Woher kommen die extrem schnellen Teilchen

[msueper]

Hallo,
im All sind Teilchen, u.a. auch Neutrinos, mit fast LG unterwegs. Wie konnten diese Teilchen auf derartig hohe Geschwindigkeiten gebracht werden? Woher kommen die?
Hat jemand eine Ahnung oder gar einen Link parat?
Danke!
Martin

[BauBraun]

Hallo Martin

Wie wärs damit:

http://www.br-online.de/alpha/centauri/archiv.shtml

-> 13.10.02 Was sind Neutrinos?
und
-> 19.01.03 Wo sind die Neutrinos?

Grüße
Lothar

[Maclane]

Ich glaube, da hat gravi auch ein paar Infos auf seiner Seite dazu.
Neutrinos entstehen afaik haufenweise bei Supernova-Explosionen, aber auch schon in den Sternen bei den Fusionsprozessen. Mir kommt dabei auch der Begriff "Beta-Zerfall" in den Sinn, kann dir aber nicht genau erklären was das ist.
Da Neutrinos extrem leicht sind, haben sie auch entsprechend eine hohe Geschwindigkeit. Ich glaube es war eine Ruhemasse von so um die 2 eV, kann das sein?

Auch andere Teilchen werden bei Supernova-Explosionen auf extreme Geschwindigkeiten beschleunigt. Die Energie dafür ist ja vorhanden.
Außerdem gibt es ja noch schwarze Löcher und Quasare mit ihren Jets, und auch ausgedehnte Magnetfelder können als gigantische Teilchenbeschleuniger herhalten, wenn ich mich nicht irre.

Hoffe, ich hab nichts falsches erzählt.

Gruss Mac

[gravi]

Da liegst Du schon ganz richtig!

Solch starke Magnetfelder findet man in den Akkretionsscheiben Schwarzer Löcher, und dort werden dann auch Teilchen entlang der Magnetfeldlinien bis fast auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigt. Oder bei Neutronensternen --> Jets, Synchrotronstrahlung...

Ich glaube aber (glauben heißt nicht wissen - ich weiß es leider nicht genau), dass Neutrinos gar nicht beschleunigt werden müssen. Ähnlich wie die Photonen, die ja überhaupt nicht beschleunigen können, werden Neutrinos vielleicht nur mit fast LG fliegen können. Fast nur deshalb, weil sie ja eine winzige Ruhemasse haben.

[Maclane]

Aber wenn die Neutrinos eine bestimmte Ruhemasse haben, dann müsste es doch auch eine Beschleunigung geben oder nicht? Schliesslich hängen doch Masse, Beschleunigung, Trägheit, usw. eng zusammen.
Man könnte doch sicher ausrechnen welchen Energiebetrag so ein Neutrino beim Beta-Zerfall (ja ich hab nachgelesen, da kommen die her) mitbekommt... Und wenn man dann eine vermutete Ruhemasse mit einbezieht, dann müsste man doch eigentlich auch einen Wert für die Beschleunigung herleiten können, oder?

Mir wäre es jedenfalls nicht erklärbar, warum ein Elektron mit einer Ruhemasse von 511 keV beschleunigt werden muss, aber ein Neutrino mit (mal angenommen) 2 eV nicht.

Und wenn ich jetz mal von o.g. Annahme ausgehe, dann müssten Neutrinos doch eigentlich auch abbremsbar sein. : Zumindest wenn die verfluchten Dinger mal wechselwirken würden.

Gruss Mac

[gravi]

So, ich habe einmal versucht, mich im Web schlau zu machen - nicht gerade mit großem Erfolg

Die Ruhemasse der Neutrinos liegt so ungefähr bei einem Tausendstel eV, manche Quellen geben auch noch ein von 0 an.

Aber zur Ausbreitungsgeschwindigkeit findet man nur Hinweise, dass sie knapp unterhalb der Lichtgeschwindigkeit liegen soll.
Ich kann also leider nicht sagen, ob sie nun beschleunigen können oder sich abbremsen lassen. Selbst mit dieser winzigen Ruhemasse müsste das aber sein.

Vielleicht hat ja jemand mehr Glück bei der Suche...?

[AlTheKingBundy]

Hallöchen,

zu den Massen der Elementarteilchen hier den besten Link, den man dazu finden kann:

http://pdg.web.cern.ch/pdg/2005/listing ... tings.html

Frisch aus dem dampfenden Beschleunigerring in Cern

Es gibt nur eine obere Schranke für die Neutrinomassen, d.h. man kann bisher nur sagen, dass die Elektronen-Neutrinomasse < 3 eV ist (@gravi wo hast Du denn das mit dem 1/1000 eV her? Das kann nicht richtig sein!).

Die anderen Neutrinogenerationen können durchaus schwerer sein. Es ist ja völlig klar, dass bei den geringen Ruhemassen, die die Neutrinos haben sollen, ein kleiner Schubs genügt, um sie auf quasi Lichtgeschwindigkeit zu bewegen. Und sind sie einmal in Schwung geraten, hält sie kaum noch etwas auf. Die einizgen Wechselwirkungen sind nämlich die Gravitation, die wir getrost vergessen können und die schwache Wechselwirkung - können wir auch vergessen. D.h., die kleinen Flitzer rauschen durch die Erde oder sonstige Materie einfach hindurch! Bremseffekte in Materie gibt es fast nur über die elektromagnetische Wechselwirkung oder bei schweren neutralen Teilchen, wie das Neutron, durch Abgabe von Stoßenergie (wie man es z.B. in Atomkraftwerken macht, wo die Neutronen in Wasser abgebremst werden). Dabei ist jedoch wichtig, dass Neutron und Bremsmedium ungefähr dieselbe Masse haben!

[Maclane]

Bremseffekte in Materie gibt es fast nur über die elektromagnetische Wechselwirkung oder bei schweren neutralen Teilchen, wie das Neutron, durch Abgabe von Stoßenergie.

Ähm, wenn die Neutrinos nicht elekromagnetisch wechselwirken, wie kann es denn dann darüber Bremseffekte geben? Wenn das so wäre, dann müsste ich ja Neutrinos in einem Magnetfeld einfangen können.


Oder hab ich da mal wieder was falsch verstanden?

Ansonsten hab ich zur Beschleunigung von Neutrinos auch nichts gefunden. Vielleicht liegt das ja daran, dass diese Frage den Physikern völlig schnuppe ist. Schliesslich kann man mit Neutrinos auch nicht wirklich viel "machen"...

Gruss Mac

[msueper]

Neutrinos ist ein Magnetfeld egal, soviel ich weis. Bremsen und beschleunigen könnte man die nur durch "direkten" Anstoss oder gravitative Kräfte.
Martin

[AlTheKingBundy]

Neutrinos besitzen keine elektrische Ladung (sagt ja der Name schon ein wenig), sie WW wie oben geschildert nur über die schache WW oder Gravitation!

[gravi]

@AlTheKingBundy:

Den Link, unter dem ich diese Neutrinomasse gesehen hatte, habe ich mir leider nicht gemerkt.
Die Angabe scheint aber Blödsinn gewesen zu sein. Als minimale Obergrenze werden 2,2 eV genannt, was allerdings auch unpräzise ist. Schließlich muss man auch dazu sagen, von welchem Neutrino man da spricht. Eine interessante und gut verständliche Abhandlung über Neutrinos findet man unter

http://www.didaktik.physik.uni-erlangen ... _lep3.html


dort stehen auch Angaben zur Ruhemasse der verschiedenen Neutrinos (einfach mal durchblättern).

Mit Deiner Angabe, dass diese Winzlinge nur einen kleinen Schubs benötigen, um auf fast LG zu kommen und dann durch fast nichts mehr abzubremsen sind, kann ich prima leben und heute abend bestimmt gut schlafen!

Übrigens gibt es auch extrem hochenergetische Neutrinos - im hohen MeV- Bereich, die sicherlich in den Akkretionsscheiben Schwarzer Löcher oder in Super/Hypernovaexplosionen erzeugt werden.

[Stephen]

Hallo!

Das Projekt, zu dem der o.a. Link von gravi führt, kann ich uneingeschränkt weiterempfehlen.

Dass sich die Quantenmechanik schon längst durchgesetzt hatte (und somit Begriffe wie Neutrino oder Beta-Zerfall bereits im Raum standen), bevor James Chadwick 1932 das Neutron entdeckte, war mir z.B. vollkommen neu.

Gruß
Steffen