: dann sehe ich vor meinem geistigen Augen geometrische Figuren, die sich auch bewegen können, wenn ich den betreffenden Parameter gedanklich variieren lasse, in dem ich z.B.den auf einen Kreis drehen lasse.
So sehe ich auch Bilder, wenn ich die Dirac-Gleichungen sehe und vergleiche diese Bilder mit den experimentellen Beobachtungen der letzten 90 Jahren.
Ja, geht mir genauso. Allerdings habe ich mehrdimensionales Vorstellungsvermögen ab einem Punkt nicht mehr weiterentwickelt(eher zurückentwickelt), da ich die Kapazitäten für anderes brauche.
Du darfst aber nicht vergessen, dass mehrere geometrische Systeme oft exakt dieselben Formeln hervorbringen können.
Ich kenne z.B. mittlerweile 3-4 verschiedene Betrachtungsweisen von 4x4 Matrizen. Welche Form mir gerade durch den Kopf geht ist relativ nutzlos, solange ich nicht nachvollziehen kann, welches formeltechnisch absolut äquivalente gedankliche Model mein Gesprächspartner gerade im Kopf hat.
Hier trifft man auf eine natürliche Barriere, so wie du zum Beispiel nicht prüfen oder beweisen kannst, ob dein gegenüber beim Betrachten derselben Farbe denselben Sinneseindruck wie du hat.

Wenn man allerdings ersteinmal ein Betrachtungsmodel über viele Jahre in seinem Kopf perfektioniert hat, wird man unfähig auf die andere äquivalente Betrachtung "umzuschalten". Das ist so, wie die schwarz-weiss Bilder von drehenden Objekten. Ich habe schon viele Menschen gesehen, die felsenfest davon überzeugt waren, die Figur würde sich links herum drehen und nicht rechts herum.

Siehe diesen Link:
https://www.youtube.com/watch?v=2DGLHwdj5mk
Das Jahrzehnte lange vergleichen der Daten mit der Prognose im Gehirn bestätigt zwar die Vorhersagekraft und Widerspruchsfreiheit des eigenen Models im Kopf, wodurch der Glaube an das eigene Model gefestigt wird. Allerdings ist es wie bei der drehenden Figur: Das eigene Model im Kopf hindert einen eher daran, äquivalente auch widerspruchsfreie Betrachtungsweisen zu erkennen.
Die plausibelste Erklaerung jedes hinreichend komplizierten Systems ist falsch

Unentscheidbarkeit für Dummies: Dieser Satz ist wahr
oder
Diese Menge hat zwei Elemente: A und B

positronium
Ehrenmitglied
Ehrenmitglied
Beiträge: 2832
Registriert: 2. Feb 2011, 20:13

Re: Prinzipielle Unschärferelation?

Beitrag von positronium » 6. Jan 2015, 12:07

Zarathustra hat geschrieben:z.B. Ruheenergie gibt die Schwingungsfrequenz des Teilchens im Ruhezustand an, was weder Einstein noch Lorentz noch Dirac erkennen könnten.Allein diese Erkenntnis ist um vielfaches wertvoller und wichtiger als Entdeckung der Beziehung zwischen, E, m und c (E=m.c²).
...
Hat Jemand von euch (Positronium u.Skeltek) was dazu zu sagen?
Ja, ich: Wo kann ich die Rechnung dazu finden?
Wenn gilt: "Ruheenergie gibt die Schwingungsfrequenz des Teilchens" an, muss es doch eine Rechnung geben, welche eine Schwingung beschreibt, die dann zu den Ruhemassen der uns bekannten Elementarteilchen führt. Oder verstehe ich Dich falsch?

positronium
Ehrenmitglied
Ehrenmitglied
Beiträge: 2832
Registriert: 2. Feb 2011, 20:13

Re: Prinzipielle Unschärferelation?

Beitrag von positronium » 6. Jan 2015, 13:12

Zarathustra hat geschrieben:Die gesamte quantenmechanische Beschreibung der Physik basiert ja darauf, dass die Ruheenergie durch die Comptonwellenläng bzw. dementsprechende Frequenz ersetzt wird.
Schreibst Du über Quantisierung?
Lies doch einmal unter http://de.wikipedia.org/wiki/Schr%C3%B6dingergleichung das Kapitel "Herleitung der Schrödingergleichung in der Ortsdarstellung".
Ich glaube, dann siehst Du das anders.

positronium
Ehrenmitglied
Ehrenmitglied
Beiträge: 2832
Registriert: 2. Feb 2011, 20:13

Re: Prinzipielle Unschärferelation?

Beitrag von positronium » 6. Jan 2015, 14:37

Zarathustra hat geschrieben:Ich sagte.Alle Formel,Rechnungen und experimentellen Beobachtungen bestätigen diese Feststellungen.

Nenne Konkret, eine Rechnung, eine Formel, oder ein Experimente, wo diese zumindest ansatzweise in Frage gestellt werden kann.
Dafür muss ich nicht ein einziges Beispiel nennen, weil Deine Aussage falsch ist.

Folgendes stimmt nicht:
Zarathustra hat geschrieben:Die gesamte quantenmechanische Beschreibung der Physik basiert ja darauf, dass die Ruheenergie durch die Comptonwellenläng bzw. dementsprechende Frequenz ersetzt wird.
Die Quantenmechanik beruht auf Materiewellen (Wikipedia: "...auf Louis de Broglie zurückgehende Vorstellung von Materiewellen..."). Ich sehe hier gar keinen Zusammenhang mit der Compton-Wellenlänge.

positronium
Ehrenmitglied
Ehrenmitglied
Beiträge: 2832
Registriert: 2. Feb 2011, 20:13

Re: Prinzipielle Unschärferelation?

Beitrag von positronium » 6. Jan 2015, 15:32

Zarathustra hat geschrieben:Comptonwellenlänge entspricht der Materiewelle (De-Broglie-wellenlänge) des Teilchens im Ruhezustand.
Du sagst h/(mc)=h/(mv/sqrt(1-v²/c²)) für v=0?
Nachdem ich mich aber mit der relativistischen QM eigentlich gar nicht auskenne, sollte ich es vielleicht doch besser damit halten:
Zarathustra hat geschrieben:... ruhig bleiben.

Skeltek
Site Admin
Beiträge: 3222
Registriert: 25. Mär 2008, 23:51

Re: Prinzipielle Unschärferelation?

Beitrag von Skeltek » 6. Jan 2015, 22:56

Zarathustra hat geschrieben: z.B. Ruheenergie gibt die Schwingungsfrequenz des Teilchens im Ruhezustand an, ... .Allein diese Erkenntnis ist um vielfaches wertvoller und wichtiger als Entdeckung der Beziehung zwischen, E, m und c (E=m.c²).
Dass es eine Korelation zwischen Ruheenergie und Schwingungsfrequenz gibt ist doch jetzt nichts neues?
Zarathustra hat geschrieben: Es gibt keine größere Ehre für einen Physiker oder an Physik interessierten Menschen, dabei mitgewirkt zu haben, die Welt davon zu überzeugen, dass die materielle Welt existiert und anschaulich und gesetzmäßig funktioniert.
Glaubst du im Ernst, dass alle Menschen die gewisse Schlüsselerkentnisse entdeckt haben es für gut halten diese Erkenntnisse in Umlauf zu bringen?
So wie man eine neue Spezies nicht unbedacht in ein Ökosystem einführen sollte, darf man auch physikalische Erkenntnisse nicht unbedacht in Umlauf bringen.
Die Existenz eines Individuums das in der Lage ist gewisse Sachverhalte zu erkennen, ist der Beweis dass es prinzipiell noch weitere geben kann welche dazu in der Lage sind. Ich glaube sogar dass die meisten sich zurückhalten und ihre Erkenntnisse nicht zwangsläufig veröffentlichen. Niemand wird jemals von ihnen erfahren und sie werden sicherlich keinen Ruhm ernten.
Aber ich denke es ist vermessen zu glauben, dass du der erste wärst, der manche Sachen herausgefunden hat.
Die plausibelste Erklaerung jedes hinreichend komplizierten Systems ist falsch

Unentscheidbarkeit für Dummies: Dieser Satz ist wahr
oder
Diese Menge hat zwei Elemente: A und B

Benutzeravatar
Job
übernimmt bald das Forum
übernimmt bald das Forum
Beiträge: 251
Registriert: 18. Aug 2014, 09:22

Re: Prinzipielle Unschärferelation?

Beitrag von Job » 9. Jan 2015, 16:14

Auch wenn ich den Stil von Zarathustra sehr oft inakzeptabel finde, so muss ich ihm doch bei einigen seiner zentralen Aussagen zustimmen.
Zarathustra hat geschrieben: Ein Elektron hat genau so einen stofflicher Körper wie jedes makroskopisches Objekt z.B. ein Rad oder ein Luftballon.
Das sehe ich genauso.
positronium hat geschrieben:
Zarathustra hat geschrieben:Comptonwellenlänge entspricht der Materiewelle (De-Broglie-wellenlänge) des Teilchens im Ruhezustand.
Du sagst h/(mc)=h/(mv/sqrt(1-v²/c²)) für v=0?
Das kann man dann wie folgt sehen. Wenn das Elektron tatsächlich ein (reales) Teilchen ist und es sich wie Zarathustra postuliert mit Lichtgeschwindigkeit bewegt, kann man ihm auch eine Temperatur zuweisen, die beim ruhenden Elektron bei 3 Freiheitsgraden



entsprechen würde.

Wenn man dann diese Temperatur in die Gleichung für die thermische Wellenlänge einsetzt, erhält man



Die thermische Wellenlänge wird auch als mittlere de-Broglie-Wellenlänge bezeichnet und als "Ausdehnung" des Teilchens interpretiert. Diese thermische Wellenlänge entspricht bis auf den Faktor h auch dem Vorfaktor der Maxwellschen Geschwindigkeitsverteilung.

Dies alles könnte man dann zum Anlass nehmen, die de Broglie-Wellenlänge etwas zu modifizieren und in folgender Form neu zu definieren:




Für ein Elektron mit einer translatorischen Geschwindigkeit von 0 wären dann die Coulomb- und die de Broglie-Wellenlänge identisch. Wenn man nun noch Zarathustras Aussage dazu nimmt
Zarathustra hat geschrieben:Zeit in Physik ist keine eigenständige Größe.Zeit bezieht sich auf die Bewegung der periodischen Vorgängen und deren Dauer, die mit einander verglichen werden
der ich ebenfalls zustimme, und hierfür die Eigenzeit des Elektrons wie folgt definiert,



erhält man:




was Einsteins Postulat bzgl. der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit eine physikalische Bedeutung auch für Elektronen gäbe. Wenn man dann ein wenig mehr darüber nachdenkt, könnte man zu dem Schluss gelangen, dass die Zeit diskret und nicht kontinuierlich ist. Und auch Zarathustras Aussage, dass die 4. Dimension in der SRT eine rein mathematische Konstruktion ist, die nichts mit den drei Raumdimensionen zu tun hat, kann ich dann nur zustimmen. Das alles bedeutet nicht, dass die Ergebnisse der SRT damit falsch wären, sondern betrifft zunächst nur die Interpretation.

Dies hätte natürlich auch große Auswirkungen auf das Verständnis der Unschärferelation für die Energie.

Zarathustra, ich weiß nicht, ob Dich das mit der Welt ein wenig versöhnt. Ich würde es Dir wünschen.
Alles ist einfacher, als man denken kann, zugleich verschränkter, als zu begreifen ist.
J.W. von Goethe

positronium
Ehrenmitglied
Ehrenmitglied
Beiträge: 2832
Registriert: 2. Feb 2011, 20:13

Re: Prinzipielle Unschärferelation?

Beitrag von positronium » 9. Jan 2015, 16:51

Job hat geschrieben:
Zarathustra hat geschrieben: Ein Elektron hat genau so einen stofflicher Körper wie jedes makroskopisches Objekt z.B. ein Rad oder ein Luftballon.
Das sehe ich genauso.
Einmal abgesehen von der Formulierung "stofflicher Körper": Wie sollte es anders sein? Materie setzt sich nun einmal aus Elektronen usw. zusammen. Wie sollte Materie etwas anderes sein als ihre Bestandteile plus deren Wechselwirkung?
So wie ich aber "stofflicher Körper" verstehe, kann das nicht sein; ein Elektron ist kein Ding, das man in die Hand nehmen, biegen, zersägen etc. kann. Ihm allein fehlen eben die emergenten Eigenschaften eines Festkörpers.
Job hat geschrieben:
positronium hat geschrieben:
Zarathustra hat geschrieben:Comptonwellenlänge entspricht der Materiewelle (De-Broglie-wellenlänge) des Teilchens im Ruhezustand.
Du sagst h/(mc)=h/(mv/sqrt(1-v²/c²)) für v=0?
Das kann man dann wie folgt sehen.
Die Gleichung stimmt aber nicht.
Job hat geschrieben:Wenn das Elektron tatsächlich ein (reales) Teilchen ist und es sich wie Zarathustra postuliert mit Lichtgeschwindigkeit bewegt, ...
Ich denke, das ist eine problematische Annahme. Zwei Dinge wären angesichts des stets bekannten Orts zu erklären: Wie kommt es zu Wellenphänomenen? Und wie sieht es mit der daraus folgenden kinetischen Energie aus? - Man müsste wohl die Ruhemasse reduzieren, aber mit c hat man natürlich bei massebehafteten Teilchen ein Problem.
Job hat geschrieben:Dies alles könnte man dann zum Anlass nehmen, die de Broglie-Wellenlänge etwas zu modifizieren und in folgender Form neu zu definieren:




Für ein Elektron mit einer translatorischen Geschwindigkeit von 0 wären dann die Coulomb- und die de Broglie-Wellenlänge identisch. Wenn man nun noch Zarathustras Aussage dazu nimmt
Wäre damit nicht die ganze QM inkompatibel? Wellenlängen wären dann im wesentlichen Impulsunabhängig.
Job hat geschrieben:
Zarathustra hat geschrieben:Zeit in Physik ist keine eigenständige Größe.Zeit bezieht sich auf die Bewegung der periodischen Vorgängen und deren Dauer, die mit einander verglichen werden
der ich ebenfalls zustimme, ...
In gewisser Weise ich auch, wobei die Formulierung nicht meins ist.

Benutzeravatar
Job
übernimmt bald das Forum
übernimmt bald das Forum
Beiträge: 251
Registriert: 18. Aug 2014, 09:22

Re: Prinzipielle Unschärferelation?

Beitrag von Job » 9. Jan 2015, 18:55

positronium hat geschrieben: ...h/(mc)=h/(mv/sqrt(1-v²/c²)) für v=0?

Die Gleichung stimmt aber nicht.
Ja, so wie die de Broglie-Wellenlänge heute definiert ist, stimmt das nicht. Das ist aus meiner Sicht aber gerade das Problem. Das bedeutet ja auch, dass ein Elektron in Ruhe eine unendliche Wellenlänge hätte, was für mich physikalisch keinen Sinn macht. Auch der direkte Versuch, dies in eine Schrödinger-Gleichung einzusetzen führt ja zu ebenen Wellen und kann daher auch nicht normiert werden. Man muss dann schon Wellenpakete nehmen, die aber dann bei Licht betrachtet, dem Elektron dann doch wieder so etwas wie die Compton-Wellenlänge zuordnen. Diesen Umweg kann man sich meiner Meinung nach sparen.
positronium hat geschrieben:
Job hat geschrieben:Wenn das Elektron tatsächlich ein (reales) Teilchen ist und es sich wie Zarathustra postuliert mit Lichtgeschwindigkeit bewegt, ...
Ich denke, das ist eine problematische Annahme. Zwei Dinge wären angesichts des stets bekannten Orts zu erklären: Wie kommt es zu Wellenphänomenen? Und wie sieht es mit der daraus folgenden kinetischen Energie aus? - Man müsste wohl die Ruhemasse reduzieren, aber mit c hat man natürlich bei massebehafteten Teilchen ein Problem.
Der Lorentzfaktor gilt ja nur für Teilchen, die nicht in Ruhe sind, wo also <v> > 0. Er widerspricht z.B. nicht einer thermischen Bewegung mit c, wo <v> = 0 ist, aber <v[up]2[/up]> = c[up]2[/up] Es gibt hier aus meiner Sicht kein Problem.
positronium hat geschrieben:
Job hat geschrieben:Dies alles könnte man dann zum Anlass nehmen, die de Broglie-Wellenlänge etwas zu modifizieren und in folgender Form neu zu definieren:




Für ein Elektron mit einer translatorischen Geschwindigkeit von 0 wären dann die Coulomb- und die de Broglie-Wellenlänge identisch. Wenn man nun noch Zarathustras Aussage dazu nimmt
Wäre damit nicht die ganze QM inkompatibel? Wellenlängen wären dann im wesentlichen Impulsunabhängig.
Warum meinst Du, dass die QM damit inkompatibel wäre?
Wellenlängen wären weiter vom Impuls abhängig, da v ja im Lorentzfaktor vorkommt. Wir fangen nur nicht bei unendlich an, sondern bei der Compton-Wellenlänge.
Alles ist einfacher, als man denken kann, zugleich verschränkter, als zu begreifen ist.
J.W. von Goethe

positronium
Ehrenmitglied
Ehrenmitglied
Beiträge: 2832
Registriert: 2. Feb 2011, 20:13

Re: Prinzipielle Unschärferelation?

Beitrag von positronium » 9. Jan 2015, 19:48

Job hat geschrieben:Das ist aus meiner Sicht aber gerade das Problem. Das bedeutet ja auch, dass ein Elektron in Ruhe eine unendliche Wellenlänge hätte, was für mich physikalisch keinen Sinn macht. Auch der direkte Versuch, dies in eine Schrödinger-Gleichung einzusetzen führt ja zu ebenen Wellen und kann daher auch nicht normiert werden. Man muss dann schon Wellenpakete nehmen, ...
Das ist alles richtig. Trotzdem ist die De-Broglie-Wellenlänge experimentell bestätigt.
Ich sehe nur eine Lösung darin, die Welle als nicht real anzusehen; ich vermute, es erscheint nur so, als sei eine derartige Welle vorhanden, insofern als dass sich das Teilchen zwar nicht so weit ausdehnt, aber ein solches Verhalten zeigt.
Job hat geschrieben:
positronium hat geschrieben:
Job hat geschrieben:Wenn das Elektron tatsächlich ein (reales) Teilchen ist und es sich wie Zarathustra postuliert mit Lichtgeschwindigkeit bewegt, ...
Ich denke, das ist eine problematische Annahme. Zwei Dinge wären angesichts des stets bekannten Orts zu erklären: Wie kommt es zu Wellenphänomenen? Und wie sieht es mit der daraus folgenden kinetischen Energie aus? - Man müsste wohl die Ruhemasse reduzieren, aber mit c hat man natürlich bei massebehafteten Teilchen ein Problem.
Der Lorentzfaktor gilt ja nur für Teilchen, die nicht in Ruhe sind, wo also <v> > 0.
Warum? Dann wird er halt 1...
Job hat geschrieben:... Er widerspricht z.B. nicht einer thermischen Bewegung mit c, wo <v> = 0 ist, aber <v[up]2[/up]> = c[up]2[/up] Es gibt hier aus meiner Sicht kein Problem.
Thermische Bewegung ist doch nichts anderes als "normale" Bewegung; von daher müssten dort auch alle sonst gültigen Gesetze anzuwenden sein. Einzige Möglichkeit wäre, eine völlig neue Physikebene zu formulieren.
Job hat geschrieben:Warum meinst Du, dass die QM damit inkompatibel wäre?
Wellenlängen wären weiter vom Impuls abhängig, da v ja im Lorentzfaktor vorkommt. Wir fangen nur nicht bei unendlich an, sondern bei der Compton-Wellenlänge.
Weil man dann nur noch den gamma-Faktor, aber keine Geschwindigkeit mehr in der Formel hat. Dadurch wäre zwar die relativistische "Hemmung" erhalten, aber das ist kein Impuls mehr. Dadurch wären die Wellenlängen von Materiewellen auf einer ganz anderen Grössenskala zu finden. Das hiesse u.a., dass alle gebundenen Zustände andere Energieniveaus hätten.

Benutzeravatar
Job
übernimmt bald das Forum
übernimmt bald das Forum
Beiträge: 251
Registriert: 18. Aug 2014, 09:22

Re: Prinzipielle Unschärferelation?

Beitrag von Job » 10. Jan 2015, 17:51

positronium hat geschrieben: Das ist alles richtig. Trotzdem ist die De-Broglie-Wellenlänge experimentell bestätigt.

Ich kannte bisher nur Experimente, die die de Broglie-Wellenlänge bei stark beschleunigten Elektronen in der Nähe von c bestätigen. Für diesen Fall sind die beiden Definitionen nahezu identisch. Wenn Du Experimente kennst, die eine de-Broglie-Wellenlänge bestätigen, die signifikant größer als die Compton-Wellenlänge ist, würde mich das sehr interessieren.
positronium hat geschrieben:
Job hat geschrieben: Job: Der Lorentzfaktor gilt ja nur für Teilchen, die nicht in Ruhe sind, wo also <v> > 0.
Warum? Dann wird er halt 1...
Da habe ich mich mal wieder etwas schlampig ausgedrückt. Bei einem Elektron in Ruhe ist er natürlich auch gültig. Er hat aber keinen Einfluss, eben weil er 1 ist.
positronium hat geschrieben: Thermische Bewegung ist doch nichts anderes als "normale" Bewegung; von daher müssten dort auch alle sonst gültigen Gesetze anzuwenden sein. Einzige Möglichkeit wäre, eine völlig neue Physikebene zu formulieren.
Das mit der neuen Ebene gefällt mir gut :-). Wir brauchen sie aber nicht neu einzuführen, da wir sie bereits seit vielen Jahren kennen. Es ist das Vakuum mit seinen Vakuumfluktuationen oder Nullpunktfluktuationen.
positronium hat geschrieben:Weil man dann nur noch den gamma-Faktor, aber keine Geschwindigkeit mehr in der Formel hat. Dadurch wäre zwar die relativistische "Hemmung" erhalten, aber das ist kein Impuls mehr.
Das stimmt. Das hat aber durchaus einen Grund. Wenn man die Zitterbewegung, die Schrödinger aus der Dirac-Gleichung abgeleitet hat wirklich physikalisch interpretiert, dann bedeutet das, dass ein Elektron in Ruhe oder in unbeschleunigter Bewegung gar keinen klassischen Impuls haben könnte. Es würde seinen Impuls ca. 10[up]20[/up] mal pro Sekunde ändern. Und die Impulse zwischen zwei Treffern (nur dort bewegt sich das Elektron auf einer Geraden) können in viele unterschiedliche Richtungen zeigen. Die einzelnen Impulse sind dann auch zufällig. Die Geschwindigkeit können wir dann auch nicht mehr rein klassisch definieren (die Bewegung ist zwar noch stetig, aber nicht mehr klassisch differenzierbar), sondern wir können nur noch mit mittleren Werten arbeiten, z.B. mit <v> statt v. In die obige de Broglie Gleichung geht als Geschwindigkeit allerdings die Wurzel aus <v[up]2[/up]> = c[up]2[/up] ein. Sie repräsentiert so nicht mehr eine Welle im eigentlichen Sinn, sondern die mittlere freie Weglänge der Fluktuationen in Abhängigkeit von <v>.
positronium hat geschrieben:Dadurch wären die Wellenlängen von Materiewellen auf einer ganz anderen Grössenskala zu finden. Das hiesse u.a., dass alle gebundenen Zustände andere Energieniveaus hätten.
Das habe ich leider nicht verstanden.

Wir können es gerne bei dem jetzigen Stand belassen, da ich eigentlich auch nur motivieren wollte, dass ich die Grundaussagen von Zarathustra durchaus für sehr interessant halte und als eine Möglichkeit ansehe, neben der notwendigen Mathematik auch der Physik im wahrsten Sinne des Wortes ein bisschen näher zu kommen.
Alles ist einfacher, als man denken kann, zugleich verschränkter, als zu begreifen ist.
J.W. von Goethe

Skeltek
Site Admin
Beiträge: 3222
Registriert: 25. Mär 2008, 23:51

Re: Prinzipielle Unschärferelation?

Beitrag von Skeltek » 11. Jan 2015, 01:24

Die Ruhemasse mit eine inhärenten Bewegung mit v=c zu erklären ist nicht unbedingt gerade neu.
"In Ruhe" bedeutet makroskopisch lediglich, dass die Durchschnittsgeschwindigkeit im Bezugssystem 0 ist.
Letzlich sind Impuls und Energie ja praktisch fast dasselbe; da bei einer angenommenen intrinsischen Bewegung des ruhenden Teilchens im Wellenmodel mit v=c die zurückgelegte Strecke und verstrichene Zeit linear zueinander sind. s/t=c (c= Lichtgeschwindigkeit=konstant).
Das geht etwas in die Richtung Impuls=Energie bei masselosen Teilchen.

So gesehen ist zunächsteinmal fraglich, ob der Zustand "in Ruhe" überhaupt existiert bzw diese Bezeichnung sinnvoll ist.
Die plausibelste Erklaerung jedes hinreichend komplizierten Systems ist falsch

Unentscheidbarkeit für Dummies: Dieser Satz ist wahr
oder
Diese Menge hat zwei Elemente: A und B

Benutzeravatar
Marcel
wohnt hier!
wohnt hier!
Beiträge: 382
Registriert: 16. Nov 2014, 21:42

Re: Prinzipielle Unschärferelation?

Beitrag von Marcel » 11. Jan 2015, 10:58

Skeltek hat geschrieben: Letzlich sind Impuls und Energie ja praktisch fast dasselbe;
Ich finde die Formulierung ein bisschen schwer. Wir können nicht sagen, dass Impuls und Energie dasselbe sein. Mann kann sagen, dass sie auseinander resultieren (Man braucht Energie um einen Impuls hervorzurufen). Ist zwar etwas Haarspalterei, doch wäre ich an dieser stelle eher vorsichtig.
Mit freundlichen Grüßen
Marcel

positronium
Ehrenmitglied
Ehrenmitglied
Beiträge: 2832
Registriert: 2. Feb 2011, 20:13

Re: Prinzipielle Unschärferelation?

Beitrag von positronium » 11. Jan 2015, 12:13

Job hat geschrieben:
positronium hat geschrieben: Das ist alles richtig. Trotzdem ist die De-Broglie-Wellenlänge experimentell bestätigt.

Ich kannte bisher nur Experimente, die die de Broglie-Wellenlänge bei stark beschleunigten Elektronen in der Nähe von c bestätigen. Für diesen Fall sind die beiden Definitionen nahezu identisch. Wenn Du Experimente kennst, die eine de-Broglie-Wellenlänge bestätigen, die signifikant größer als die Compton-Wellenlänge ist, würde mich das sehr interessieren.
Folgendes ist soz. der experimentelle Nachweis.
Job hat geschrieben:
positronium hat geschrieben:Dadurch wären die Wellenlängen von Materiewellen auf einer ganz anderen Grössenskala zu finden. Das hiesse u.a., dass alle gebundenen Zustände andere Energieniveaus hätten.
Das habe ich leider nicht verstanden.
Ich zeige das am Beispiel des Wasserstoffatoms im Grundzustand graphisch:
Die Bindungsenergie beträgt 13,6 eV, die potentielle Energie -27,2 eV, die kinetische Energie dann 13,6 eV. Daraus lässt sich die Geschwindigkeit (2.19*10^6 m/s) und der Impuls berechnen (klassisch ist OK, weil der Gamma-Faktor hier fast gleich 1 ist.).
Daraus folgt eine Compton-Wellenlänge von 2.42*10^-12 m und eine De-Broglie-Wellenlänge von 3.33^-10 m. Dein Vorschlag h/(m c gamma) ist wegen gamma ungefähr gleich 1 fast identisch mit der Compton-Wellenlänge.
Wenn man das übereinander legt, erhält man folgende Graphik, in der die grüne Linie die Aufenthaltswahrscheinlichkeitsdichte des Elektrons, die rote eine cosinusförmige "Compton-Welle" und die blaue eine cosinusförmige De-Broglie-Welle zeigt.
H100ComptonDeBroglie.png
H100ComptonDeBroglie.png (69.61 KiB) 6598 mal betrachtet
Trotz dem das nur eine Bastellösung ist, sieht man eindeutig, dass die Compton-Wellenlänge viel zu kurz ist.

Hawkwind
übernimmt bald das Forum
übernimmt bald das Forum
Beiträge: 221
Registriert: 10. Mai 2012, 16:28

Re: Prinzipielle Unschärferelation?

Beitrag von Hawkwind » 11. Jan 2015, 13:46

Job hat geschrieben: ...
Ich kannte bisher nur Experimente, die die de Broglie-Wellenlänge bei stark beschleunigten Elektronen in der Nähe von c bestätigen. Für diesen Fall sind die beiden Definitionen nahezu identisch. Wenn Du Experimente kennst, die eine de-Broglie-Wellenlänge bestätigen, die signifikant größer als die Compton-Wellenlänge ist, würde mich das sehr interessieren.
...
Ich komme da nicht mit.

Was soll da gleich sein ... mal abgesehen von den Maßeinheiten, da ja beides Wellenlängen sind?

Die Comptonwellenlänge ist für ein gegebenes Teilchen eine Naturkonstante, die de Broglie-Wellenlänge aber hängt von der kinetischen Energie des Teilchens ab. Für ein ruhendes Teilchen wächst sie sogar über alle Grenzen.

Benutzeravatar
tomS
Administrator
Administrator
Beiträge: 9637
Registriert: 19. Nov 2007, 20:29
Wohnort: Nürnberg

Re: Prinzipielle Unschärferelation?

Beitrag von tomS » 11. Jan 2015, 14:37

Marcel hat geschrieben:
Skeltek hat geschrieben: Letzlich sind Impuls und Energie ja praktisch fast dasselbe;
Ich finde die Formulierung ein bisschen schwer. Wir können nicht sagen, dass Impuls und Energie dasselbe sein. Mann kann sagen, dass sie auseinander resultieren (Man braucht Energie um einen Impuls hervorzurufen). Ist zwar etwas Haarspalterei, doch wäre ich an dieser stelle eher vorsichtig.
Wenn man theoretische Physik betreibt, dann wird man feststellen, dass sie zwar zusammenhängen, aber in keiner Weise identisch sind.
Gruß
Tom

«Hier konnte niemand sonst Einlaß erhalten, denn dieser Eingang war nur für dich bestimmt. Ich gehe jetzt und schließe ihn.»

Benutzeravatar
Job
übernimmt bald das Forum
übernimmt bald das Forum
Beiträge: 251
Registriert: 18. Aug 2014, 09:22

Re: Prinzipielle Unschärferelation?

Beitrag von Job » 11. Jan 2015, 14:55

@Positronium
Vielen Dank für das Beispiel. Ich werde es mir in Ruhe anschauen.

@Hawkwind
Da habe ich mich wohl wieder nicht präzise genug ausgedrückt. Ich meinten mit "die beiden Definitionen" nicht die der Compton-Wellanlänge und die der de-Broglie-Wellenlänge, auf die sich Dein Kommentar wohl bezieht, sondern auf die de Broglie-Wellenlänge und eine "modifizierte" de-Broglie-Wellenlänge, die dann physikalisch einer mittleren freien Weglänge entsprechen würde.

Viele Grüße
Job
Alles ist einfacher, als man denken kann, zugleich verschränkter, als zu begreifen ist.
J.W. von Goethe

Hawkwind
übernimmt bald das Forum
übernimmt bald das Forum
Beiträge: 221
Registriert: 10. Mai 2012, 16:28

Re: Prinzipielle Unschärferelation?

Beitrag von Hawkwind » 11. Jan 2015, 16:03

Ja, da hatte ich dich falsch verstanden, Job: sorry.

Antworten