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Wurde die Weltformel geknackt?

Physik der Elementarteilchen, Teilchenbeschleuniger; insbs. eine einführende Artikelserie in das Thema
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Frank
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Wurde die Weltformel geknackt?

Beitrag von Frank » 14. Dez 2017, 09:34

Toll gemachtes Video von Herrn Lesch und vorallem für den Laien auch einigermassen verständlich , um was es bei der Weltformel geht(oder auch schon immer gegangen ist.

https://www.youtube.com/watch?v=gqZD3ua4-oA
Mit freundlichen Grüßen

Frank

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Re: Wurde die Weltformel geknackt?

Beitrag von Dgoe » 15. Dez 2017, 01:04

Gut, es gibt aber doch immerhin noch die GUT (Grand Unified Theorie), knapp ToE, irgendwie fast, oder?

Gruß,
Dgoe
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Re: Wurde die Weltformel geknackt?

Beitrag von ralfkannenberg » 15. Dez 2017, 11:44

Dgoe hat geschrieben:
15. Dez 2017, 01:04
Gut, es gibt aber doch immerhin noch die GUT (Grand Unified Theorie), knapp ToE, irgendwie fast, oder?
Hallo Dgoe,

die Grand Unified Theories - note bene Plural, d.h. es gibt mehrere davon - sind keine ToE, sondern etwas Seriöses.

Bei ihnen geht es darum, die Ursachen der drei stärksten Wechselwirkungen, also starke, elektromagnetische und schwache Wechselwirkung, zu vereinheitlichen. Insbesondere ist die Gravitation dabei noch aussen vor. Es gab zwar einige vielversprechende Ansätze für GUTs, jedoch ist der Durchbruch hier leider auch nach Jahrzehnten nicht gelungen. Der SUSY-Ansatz scheint nicht das wahre zu sein, die Axionen auch nicht und ob das sterile Neutrino der Weisheit letzter Schluss sein wird muss sich auch erst noch weisen, siehe das letztjährige Nullresultat.


Freundliche Grüsse, Ralf

Dares
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Re: Wurde die Weltformel geknackt?

Beitrag von Dares » 15. Dez 2017, 13:40

Hallo zusammen,

ich finde solche Themen immer recht spannend. Man hat vlt. schon Teilerfolge erzielt um starke und schwache Kernkraft vereinigen
zu können, aber wo das wirkliche Ende der Fahnenstange ist, weiss doch bisher noch kein Mensch.

Ich verstehe was ein Atom ist und das man die Bestandteile eines Atoms (also Proton und Neutron) dann jeweils nochmal
zerlegen kann in Quarks (up and down). Was ich dabei nicht verstehe ist: Warum sind Protonen positiv geladen, während Neutronen
eben halt neutral sind? Normalerweise müssten sich die Ladungen eines Protons und eines Neutrons doch gegenseitig
ausgleichen?? Oder etwa nicht?

Und was ist mit den Elektronen? Die lassen sich nicht teilen oder etwa doch? Ich stehe auch hier im Dunkel der Elementarteilchen.

Ich finde es schon bemerkenswert was unsere Physiker und die Wissenschaft geleistet hat.
Aber wenn ich den kurzen Beitragvon Lesch mir anschaue überkommt mich das unheimliche Gefühl, auch wenn wir rein theoretisch
bei den Strings angekommen sind man das ganze auf eine sprichwörtliche Nadelspitze treibt.
Theoretisch könnte man sagen, wir können die z.B. Strings noch weiter zerlegen und das Zerlegte zerlegen wir immer und immer
weiter. Bis zu dem Punkt wo vlt. nichts und nichts mehr da ist um es zu zerlegen. Eben weil nichts mehr da ist.

Ich frage mich schon, wie ein Nichts ein Nichts oder aus Nichts etwas erschaffen wird????????????

Sorry, mal wieder extrem Philosophisch. Habt ihr darauf eine AW??

Grüsse

Dares

positronium
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Re: Wurde die Weltformel geknackt?

Beitrag von positronium » 15. Dez 2017, 14:02

Wenn nur die Lautstärke bei solchen Videos nicht immer so abartig schwanken würde :roll:
ralfkannenberg hat geschrieben:
15. Dez 2017, 11:44
die Grand Unified Theories - note bene Plural, d.h. es gibt mehrere davon - sind keine ToE, sondern etwas Seriöses.
Wäre Deiner Ansicht nach eine ToE unseriös, oder sind Deiner Ansicht nach Ansätze zu einer ToE prinzipiell unseriös?
Dares hat geschrieben:
15. Dez 2017, 13:40
Was ich dabei nicht verstehe ist: Warum sind Protonen positiv geladen, während Neutronen
eben halt neutral sind? Normalerweise müssten sich die Ladungen eines Protons und eines Neutrons doch gegenseitig
ausgleichen?? Oder etwa nicht?
Nein, sagt ja auch der Name des Neutrons schon: es ist neutral.
Proton: 2/3+2/3-1/3=1
Neutron: 2/3-1/3-1/3=0
Dares hat geschrieben:
15. Dez 2017, 13:40
Und was ist mit den Elektronen? Die lassen sich nicht teilen oder etwa doch?
Nach heutigem Wissensstand nicht, aber wer weiss, was die Zukunft bringt.

Dares
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Re: Wurde die Weltformel geknackt?

Beitrag von Dares » 15. Dez 2017, 14:48

positronium hat geschrieben:
15. Dez 2017, 14:02
Wenn nur die Lautstärke bei solchen Videos nicht immer so abartig schwanken würde :roll:
Das hatte ich im obigen verlinkten YT-Vid von Frank aber nicht. Ich habe das sehr häufig bei Action-Filmen, da ist die Sprache sehr sehr
leise und die Action-Effekte werden übertrieben laut dargestellt. Das macht dann keinen Spass mehr wenn ich alle paar
Sekunden den Lautstäre-Regler betätigen muss um überhaupt etwas von der Filmhandlung mitzubekommen ohne von dem Lärm
der Action erschlagen zu werden. Zum Glück gibt es auch noch genügend alte Fime mit viel Sinn zum Detail und mit viel Komparsen
und einer flüssigen Handlung. Heutzutage sind sog. Schauspieler wie Tom Cruise oder Till Schweiger sowieso
austauschbar, weil sie kein eigenes Profil haben im Gegensatz zu älteren Schauspielern.
Sorry, das am Rande.

Beim Thema:
positronium hat geschrieben:
15. Dez 2017, 14:02
Dares hat geschrieben: ↑
15. Dez 2017, 13:40
Was ich dabei nicht verstehe ist: Warum sind Protonen positiv geladen, während Neutronen
eben halt neutral sind? Normalerweise müssten sich die Ladungen eines Protons und eines Neutrons doch gegenseitig
ausgleichen?? Oder etwa nicht?

Nein, sagt ja auch der Name des Neutrons schon: es ist neutral.
Proton: 2/3+2/3-1/3=1
Neutron: 2/3-1/3-1/3=0
Sorry, Positronium, dass verstehe ich nicht. 2xupp, 1xdown ergibt eine positive Ladung.
2xdown, 1xupp soll neutral sein? Widerspricht das nicht der Logik? Nach dem Rechenmodell müsste das Neutron doch negativ geladen
sein oder stimmt da etwas nicht?

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Re: Wurde die Weltformel geknackt?

Beitrag von positronium » 15. Dez 2017, 15:38

Dares hat geschrieben:
15. Dez 2017, 14:48
positronium hat geschrieben:
15. Dez 2017, 14:02
Wenn nur die Lautstärke bei solchen Videos nicht immer so abartig schwanken würde :roll:
Das hatte ich im obigen verlinkten YT-Vid von Frank aber nicht.
Hmm. Vielleicht liegt es am Notebook-Lautsprecher... Muss ich 'mal über Kopfhörer probieren.
Dares hat geschrieben:
15. Dez 2017, 14:48
Zum Glück gibt es auch noch genügend alte Fime mit viel Sinn zum Detail und mit viel Komparsen
und einer flüssigen Handlung.
Oh, ja, altersgerecht eben.
Dares hat geschrieben:
15. Dez 2017, 14:48
Heutzutage sind sog. Schauspieler wie Tom Cruise...
Manche Vereinsmitgliedschaften disqualifizieren meiner Meinung nach zu 100%.
Dares hat geschrieben:
15. Dez 2017, 14:48
Sorry, Positronium, dass verstehe ich nicht. 2xupp, 1xdown ergibt eine positive Ladung.
2xdown, 1xupp soll neutral sein? Widerspricht das nicht der Logik? Nach dem Rechenmodell müsste das Neutron doch negativ geladen
sein oder stimmt da etwas nicht?
Nein, das ist ganz einfach. up hat die Ladung +2/3; down hat -1/3.
Dann kannst Du ganz einfach berechnen
Proton: u+u+d = 1
Neutron: u+d+d = 0
Nur für den Fall einer möglichen Verwechslung: u und d sind in beiden Fällen Teilchen, keine Antiteilchen!

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Re: Wurde die Weltformel geknackt?

Beitrag von seeker » 15. Dez 2017, 16:22

Dares hat geschrieben:
15. Dez 2017, 13:40
Ich frage mich schon, wie ein Nichts ein Nichts oder aus Nichts etwas erschaffen wird????????????

Sorry, mal wieder extrem Philosophisch. Habt ihr darauf eine AW??
Dazu habe ich mir auch schon Gedanken gemacht, vielleicht inspiriert es dich:
viewtopic.php?f=65&t=2332
Grüße
seeker


Mache nie eine Theorie zu DEINER Theorie!
Denn tut man das, so verliert man zumindest ein Stück weit seine Unvoreingenommenheit, Objektivität.

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Re: Wurde die Weltformel geknackt?

Beitrag von ralfkannenberg » 15. Dez 2017, 16:32

Dares hat geschrieben:
15. Dez 2017, 14:48
Sorry, Positronium, dass verstehe ich nicht. 2xupp, 1xdown ergibt eine positive Ladung.
2xdown, 1xupp soll neutral sein? Widerspricht das nicht der Logik? Nach dem Rechenmodell müsste das Neutron doch negativ geladen
sein oder stimmt da etwas nicht?
Hallo Dares,

ein Neutron und ein Anti-Proton sind zwei verschiedene Teilchen.


Freundliche Grüsse, Ralf

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Re: Wurde die Weltformel geknackt?

Beitrag von ralfkannenberg » 15. Dez 2017, 16:36

positronium hat geschrieben:
15. Dez 2017, 14:02
Wäre Deiner Ansicht nach eine ToE unseriös, oder sind Deiner Ansicht nach Ansätze zu einer ToE prinzipiell unseriös?
Hallo positronium,

spitzfindig gesehen habe ich mich bezüglich der Seriosizität nur über GUTs geäussert.

Tatsächlich sind die ToEs, denen man heutzutage über den Weg läuft, von Nicht-Physikern geschrieben, konkret von Leuten, denen physikalische Konzepte fremd sind. Und das hat dann zur Folge, dass diese ToEs nicht sehr seriös sind. Natürlich könnte es auch seriöse ToEs geben, aber ich vermute, dass man in der Physik in kleinen Schritten voranschreiten möchte und auch wird, d.h. man wird eine Erweiterung zu einer Theorie finden, und einige Zeit später eine Erweiterung zur selben oder zu einer anderen Theorie u.s.w.

Bis man dann eine ToE hat sind es also sehr viele Zwischenschritte. Jemandem, der also gleich mit einer ToE ins Haus fällt, würde ich ein gewisses Misstrauen entgegen bringen.


Freundliche Grüsse, Ralf

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Re: Wurde die Weltformel geknackt?

Beitrag von positronium » 15. Dez 2017, 16:46

ralfkannenberg hat geschrieben:
15. Dez 2017, 16:36
Jemandem, der also gleich mit einer ToE ins Haus fällt, würde ich ein gewisses Misstrauen entgegen bringen.
Jetzt habe ich Dich verstanden.

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Re: Wurde die Weltformel geknackt?

Beitrag von Dares » 15. Dez 2017, 17:17

ralfkannenberg hat geschrieben:
15. Dez 2017, 16:32
Dares hat geschrieben:
15. Dez 2017, 14:48
Sorry, Positronium, dass verstehe ich nicht. 2xupp, 1xdown ergibt eine positive Ladung.
2xdown, 1xupp soll neutral sein? Widerspricht das nicht der Logik? Nach dem Rechenmodell müsste das Neutron doch negativ geladen
sein oder stimmt da etwas nicht?
Hallo Dares,

ein Neutron und ein Anti-Proton sind zwei verschiedene Teilchen.


Freundliche Grüsse, Ralf
Hallo Ralf,

sorry, oder verstehe ich da etwas falsch? Natürlich verstehe ich das etwas falsch. Wenn Du damit sagst dass wenn 2upp und ein down ein
Proton ergeben somit ergibt sich aus der Logik heraus bei 2down und ein up ein Anti-Proton aber warum ist es ein
Neutron, obwohl beide gleiche Ladungen enthalten die sich gegenseitig aufheben müssten und sie es nicht tun und wir sie in
den Bezeichnungen wahrnehmen wie es tun. Normalerweise dürfte es Zwischen dem Proton und dem Neutron doch kaum
Unterschiede geben, ausser deren Ladung. Eben positiv und Neutron eben neutral.?

Ich finde es verwirrend, aber wenn Du sagst ich stricke mir ein Anti-Proton warum ist es dann kein Neutron?

Mal am Rande gefragt..............

Freundliche Grüsse

Dares

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Re: Wurde die Weltformel geknackt?

Beitrag von ralfkannenberg » 15. Dez 2017, 17:30

Dares hat geschrieben:
15. Dez 2017, 17:17
Wenn Du damit sagst dass wenn 2upp und ein down ein
Proton ergeben
Hallo Dares,

das ist korrekt, auch wenn sich "up" nur mit einem p schreibt. Kein Problem.

Dares hat geschrieben:
15. Dez 2017, 17:17
somit ergibt sich aus der Logik heraus bei 2down und ein up ein Anti-Proton
Nein, gewiss nicht, aber Du hast geschrieben, dass Neutronen negativ geladen seien, und das sind sie nicht.

Mit Ladung(up) = 2/3 und Ladung (down) = -1/3 hast Du:
Ladung(Proton) = Ladung(up + up + down) = Ladung(up) + Ladung(up) + Ladung(down) = 2/3 + 2/3 + (-1/3) = 1
Ladung(Neutron) = Ladung(up + down + down) = Ladung(up) + Ladung(down) + Ladung(down) = 2/3 + (-1/3) + (-1/3) = 0

Lass es mich noch rasch für Anti-Protonen und Anti-Neutronen durchrechnen:
Ladung(Anti-Proton) = Ladung(Anti-up + Anti-up + Anti-down) = Ladung(Anti-up) + Ladung(Anti-up) + Ladung(Anti-down) = -2/3 + (-2/3) + 1/3 = -1
Ladung(Anti-Neutron) = Ladung(Anti-up + Anti-down + Anti-down) = Ladung(Anti-up) + Ladung(Anti-down) + Ladung(Anti-down) = -2/3 + 1/3 + 1/3 = 0


Passt es jetzt besser ? :)


Freundliche Grüsse, Ralf

Dares
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Re: Wurde die Weltformel geknackt?

Beitrag von Dares » 15. Dez 2017, 17:34

seeker hat geschrieben:
15. Dez 2017, 16:22
Dares hat geschrieben:
15. Dez 2017, 13:40
Ich frage mich schon, wie ein Nichts ein Nichts oder aus Nichts etwas erschaffen wird????????????

Sorry, mal wieder extrem Philosophisch. Habt ihr darauf eine AW??
Dazu habe ich mir auch schon Gedanken gemacht, vielleicht inspiriert es dich:
viewtopic.php?f=65&t=2332
Ja, manche Themen scheinen sich zu wiederholen, wenn auch unter anderen Voraussetzungen und Fragestellungen. Immerhin darf man
dabei auch nicht vergessen dass viele Fragen in Bezug auf User-Fluktuationen immer wieder auftauchen besonders dann wenn neue
Mitglieder hinzukommen und man nicht davon ausgehen kann dass man erstaml das ganzen Topic-Archiv durchforstet.
Ausserdem sind in dem Zusammenhang auch neuere Erkenntnisse interessant die man zu einem alten Thema mit einbeziehen muss.

Deswegen sind Querverweise in Bezug auf die aktuelle Lage immer interessant um diese erweitern zu können. und um eine
Diskussion fortzusetzen.

Danke Seeker, sind ja einige Seiten zu Lesen in dem alten Topic und wird auch etwas Zeit brauchen um dann einen Übergang
hiererein zu diesem Topic zu finden.

Grüsse

Dares

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Re: Wurde die Weltformel geknackt?

Beitrag von Dares » 15. Dez 2017, 17:58

ralfkannenberg hat geschrieben:
15. Dez 2017, 17:30
Dares hat geschrieben:
15. Dez 2017, 17:17
Wenn Du damit sagst dass wenn 2upp und ein down ein
Proton ergeben
Hallo Dares,

das ist korrekt, auch wenn sich "up" nur mit einem p schreibt. Kein Problem.

Dares hat geschrieben:
15. Dez 2017, 17:17
somit ergibt sich aus der Logik heraus bei 2down und ein up ein Anti-Proton
Nein, gewiss nicht, aber Du hast geschrieben, dass Neutronen negativ geladen seien, und das sind sie nicht.

Mit Ladung(up) = 2/3 und Ladung (down) = -1/3 hast Du:
Ladung(Proton) = Ladung(up + up + down) = Ladung(up) + Ladung(up) + Ladung(down) = 2/3 + 2/3 + (-1/3) = 1
Ladung(Neutron) = Ladung(up + down + down) = Ladung(up) + Ladung(down) + Ladung(down) = 2/3 + (-1/3) + (-1/3) = 0

Lass es mich noch rasch für Anti-Protonen und Anti-Neutronen durchrechnen:
Ladung(Anti-Proton) = Ladung(Anti-up + Anti-up + Anti-down) = Ladung(Anti-up) + Ladung(Anti-up) + Ladung(Anti-down) = -2/3 + (-2/3) + 1/3 = -1
Ladung(Anti-Neutron) = Ladung(Anti-up + Anti-down + Anti-down) = Ladung(Anti-up) + Ladung(Anti-down) + Ladung(Anti-down) = -2/3 + 1/3 + 1/3 = 0


Passt es jetzt besser ? :)


Freundliche Grüsse, Ralf
Oh, danke Ralf,
ein wenig Rechenstunde ist ganz erfrischend. Und O.K. es passt schon besser, Danke.
O.K. aufgrund des Beispieles entnehme ich, dass ein up und ein down-Quark unterschiedliche Ladungen besitzen und demnach
auch unterschiedliche Eigenschaften aufweisen. Also ist ein Quark nicht gleich Quark??

Freundliche Grüsse

Dares

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Re: Wurde die Weltformel geknackt?

Beitrag von Analytiker » 15. Dez 2017, 18:19

Gelungen ist es schon die elektromagnetische und die schwache Wechselwirkung zur elektroschwachen Wechselwirkung zu vereinigen. Bei der GUT kommt noch die starke Wechselwirkung hinzu. Das Problem ist die hohe Temperatur bei der die Vereinigung vermutlich eintreten würde. In Beschleunigern lässt sich das nicht mehr durchführen. Noch höher wäre die Temperatur bei einer TOE, wo noch die Gravitation hinzukäme.

Zur Beschreibung des Urknalls und bei Schwarzen Löchern nahe einer Singularität treten Effekte auf, die mit den etablierten Theorien nicht mehr verlässlich beschrieben werden können.

Wenn erweiterte Theorien Sekundäreffekte vorhersagen, die verifiziert werden können, die aber etablierte Theorien nicht vorhersagen können, dann wäre man in der physikalischen Erkenntnis erheblich weiter.

Gruß
Analyikter

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Re: Wurde die Weltformel geknackt?

Beitrag von ralfkannenberg » 15. Dez 2017, 18:33

Dares hat geschrieben:
15. Dez 2017, 17:58
ein wenig Rechenstunde ist ganz erfrischend. Und O.K. es passt schon besser, Danke.
Hallo Dares,

gern geschehen.

Dares hat geschrieben:
15. Dez 2017, 17:58
O.K. aufgrund des Beispieles entnehme ich, dass ein up und ein down-Quark unterschiedliche Ladungen besitzen und demnach
auch unterschiedliche Eigenschaften aufweisen. Also ist ein Quark nicht gleich Quark??
Du beantwortest die Frage selber: als man das Quark-Modell eingeführt hat, kannte man 3 Quarks (up, down und strange). Inzwischen kennt man 6 verschiedene Quarks, was "sehr schön" ist, denn man kennt auch 6 verschiedene Leptonen.

Als man das Quarkmodell eingeführt hat, gelang eine schöne Vereinheitlichung im immer umfangreicher werdenen "Teilchenzoo": die Baryonen bestanden nach diesem Modell aus 3 Quarks, wie beispielsweise das Proton aus up, up und down oder das Neutron aus up, down und down, während die Mesonen mit einer Ausnahme aus zwei Quarks bestanden. Damit war es gelungen, die schweren ("Baryonen") und die mittelschweren Teilchen ("Mesonen") zu klassifizieren und es stellte sich dabei heraus, dass die leichten Teilchen ("Leptonen") eine eigene Familie bildeten, zu denen das Elektron und das Neutrino gehörten.

Die Ausnahme bei den Mesonen betraf das "mü-Meson", besser bekannt unter dem Namen "Müon", welches sich nicht als zu den mittelschweren Teilchen zugehörig herausstellte, sondern welches ein besonders schweres Exemplar der leichten Teilchen, also der Leptonen, ist. Sehr schön in dieses Modell passte auch die Entdeckung des müonischen Neutrinos, denn die anderen Mesonen haben kein zugehörtiges Neutrino, das Elektron und das viel später entdeckte Tauon indes haben ein zugehöriges Neutrino.


Freundliche Grüsse, Ralf

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Re: Wurde die Weltformel geknackt?

Beitrag von Dgoe » 15. Dez 2017, 23:46

Hallo Ralf,

vielen Dank für die Infos und Neuigkeiten.
Auch Dank an @Analytiker.

Die Nullresultate - so vielsagend sie auch sein mögen - sind für die bestehenden Ansätze dann wohl nicht so GUT... :licht:

@Dares: Interessante Frage & @seeker: habe sehr ähnliche Überlegungen dazu mal gehabt, aber der Thread dort ist ja noch offen. Wende mich dort an Euch, ok?

Gruß,
Dgoe
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