das Elektron- keine Kugel

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  • SaschaH wrote:

    Hallo,

    gr335817 wrote:


    Wer von euch vermutet noch, daß die Allgemeine Relativitätstheorie falsch ist ?
    Wir haben aber alle auch in der Schule gelernt ( falls wir das Abitur geschafft haben ) daß beim Compton-Effekt ein Photon etwas Energie verliert.

    Ich schaffe es einfach nicht dies mit der Allgemeinen Relativitätstheorie zu erklären.

    Ich vermute jetzt schon, daß die Allgemeine Relativitätstheorie falsch ist.


    Frage :

    Wer von euch vermutet noch, daß die Allgemeine Relativitätstheorie falsch ist ?

    Dass die ARTk eine Quantentheorie ist und bei hohen Energiedichten bzw. sehr kleinen Längen nicht gilt sollte doch wohl klar sein.

    Beim Compton-Effekt überträgt ein Photon einen Teil seiner Energie auf ein Elektron. Wo genau seihst du da den Widerspruch zur ART? (Außer, dass man in dern Rahmen wohl kaum von einem Phoron sprechen wird. Aber der Energieübertrag ist doch auch bei einer Welle möglich...)
    Also dann ist ja alles in der Physik geklärt.

    Das Photon wird wohl ein Quant sein, das sich aber auch im gekrümmten Raum bewegen kann.
    Ein Photon bewegt sich aber gar nicht.

    +++++++++++++

    Nun, meine Idee, nämlich das Ankoppeln eines Photons an ein Elektron zu untersuchen hat mir also nicht viele Fans eingebracht.

    +++++++++++++

    Vielleicht noch eine andere Idee :

    Ich könne mir denken : Jedes Ding das nicht unendlich groß ist ist eine Schwingung.

    ( Jetzt kann natürlich wieder jeder schreiben, das sei hirnrissig )
  • gr335817 wrote:

    Das Photon wird wohl ein Quant sein, das sich aber auch im gekrümmten Raum bewegen kann.
    Ein Photon bewegt sich aber gar nicht.
    Ich stelle mir Licht im Rahmen der ART als Welle vor.
    Warum soll sich ein Photon nicht bewegen?

    gr335817 wrote:

    Nun, meine Idee, nämlich das Ankoppeln eines Photons an ein Elektron zu untersuchen hat mir also nicht viele Fans eingebracht.

    Welche Idee meinst du?

    gr335817 wrote:

    Vielleicht noch eine andere Idee :
    Ich könne mir denken : Jedes Ding das nicht unendlich groß ist ist eine Schwingung.

    Eher so: Jedes physikalische Objekt kann als "Wahrscheinlichkeitswelle" angesehen werden, die eigentlich unendlich ausgedehnt ist. Da die unendliche Ausdehnung aber zu keinen berechenbaren Werten führt, normiert man die Welle, und dabei fallen die Teile, die nur einen sehr geringen Beitrag zur Gesamtamplitude liefern (die Wahrscheinlichkeit, dass sich ein Elektron außerhalb in einem bestimmten Quantenzustand außerhalb des Orbitals befindet, geht gegen 0) weg.
  • Teilchen ohne Ausdehnung sind barer Unsinn

    MichaelKobel wrote:

    Das Elektron ist *keine* ausgedehnte Kugel.

    In einem meiner letzten Beiträge habe ich verbal dargestellt, dass man durch Lösen der inhomogenen Helmholtzgleichungen die Feldgrössenverläufe des Elementarteilchens berechnen kann. Mit den aus der "klassischen Feldtheorie" bekannten Formeln für die in einem elektromagnetischen Feld vorhandene Energiedichte kann man also aus dem Verlauf der Elektrischen Feldstärke E und demjenigen der Magnetischen Feldstärke (magnetische Induktion) B die Energiedichte (Energie pro Volumen) im Innenraum des Teilchens sowie den Verlauf der Energiedichte, die im Außenraum des Teilchens vorhanden ist, berechnen.
    Selbstverständlich muss die Energiedichtefunktion im Innenraum des Teilchens mit derjenigen in dessen Außenraum stetig sein, d.h., auf der Oberfläche des Teilchens kann es nur einen einzigen Wert der Energiedichte geben.
    Integriert man die beiden Energiedichteverläufe jeweils über ihr gesamtes Volumen, in dem sie sich befinden, (also im Innenraum des Teilchens r=0 bis r=Teilchenradius, im Außenraum: r=Teilchenradius bis r=unendlich), so erhält man die gesamte in dem jeweiligen Volumen gespeicherte Energie. Lediglich für den Innenraum des Teilchens erhält man hier einen reellen, endlichen Wert. Für den Außenraum des Teilchens ergeben sich dabei Unendlichkeitsglieder, die sich nicht wegsubtrahieren, aber das ist doch eigentlich auch kein Wunder, hat man doch schließlich bis "unendlich" integriert.
    Indem man nun die so erhaltene Gesamtenergie des Innenraums des Teilchens mit Einsteins berühmter Energie-Masse-Äquivalenz E=m*c^2 durch (Lichtgeschwindigkeit zum Quadrat) teilt, erhält man so die Formel für die Masse des Elementarteilchens.

    Sehr geehrter Herr Kobel, nun zu Ihrer Aussage, "Das Elektron ist "keine" ausgedehnte Kugel":
    Setzt man in dieser Masseformel, deren Herleitung ich eben dargestellt habe, den Teilchenradius zu Null, also r_0=0, was doch wohl unbestritten mit Ihrer Aussage übereinstimmt, so erhält man hier ebenfalls (wie auch in dem Fall, dass man die Spinkreisfrequenz zu Null setzt) für die Masse den mathematisch unbestimmten Ausdruck m=0/0.
    Ein Teilchen mit dem Radius Null besitzt mathematisch also keine bestimmte Masse. Physikalisch jedoch ist es m.E. eine notwendige Bedingung, dass ein Teilchen eine bestimmte, endliche Masse besitzt, falls nicht, kann man auch nicht von einem "Teilchen" sprechen. In diesem Fall (r_0=0) ist dieses Gebilde mathematisch und erst recht physikalisch unhaltbar, an so etwas sollte man keinen Gedanken dran verschwenden.
    Es gilt also: Teilchen ohne Ausdehnung sind barer Unsinn
    Wie bereits erwähnt, kann die genaue mathematische Berechnung der Masseformel hier nachgelesen werden:

    PHILOSOPHIAE NATURALIS PRINCIPIA MATHEMATICA II
    Die Fortschreibung der Physik

    ISBN 978-3-8442-7106-5
    Autor: Arthur Büttgen
  • Die Schrödingergleichung und die ART sind falsch, es leben die Spezielle Relativitätstheorie sowie die Maxwellschen Gleichungen für harmonische Vorgänge

    gr335817 wrote:

    Sagt der Michael daß das e- eine Wahrscheinlichkeitswelle ist ?

    Immerhin kann man das e- beugen.

    ------------------------

    Nun, der Ortsoperator vom e- wird ja wohl eine Welle sein, sin(a*x).

    ( Im Heisenbergbild wird der Ortsoperator eine Matrix A sein, und wir nehmen da erstmal
    eine unitäre Matrix B die außer bei (1,1) überall 0 ist. A ist dann a*B. )

    Wenn der Ortsoperator vom e- jetzt sin(a*x) ist, dann können
    wir den Ort vom e- ausrechnen : sin(a*x) quadrieren und alles integrieren.

    Dieses Integral existiert aber nicht, in diesem Fall hat das e- keinen Ort.

    Wir müssen einen Ortsoperator nehmen der die Summe von unendlich vielen Sinussen ist.

    Dann bekommen wir so eine Art Gauß-Funktion die wir integrieren können.

    ----------------------

    Soweit die Standardtheorie.

    Die Idee mit der Kugel ist wohl neu ? --- Find ich aber gut.


    Sehr geehrte/r gr335817,

    den Begriff der "Wahrscheinlichkeit" bzw. noch schlimmer: "Aufenthaltswahrscheinlichkeit" hat bekanntlich der österreichische Physiker Erwin Schrödinger in die Physik gebracht.
    Damit nahm dann das Übel seinen Lauf, in diesem Übel steckt die heutige Physik 80 Jahre nach Schrödinger immer noch und zwar schlimmer als je zuvor.
    Wenn hier nicht endlich der Blitz der Vernunft hineinfährt, müssen wir uns wohl für immer eingestehen, die Physik des Mikrokosmos - der Elementarteilchen und "Quanten" niemals verstehen zu können. Dann müssen wir uns - im Zeitalter von Lasern, LEDs, Terrabytes, etc. !) - damit begnügen, mit der Physik des 19. Jahrhunderts, also mit der Physik bis hin zu den Maxwell'schen Gleichungen, vorlieb zu nehmen. O.K., dann kam noch Einstein mit seiner Speziellen Relativitätstheorie. Von der Speziellen Relativitätstheorie ist - so wie es scheint - lediglich die Formel der Gesamtenergie eines Körpers wirklich verwertbar. Aus dieser Formel geht bekanntlich hervor, dass ein (massebehafteter) Körper unendlich viel (kinetische) Energie benötigen würde, um mit Lichtgeschwindigkeit unterwegs sein zu können. Da dies nicht sein kann, ergibt sich bekanntlich hieraus, dass erstens nur Licht mit Lichtgeschwindigkeit unterwegs sein kann und zweitens, dass die Lichtgeschwindigkeit das absolute universelle Tempolimit - und damit eine absolute Naturkonstante - ist.
    Wie jedoch passt die Einsteinsche Physik (Spezielle und Allgemeine Relativitätstheorie) zu den Maxwellschen Gleichungen, und wie passt hier die Schrödinger-Gleichung mit seiner "Wahrscheinlichkeit" hinein?
    Nun, auf der Grundlage der sogenannten "Materiewellen", die der französische Physiker Louis de Broglie postuliert hat, hat sich Erwin Schrödinger daran gemacht, eine Differentialgleichung zu entwickeln, die das (massenbehaftete) Elementarteilchen als solches beschreibt. Der Seufzer, der von Schrödinger stammt: "Wenn ich nur mehr Mathematik könnte...", spricht eigentlich bereits für sich und sollte jeden ernsthaften Physiker eigentlich bereits warnen, was man von der Schrödinger-Gleichung halten sollte: Nämlich gar nichts.
    Die willkürlich Einführung einer stochastischen Wahrscheinlichkeit in seine Gleichung geschah aus der Verzweiflung Schrödingers. In dieser "Wahrscheinlichkeit", aus der Schrödinger auch noch zur kompletten Verwirrung eine "Aufenthaltswahrscheinlichkeit" machte, manifestierte er seine gesamte Unbeholfenheit und Unfähigkeit. Bezeichnenderweise taucht in der "Schrödingergleichung" auch noch die "Masse m" auf, das ist diejenige Größe, die Erwin Schrödinger mit seiner Gleichung eigentlich beschreiben möchte.

    So, wie bereits gesagt: Die Schrödingergleichung ist mit der Absicht konzipiert worden, das Elementarteilchen als solches zu beschreiben, während Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie mit der Absicht konstruiert wurde, das einen Körper (in der ART ist es auf Himmelskörper: Sterne, Planeten reduziert) umgebende Gravitationsfeld mathematisch zu beschreiben. Das sollen die Einsteinschen Feldgleichungen leisten, die bekanntlich das Herzstück der ART sind.
    Unter dem Einfluss des Minkowskischen vierdimensionalen Raumzeit-Kontinuums hat Einstein sich dabei auf Tensorrechnung (Ricci-Tensor) gestürzt, wobei jede Dimension eine Spalte erhält. Im Energie-Impuls-Tensor taucht auch noch eine Spalte der Energiedichte auf, kurzum, in seinen Feldgleichungen hat Einstein alle möglichen physikalischen Grössen wie Energie, Impuls,Gravitationskonstante, Lichtgeschwindigkeit, Druck, Strahlungsdruck etc. willkürlich zusammengewürfelt. An dieser Stelle möchte ich bemerken:
    "Es stimmt, Gott würfelt nicht, aber Du, lieber Albert Einstein, Du bist es, der sich seine Feldgleichungen bunt zusammenwürfelt".
    Mit Einsteins Feldgleichungen der ART verhält es sich ähnlich, wie mit Schrödingers Materiegleichung: Auch in Einsteins Feldgleichungen taucht die Gravitationskonstante auf, die er mit seinen Feldgleichungen eigentlich beschreiben will. Die ART ist alleine deshalb schon falsch, weil die Gravitationskonstante in Wahrheit gar keine universelle Naturkonstante ist, sondern von der Geometrie (dem Radius) und der Spinkreisfrequenz der sie (die "Gravitationskonstante") erzeugenden Massekugel abhängt, zudem ist diese "Gravitationskonstante" auch noch abhängig vom Polarwinkel dieser Massekabel.
    Auch bei dem "Planckschen Wirkungsquantum" handelt es sich nicht um eine universelle Naturkonstante, das "Plancksche Wirkungsquantum" ist ein Faktor, der sich bei der Berechnung des Spindrehimpulses eines Elementarteilchens (Elektron, Proton, Neutron) ergibt, der je nach Teilchen von dessen Geometrie abhängt, und lediglich von seiner Größenordnung her im Bereich der des bekannten "Planckschen Wirkungsquantums" liegt.

    Also, Schluss jetzt ein für allemal mit der Einsteinschen und Schrödingerschen Pseudo-Physik!

    Hier kommt jetzt die inhomogene Helmholtzgleichung in Kugelkoordinaten ins Spiel: Sie - zusammen mit der homogenen Helmholtzgleichung, die Strahlung, auch Licht beschreibt - ist die Weltformel, die die Maxwellschen Gleichungen mit der Einsteinschen Energie-Masse-Formel verbindet.
    Die Helmholtzgleichung verbindet die "Klassische Elektrodynamik" mit der "Speziellen Relativitätstheorie". Als Ergebnis erhält man dabei das, was man als "Quantenphysik" bezeichnet, die man auf Max Planck zurückführt. Hätte nur Max Planck bereits sich daran gemacht, die Helmholtzgleichung - und zwar richtig - nicht mit der Greenschen Methode - zu lösen!
    Eine Sache jedoch muss noch geklärt werden, wenn man das wirkliche universelle Gravitationsgesetz auch auf Himmelskörper anwenden will:
    Für Elementarteilchen gilt die "Elementarladung", die bereits von Millikan gemessen wurde. Sie ist diejenige Ladung, die auf der Oberfläche des Elementarteilchens wirkt. Die "Elementarladung" ist eine absolute Naturkonstante, weil sie für jedes Elementarteilchen - ob Elektron, Proton oder Neutron - gilt. Also nochmal: Jedes - und wirklich jedes - Elementarteilchen hat die von Robert Andrews Millikan gemessene Elementarladung.
    Könnte man für Himmelskörper - Sterne und Planeten - auch eine entsprechende "Elementarladung" ausfindig machen, so könnte man -analog den Elementarteilchen - aus dem Radius und der Spinkreisfrequenz des Himmelskörpers dessen Masse berechnen. Mit anderen Worten: Die Astronomen benötigen einen "Millikan" des Makrokosmos.
  • Helmholtzgleichung für Teilchen auf jeden Fall. Alles andere ist "Spam".

    SaschaH wrote:

    Jetzt ist aber mal gut mit Helmholtzgleichung für Quantenobjekte. :D :D
    So langsam grenzt das an Spam.

    Im Übrigen: Milikanversuch mit Sternen, und das ganze natürlich im Vakuum? Das kann doch nicht Ihr ernst sein.


    Sehr geehrter SaschaH,

    solange Sie sich nicht durch eigenes Nachrechnen von der "Helmholtzgleichung für Quantenobjekte" überzeugt haben, würde ich Ihnen empfehlen, kein vorschnelles Urteil abzugeben. Rechnen Sie es einfach nach! Die Mathematik ist unbestechlich, ihre Ergebnisse sind eindeutig!

    Inwieweit man dann Himmelskörper als "überdimensionale Elementarteilchen" begreifen kann, da steckt womöglich noch wirkliches Herausforderungspotential für die Physiker drin. Das Magnetfeld der Erde zum Beispiel - dessen Feldlinienverlauf - ich drücke es mal vorsichtig aus - lässt diesen Gedanken jedenfalls gar nicht so absurd erscheinen, wie er auf den ersten Blick wohl erscheint.

    Finden Sie nicht, dass die Idee von "gekrümmtem Raum" (und auch noch ... Zeit?????) da noch viel absurder klingt? Diese Idee finden Sie nicht absurd, aber die Idee, dass Ladung das Material ist, aus dem Masse besteht, diese Idee finden Sie absurd?

    Nicht der Raum ist gekrümmt, sondern die Feldlinien und Äquipotentiallinien des elektromagnetischen Gravitationsfeldes, welches den betreffenden Körper umgeben. Die Helmholtzgleichungen stellt man am besten auf und löst man am besten mit Kugelkoordinaten. Dies aber nicht, weil der Raum, der sich in diesem Koordinatensystem befindet, gekrümmt ist, sondern weil es sich bei den Kugelkoordinaten um krummlinige, sogenannte "angepasste" Koordinaten handelt. Angepasst sind sie nämlich an die Form der Körper, die sie beschreiben. Nämlich an Kugeln, sämtliche Körper dieses Universums (und ich glaube, das ist auch das einzige, ich habe jedenfalls (noch?) nicht auch nur einen einzigen Anhaltspunkt dafür gesehen, anzunehmen, es gäbe "Paralleluniversen") sind kugelförmig, ob Elementarteilchen oder Himmelskörper!

    Selbstverständlich könnte man die Helmholtzgleichungen auch in kartesischen Koordinaten aufstellen und lösen, nur wäre dann der mathematische Aufwand um ein Vielfaches höher. Und warum sich die Sache, die ohnehin schon kompliziert genug ist, nicht "einfach" machen?

    Die Kugelkoordinaten sind also nur mathematische Hilfsmittel, um gekrümmte Felder zu berechnen, sie sind jedoch keine physikalische Realität. In der ART jedoch werden gekrümmte Räume als physikalisch real existierend angenommen und das ist m.E. bereits der große Irrtum.

    Wie weit sind wir eigentlich schon gesunken, was dichten wir eigentlich alles der Natur an, und wähnen uns dann auch noch in der Gewissheit, die Natur damit verstanden zu haben?

    Teilchen ohne Ausdehnung? Lichtteilchen? "Ruhemasse" von "Lichtteilchen"? Higgs-Teilchen? Aufenthaltswahrscheinlichkeiten? Unschärferelation? "Dunkle" Materie? "Dunkle" Energie?...?

    Alles das empfinden Sie als echte Physik? Die Helmholtzgleichungen zu lösen, sind Sie vermutlich gar nicht in der Lage dazu, aber ich habe Ihnen ja bereits gesagt, welche Hilfestellung ich Ihnen anbiete.

    Wenn also jemand die Frage stellt: "Aus welchem Material besteht unsere Welt?", dann kann die Antwort nur lauten: "Aus Ladung!"

    Wenn also die Elementarteilchen, das sind die unteilbaren Bestandteile unseres Universums, aus Ladung bestehen und unser Planet Erde eine Ansammlung - wenn auch eine extrem große - von Elementarteilchen ist, also eine einzige große Ansammlung von diesen (ausgedehnten)Ladungskugeln, kann die Erde (oder jeglicher Planet oder Stern?) nicht - sozusagen "ersatzschaltbildmäßig" (Elektrotechnikersprache) als ein riesiges, überdimensionales Elementarteilchen aufgefasst werden? Wie gesagt, der Feldlinienverlauf des Erdmagnetfeldes würde dafürsprechen.

    Offenbar wollen Sie meine Hilfestellung, die ich Ihnen anbiete, gar nicht wahrnehmen. Dann glauben Sie meinetwegen weiterhin an all die "Spam", mit der die "Moderne" Physik heutzutage (und bereits seit mindestens 80 Jahren) aufwartet.

    Falls Sie Fragen beim Lösen der Helmholtzgleichungen haben, bin ich gerne bereit, diese jederzeit zu beantworten.

    Die Helmholtz-Gleichungen oder vielleicht deren Lösungen jedenfalls unreflektiert von vorne herein als "Spam" zu bezeichnen, das ärgert mich schon ein wenig, das muss ich Ihnen an dieser Stelle leider auch mit auf den Weg geben.

    Viele Physiker-Grüße

    Arthur Büttgen
  • Liebe letzte Eintragende

    1) die ART hat überhaupt nichts mit der heutigen Teilchenphysik zu tun, um damit auch nicht mit dem Compton Effekt. Denn sie ist keine Quantentheorie.
    2) Bitte vergesst den Welle-Teilchen Dualismus. Alle fundamentalen Objekte der Teilchenphysik sind Quantenobjekte und einheitlich als solche mit der Quantenfeldtheorie beschreibbar. Auch das Photon ist wie alle anderen ein Quantenobjekt und daher weder Welle noch klassisches Teilchen mit einem Radius. Genausowenig wie das Elektron. Und natürlich haben daher auch Neutrinos und Quarks keinen Radius. Das sind alles Begriffe aus unserer makroskopischen Welt, die bei Quanten keine Bedeutung haben. Es ist sinnlos über solche Begriffe bei Quantenobjekten zu reden.
    3) Die Energie- und Impulsbilanz beim Comptoneffekt ist als elastischer Stoß eines Photons (nicht einer Welle) mit einem Elektron beschreibbar. Allerdings ist das entstehende Photon ein anderes als das einfallende. Das einfallende Photon wird vom Elektron absorbiert, das entstehende vom Elektron emittiert. Wer beim Compton Effekt Energie an wen abgibt, hängt vom Beobachter ab:
    Ein Beobachter im Schwerpunktsystem sieht keinerlei Energieübertrag: Photon und Elektron laufen mit derselben Energie die sie vorher hatten wieder in entgegengesetzter Richtung auseinander.
    Ein Beobachter der sich im Ruhsystem des Elektrons vor dem Stoß befindet, sieht dass das Photon Energie an das Elektron abgibt, also danach ein Photon mit kleinerer Energie wegfliegt. (nur das liest man meist in Schulbüchern, das ist aber ein Sonderfall für einen speziellen Beobachter)
    Ein Beaobachter in einem System, in dem das Elektron vor dem Stoß eine großere Energie bzw größeren Impuls als das Photon hat sieht, dass das Elektron Energie abgibt und nach dem Stoß ein Photon höherer Energie wegfliegt. Dies wird fälschlicherweise oft "inverser Comptoneffekt" genannt, ist aber genau derselbe Effekt, nur von einem anderen Beobachter aus gesehen.

    ich hoffe, diese Antworten helfen weiter?

    Viele grüße, Michael Kobel
  • MichaelKobel wrote:

    Liebe letzte Eintragende

    1) die ART hat überhaupt nichts mit der heutigen Teilchenphysik zu tun, um damit auch nicht mit dem Compton Effekt. Denn sie ist keine Quantentheorie.
    2) Bitte vergesst den Welle-Teilchen Dualismus. Alle fundamentalen Objekte der Teilchenphysik sind Quantenobjekte und einheitlich als solche mit der Quantenfeldtheorie beschreibbar. Auch das Photon ist wie alle anderen ein Quantenobjekt und daher weder Welle noch klassisches Teilchen mit einem Radius. Genausowenig wie das Elektron. Und natürlich haben daher auch Neutrinos und Quarks keinen Radius. Das sind alles Begriffe aus unserer makroskopischen Welt, die bei Quanten keine Bedeutung haben. Es ist sinnlos über solche Begriffe bei Quantenobjekten zu reden.
    3) Die Energie- und Impulsbilanz beim Comptoneffekt ist als elastischer Stoß eines Photons (nicht einer Welle) mit einem Elektron beschreibbar. Allerdings ist das entstehende Photon ein anderes als das einfallende. Das einfallende Photon wird vom Elektron absorbiert, das entstehende vom Elektron emittiert. Wer beim Compton Effekt Energie an wen abgibt, hängt vom Beobachter ab:
    Ein Beobachter im Schwerpunktsystem sieht keinerlei Energieübertrag: Photon und Elektron laufen mit derselben Energie die sie vorher hatten wieder in entgegengesetzter Richtung auseinander.
    Ein Beobachter der sich im Ruhsystem des Elektrons vor dem Stoß befindet, sieht dass das Photon Energie an das Elektron abgibt, also danach ein Photon mit kleinerer Energie wegfliegt. (nur das liest man meist in Schulbüchern, das ist aber ein Sonderfall für einen speziellen Beobachter)
    Ein Beaobachter in einem System, in dem das Elektron vor dem Stoß eine großere Energie bzw größeren Impuls als das Photon hat sieht, dass das Elektron Energie abgibt und nach dem Stoß ein Photon höherer Energie wegfliegt. Dies wird fälschlicherweise oft "inverser Comptoneffekt" genannt, ist aber genau derselbe Effekt, nur von einem anderen Beobachter aus gesehen.

    ich hoffe, diese Antworten helfen weiter?

    Viele grüße, Michael Kobel


    Sehr geehrter Herr Kobel,

    1) In der Tat habe ich mich auch unmittelbar gefragt, wie Kollege "gr335817" darauf kommt, den Compton-Effekt mit der ART zusammenzubringen. Vermutlich bezieht er sich dabei auf Einsteins berühmten Nachweis der Krümmung von Lichtstrahlen im Gravitationsfeld der Sonne bei der Sonnenfinsternis von 1919. Offensichtlich wählt ein Lichtstrahl bei seinem Eintritt in das Gravitationsfeld eines - allgemein gesagt - Masseobjekts den Weg des geringsten Widerstandes, und das ist offenbar der Weg längs derjenigen Äquipotentiallinie des Gravitationsfeldes, an der der Lichtstrahl dort eingedrungen ist. Dieses Phänomen wird wohl auch als "Lichtbeugung" bezeichnet.
    Eine gewisse Ähnlichkeit mit dem Compton-Effekt drängt sich hier durchaus auf, nur, dass es sich bei dem Compton-Effekt erstens nicht um Licht handelt, sondern vielmehr um höherfrequente und damit höherenergetische Röntgenstrahlung, die einstrahlt. Zweitens handelt es sich bei dem Masseobjekt, welches bestrahlt wird, nicht um ein derart massereiches Objekt wie die Sonne, sondern um ein mikroskopisches Elementarteilchen, ein Elektron.
    Beiden Versuchen ist hier gemeinsam, dass hier elektromagnetische Strahlung auf jeweils ein elektromagnetisches Gravitationsfeld eines Masseobjektes trifft. Der Unterschied zwischen beiden Versuchen ist der, dass bei "Licht auf Sonne" lediglich der Lichtstrahl abgelenkt wird, während bei "Röntgenstrahl auf Elektron" mehrere Dinge passieren: Zum Einen wird ein Röntgenstrahl unter einem bestimmten Winkel abgestrahlt, zum Zweiten besitzt dieser (immer noch?) Röntgenstrahl mit einer größeren Wellenlänge bzw. kleineren Frequenz abgestrahlt, zum Dritten wird das beteiligte Elektron dabei fortgeschleudert.
    Beim Compton-Effekt scheint daher die Gravitation des Masseobjektes keine so große Rolle zu spielen, da die Gravitation zum Einen wesentlich kleiner ist, als diejenige der Sonne und zweitens entfernt sich das Masseobjekt und damit sein Gravitationsfeld vom Eintrittsort.
    Es gibt noch einen Unterschied: Im Fall der Sonne trifft die Strahlung nicht auf die Oberfläche des Masseobjekts, während beim Compton-Effekt schon. Der Einstrahlungswinkel auf die Oberfläche der Sonne ist recht spitz (flache Einstrahlung), während im anderen Fall die Einstrahlung in einem etwa rechten Winkel zur Teilchenoberfläche erfolgt.
    Bei dem Compton-Effekt wird durch die einfallende Strahlungsenergie das Elektron stark beschleunigt. Dabei geht ein Teil der ursprünglichen Strahlungsenergie in die Bewegungsenergie des Elektrons über, der andere Teil ist die restliche Strahlungsenergie, die das Elektron wie bei einem Quantensprung abstrahlt. Auch bei einem "natürlichen" Quantensprung z.B. zwischen zwei Elektronenbahnen innerhalb eines Wasserstoffatoms erfährt das Elementarteilchen eine extrem große Beschleunigung.
    2) Hier verweise ich auf meine früheren Einträge, ich möchte mich ungern wiederholen. Der Welle-Teilchen-Dualismus hat im Falle von Materie durchaus seine Berechtigung, jedoch auch nur und ausschließlich dort. Auch, wenn ich mich wiederhole und Sie, sehr geehrter Herr Kobel, damit nicht einverstanden sind, Licht bzw. Elektromagnetische Strahlung ergibt sich als Lösung der homogenen Helmholtzgleichung. Die homogene Helmholtzgleichung zeichnet sich gegenüber der inhomogenen Helmholtzgleichung dadurch aus, dass hier die Raumladungsdichte rho_0=0 ist, während diese im inhomogenen Fall einen endlichen Wert ungleich 0 besitzt.
    Löst man die homogene Helmholtzgleichung bekanntlich mit der sogenannten Separationsmethode, also durch Trennung der Veränderlichen, so bekommt man drei eigenständige Differentialgleichungen: Einmal die sphärische Besselsche DGL für den radialen Anteil, die Legendresche DGL für den Polarwinkel-Anteil und die Wellen-DGl für den Azimutalanteil. Hier verfährt man genauso, wie bei der Lösung der inhomogenen Helmholtzgleichung: Man berechnet zunächst die Potentialfunktion, dann die Vektorpotentialfunktion. Bei der Vektorpotentialfunktion stellt man fest, dass diese nur einen Radialanteil besitzt, wir erinnern uns: Beim Teilchen, also bei der Lösung der inhomogenen Helmholtzgleichung besaß die Vektorpotentialfunktion lediglich eine "Phi" - eine Azimutalkomponente.
    Das also ist der Mechanismus, wie "Masse" in unser Universum kommt: Nicht durch ein komisches "Higgs"-Teilchen, was es überhaupt nicht gibt, sondern durch die Form des elektromagnetischen Feldes, aus dem ein Teilchen gegenüber Strahlung besteht: Die Strahlung breitet sich radial vom Zentrum nach außen aus, während es sich beim Teilchen um ein Wirbelfeld handelt, das ständig im Kreis rotiert (Spin!) und somit ständig senkrecht zu einer eventuellen Ausbreitungsrichtung -geschwindigkeit des Teilchens läuft. Diese Eigendrehung (Spin) hindert das Teilchen daran, sich - ebenso wie die radiale Strahlung - mit Lichtgeschwindigkeit zu bewegen, das ist der Grund für den berühmten Faktor (eins durch Wurzel ( 1 minus v^2/c^2)) in der Energieformel der Speziellen Relativitätstheorie.
    Offenbar ist dieser "Wirbel" des elektromagnetischen Feldes auch für das Vorhandensein von Raumladungsdichte (inhomogener Anteil der Helmholtzgleichung) verantwortlich, da für den Raum, in dem sich die elektromagnetische Strahlung (Licht) ausbreitet, gilt, dass hier die Raumladungsdichte gleich Null ist. Licht hat demnach keine Masse, man kann höchstens von "Lichtquanten" sprechen, da der radiale Anteil der Potentialfunktion - und auch der Anteil des Polarwinkels - beim Lösen der Besselschen und Legendreschen DGLn die ganze Zahl "l" enthält, die man wohl als "Quantenzahl" bezeichnen kann. Wir lernen also: Die Quantenzahl kommt durch die Natur des Lichts ins Spiel, und nicht durch irgendwelche "verbotenen" Bahnen innerhalb des Atoms (Wasserstoffatom bei Bohr). Das Gravitationsfeld des Atomkerns (ein einziges Proton im Falle des Wasserstoffatoms) ist kontinuierlich, d.h., es "erlaubt" grundsätzlich jede Bahn - lediglich an den Polen des Elementarteilchens - hier: des Protons ist das Gravitationsfeld unendlich, d.h. singulär!
    Auch das Bohr'sche Atommodell entpuppt sich beim genauen Ausrechnen als ein netter Versuch, man könnte es auch als "not even wrong" bezeichnen.
    Wir halten also fest: "Welle-Teilchen-Dualismus" beim Teilchen ja, aber bitte nicht! die de Broglie'schen "Materiewellen" und schon gar nicht die Schrödingerschen "Wahrscheinlichkeitswellen Psi", sondern die Helmholtzschen elektromagnetischen Kugelwellen, die aus demselben "Material" sind, wie die ebenfalls Helmholtzschen Strahlungswellen, die sich aus den Maxwellschen Gleichungen für harmonische Vorgänge (schnellveränderliche Felder) ergeben.
    Es gibt also keine Lichtteilchen oder Photonen! Für dieses falsche Postulat gehört Einstein eigentlich posthum noch der Nobelpreis entzogen!
    Zu Einsteins Ehrenrettung muss man allerdings auch noch dazusagen, dass in seinem Manuscript "Über einen die Erzeugung und Verwandlung des Lichtes betreffenden heuristischen Gesichtspunkt" nirgendwo dem Lichtquant eine Masse zugewiesen wird!
    Das "Photon" sollte im Standardmodell der Elementarteilchenphysik mal ganz, ganz schnell verschwinden.
    Und nocheinmal: Radius eines Teilchens ist kein Begriff aus unserer makroskopischen Welt, sondern ist zwingend auch für Elementarteilchen nötig.
    Sehr geehrter Herr Kobel, Sie kennen die Masseformel nicht, nicht wahr? Die kennt man auch nur, wenn man die inhomogene Helmholtzgleichung des Elementarteilchens löst.
    Es kommt mir hier so vor, als ob ich ständig einem Auerochsen ins Horn petze: Meine Ausführungen haben exakt die gleiche Wirkung, nämlich null und gar nix!
    Es ist wirklich zum Verzweifeln!
  • Lieber Herr Böttgen,

    Nun kommt wirklich meine allerletzte Antwort auf Ihre leider ziemlich uneinsichtigen Einlassungen:

    Der von ihnen zitierten Radius des Elektrons, den "klassischen Elektronradius" ist in der Tat vor ca 80-100 jahren - auch von berühmten Physikern - diskutiert worden. Wie im zugehörigen Wikipedia Artikel "Klassischer Radius und Punktförmigkeit" ausgeführt wird, hat man aber inzwischen, nach der erfolgreichen Einführung der Quantenfeldtheorie erkannt, dass dieser Radius keinerlei physikalische Bedeutung hat, auch wenn man dieselbe Kombination von Naturkonstanten - aus komplett anderen Gründen, nämlich über die Berechnung von Feynmandigrammen für *punktförmige* Elektronen - in bestimmten Wirkungsquerschnitten als Faktor erhält.

    Dieser Radius ist ein Bild der *klassichen* Elektrodynamik, und daher ist es natürlich, dass Sie ihn erhalten, wenn sie die *klassiche* inhomogene Helmholtzgleichung lösen. Glückwunsch, Sie haben sich nicht verrechnet, und haben das nachvollzogen, was Physiker vor 80-100 Jahren überlegten! Diesen Glückwunsch meine ich durchaus Ernst: In der *klassischen* Elektrodynamik sind Sie offensichtlich ganz gut zu Hause.

    Inzwischen sind wir aber ein Jahrhundert weiter, und haben die Quantenfeldtheorie (QFT) des Standardmodells, die faszinierendste unfassendste und eleganteste Theorie, die die Intelligenz der Menschheit je über die Wechselwirkungen und die Teilchen im Universum hervorgebracht hat. Diese haben Sie natürlich in Ihrer Ausbildung nicht gelernt, und können daher leider gar nicht meinen Erklärungen folgen. Klassische Edynamik heute noch auf Wechselwirkungen und Teilchen anwenden zu wollen, ist genauso, wie das Periodensystem der Chemie wieder durch "Feuer, Erde, Wasser, Luft" ersetzen zu wollen: damit fallen Sie in die (durchaus historisch interessante) Steinzeit der Teilchenphysik zurück, sind aber hier im Forum fehl am Platz. Ergo: Bitte erst einmal einige Jahre QFT lernen!

    Ein klarer Hinweis zu Vorsicht: Weitere offensichtlich uneinsichtige Beiträge in diesem oder anderen Threads mit ähnlichen Inhalten werden ab sofort von den Forumsadministratoren gelöscht und gleichzeitig mit Verwarnungen belegt. Werden die Verwarnungen missachtet, wird auch der Benutzerzugang gesperrt.

    Dies war mein letzter Beitrag zu dem Thema. Dieser Thread wird hiermit
    geschlossen, denn es ist alles gesagt. Ich hoffe, Sie sind mit der versöhnlichen sachlichen letzten Antwort
    als Abschluss zufrieden und der "Hinweis zur Vorsicht" oben muss nicht umgesetzt werden, denn das fände ich schade.

    Viele Grüße
    MIchael Kobel