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Bosonen-Messung bestätigt Standardmodell

Physik der Elementarteilchen, Teilchenbeschleuniger; insbs. eine einführende Artikelserie in das Thema
skn
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Re: Bosonen-Messung bestätigt Standardmodell

Beitrag von skn » 24. Dez 2016, 15:11

tomS hat geschrieben: Zunächst mal zeigt uns der Aharanov-Bohm-Effekt, dass das Eichfeld und nicht die Feldstärke die fundamentale Größe ist. Das erkennt man auch im Rahmen der kanonischen Quantisierung von Eichtheorien, man kann diese Theorien nicht ausschließlich mittels Feldstärken formulieren.
Ja, der Aharonov–Bohm effect wird oft zitiert um zu zeigen, dass nicht die Feldstärken, sondern die Potentiale die wahren Größen sind. Ich kenne den Effekt und folge der Ansicht so nicht. Ganz kurz: Ich verstehe Materiewellen oder Licht als Gemisch einer elektrischen Führungswelle und eingelagerten Teilchen die elektrisch schwingungsfähig sind (elastische Dipole). Beim Aharonov–Bohm-Effekt könnte es so sein, dass die Führungswelle die Abschirmung, die das magnetische Feld umgibt, durchdringt und dann dort verändert wird. Die Teilchenbahnen selbst (die außen vorbeiführen), würden dann wiederum durch die veränderte Führungswelle beeinflusst werden.
tomS hat geschrieben: Das Eichprinzip ist nicht die Tatsache, dass ich eine Eichung wählen kann, wenn ich eine Eichtheorie verwende, sondern die Tatsache, dass offensichtlich alle in der Natur vorkommenden fundamentalen Kräfte mittels Eichtheorien beschrieben werden müssen.
Soweit ich das heute sehe, gibt es nur eine einzige Grundkraft und diese ist für eine Punktquelle eine konservative Zentralkraft und somit immer durch ein Potential beschreibbar. Das gilt auch für alle Inertialsysteme. Es wundert mich daher nicht, dass sich alles durch Potentialfelder beschreiben lässt.
tomS hat geschrieben: Das funktioniert im Rahmen der ART so nicht mehr. Interessanterweise wird die Lorentzinvarianz dort zu einer lokalen Eichtheorie. Zum Vergleich der Geschwindigkeiten zweier Beobachter bedarf es weiterer mathematischer Strukturen.
Wikipedia schreibt:

"In Albert Einstein's original pedagogical treatment, it is based on two postulates:
1. The laws of physics are invariant (i.e. identical) in all inertial systems (non-accelerating frames of reference).
2. The speed of light in a vacuum is the same for all observers, regardless of the motion of the light source."


Das waren Einsteins Ausgangspunkte, mit denen er die Lorentztransformation entwickelte. Ich sehe es heute so, dass Einstein damals die enorme Bedeutung der beiden Postulate für die Elektrodynamik richtig erkannte. Die Lorentztransformation bringt beides mathematisch in Einklang, wodurch es der Physik der damaligen Zeit ermöglicht wurde, weiterzumachen. Nur ist die Lorentztransformation nicht die beste Erklärung, sie lag zu der damaligen Zeit einfach auf der Hand. Als Beleg dafür empfehle ich "The Time Machine" von H.G.Wells zu lesen (geschrieben 1895, also 10 Jahre vor der SRT). In "Section One" wird die SRT quasi vorweggenommen.

Leider ist die alternative Erklärung auch nicht äquivalent. Beispielsweise könnte sich hier Materie theoretisch auch mit Überlichtgeschwindigkeit bewegen und die beiden Postulate wären interessanterweise immer noch gültig. Die Testexperimente der SRT erfüllt die Alternative wohl ebenfalls alle, daher ist es im Moment einfach noch offen, was richtig ist. Wenn sich die Alternative als korrekt herausstellen sollte, würde das eine Menge Arbeit für die theoretische Physik bedeuten. Ich bin mir im Klaren darüber, dass da niemand in Begeisterung ausbricht. Allerdings glaube ich, dass am Ende eine Theorie übrig bleibt, die viel kompakter, ästhetischer und intuitiver ist.

Zur ART: Diese wird durch die Alternative ebenso unnötig wie die Lorentztransformation, da beschleunigte Ladungen in ihr eigenes Feld gepresst werden. Sie nehmen daher eine virtuelle Ladung gleichen Vorzeichens in Beschleunigungsrichtung wahr. Dadurch entsteht eine Gegenkraft, die solange wächst, bis sich beide Kräfte kompensieren und das beschleunigte Objekt so kräftefrei wird. Damit ist dann auch das Postulat der ART erfüllt, ohne das es einer Raumzeit bedarf. Nebenbei werden auch die newtonschen Axiome, sowie das Konzept der trägen Masse verständlich.

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Re: Bosonen-Messung bestätigt Standardmodell

Beitrag von tomS » 24. Dez 2016, 15:33

skn hat geschrieben:... der Aharonov–Bohm effect wird oft zitiert um zu zeigen, dass nicht die Feldstärken, sondern die Potentiale die wahren Größen sind. Ich kenne den Effekt und folge der Ansicht so nicht.
Dann solltest du dich informieren und nicht spekulieren.
skn hat geschrieben:Soweit ich das heute sehe, gibt es nur eine einzige Grundkraft und diese ist für eine Punktquelle eine konservative Zentralkraft und somit immer durch ein Potential beschreibbar.
Das ist falsch.

Bereits die magnetische Kraft ist keine konservative Zentralkraft. Und die starke sowie die schwache Kraft erst recht nicht. Und für die Gravitation gilt wieder etwas anderes (nur das Eichprinzip gilt für alle identisch)
skn hat geschrieben:Wikipedia schreibt:

"In Albert Einstein's original pedagogical treatment, it is based on two postulates:
1. The laws of physics are invariant (i.e. identical) in all inertial systems (non-accelerating frames of reference).
2. The speed of light in a vacuum is the same for all observers, regardless of the motion of the light source."


Das waren Einsteins Ausgangspunkte, mit denen er die Lorentztransformation entwickelte.
Ja, das waren seine Ausgangspunkte, aber die ART geht nunmal über das hinaus.
skn hat geschrieben:Zur ART: Diese wird durch die Alternative ...
Ich denke nicht, dass es sinnvoll ist, dass du alternative Theorien entwickelst, solange du noch nicht mal die etablierten kennst.
Gruß
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Re: Bosonen-Messung bestätigt Standardmodell

Beitrag von skn » 26. Dez 2016, 14:45

TomS hat geschrieben: Dann solltest du dich informieren und nicht spekulieren.
Dinge anzuzweifeln und Gegenhypothesen aufzustellen ist Kern wissenschaftlicher Arbeit. Die Interpretation des Aharonov-Bohm-Effekts ist übrigens auch bei Euch Physikern nicht unangefochten (https://arxiv.org/abs/1110.6169).
TomS hat geschrieben: Bereits die magnetische Kraft ist keine konservative Zentralkraft. ...
Fast alles, was ich bisher hier geschrieben habe, handelt vom Magnetismus und wie er sich durch die Überlagerung der elektrischen Felder (greensche Funktion, konservative Zentralkraft) aller an an einem Strom beteiligten Einzelladungen erklären lässt. Also ja, gerade die magnetische Kraft ist eine konservative Zentralkraft. Das wird jedoch nur klar, wenn man verstanden hat, wieso sie überhaupt existiert. Du gehst jedenfalls von veralteten Annahmen aus.
TomS hat geschrieben: Ja, das waren seine Ausgangspunkte, aber die ART geht nunmal über das hinaus.
Dann solltest Dich fragen, warum die von mir vorgeschlagene Erklärung nicht als Testhypothese für die SRT verwendet wird. Da sie noch nirgends auftaucht, gleichzeitig aber sehr leistungsfähig ist, bedeutet das vermutlich, dass sie übersehen wurde. Es ist fahrlässig, sie einfach mit einer Handbewegung wegzuwischen.
TomS hat geschrieben: Ich denke nicht, dass es sinnvoll ist, dass du alternative Theorien entwickelst, solange du noch nicht mal die etablierten kennst.
Es ist überhaupt nicht meine Aufgabe und auch absolut nicht mein Wunsch eine neue Elementarteilchenphysik oder Kosmologie zu entwickeln. Wie soll das auch gehen?

Ich kenne letztlich nur die klassische Elektrodynamik und die klassische Physik, beides jedoch ziemlich gut. Und ich kann daher beurteilen, dass sich hier und wohl auch darüber hinaus die Physik durch die neuen Ergebnisse massiv vereinfacht und veranschaulicht, was in meinem Fachgebiet bestimmt viele zu schätzen wissen werden. Meine Pflicht und Schuldigkeit ist es jedoch, dass nicht nur an die theoretische Elektrotechnik, sondern auch an die Physik und die Philosophie zu kommunizieren. Was diese am Ende damit machen, ist nicht mein Business.

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Re: Bosonen-Messung bestätigt Standardmodell

Beitrag von tomS » 26. Dez 2016, 19:05

Die Papiere von Veltman klingen zunächst spannen; und sie sind teilw. in Phys. Rev. erschienen, also nicht offensichtlich falsch. Danke, werde ich mal studieren.
skn hat geschrieben:Also ja, gerade die magnetische Kraft ist eine konservative Zentralkraft. Das wird jedoch nur klar, wenn man verstanden hat, wieso sie überhaupt existiert. Du gehst jedenfalls von veralteten Annahmen aus.
Für alle Mitlesen, und weil es einfach mal gesagt werden muss: was skn hier schreibt ist schlicht falsch.

Eine konservative Kraft liegt genau dann vor, wenn das Feld mittels Gradient aus einem skalaren Potential abgeleitet werden kann. Das magnetische Feld folgt jedoch mittels der Rotation aus einem Vektorpotential. Damit ist das Magnetfeld sicher kein Potentialfeld und sicher nicht konservativ.

Was genau soll nun die magnetsiche Kraft sein? Die Lorentzkraft?
skn hat geschrieben:Dann solltest Dich fragen, warum die von mir vorgeschlagene Erklärung nicht als Testhypothese für die SRT verwendet wird. Da sie noch nirgends auftaucht, gleichzeitig aber sehr leistungsfähig ist, bedeutet das vermutlich, dass sie übersehen wurde. Es ist fahrlässig, sie einfach mit einer Handbewegung wegzuwischen.
Präzisiere deine These mathematisch und leite alle bisher existierenden Schlussfolgerungen aus der SRT mit derselben Präzision ab. Wenn du das gemacht hast, reden wir weiter.

Nicht vergessen: nicht ich wische etwas weg, sondern du stellst eine nicht fundierte Behauptung auf und meinst, mich zum Arbeiten bringen zu können; warum sollte ich das tun? It's your job!
Gruß
Tom

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Re: Bosonen-Messung bestätigt Standardmodell

Beitrag von tomS » 26. Dez 2016, 19:22

Zurück zum Thema:
Frank hat geschrieben:Bosonen-Messung bestätigt Standardmodell
Konkret bedeutet das, dass es bisher keine Hinweise auf direkte Widersprüche zum bekannten Standardmodell der Elementarteilchen gibt. Es ist also prinzipiell möglich, dass dieses Standardmodell plus minimale Erweiterungen (z.B. sterile Neutrinos / See-Saw-Effekt) sowie eine nicht-perturbative Quantisierung der Gravitation ein konsistentes und ausreichendes Modell zur Erklärung der gesamten Physik bis hin zur Planckskala liefern, einschließlich Dunkler Materie und Dunkler Energie, Quantengravitation, Baryongense usw.

Umgekehrt bedeutet das, dass alternative und insbs. kompliziertere Theorien wie SUSY, SUGRA, Strings ... in Erklärungsnöte gelangen, da einerseits die von ihnen vorhergesagten Effekte und Teilchen nicht existieren, und da sie andererseits evtl. gar nicht benötigt werden, um andere Probleme zu lösen.
Gruß
Tom

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Re: Bosonen-Messung bestätigt Standardmodell

Beitrag von skn » 26. Dez 2016, 21:15

tomS hat geschrieben: Für alle Mitlesen, und weil es einfach mal gesagt werden muss: was skn hier schreibt ist schlicht falsch.

Eine konservative Kraft liegt genau dann vor, wenn das Feld mittels Gradient aus einem skalaren Potential abgeleitet werden kann. Das magnetische Feld folgt jedoch mittels der Rotation aus einem Vektorpotential. Damit ist das Magnetfeld sicher kein Potentialfeld und sicher nicht konservativ.
Sorry, aber Du irrst Dich, weil Du den springenden Punkt immer noch übersiehst. Also nochmal, ich gehe von elementaren elektrischen Ladungen ohne Magnetfeld oder Spin aus. Das elektrische Feld dieser Objekte ist auch dann wenn sie sich bewegen sehr einfach strukturiert und immer eine Zentralkraft, die sich durch ein skalares Potential beschreiben lässt.

Nun zeige ich hier, dass wenn sich viele solcher Objekte in Form eines Stroms bewegen automatisch eine Kraft entsteht, die in jeder Weise genau und mathematisch exakt der Lorentzkraft entspricht. Man hat zur Beschreibung dieser Kraft nun das Magnetfeld definiert und den Strom zur Ursache erklärt. Beide Sichtweisen sind für homogene Ströme äquivalent. Das Magnetfeld selbst ist natürlich keine Zentralkraft, was aber die Argumentation nicht stört, da das Magnetfeld nur noch den Status eines Effektes hat.
tomS hat geschrieben: Nicht vergessen: nicht ich wische etwas weg, sondern du stellst eine nicht fundierte Behauptung auf ...
Nicht alles ist fertig, ohne Frage. Aber über den Zustand "nicht fundiert" ist es lange hinaus. Insbesondere was den elektrodynamischen Anteil betrifft.
tomS hat geschrieben: ... und meinst, mich zum Arbeiten bringen zu können; warum sollte ich das tun? It's your job!
Es ist zwar enttäuschend, dass ich es offenbar nicht schaffe zu überzeugen. Aber keiner kann sagen, ich hätte es nicht versucht :-)

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