Gilt Paulis Auschliessungsprinzip auch für Protonen u.Neutronen ??

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    • Gilt Paulis Auschliessungsprinzip auch für Protonen u.Neutronen ??

      Hallo,

      ich habe gerade gelernt,das Baryonen,also Hadronen,die aus 3 Quarks bestehen zu den Fermionen zählen.

      Nun gilt ja Paulis Ausschliessungsprinzip, ja für diese Fermionen.

      Bei den Quarks kommt dieses Ausschliessungsprinziep in sofern zum Zuge,dass sich eben nur unterschiedliche Quarks zu Baryonen zusammenschliessen .

      Zwei Fragen dazu:

      1.Gilt das Ausschliessungsprinzip auch für Neuztonen und Protonen,die ja die Atomkerne Bilden oder nur für die Quarks?

      2. Was ist mit den Mesonen? Mesonen sind zwar auch Hadronen,aber eben Bosonen und keine Fermionen.Gilt nun für die 2 Quarks,die eben ein Meson bilden das Ausschliessungsprinzip von Pauli nicht ??
    • Hallo,

      Das ist alles sehr gut überlegt. Hier kleine Anmerkungen und Antworten

      volker123 wrote:

      Bei den Quarks kommt dieses Ausschliessungsprinzip in sofern zum Zuge,dass sich eben nur unterschiedliche Quarks zu Baryonen zusammenschliessen .
      Hier heisst "unterschiedlich", dass sie sich in mindestens einer Eigenschaft unterscheiden müssen. Das kann zum Beispiel die Spinrichtung sein, die positiv oder negativ sein kann, es kann aber auch die starke Farbladung sein. So können sich 3 identische Quarks (uuu,ddd,sss) mit gleicher Spinrichtung (d.h. Gesamtspin wird S=3/2) deshalb zu einem Baryon zusammenschließen, weil jedes eine unterschiedliche starke Ladung (rot, blau, grün) trägt. Das passiert zum Beispiel für das Omega Minus Baryon, das aus 3 s-Quarks besteht.

      volker123 wrote:

      1.Gilt das Ausschliessungsprinzip auch für Neutronen und Protonen,die ja die Atomkerne bilden oder nur für die Quarks?
      Da Neutronen und Protonen auch Fermionen sind, gilt es hier genauso: In einem Energiezustand im Kern dürfen nur je 2 Protonen und nur je 2 Neutronen sein, die sich durch ihre Spinrichtung (positiv oder negativ) unterscheiden.

      volker123 wrote:

      2. Was ist mit den Mesonen? Mesonen sind zwar auch Hadronen,aber eben Bosonen und keine Fermionen.Gilt nun für die 2 Quarks,die eben ein Meson bilden das Ausschliessungsprinzip von Pauli nicht ??
      Nein, denn in einem Meson sind immer ein Quark und ein Antiquark, also unterschiedliche Teilchen. Das also hat nichts damit zu tun, dass das Meson ein Boson ist, sondern dass in einem Meson nie zwei identische Quarks sein können. Mesonen müssen selbst das Ausschließungsprinzip als Bosonen nicht beachten, wie alle Bosonen können sie bei niedrigen Temperaturen in einem gemeinsamen Zustand "kondensieren", das nennt man "Bose-Einstein-Kondensat", das man mit Atomen oder mit Licht herstellen kann. Auch mit Mesonen (Pionen) hat man schon Anzeichen dafür beobachtet.

      (Ich habe absichtlich auch ein paar weiterführende Hinweise in die Antwort eingefügt. Falls es dazu Fragen gibt: immer gerne!)

      neugierige Grüße
      Michael Kobel[/quote]