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Bakhtosh

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  1. Inflationäres Universum Nach dem Standardmodell der Kosmologie wurde die Planck-Ära gefolgt von einer Epoche, in der das Universum sehr schnell exponentiell expandierte. Während dieser sogenannten Inflation dehnte sich das Universum innerhalb von 10 hoch−33 s bis 10 hoch −30 s um einen Faktor zwischen 10 hoch 30 und 10 hoch 50 aus. Diese überlichtschnelle Ausdehnung des Universums steht nicht im Widerspruch zur Relativitätstheorie, da diese nur eine überlichtschnelle Bewegung im Raum, nicht jedoch eine überlichtschnelle Ausdehnung des Raumes selbst verbietet. Die Annahme einer derartigen inflationären Expansion erscheint einerseits willkürlich, andererseits löst sie elegant mehrere größere kosmologische Probleme: Das heute sichtbare Universum enthält überall im Wesentlichen ähnliche Strukturen. Andererseits besteht es aus Gebieten, die bei einer Standard-Expansion erst sehr spät kausal miteinander in Wechselwirkung treten konnten, da sie sich unmittelbar nach dem Urknall zunächst mit Überlichtgeschwindigkeit voneinander entfernt haben. Die beobachtete Homogenität des Universums und der kosmischen Hintergrundstrahlung wird daher als Horizontproblem bezeichnet und ist im Rahmen einer Standard-Expansion nicht erklärbar. Bei Existenz einer inflationären Expansion dagegen hätten alle Bereiche des heute sichtbaren Universums vor dieser Inflation bereits vorübergehend in Wechselwirkung gestanden. Der Bereich des heute sichtbaren Universums weist keine messbare Raumkrümmung auf. Im Rahmen einer Standard-Expansion wäre dazu unmittelbar nach dem Urknall eine extrem exakte Abstimmung von Materiedichte und kinetischer Energie erforderlich gewesen, für die es keine Erklärung gibt. Für den Fall einer inflationären Expansion dagegen wäre die beobachtete Flachheit des Raumes lediglich eine Folge seiner ungeheuren Ausdehnung, da das heute sichtbare Universum nur einen winzigen Ausschnitt repräsentieren würde. Die Inflations-Hypothese erklärt darüber hinaus die Dichtefluktuationen, aus denen die Galaxien und Galaxienhaufen hervorgegangen sind, als Folge von Quantenfluktuationen des Inflatonfeldes. Die extreme Expansion vergrößerte diese Fluktuationen auf entsprechend makroskopische Größe, was eine Standard-Expansion nicht in ausreichendem Maße hätte leisten können. Nach gewissen Theorien sollten beim Urknall auch magnetische Monopole entstanden sein, die sich jedoch bis heute einem experimentellen Nachweis entzogen haben. Während einer inflationären Expansion hätte die Teilchenzahldichte dieser Monopole jedoch dermaßen abgenommen, dass die Wahrscheinlichkeit, im Bereich des heute sichtbaren Universums einzelne zu finden, äußerst gering wäre – in Übereinstimmung mit der experimentellen Datenlage. Der Bereich, der dem heute beobachtbaren Universum entspricht, hätte dabei der Theorie zufolge von einem Durchmesser, der den eines Protons weit unterschreitet, auf etwa 10 cm expandieren müssen. Die genauen Details der Inflation sind unbekannt, allerdings wurde die Theorie selbst durch die Messung der Temperaturschwankungen der kosmischen Hintergrundstrahlung durch den WMAP-Satelliten bestätigt. Mittels der Messergebnisse des Planck-Weltraumteleskops könnte es möglich werden, genauere Erkenntnisse über die Inflationsepoche zu gewinnen. Big Bang Cosmology: Looking Back To The Dawn Of Time Als kosmologische Inflation wird eine Phase extrem rascher Expansion des Universums bezeichnet, von der man annimmt, dass sie unmittelbar nach dem Urknall stattgefunden hat. The Baby Universe Es gibt eine Vielzahl von Modellen zur Beschreibung der Inflation. Am verbreitetsten sind Modelle mit einem oder mehreren Skalarfeldern, die als Inflatonfelder bezeichnet werden, als Ursache der schnellen Expansion. Noch unklarer ist die Ursache für das Ende der Inflation. Eine mögliche Erklärung hierfür bieten Slow-Roll-Modelle, in denen das Inflatonfeld ein energetisches Minimum erreicht und die Inflation damit endet, und GUT-Modelle, in denen das Ende der Inflation durch einen Zerfall des Inflatonfeldes erklärt wird, der durch Brechung der GUT-Symmetrie aufgrund der Abkühlung des Universums ausgelöst wird. Eine weitere nicht abschließend gelöste Frage besteht darin, dass das Universum sich durch die enorme Expansion auf weit unter 1 K abkühlen müsste, was dazu führen würde, dass alle endothermen Teilchenreaktionen zum Erliegen kämen. Da dies zu Vorhersagen führen würde, die mit den Beobachtungen nicht übereinstimmen, wird am Ende der Inflationsphase ein „Reheating“ genannter Prozess angenommen, der die Temperatur des Universums enorm erhöht. Die verbreitetste Theorie besagt, dass die Brechung der GUT-Symmetrie und der damit verbundene Teilchenzerfall diese großen Energien liefert. Eine Inflationsphase kann mehrere kosmologische Beobachtungen erklären, für die man andernfalls kaum eine Erklärung findet, nämlich die globale Homogenität des Kosmos (Horizontproblem), Homogenität - bezeichnet die Gleichheit einer Eigenschaft über die gesamte Ausdehnung eines Systems, bzw. die Gleichartigkeit von Objekten, Erscheinungen, Elementen eines Systems. die großräumigen Strukturen im Kosmos wie Galaxien und Galaxienhaufen, die geringe Krümmung des Raumes (Flachheitsproblem),die Tatsache, dass keine magnetischen Monopole beobachtet werden. Unter magnetischen Monopolen versteht man in der Physik hypothetische Teilchen, die eine magnetische Ladung tragen, also nur entweder einen magnetischen Nord- oder Südpol darstellen. Sie wären somit, analog zu elektrischen Ladungen das bereits erwähnte Spektrum der Temperaturschwankungen der kosmischen Hintergrundstrahlung. Die kosmische Evolution - Zeitreise durch das Universum vom Urknall bis zum Menschen Also langsam müssete der eine oder andere sein Hirn wegen Überhitzung abgeben Wer nicht mitkommt bitte fragen.... aber ich denke... wer den Thread ein wenig mitverfolgt hat müsste eigentlich mitkommen was hier so abgeht MFG Bak
  2. Planck-Ära und Beginn der GUT-Ära Das Universum begann mit einem Zustand, bei dessen Beschreibung die bekannten physikalischen Gesetze versagen. Urknall http://www.gaertner-servatius.de/images/sinnfrage/kapitel-2/UrknallExpansion.gif Insbesondere muss man davon ausgehen, dass die Zeit selbst „vor“ der sogenannten Planck-Zeit (etwa 5,4·10 hoch 44 s, der Einfachheit halber wird meist 10 hoch 43 s angegeben) noch nicht ihre Eigenschaften als Kontinuum besaß, so dass Aussagen über einen „Zeitraum“ zwischen einem Zeitpunkt Null und 10 hoch 43 s physikalisch bedeutungslos sind In der Physik ist eine Größe dann kontinuierlich, wenn mit jedem möglichen Wert auch alle Werte in einer genügend kleinen Umgebung möglich sind. Solch eine Wertemenge heißt Kontinuum. Im Gegensatz dazu ist ein Wert diskret, wenn außer ihm kein weiterer Wert aus einer genügend kleinen Umgebung möglich ist. In diesem Sinn hatte die Planck-Ära keine Dauer. Entsprechendes gilt für den Raum. Für Räume mit einer Längenausdehnung von Null bis zur Planck-Länge (1,6·10 hoch −35 m, der Einfachheit halber wird meist 10 hoch −35 m angegeben) verliert der Raum seine Eigenschaft als Kontinuum. Die Entdeckung, dass die Lichtgeschwindigkeit für alle Beobachter gleich ist, erforderte eine Modifikation des Raumbegriffes. Albert Einstein leistete in seiner Speziellen Relativitätstheorie die Vorarbeit, so dass Hermann Minkowski Raum und Zeit zu einem gemeinsamen Gebilde, der Raumzeit zusammenfassen konnte. Damit ist der Raum nicht mehr absolut, sondern vom Beobachter (genauer: dem Inertialsystem) abhängig. Dies äußert sich zum Beispiel in der Lorentzkontraktion, der zufolge relativ zueinander bewegte Beobachter für dasselbe Objekt eine unterschiedliche Länge messen. In der Speziellen Relativitätstheorie ist der Raum zwar vom Beobachter abhängig, nicht jedoch von den physikalischen Vorgängen in ihm. Er ist immer noch für jeden Beobachter euklidisch ( ja das wird lustig zu erklären sein ). Das ändert sich in der Allgemeinen Relativitätstheorie. In dieser wird die Gravitation durch die Krümmung der Raumzeit beschrieben, welche auch eine Krümmung des Raumes bedeutet. Die Geometrie der Raumzeit hängt vom Energie-Impuls-Tensor, also von den im Raum vorhandenen Teilchen und Feldern ab. Der Raum ist daher nur noch lokal euklidisch. Euklidischer Raum Zunächst bezeichnet der Begriff euklidischer Raum den „Raum unserer Anschauung“ wie er in Euklids Elementen durch Axiome und Postulate beschrieben wird (vgl. euklidische Geometrie). Bis ins 19. Jahrhundert wurde davon ausgegangen, dass dadurch der uns umgebende physikalische Raum beschrieben wird. Der Zusatz „euklidisch“ wurde nötig, nachdem in der Mathematik allgemeinere Raumkonzepte (z. B. hyperbolischer Raum, riemannsche Mannigfaltigkeiten) entwickelt wurden und es sich im Rahmen der speziellen und allgemeinen Relativitätstheorie zeigte, dass zur Beschreibung des Raums in der Physik andere Raumbegriffe benötigt werden (Minkowski-Raum, Lorentz-Mannigfaltigkeit). Im Laufe der Zeit wurde Euklids Geometrie auf verschiedene Arten präzisiert und verallgemeinert: axiomatisch durch Hilbert (siehe Hilberts Axiomensystem der euklidischen Geometrie) Ein Axiom ist ein nicht deduktiv abgeleiteter Grundsatz einer Theorie als euklidischer Vektorraum (einem Vektorraum mit Skalarprodukt) Ein Vektorraum oder linearer Raum ist eine algebraische Struktur, die in fast allen Zweigen der Mathematik verwendet wird. Eingehend betrachtet werden Vektorräume in der Linearen Algebra. Die Elemente eines Vektorraums heißen Vektoren. als euklidischer Punktraum (einem affinem Raum, der über einem euklidischen Vektorraum modelliert ist) Der affine Raum (gelegentlich auch lineare Mannigfaltigkeit genannt) nimmt im systematischen Aufbau der Geometrie eine Mittelstellung zwischen Euklidischem Raum und Projektivem Raum ein. als Koordinatenraum mit dem Standardskalarprodukt Das Skalarprodukt (auch inneres Produkt, selten Punktprodukt) ist eine mathematische Verknüpfung zwischen Vektoren und ist Gegenstand der analytischen Geometrie und der linearen Algebra Wenn vom euklidischen Raum die Rede ist, dann kann jede von diesen gemeint sein oder auch eine höherdimensionale Verallgemeinerung. Den zweidimensionalen euklidischen Raum nennt man auch euklidische Ebene. In diesem zweidimensionalen Fall wird der Begriff in der synthetischen Geometrie etwas allgemeiner gefasst: Euklidische Ebenen können dort als affine Ebenen über einer allgemeineren Klasse von Körpern, den euklidischen Körpern definiert werden. Vom affinen Raum unterscheidet sich der euklidische dadurch, dass man Längen und Winkel messen kann und demzufolge die Abbildungen auszeichnet, die Längen und Winkel erhalten. Diese nennt man traditionell Kongruenzabbildungen, andere Bezeichnungen sind Bewegungen und Isometrien. Daher sind Aussagen über die räumliche Ausdehnung für Räume mit Längenausdehnungen von Null bis 10 hoch −35 m sinnlos. In diesem Sinn kann für die Dauer der Planck-Ära keine exakte Angabe zum Volumen des Universums gemacht werden. Für eine Beschreibung des Universums in der Planck-Ära ist eine Theorie der Quantengravitation nötig, die derzeit noch nicht existiert. Erst nach dem Ende der Planck-Ära wird das Universum der physikalischen Beschreibung nach derzeitigem Kenntnisstand zugänglich. Aus sehr elementaren Überlegungen folgt, dass zu diesem Zeitpunkt die Massendichte etwa 10 hoch 94 g/cm3 und die der relativistischen Energiedichte - gemäß Stefan-Boltzmann-Gesetz - entsprechende Temperatur etwa 10 hoch 32 K betragen haben muss. Nach der Hypothese, dass eine einheitliche Feldtheorie existiere, waren unter diesen Bedingungen alle vier bekannten Grundkräfte der Natur, Urknall-genauer http://www.welt.de/multimedia/archive/01526/urknall_grafik_DW__1526725z.jpg die Starke Wechselwirkung, die Schwache Wechselwirkung, die Elektromagnetische Wechselwirkung und die Gravitation hatten wir ja schon ........ in einer einzigen Urkraft vereint. Mit dem Beginn der Expansion und damit dem Ende der Planck-Ära spaltete sich die Gravitation als eigenständige Kraft ab. Die drei restlichen Wechselwirkungen bildeten dem Standardmodell zufolge die hypothetische GUT-Kraft (Grand Unified Theory). Die Natur der meisten Teilchen, die in der GUT-Ära existierten, ist unbekannt, da bisher keine allgemein anerkannte GUT existiert, die experimentell bestätigt ist. Weitere Abspaltungen ereigneten sich später noch zweimal und in Zusammenhang mit so genannten Symmetriebrechungen. Als Symmetriebrechung wird in der Physik die Verletzung einer Symmetrie (Invarianz) und speziell der Übergang von einer Phase oder einem Zustand höherer Symmetrie in eine Phase oder einen Zustand geringerer Symmetrie bezeichnet. Man nimmt an, dass die heute beobachtete Asymmetrie zwischen Materie und Antimaterie ihren Ursprung in der GUT-Ära hat. Dazu ist Voraussetzung, dass die GUT-Kraft die CP-Symmetrie verletzt. Unter CP-Verletzung versteht man die Verletzung der CP-Invarianz. Letztere besagt, dass sich die physikalischen Zusammenhänge und Gesetzmäßigkeiten in einem System nicht ändern, wenn gleichzeitig alle Teilchen durch ihre Antiteilchen ersetzt und alle Raumkoordinaten gespiegelt werden Durch das Ausfrieren von Reaktionen, die die Baryonenzahl nicht erhalten, kann dann zu Ende der GUT-Ära ein kleiner Überschuss von Materie im Vergleich zu Antimaterie entstehen, der nach der Materie-Antimaterie-Zerstrahlung die heutige, fast vollständig aus Materie bestehende Welt bildet (vergleiche dazu auch Baryogenese und Leptogenese). First Second Of The Universe Was ist der Urknall? Teil 1 http://www.youtube.com/watch?v=NMQ9C...eature=related Teil 2 Wie ihr seht, steckt in einem kleinen Teil von Wiki unheimlich viel Nebenwissen. Ich hoffe ihr kommt noch mit @ Willthor Vielen Dank für den Link MFG Bak
  3. So nun mal etwas genauer...... Urknall ... der Name ist schon recht verwirrend. Es gab keinen Knall, Bäng oder Plop. Keinen Lichtblitz oder sonstige Art von Explosion. Der Urknall bezeichnet keine Explosion in einem bestehenden Raum, sondern die gemeinsame Entstehung von Materie, Raum und Zeit aus einer ursprünglichen Singularität ( damit ist nicht ein schwarzes Loch gemeint ). Da keine konsistente Theorie der Quantengravitation existiert, gibt es in der heutigen Physik keine allgemein akzeptierte Theorie zum Zustand des Universums zu sehr frühen Zeiten, als seine Dichte der Planck-Dichte entsprach. Daher ist der Begriff „Urknall“ die Bezeichnung eines formalen Punktes, der durch naive Extrapolation erreicht wird. Cosmology 101: Big Bang Damit haben wir es zu tun Der Urknall soll den Anfangpnkt der Entstehung von Materie und Raumzeit darstellen. Da physikalische Theorien aber die Existenz von Raum, Zeit und Materie voraussetzen, lässt sich der eigentliche Urknall mit ihnen nicht beschreiben. Die Raumzeit oder das Raum-Zeit-Kontinuum bezeichnet in der Relativitätstheorie die Vereinigung von Raum und Zeit in einer einheitlichen vierdimensionalen Struktur, in welcher die räumlichen und zeitlichen Koordinaten bei Transformationen in andere Bezugssysteme miteinander vermischt werden können Nach dem Urknall soll in Phasen die heutige physikalische Welt entstanden sein. Bestandteil der Theorie ist auch eine dauerhafte Ausdehnung des Universums. Diese von Astronomen beobachtete Expansion des Universums hat überhaupt erst zur Theorie des Urknalls geführt: Die beobachtete Auseinanderbewegung der Galaxien ergibt zurückgerechnet einen Zeitpunkt, an dem diese auf ein enges Raumgebiet konzentriert waren. Zum Zeitpunkt des Urknalls ist die Energiedichte formal unendlich, so dass dieser Punkt und eine Zeitspanne von einer Planckzeit danach nicht im Rahmen der existierenden Theorien beschrieben werden kann. Neben der Expansion kann die Theorie auch das Spektrum der Hintergrundstrahlung des Universums erklären, ebenso die Häufigkeitsverteilung der chemischen Elemente im Weltraum (insbesondere Wasserstoff, Deuterium und die Isotope des Helium), sowie das Fehlen von Sternen, die älter als etwa 13 Milliarden Jahre alt sind: Mit astronomischen Beobachtungen hat man das Alter des Universums – und somit den formalen Zeitpunkt des Urknalls – auf 13,7 Milliarden Jahre eingeschätzt Frühgeschichte des Universums Entwicklungsstadien des Universums Da die bekannten physikalischen Theorien unter den Bedingungen, die zum Zeitpunkt des Urknalls herrschten, nicht gültig sind, gibt es für den Urknall selbst bislang keine akzeptierte Theorie. Verschiedene Zeiträume nach dem Urknall werden als eigenständige Perioden oder Epochen des Universums beschrieben. Wendet man die bekannten physikalischen Gesetze auf die Situation unmittelbar nach dem Urknall an, so ergibt sich, dass der Kosmos in den ersten Sekundenbruchteilen der Expansion mehrere verschiedene extrem kurze Phasen durchlaufen haben muss. Aufgrund der geringen Abstände und der hohen Geschwindigkeiten der beteiligten Teilchen können sie jedoch durchaus ebenso ereignisreich wie spätere Phasen gewesen sein. Die hohe Temperatur hatte zur Folge, dass sich ständig verschiedene Teilchensorten ineinander umwandelten. Bei ausreichend hoher Temperatur verlaufen diese Umwandlungsreaktionen gleich häufig in beiden Richtungen ab, so dass sich thermisches Gleichgewicht einstellt. Durch die Expansion des Universums nimmt die Temperatur mit der Zeit ab; dies führt dazu, dass verschiedene Reaktionen „ausfrieren“, wenn die Temperatur einen gewissen, für jede Reaktion charakteristischen Schwellenwert unterschreitet. Dies bedeutet, dass die Reaktion nur noch in einer, nämlich der (nach chemischem Sprachgebrauch) „exothermen“ Richtung abläuft, während für die endotherme Rückreaktion die nötige Energie fehlt. Dadurch kommt es nach und nach zum Aussterben vieler höherenergetischer Teilchensorten. Die verschiedenen Phasen in der Geschichte des Universums sind charakterisiert durch den Verlauf der mittleren Temperatur des Universums und damit durch die Art der Teilchenreaktionen, die jeweils stattfinden können. So das wars erst mal. Ich werde das ganze in kleinen Schritten machen damit jeder mitkommt. Und ich habe auch eine Menge Vids für euch..... Klar es ist Wiki, aber ich makiere die wichtigen Stellen und sotiere aus und versuche Fachbegriffe zu entwirren. Versucht bitte nicht euch den Urknall vorzustellen, das geht leider nicht. Denn jegliche Art von Explosion die ihr euch vorstellt braucht einen Raum in dem sich die Exlosion ausbreiten kann. Raum gab es aber zu dieser "Zeit" nicht. Kein Raum und keine Zeit. Und nichts können wir uns auch nicht vorstellen, denn jegliche Vorstellung von nichts hat eine räumliche Begenzung. Versuchts mal .... .. klappt nicht. Morgen der nächste Teil.... MFG Bak
  4. DER URKNALL Ich muss zugeben das ich mich vor diesem Thema gedrückt habe da, es wirklich schwer ist Wie sagte schon ein weiser Mann.. : Ich habe 20 Jahre gebraucht um das zu vergessen was ich in der Schule gelernt habe... dies geht in die gleiche Richtung. Also fangen wir mal an.... Gab es einen Urknall ? NEIN Es gab keinen Knall, keine Explosion, keinen Lichtblitz. Wenn ihr an ein Nilpferd denkt, dann steht da nicht wirklich ein Pferd im Nil ...oder ? Können wir den Urknall irgendwann mit Superteleskopen sehen ? NEIN Damals gab es noch kein Licht Können wir orten wo der Urknall war ? NEIN Es gab vorher keinen Raum. Wird das Universum wieder schrumpfen und einen neuen Urknall verursachen ? NEIN Wir werden einen kältetod sterben Wissen wir was vor dem Urknall war ? NEIN Es gibt kein davor. Wenn das Universum aus dem Urknall kam, hat es einen Rand ? NEIN Oh man, das wird richtig schwer..... Kann ich mir irgendwie die anderen Dimensionen vorstellen die mit dem Urknall zu tun haben NEIN Das kann wirklich keiner Wenn man zwölf Milliarden Lichtjahre in alle Richtungen sehen kann und das Universum 14 Milliarden Jahre alt ist, müssten wir dann nicht in der Mitte des Universums sein? NEIN Ich hasse diese Frage... Das waren nur Beispiele was euch erwarted... und es wird heftig werden Also ich gebe mich mit dieser Version zufrieden. http://www.youtube.com/watch?v=fjn-OEIeprc Später die ausführliche Variante MFG Bak
  5. Dimensionen.... Das können wir uns überhaupt nicht vorstellen ...nada und niente ... Wir wurden vom Universum ausgestatted um in einer Welt zu leben die 4 Dimensionen hat. Mal sehen was ich alles dazu finde Die 5. Dimension - Captain Future M-Theorie Die fünf Stringtheorien und 11-dimensionale Supergravitation als Grenzfälle der M-Theorie.Die M-Theorie ist der Versuch einer Erweiterung und Verallgemeinerung der Stringtheorie in der Theoretischen Physik. Diese Theorie ist das Gebiet intensiver Forschung, da man hofft, mit ihr alle bekannten Naturkräfte einheitlich beschreiben zu können. Details Die M-Theorie wurde während der so genannten zweiten Superstringrevolution geboren, wobei wesentliche Beiträge von Edward Witten stammen, der darüber 1995 auf einer Konferenz an der University of Southern California einen vielbeachteten Vortrag hielt. Hierbei werden die fünf bekannten Superstringtheorien, Type I, Type IIA und IIB, sowie die beiden Heterotischen Stringtheorien und die elfdimensionale Supergravitation als Grenzfälle einer fundamentaleren Theorie betrachtet. Anfangs bestand die Hoffnung, mit Strings die starke Wechselwirkung zu beschreiben, doch die Entdeckung, dass die Quantentheorie der Strings nur in 26 Dimensionen (Bosonen-String) bzw. zehn Dimensionen (Superstring) möglich ist Supergravitation bezeichnet eine Gruppe von Feldtheorien, die die Prinzipien der allgemeinen Relativitätstheorie und der Supersymmetrie vereinigen. Die Verbindungen zwischen den verschiedenen Theorien sind durch Dualitäten gegeben, wie S-Dualität und T-Dualität. Mit ihrer Hilfe kann man zeigen, dass die unterschiedlichen Theorien die gleichen Ergebnisse berechnen, allerdings in unterschiedlichen Bereichen ihres Parameterraumes. Damit ist es möglich, Aussagen über die zugrundeliegende Theorie in verschiedenen Grenzbereichen zu machen, obwohl eine explizite Formulierung nicht bekannt ist. Dualität In vielen Bereichen der Mathematik gibt es die folgende Situation: zu jedem Objekt X der jeweils betrachteten Klasse gibt es ein duales Objekt Y = X', dessen duales Objekt Y' = (X')' wiederum X ist oder zumindest X sehr nahe kommt. Häufig gibt es auch noch eine Verbindung zwischen X und Y, die die Beziehung zwischen ihnen näher beschreibt Die elfdimensionale Supergravitation nimmt in gewisser Weise eine Sonderstellung ein, da sie in 11 Dimensionen formuliert ist (und damit die maximale Anzahl von Dimensionen für eine Supergravitationstheorie besitzt), im Gegensatz zu den Stringtheorien, welche in 10 Dimensionen formuliert sind. Elfdimensionale Supergravitation ist außerdem eine klassische (d.h. nicht quantisierte) Theorie, wohingegen die Stringtheorien Quantentheorien sind. Die Verbindung zwischen der Heterotischen E8xE8 Stringtheorie bzw. Type IIA zur Supergravitation wird durch eine Kompaktifizierung der 11. Dimension auf einem Intervall bzw. auf einem Kreis erreicht. Außerdem betrachtet man auf der Stringseite den Supergravitations-Limes der Theorie. Nichtperturbative Aussagen zur M-Theorie lassen sich mit Hilfe von D-Branen bzw. M-Branen machen. Allerdings gibt es zur Zeit noch keine vollständige nichtperturbative Formulierung der M-Theorie, was auch damit zusammenhängt, dass sich für mehr als eindimensionale Objekte keine konforme Feldtheorie konstruieren lässt (siehe Polyakov-Wirkung). Perturbation bedeutet Störung. Branen sind mehrdimensionale Gebilde, die im Rahmen von Weiterentwicklungen der Stringtheorie existieren. Das Wort Bran ist eine Ableitung des Wortes Membran. In Hinsicht auf die M-Theorie kann man die Branen (11-dimensionale M-Branen) auch mit Membranen auf der Erde vergleichen. Solche Branen könnten auf ihrer Struktur auch Universen "gespeichert" haben. D-Branen stellt man sich als niederdimensionale, dynamische Objekte in einem sogenannten Bulk, einer höherdimensionalen Raumzeit, vor. Unser Universum bestehe demnach möglicherweise aus einer oder mehreren D3-Branen D-Brane Definition D3-Brane mit gebundenen StringsD-Branen (oder Dp-Branen) sind definiert als p-dimensionale Objekte, an die offene Strings koppeln, welche Dirichlet-Randbedingungen genügen. Die Dimensionszahl p gibt dabei die Anzahl der räumlichen Dimensionen an. Jede D-Brane besitzt zusätzlich noch eine Ausdehnung in zeitlicher Richtung. Man kann D-Branen auch als Spezialfälle bestimmter klassischer Konfigurationen („Solitonen“) interpretieren. Sie können unendlich ausgedehnt sein, aber auch ein endliches und sogar verschwindendes Volumen haben. Herkunft Zwei D-Branen, verbunden mit einem offenen StringD-Branen stellt man sich als niederdimensionale, dynamische Objekte eingebettet in einem sogenannten Bulk, einer höherdimensionalen Raumzeit bzw. Hyperraum , vor. Sie sind Bestandteil der Stringtheorie (siehe auch M-branes in M-Theorie). Da diese einen 10-dimensionalen Raum beschreibt, stellt sich die Frage, warum wir nur 3+1 Dimensionen (mit Zeit) wahrnehmen können. Als Erklärung bieten sich ebendiese Branen an. Aus der Stringtheorie lässt sich ableiten, dass Teilchen durchaus auf einer Brane gefangen sein können. Auch Wechselwirkungen mit Teilchen im Bulk finden nur stark eingeschränkt statt. Wenn das uns bekannte Universum nun aus Teilchen besteht, die in einer Brane gefangen sind, können auch die Menschen dieses Universum nicht verlassen und sind auf den niederdimensionalen Raum beschränkt. Die Stringtheorie schafft aber auch die Möglichkeit, Teilchen zu beschreiben, die eingeschränkt mit den Teilchen in der Brane wechselwirken. Heute gilt etwa das Graviton als Kandidat für ein Teilchen, das im Bulk existiert und sich als Eichboson der Gravitation auf unser Universum auswirkt. Dies würde auch erklären, warum die Große vereinheitlichte Theorie bisher nur drei der vier physikalischen Grundkräfte einschließt. Nach der Stringtheorie gibt es geschlossene, ringförmige eindimensionale Strings sowie auch solche Strings, deren Enden offen liegen. Offene Enden streben danach, sich an eine Brane zu "heften" und können nicht mehr beliebig die Dimensionen wechseln. Diese Eigenschaften führen zu der Vorstellung, dass unser Universum aus einer oder mehreren D3-Branen ("unseren" wahrnehmbaren 3 Raumdimensionen entsprechend) bestehen könnte. Die gebundenen Strings bilden demnach alle Elementarteilchen, z. B. Photonen, Elektronen, Quarks. Eine Ausnahme stellt das Graviton (Austauschteilchen, welches die Gravitation vermittelt) dar. Dieses besteht aus einem ringförmigen String und ist daher nicht an eine Brane gebunden. Dies würde erklären, warum die Gravitation im Verhältnis zu den anderen Grundkräften der Physik so schwach ist, da sich ihre Kraft auf mehrere Dimensionen verteilt, bedeutet aber auch Abweichungen vom derzeitigen Gravitationsgesetz. Durch Quanteneffekte und gravitative Wechselwirkungen können D-Branen deformiert und zu Schwingungen angeregt werden. Eine befriedigende mathematische Behandlung dieses Phänomens existiert noch nicht. Es gibt Hinweise darauf, dass D-Branen instabil werden können und zerfallen. Ebenso sind einige stark deformierte (z. B. sphärische) D-Branen bekannt, die in gekrümmten Räumen auftreten können. Die Klassifizierung aller möglichen D-Branen ist ein offenes Problem, das von großer Bedeutung für das Verständnis der Stringtheorie und insbesondere ihrer Vakuum-Struktur ist. Andere Überlegungen führen dazu, dass mehrere dieser Branen existieren und Paralleluniversen darstellen. Da sich Branen selbst beliebig im Raum bewegen können, könnten zwei Branen kollidieren. Dabei entstünde so viel Energie, wie sie nur beim Urknall vorstellbar ist. Hieraus leitet sich das ekpyrotische Universum ab, also die Vorstellung, dass auch unser Universum durch solch eine Kollision entstand. Theorien zum Urknall Die Bildung des Universums aus einer „Blase“ eines Multiversums wurde von Andrei Dmitrijewitsch Linde erdacht und passt gut in die weithin akzeptierte Theorie der Inflation im Frühstadium des Universums. Die Theorie eines Multiversums zielt auf eine Erklärung für die genaue Feinabstimmung der Naturkonstanten ab. Jedes einzelne Universum hat beliebige Werte für seine jeweiligen Naturkonstanten (z. B. Feinstrukturkonstante, Gravitationskonstante, …). In den meisten Universen ist wegen der ungünstigen Werte kein Leben möglich – in anderen jedoch schon. Das beobachtbare Universum gehört zu der Teilmenge von Universen, in denen intelligentes Leben möglich ist, sonst könnten wir diesen vermeintlichen Zufall nicht beobachten. Wieviele Dimensionen hat das Universum? Teil 1 http://www.youtube.com/watch?v=Ej22i...eature=related Teil 2 Harald Lesch - Gibt es mehr als vier Dimensionen http://www.youtube.com/watch?v=QXutNY9KM-A Warum ist die Welt so wie sie ist? Teil 1 http://www.youtube.com/watch?v=AVIot...eature=related Teil 2 Was geschah in den ersten drei Minuten? Teil 1 Teil 2 Sind die Naturgesetze zufällig? Teil 1 http://www.youtube.com/watch?v=CA6wG...eature=related Teil 2 Was ist ein Paralleluniversum ? http://www.youtube.com/watch?v=-jpsCtaGEpE Teil 1 http://www.youtube.com/watch?v=qwoJW...eature=related Teil 2 Wie kann es mehr als drei Dimensionen geben? http://www.youtube.com/watch?v=gUVRlvXk-1M Dr. Quantum in Flachland: Die dritte Dimension und mehrdimensionale Überräume http://www.youtube.com/watch?v=0bTtNXAQDtc Ja ich weis, es ist superschwer .. aber so ist es nun mal.... Und wie ihr sehr und lest .. hat es schon einen Grund, weshalb ich den Thread so aufbaue ... Falls Fragen dazu sind ... bitte fragen MFG Bak
  6. Quantenmechanik Jo .. wir sind dann mal endlich angekommen. Es werden viele Vids zu sehen sein und einiges ist wirklich schwer. Ich versuche es euch wie immer so verständlich wie möglich zu machen.... Wellensalat - Das unsichtbare Rauschen http://www.youtube.com/watch?v=bOz1e5imIqs Heisenbergsche Unschärferelation - mal anders Doppelspalt-Experiment - Quantenphysik einfach erklärt Doppelspalt-Experiment etwas schwerer Quantenmechanik (1) http://www.dailymotion.com/video/xi04af_quant-1_tech Quantenmechanik (2) Quantenmechanik (3) http://www.dailymotion.com/video/xi04dh_quant-3_tech Was hält den Atomkern zusammen? Der Atomkern besteht aus einem zusammengepressten Protonen- und Neutronenhaufen. Weil die Neutronen keine elektrische Ladung tragen und weil sich die positiv geladenen Protonen gegenseitig abstossen, stellt sich die Frage: Warum fliegt der Atomkern nicht einfach auseinander? Offensichtlich ist es nicht die elektromagnetische Kraft, welche den Kern zusammenhält. Was könnte denn sonst noch in Frage kommen? Schwerkraft? Wohl kaum! Die Gravitation ist viel zu schwach, als dass sie die elektromagnetische Kraft überwinden könnte. Wie kommen wir aus dieser Schwierigkeit heraus? Um zu verstehen, was sich im Atomkern abspielt, müssen wir mehr über die Quarks wissen, aus denen die Protonen und die Neutronen im Kern aufgebaut sind. Quarks tragen elektrische Ladung. Sie tragen aber auch noch eine zusätzliche "Ladung", die man Farbbladung nennt. Die Kraft zwischen Partikeln, welche Farbladung tragen ist sehr stark, daher nennt man diese Kraft Up Quark http://www.youtube.com/watch?v=fXac1...eature=related Down Quark http://www.youtube.com/watch?v=1KPw7...eature=related Die starke Kraft bindet die Quarks zu Hadronen zusammen, deshalb werden die Teilchen, die diese Kraft vermitteln Gluonen genannt: sie "kleben" Quarks zusammen. Farbladung verhält sich anders als elektromagnetische Ladung. Gluonen tragen selbst Farbladung, was seltsam anmutet, da sich diese Eigenschaft vom Photon, das keine elektromagnetische Ladung trägt, stark unterscheidet. Dazu kommt, dass Quarks zwar Farbladung tragen, aus Quarks zusammengesetzte Teilchen jedoch keine Nettoladung gegen aussen zeigen. (sie sind farb-neutral). Aus diesem Grund findet die starke Wechselwirkung nur im begrenzten Raum der Quarks statt. Deshalb spüren wir im Alltag nichts davon. Quarks und Gluonen sind Teilchen, welche Farbladung tragen. Genau gleich, wie elektrisch geladene Teilchen durch Photonenaustausch elektromagnetische Kräfte aufeinander ausüben, tauschen "farbige" Teilchen Gluonen miteinander aus, wenn sie durch die starke Kraft wechselwirken. Wenn zwei Quarks nahe beieinander sind, dann tauschen sie Gluonen aus und erzeugen ein äusserst starkes Farb-Kraftfeld, welches die Quarks aneinander bindet. Dieses Kraftfeld verstärkt sich, wenn sich die Quarks voneinander entfernen. Wenn Quarks untereinander Gluonen austauschen, so ändern sie ständig ihre Farbe. Wie funktioniert die Farbladung? Es gibt drei Farbladungen und drei entsprechende Antifarben (Komplementärfarben). Jedes Quark trägt eine der drei Farbladungen und jedes Antiquark eine der drei Antifarben. Genau gleich wie eine Farbmischung aus rotem, grünem und blauem Licht zu weissem Licht führt, so ist ein Baryon, welches aus einem "roten," "grünen" und "blauen" Quark besteht, farbneutral. Ein Antibaryon mit einer Kombination aus "antirot," "antigrün" and "antiblau" ist ebenfalls farbneutral. Mesonen sind farbneutral weil sie Kombinationen aus Farbe (z.B."rot") und Antifarbe ("antirot") darstellen. Der Farbwechsel eines Quarks bei der Emission oder Absorption eines Gluons kann - weil die Farbladung erhalten bleiben muss - mit der Vorstellung, dass Gluonen gleichzeitig Farbe und Antifarbe tragen, erklärt werden. Weil insgesamt neun verschiedene Kombinationen aus Farbe und Antifarbe möglich sind, so erwarten wir, dass es neun verschiedene Gluonarten gibt. Doch die Mathematik sagt uns, dass nur acht Kombinationen gebraucht werden. Für diese Aussage gibt es leider keine intuitive Erklärung. Wichtiger Hinweis: "Farbladung" hat nichts mit sichtbarer Farbe zu tun. Es ist bloss eine bequeme Nomenklatur für ein mathematisches Schema, das die Physiker brauchen, um ihre Beobachtungen von Verhalten der Quarks in Hadronen zu verstehen. "Farbige" Teilchen können nicht alleine auftreten. Die farbigen Quarks sind - zusammen mit andern Quarks - immer in Gruppen (Hadronen) gebunden . Diese zusammengesetzten Zustände sind farbneutral. Im Verlauf der Entwicklung der zum Standard Modell gehörenden Theorie der starken Wechselwirkung stellte sich heraus, dass Quarks nur als Baryonen (drei Quark Objekte) und Mesonen (Quark-Antiquark Objekte), aber nicht z.B. als vier Quark Objekte auftreten können. Heute verstehen wir das so, dass nur Baryonen (drei verschiedene Farben) und Mesonen (Farbe und Antifarbe) farbneutral sind. Teilchen, wie ud oder uddd können keine farbneutralen Zustände bilden und werden nicht beobachtet. Das Farb-Kraftfeld Die Quarks in einem Hadron tauschen Gluonen aus. Die Physiker reden von einem Farb-Kraftfeld, welches aus den Gluonen besteht, welche die Quarks zusammenhalten. Wenn ein Quark in einem Hadron von seinen Nachbarn getrennt wird, so "dehnt sich" das Farb-Feld zwischen dem Quark und seinen Nachbarn aus. Bei diesem Vorgang wächst die Energie(dichte) des Farb-Feldes mit zunehmendem Quarks Abstand an. Bei einem gewissen Punkt, wird es für das Farb-Feld energetisch möglich, ein neues Quark-Antiquark Paar zu erzeugen. Dabei bleibt die Energie erhalten, weil die Feldenergie in die Masse der neuen Quarks umgewandelt wird. Das Feld kann sich dann zu einem weniger "gedehnten" Zustand zurückbilden. Quarks | Standard Model Of Particle Physics Quarks können deshalb nicht als Einzelobjekte existieren, weil die Farbkraft zunimmt, wenn sie voneinander getrennt werden. Die Farbladung bleibt immer erhalten. Deshalb muss ein Quark, wenn es ein Gluon aussendet oder absorbiert, seine Farbe wechseln. Die Gesamt-Farbladung bleibt dann erhalten. Nehmen wir an, ein rotes Quark ändert seine Farbe in blau und emittiert ein rot/antiblau Gluon (im untenstehenden Bild ist antiblau als gelb gezeichnet). Die Nettofarbe ist immer noch rot , denn nach der Emission des Gluons hebt sich die blaue Farbe des Quarks mit der antiblauen Farbe des Gluons auf. Übrig bleibt die rote Farbe des Gluons. Quarks in einem Hadron emittieren und absorbieren Gluonen sehr häufig, deshalb kann man die Farbe eines einzelnen Quarks nicht beobachten. Innerhalb eines Hadrons jedoch ändert die Farbe der beiden Quarks, die ein Gluon austauschen immer so, dass dass das gebundene System farbneutral bleibt. Jetzt wissen wir, dass die Starke Kraft Quarks zusammenhält, weil diese Farbladung tragen. Aber das erklärt noch nicht, was den Kern zusammenhält, denn die elektrisch positiv geladenen Protonen stossen sich bekanntlich gegenseitig ab und Protonen sowie Neutrone sind farb-neutral. Aber was hält dann den Kern zusammen? Die Antwort ist - kurz gesagt - dass die starke Kraft nicht umsonst "stark" genannt wird. Die starke Kraft zwischen den Quarks in einem Proton und den Quarks in einem anderen Proton ist stark genug, um die elektromagnetische Abstossung zu überwinden. Dies nennt man Starke Rest-Wechselwirkung; sie "klebt" den Kern zusammen. Physik mit Harald Lesch - Quantenmechanik - Teil 1/3 - Doku http://www.youtube.com/watch?v=7HgcC9YJuJc Teil 1 http://www.youtube.com/watch?v=mMjToJ0yspg&feature=related Teil 2 http://www.youtube.com/watch?v=Dx0PQFtCmm0&feature=related Teil 3 Ist halt schwer zu verstehen ...ich weiss.... mir raucht jedenfalls der Kopf Hoffe es ist einigermaßen verständlich MFG Bak
  7. Woher ich die Infos und Inspirationen habe Dann noch einige Sachbücher zu dem Thema Viele Autoren sind Astrophsiker und vermischen gerne Sci-Fi mit den machbaren Dingen. Dann schaue ich halt nach was machbar ist. So kommt man Stück für Stück an Wissen Und natürlich fast alle Sci-Fi Filme Immer den Verstand offen halten und sehen was machbar ist. Informiert euch, lest selber nach was euch interessiert Peter F. Hamilton. Der Drachentempel-Haupttietel Drachenfeuer Sternenträume Die Commonwealth Saga Die Boten des Unheils Die Dunkle Festung Der Stern der Pandora Andreas Brandhorst Diamant Der Metamorph Der Zeitkrieg Feuervögel Feuerstürme Kinder der Ewigkeit Ray Bradbury Die Marschroniken Stanislav Lem Der Planet des Todes Iain Banks Die Spur der toten Sonne Dan Simmons Der Sturz von Hyperion Kurt Lasswitz Auf zwei Planeten John Christopher Die dreibeinigen Monster Michael Marrak Imagon John Ringo Invasions Reihe Der Aufmarsch Der Angriff Der Gegenschlag Die Rettung Heldentaten Die Verräter Whatch on the Rhine David Weber & John Ringo Das Bronze Batallion Marsch zu den Sternen Die Marduk Mission Das Trojanische Schiff David Weber Die Erben des Imperiums Das Armageddon Vermächnis Der Mond der Meuterer Der Zorn der Gerechten Operation Arche Krieg der Ketzer Frederik Pohl Die Gateway Trilogie Timothy Zahn Eroberer Die Rückkehr Die Rache Planet der Abtrünnigen Siedler der funf Welten Die Verbannung Die Blackcollar Elite Kriegspferd Astra Todmannschaltung Jeffrey A. Carver Am Ende der Ewigkeit Die Waffe der Begeisterung Jack Vance Das Weltraum Monopol Athur C. Clarke Die Wiege der Zukunft Aufbruch zu den Sternen Jenseits der Dämmerung Rendezvous mit 31/439 Die letzte Generation Die Wiege der Zukunft 2061 3001 Rendezvous mit übermorgen Sharles Sheffield Gezeitensturm Der eiskalte Tod Die reliktjäger Das Artefakt der Meiser Der Schwarze Schlund Schwarz wie der Tag Kalt wie Eis Die Nimrod Jagt Feuerflut Die MacAndrew Chroniken Ein Netz aus 1000 Sternen Sphären des Himmels Der Ganymed Club Die Gesichter des Proteus Proteus in der Unterwelt Der entfesselte Proteus Michael MacCollum Sternenfeuer Sternenstürme Der Antares Krieg Lebenssonden Die Segel von Tau Ceti Jack MacDevitt Die Suche Odyssee Omega Gottes Maschinen Hexenkessel Walter H. Hunt Der dunkle Kreuzzug Der dunkle Pfad Die dunkle Schwinge Der dunkle Stern Wing Commander Serie Das Herz des Tigers Die Bedrohung Der Preis der Freiheit Die Geheimflotte Die Befreier Frank Herbert Alles vom Wüstenplaneten Gregory Benford Contact Zyklus Im Meer der Nacht Durchs Meer der Sonnen Himmelsfluss Lichtgezeiten Im Herzen der Galaxis In leuchtender Unendlichkeit Alastair Reynolds Aurora Träume von Unendlichkeit Chasm City Himmelssturz Die Arche Offenbahrung Unendlichkeit Vernor Vinge Ein Feuer Aus der Tiefe Eine Tiefe am Himmel Kevin j, Anderson Die Saga der 7 Sonnen Star Wars Alle Bücher bis "Das Erbe der Jedi Ritter", dann wurde es mir echt zu blöde mit dem lebendigen Planeten... Wilson Cole- Romane von Mike Resnick Die Meuterer Die Piraten Die Söldner Walli ist super H.D. Klein Googol Drew Karpysyhyn Mass Effect die Offenbarung Larry Niven / Jerry Pournelle Luzifers Hammer Jerry Pournelle Fussfall Michael Marcus Turner Turils Reise Colin Greenland Sternendieb Jack Campbell Die verschollene Flotte / Black Jack Gary Gibson Lichtzeit . . . . und noch einige Bücher die ich noch nicht gelisted habe MFG Bak
  8. Strahlenkrankheit Die Strahlenkrankheit tritt nach akuter, d. h. kurzzeitiger Bestrahlung des menschlichen Organismus durch ionisierende Strahlung wie Röntgen- oder Gammastrahlung auf, zum Beispiel nach Strahlungsunfällen oder Kernwaffenexplosionen. Die Strahlenkrankheit hängt stark von der erlittenen Dosis ab. Sie kann je nach Dosis nur geringe Langzeitschäden, aber auch den Tod innerhalb von Minuten bedeuten. Bei mittleren Dosen zeigen sich Symptome innerhalb von Stunden und Tagen, darunter Hautschäden, innere Blutungen sowie Veränderungen des Blutbildes. Dermatologische Symptome: Erythema (juckende Hautrötungen) Purpura Bulla (Blasen) Geschwüre Haarausfall (bei starken Dosen z.T. dauerhaft) Nekrosen sonstige Hautschäden Gastrointestinale Symptome: Übelkeit Erbrechen Diarrhoe Appetitlosigkeit Hämatopoetische Symptome: erhöhtes Infektionsrisiko aufgrund weniger weißer Blutkörperchen (Leukopenie) verstärkte Blutungen aufgrund weniger Blutplättchen Blutarmut aufgrund weniger roter Blutkörperchen Arterielle Hypotonie Neurologische Symptome: Schwindel Kopfschmerzen Benommenheit Störungen des Zentralnervensystems (Krampfanfälle, Tremor, Ataxie) Sonstige Symptome: Fieber Müdigkeit Unfruchtbarkeit Menschliches und tierisches Gewebe weist gegenüber ionisierender Strahlung eine je nach Gewebeart unterschiedliche Strahlensensibilität auf. Früher wurde angenommen, das Gewebe würde umso stärker geschädigt, je höher seine Teilungsrate ist. Dies ist inzwischen widerlegt. Die Empfindlichkeit eines Organs oder Gewebesystems hängt vielmehr von der Lebensdauer der Funktionszellen und von der Größe der Stammzellfraktion ab, denn die Strahlung führt in der Regel nicht zum sofortigen Tod der bestrahlten Zellen, sondern zum Verlust ihrer Teilungsfähigkeit. Beispielsweise haben Haut und Schleimhaut eine sehr hohe tägliche Zellaustauschrate. Wird der Nachschub aus den Stammzellen durch Strahlung ausgeschaltet, so geht innerhalb weniger Tage die gesamte Haut zugrunde. Ein langsam ausgetauschtes Gewebe wie beispielsweise Knochen entwickelt Strahlenschäden dagegen erst nach vielen Monaten. Diesen Umstand macht man sich bei der Strahlentherapie zunutze, da Tumorgewebe normalerweise einen schnelleren Zellaustausch und eine höhere Wachstumsfraktion aufweist als das umliegende gesunde Gewebe. Ebenfalls ist die Ausprägung der Strahlenkrankheit abhängig von der Art und Energie der Strahlung und davon, ob die Strahlung nur von außen auf den Körper wirkt oder ob sie durch inkorporierte radioaktive Substanzen direkt im Körperinneren wirkt. Symptome Generell gilt für die Strahlenkrankheit: Je höher die Dosis, desto schwerwiegender sind die Auswirkungen, desto schneller treten die Symptome auf, desto länger dauert die Erholungsphase, desto länger bleibt die Krankheit bestehen und desto geringer werden die Überlebenschancen. Über Verlauf und Überlebenschancen entscheidet die erhaltene Äquivalentdosis. Sie wird in Sievert (Sv) angegeben. Die folgenden Dosisangaben beziehen sich auf akute Bestrahlung des gesamten Körpers. Akut bedeutet hier kurzdauernd im Vergleich zur Dauer physiologischer Heilungsvorgänge. Bei protrahierter, d. h. zeitlich über Stunden oder länger verteilter Aufnahme der gleichen Dosis ist die Schadwirkung geringer, ebenso, wenn nicht der ganze Körper, sondern nur weniger empfindliche Körperteile wie z. B. Arme oder Beine bestrahlt werden. Die Zuordnung Dosiswerte-Symptome unterscheidet sich in verschiedenen öffentlich zugänglichen Dokumenten etwas, da die Werte nicht experimentell am Menschen „erprobt“ sind. Die im Folgenden angegebenen Werte beruhen hauptsächlich auf Erfahrungen mit Röntgen- oder Gammastrahlen. Sie wurden aufgrund der Folgen von Atombombenabwürfen und anderen Ereignissen statistisch ermittelt. Zur Zeit in Japan AKW Nach Angaben der Aufsichtsbehörde erreichte die Radioaktivität eine Stärke von 500 Millisievert (0,5 SV ) pro Stunde. Die Strahlung, der ein Bundesbürger pro Jahr ausgesetzt ist, beträgt durchschnittlich 4 Millisievert. Auswirkungen kurzfristiger radioaktiver Bestrahlung des gesamten Körpers Äquivalentdosis Bewertung Symptome bis 0,2 Sv Mögliche angenommene Spätfolgen: Krebs, Erbgutveränderung. Diese zählen nicht zur Strahlenkrankheit im eigentlichen Sinne; sie sind stochastische Strahlenschäden (siehe Strahlenrisiko). 0,2–0,5 Sv Keine Symptome, nur klinisch feststellbare Reduzierung der roten Blutkörperchen 0,5–1 Sv Leichter Strahlenkater mit Kopfschmerzen und erhöhtem Infektionsrisiko. Temporäre Sterilität beim Mann ist möglich. 1–2 Sv leichte Strahlenkrankheit 10 % Todesfälle nach 30 Tagen (Letale Dosis(LD) 10/30). Zu den typischen Symptomen zählen – beginnend innerhalb von 3-6 Stunden nach der Bestrahlung, einige Stunden bis zu einem Tag andauernd – leichte bis mittlere Übelkeit (50 % wahrscheinlich bei 2 Sv) mit gelegentlichem Erbrechen. Dem folgt eine Erholungsphase, in der die Symptome abklingen. Leichte Symptome kehren nach 10-14 Tagen zurück. Diese Symptome dauern etwa vier Wochen an und bestehen aus Appetitlosigkeit (50 % wahrscheinlich bei 1,5 Sv), Unwohlsein und Ermüdung (50 % wahrscheinlich bei 2 Sv). Die Genesung von anderen Verletzungen ist beeinträchtigt, und es besteht ein erhöhtes Infektionsrisiko. Temporäre Unfruchtbarkeit beim Mann ist die Regel. 2–3 Sv schwere Strahlenkrankheit 35 % Todesfälle nach 30 Tagen (LD 35/30). Erkrankungen nehmen stark zu und eine signifikante Sterblichkeit setzt ein. Übelkeit ist die Regel (100 % bei 3 Sv), das Auftreten von Erbrechen erreicht 50 % bei 2,8 Sv. Die Anfangssymptome beginnen innerhalb von einer bis sechs Stunden und dauern ein bis zwei Tage an. Danach setzt eine 7- bis 14-tägige Erholungsphase ein. Wenn diese vorüber ist, treten folgende Symptome auf: Haarausfall am ganzen Körper (50 % wahrscheinlich bei 3 Sv), Unwohlsein und Ermüdung. Der Verlust von weißen Blutkörperchen ist massiv, und das Infektionsrisiko steigt rapide an. Bei Frauen beginnt das Auftreten permanenter Sterilität. Die Genesung dauert einen bis mehrere Monate. 3–4 Sv schwere Strahlenkrankheit 50 % Todesfälle nach 30 Tagen (LD 50/30). Nach der Erholungsphase treten zusätzlich folgende Symptome auf: Durchfall (50 % wahrscheinlich bei 3,5 Sv) und unkontrollierte Blutungen im Mund, unter der Haut und in den Nieren (50 % wahrscheinlich bei 4 Sv). 4–6 Sv schwerste Strahlenkrankheit 60 % Todesfälle nach 30 Tagen (LD 60/30). Die Sterblichkeit erhöht sich schrittweise von ca. 50 % bei 4,5 Sv bis zu 90 % bei 6 Sv (außer bei massiver medizinischer Intensivversorgung). Das Auftreten der Anfangssymptome beginnt innerhalb von 30–120 Minuten und dauert bis zu zwei Tage. Danach setzt eine 7- bis 14-tägige Erholungsphase ein. Wenn diese vorüber ist, treten im Allgemeinen die gleichen Symptome wie bei 3–4 Sv verstärkt auf. Bei Frauen ist permanente Unfruchtbarkeit die Regel. Die Genesung dauert mehrere Monate bis 1 Jahr. Der Tod tritt in der Regel 2–12 Wochen nach der Bestrahlung durch Infektionen und Blutungen ein. 6–10 Sv schwerste Strahlenkrankheit 100 % Todesfälle nach 14 Tagen (LD 100/14). Die Überlebenschance hängt von der Güte und dem möglichst frühen Beginn der intensivmedizinischen Versorgung ab. Das Knochenmark ist nahezu oder vollständig zerstört, und eine Knochenmarktransplantation ist erforderlich. Das Magen- und Darmgewebe ist schwer geschädigt. Die Anfangssymptome treten innerhalb von 15–30 Minuten auf und dauern bis zu zwei Tagen an. Danach setzt eine 5- bis 10-tägige Erholungsphase ein, die als Walking-Ghost-Phase bezeichnet wird. Die Endphase endet mit dem Eintritt des Todes durch Infektionen und innere Blutungen. Falls eine Genesung eintritt, dauert sie mehrere Jahre, wobei diese wahrscheinlich nie vollständig erfolgen wird. 10–20 Sv schwerste Strahlenkrankheit 100 % Todesfälle nach 7 Tagen (LD 100/7). Diese hohe Dosis führt zu spontanen Symptomen innerhalb von 5–30 Minuten. Nach der sofortigen Übelkeit durch die direkte Aktivierung der Chemorezeptoren im Gehirn und großer Schwäche folgt eine mehrtägige Phase des Wohlbefindens (Walking-Ghost-Phase). Danach folgt die Sterbephase mit raschem Zelltod im Magen-Darmtrakt, der zu massivem Durchfall, Darmblutungen und Wasserverlust sowie der Störung des Elektrolythaushalts führt. Der Tod tritt mit Fieberdelirien und Koma durch Kreislaufversagen ein. Behandlung kann nur noch palliativ erfolgen. 20–50 Sv schwerste Strahlenkrankheit 100 % Todesfälle nach 3 Tagen (LD 100/3), im Übrigen wie bei „10–20 Sv“ über 50 Sv Sofortige Desorientierung und Koma innerhalb von Sekunden oder Minuten. Der Tod tritt in wenigen Stunden durch völliges Versagen des Nervensystems ein. über 80 Sv Die US-Streitkräfte rechnen bei einer Dosis von 80 Sv schneller Neutronenstrahlung mit einem sofortigen Eintritt des Todes. Wie weit reicht die verstrahlung des AKW`s in Japan ? Ich habe mal eine kleine Grafik gemacht damit man sieht wie weit das überhaupt reicht. Der Durchmesser des Kreises ist 500 km mit dem AKW in der Mitte. In Tokyo ist das Wasser inzwischen so stark belasted das Kinder es nicht mehr trinken dürfen. Hier die Grafik... http://img40.imageshack.us/f/akwu.jpg/ Was wäre wenn hier so ein Störfall mit diesem Durchmesser auftreten würde ? http://img24.imageshack.us/f/brdg.jpg/ Wir hätten auf einmal sehr grosse Probleme.... Winde haben die Strahlung natürlich auch schon weiter getrieben.... Was.ist.Radioaktivität http://www.youtube.com/watch?v=j1hDYKH17Es Hoffe ihr fandet es informativ.... MFG Bak
  9. Bitte .... ich finde wirklich toll wie sehr ihr euch für Physik intererssiert ... aber wir sind leider noch nicht so weit über Multiple Dimensionen zu sprechen. Der Thread wird von mir täglich aktuallisiert und in diesem Tempo sollten wir spätestens in 2 Wochen bei dem Urknall sein. Bitte habt ein wenig Gedult .... MFG Bak
  10. Hi werjo Ich schrieb ja schon mal das ich viel von Wiki habe ...nun ja ... kann auch nur das posten was da steht Kernschmelze http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Kernschmelze&oldid=86546968#Ablauf_einer_Kernschmelze Kritikalität http://de.wikipedia.org/wiki/Kritikalit%C3%A4t Ist in Japan doch so geschehen Gibs zu ..du hast den Text flüchtig gelesen Ja, dann sind sie "unterkritisch" ohne Kühlung und zu heiss... also stimmt es Na ja .. wir meinen beide das selbe nur hat es 2 verschiedene Namen MFG Bak
  11. Die schwache Kraft Diesen Artikel habe ich bei dem Unfall in Fu-kuschima zusammengefasst. Was ist eigentlich Radioaktivitat und was kann dabei passieren wird er behandeln Was ist Radioaktivität Radioaktivität , radioaktiver Zerfall oder Kernzerfall ist die Eigenschaft instabiler Atomkerne, sich spontan unter Energieabgabe umzuwandeln. Die freiwerdende Energie wird in fast allen Fällen als ionisierende Strahlung, nämlich energiereiche Teilchen und/oder Gammastrahlung, abgegeben. Es gibt radioaktive Halbwertszeiten im gesamten Bereich von Sekundenbruchteilen bis zu Milliarden von Jahren. Sehr langlebige Nuklide sind beispielsweise Uran-238, Uran-235, Thorium-232 und Kalium-40. Je kürzer die Halbwertszeit, desto größer ist bei gegebener Substanzmenge die Aktivität. Radioaktivität im Körper Das, was dem Körper so zu schaffen macht, sind aber nicht die radioaktiven Partikel selbst. Es ist die sogenannte ionisierende Strahlung, die von ihnen ausgeht. Das Radionuklid Iod 131 etwa gehört zu den Beta-Minus-Strahlern. Das heißt, aus dem Nuklid schießen laufend Elektronen in die Umgebung. Alle biologischen Moleküle, auch das Wasser im Körper, bremsen diese Strahlung zwar ab. Doch dabei wird Energie frei, die ionisierend wirken kann: Sie zerstört die Atomhüllen von Molekülen und schlägt dabei Elektronen heraus. Positiv geladene Molekülreste bleiben zurück. Experten sprechen von Radikalen. Vereinzelt richten Radikale keine größeren Schäden an, doch je größer die ionisierende Strahlung ist, desto mehr Radikale entstehen. Dann kann es im Körper selbst zu einer Art GAU kommen: Eine gefährliche chemische Kettenreaktion beginnt, in der die geladenen Teilchen miteinander reagieren, um wieder stabile Verbindungen einzugehen. Da diese chemischen Reaktionen jedoch unkontrolliert ablaufen, entstehen dabei mitunter Verbindungen, die in der Zelle keinen Sinn ergeben. So kann ionisierende Strahlung wichtige Enzyme funktionsunfähig machen oder ganze Zellbausteine zerstören - sind die Schäden zu groß, stirbt die Zelle. Aber auch das Erbgut ist für ionisierende Strahlung anfällig. Werden aus dem DNA-Molekül Elektronen herausgeschlagen, kann das zu Veränderungen der Erbinformation führen, die bei der nächsten Zellteilung an die Tochterzellen weitergegeben werden. Je größer die Schäden an der DNA sind, desto höher ist langfristig das Risiko für Krebs. Was ist ein Gau Ein Auslegungsstörfall eines Kernkraftwerks (AKW, KKW), nach der Definition des Bundesamts für Strahlenschutz auch als größter anzunehmender Unfall (GAU) bezeichnet, ist der größte Unfall, „für den die Sicherheitssysteme noch ausgelegt sein müssen. Die Sicherheitssysteme müssen in einem solchen Fall gewährleisten, dass die Strahlenbelastung außerhalb der Anlage die nach der Strahlenschutzverordnung geltenden Störfallgrenzwerte nicht überschreitet Ablauf einer Kernschmelze Druckwasserreaktoren und Siedewasserreaktoren werden bei fehlendem Kühlwasser unterkritisch, das heißt, die atomare Kettenreaktion endet und erzeugt selbst keine Wärme mehr. Die frischen Spaltprodukte zerfallen jedoch weiter; die dabei entstehende so genannte Nachzerfallswärme kann bei Ausfall der Kühlung die Brennstäbe so weit erhitzen, dass ihre Hüllrohre und der darin eingeschlossene Kernbrennstoff schmelzen und am Boden des Reaktorbehälters zusammenlaufen. In fortgeschrittenem Stadium kann sich dabei das flüssige Material durch den Reaktorbehälter und sämtliche Böden der Anlage hindurchschmelzen und in den Erdboden gelangen. Durch die meist einhergehende Zerstörung der Reaktorhülle durch Dampf- und Wasserstoffexplosionen besteht die Gefahr das große Teile des radioaktiven Materials unkontrolliert in die Umgebung gelangen wo sie mit dem Wind weiter verbreitet werden können. Ebenso droht eine Verstrahlung von Grundwasser. Wird der Reaktor trotz fehlendem Kühlmittel nicht unterkritisch, kann auch die weiterlaufende Leistungserzeugung durch die Kettenreaktion im Extremfall zur Kernschmelze führen. Dies ist grundsätzlich möglich bei Reaktoren, bei denen unter anderem der Dampfblasenkoeffizient nicht in jedem Betriebszustand negativ ist, etwa bei natriumgekühlten Brutreaktoren. Folgen Eine besonders schwerwiegende Variante des Unfallablaufs ist die Hochdruckkernschmelze, die eintritt, wenn es nicht gelingt, in der ersten Zeit den Druck im Reaktor stark abzusenken. Die glühend heiße Schmelze des Reaktorkerns kann dann die Wand des Reaktorbehälters stark schwächen und unter gleichzeitigem, auch explosionsartigem Druckanstieg, zum Beispiel durch eine Knallgasexplosion oder schnelle Verdampfung des Wassers (physikalische Explosion), aus dem Reaktorbehälter entweichen. Der hohe erzeugte Druck im Containment könnte zu Leckagen führen, was radioaktives Material freisetzt. Entsprechende Szenarien wurden 1989 in der „Deutschen Risikostudie Kernkraftwerke Phase B“ veröffentlicht und führten zu umfassenden Diskussionen Um solche Risiken zu mindern, wurde nach dem Super-GAU in Tschernobyl in Deutschland das sogenannte Wallmann-Ventil vorgeschrieben, mit dem Gas gefiltert in die Atmosphäre abgelassen werden kann. Die o. g. Begleiterscheinungen der Kernschmelze, wie Dampf- und Wasserstoffexplosionen, gehen typischerweise mit einer Kernschmelze einher, setzen sie aber nicht notwendigerweise voraus. Auch wenn es nicht zur Explosion kam, muss der geschmolzene Kern durch provisorische Maßnahmen gekühlt werden, da die regulären Kühleinrichtungen durch die Schmelze unbrauchbar werden und eine weitere Erhitzung ein Durchschmelzen auch des äußeren Schutzbehälters bewirken kann. Diese Kühlung ist ggf. über Monate aufrechtzuerhalten, bis die Spaltprodukte weit genug zerfallen sind, dass die verbleibende Nachzerfallswärme keine Temperaturerhöhung mehr verursacht Teil 2 kommt morgen MFG Bak
  12. Hi Frostgrim 100 Punkte bei maximal Falsch Zur Geografie und Topologie des Universums kommen wir aber noch.... Auch Falsch Gravitationswellen bewegen sich mit Lichtgeschwindigkeit... kommt auch noch..... daher bitte ruhe bewaren und die Themen bitte nicht vorgreifen..... soweit seit ihr leider noch nicht... @ Hadrohn Danke für den Link, der stand auch schon auf meiner Liste..... MFG Bak
  13. Hi Ikmam Du musst wissen das die Gravitation mit der Entfernung zum Quadrat abnimmt und das Gravitationswellen sich nicht schneller als Lichtgeschwindigkeit bewegen. Das wird aber alles noch ausführlich dranngenommen MFG Bak Hi DarthXoen Danke für deinen Beitrag, aber wie du schon gesehen hast Physik und die Wahrheit http://www.zdf.de/ZDFmediathek/kanaluebersicht/aktuellste/925180#/beitrag/video/991908/Die-Physik-und-die-Wahrheit Kann man nicht oder sehr schwer eine 100% Aussage geben. Wann ist das denn passiert ? Was dieses Thema angeht, kommen wir natürlich noch drauf. Dann wird das auch noch mit der " Ruhemasse " genau erklärt. MFG Bak
  14. Die Starke Kraft Die starke Wechselwirkung ist eine der vier Grundkräfte der Physik. Mit ihr werden die Bindung zwischen Quarks in den Hadronen und auch – historisch zuerst – die Bindung zwischen Nukleonen (Protonen und Neutronen) im Atomkern erklärt. Als Hadronen bezeichnet man Teilchen, die der starken Wechselwirkung unterworfen sind, im Gegensatz etwa zu Leptonen. Sie sind aus Quarks oder deren Antiteilchen zusammengesetzt und somit im eigentlichen Sinn keine Elementarteilchen. Die bekanntesten Hadronen sind die Nukleonen (Neutronen und Protonen), aus denen die Atomkerne aufgebaut sind. Je nach Spin werden die Hadronen in 2 Typen eingeteilt: Mesonen, sie haben ganzzahligen Spin und sind damit Bosonen. Sie bestehen aus einem Quark und einem Antiquark, dem Antiteilchen eines Quarks. Beispiele für Mesonen sind Pi-Meson und K-Meson. Baryonen, sie haben halbzahligen Spin und sind damit Fermionen. Sie bestehen aus drei Quarks (Antibaryonen aus drei Antiquarks). Beispiele für Baryonen sind Proton und Neutron. Bindung zwischen Quarks Die starke Wechselwirkung wird nach der Quantenchromodynamik wie die elektromagnetische und die schwache Wechselwirkung durch den Austausch von Bosonen (genauer Eichbosonen) beschrieben. Die Austauschteilchen der starken Wechselwirkung werden als Gluonen bezeichnet, von denen es acht Sorten (unterschiedliche Farbladungszustände) gibt. Die Gluonen übertragen eine Farbladung zwischen den Quarks. Ein Gluon kann dabei mit anderen Gluonen interagieren und Farbladungen austauschen. In der Teilchenphysik sind die Gluonen Elementarteilchen, die indirekt für die Anziehung von Protonen und Neutronen in einem Atomkern verantwortlich sind. Das Symbol für das Gluon ist ein g. Damit bilden die Gluonen die Austauschteilchen der starken Wechselwirkung. Es gibt 8 verschiedene Gluonen, die zwischen Quarks, den Bausteinen der Hadronen (Baryonen, z. B. Protonen und Neutronen, und Mesonen), ausgetauscht werden. Gluonen sind elektrisch neutral und werden innerhalb des Standardmodells als masselos angenommen, während experimentell eine Masse von einigen MeV nicht ausgeschlossen werden kann. Sie besitzen eine Farbladung, die sich immer aus einer „Farbe“ und einer „Antifarbe“ zusammensetzt. Durch diese können die verschiedenen Gluonen unterschieden werden. Gluon Die Anziehungskraft zwischen Quarks nimmt mit steigender Entfernung zu, grob vergleichbar mit einem Gummiseil. Bei kleinem Abstand können die Quarks daher wie freie Teilchen betrachtet werden (asymptotische Freiheit), wodurch eine Einschließung (Confinement) der Quarks zustande kommt. Mit größerem Abstand bewirkt die zunehmende Kraft jedoch, dass die Quarks den Charakter selbstständiger Teilchen verlieren; dies erklärt, warum eine Beobachtung von Quarks als freie Teilchen nicht möglich ist. Bindung zwischen Nukleonen Potentialverlauf der Kernkraft zwischen NukleonenNukleonen haben immer die Farbladung Null. Trotzdem gibt es zwischen ihnen eine Restwechselwirkung (ganz entfernt vergleichbar den Van-der-Waals-Kräften, die man als elektromagnetische Restwechselwirkungen zwischen elektrisch neutralen Atomen und/oder Molekülen ansehen kann). Diese Restwechselwirkung zwischen Nukleonen wird manchmal als Kernkraft im Unterschied zur eigentlichen starken Wechselwirkung bezeichnet. Bei einem Abstand r unterhalb etwa 2,5 Femtometer ist die Anziehung durch die starke Restwechselwirkung vergleichbar stark wie die elektrische Abstoßung (Coulombkraft) zwischen Protonen. Jenseits dieses Abstandes nimmt sie dagegen sehr steil ab, während die Coulombkraft nur proportional zu 1/r2 abnimmt. Dieses Zusammenspiel der beiden Grundkräfte erklärt den Zusammenhalt der Atomkerne, aber auch z. B. den Prozess der Spaltung schwerer Kerne. Coulombsches Gesetz Das coulombsche Gesetz bildet die Basis der Elektrostatik und beschreibt die Kraft zwischen zwei kugelsymmetrisch verteilten elektrischen Ladungen (Spezialfall: Punktladungen). Es besagt, dass der Betrag dieser Kraft proportional zum Produkt der beiden Ladungsmengen und umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstandes der Kugelmittelpunkte ist. Die Kraft wirkt je nach Vorzeichen der Ladungen anziehend oder abstoßend in Richtung der Verbindungsgeraden der Mittelpunkte. Bei mehr als zwei Ladungen werden die einzelnen Kraftvektoren gemäß dem Superpositionsprinzip addiert. Coulomb's Law Erklärung der Restwechselwirkung Während zwischen Atomen der abstoßende Teil des Potentials, bei kleinen Abständen, als Folge des Pauli-Prinzips bei den Elektronenzuständen zustande kommt, gilt dies zwischen Nukleonen nicht, denn Quarks haben neben dem Spin eine Farbladung und im Fall der Konstituenten eines Nukleons, u- und d-Quarks, auch einen Isospin. Im Ganzen sind also 2x2x3 = 12 unterschiedliche Konfigurationen pro Zustand (2 Spin-Zustände, 2 Isospin-Zustände, 3 Farb-Zustände) gegeben, in denen sich die Quarks anordnen können. Bei jeweils 3 Quarks pro Nukleon spielt also hier das Pauli-Prinzip keine Rolle. Grund für die starke Abstoßung bei Abständen r unterhalb von ca. 1,7 Femtometer ist die starke Spin-Spin-Wechselwirkung der Quarks untereinander. Stehen Spins parallel zueinander, nimmt die potentielle Energie des Systems zu. Die damit verbundene Zunahme der potentiellen Energie bei sich überlappenden Nukleonen steigt mit abnehmendem Nukleonenabstand. Dies ergibt die effektive Abstoßung bei kleinen Abständen r, die mit steigendem r abnimmt. Mit größerem Abstand der Nukleonen zueinander gelangen sie in den anziehenden Teil des Kernpotentials. Dieser kann anhand zweier Mechanismen erklärt werden: einen Quark-Quark-Austausch, vergleichbar mit dem Austausch zweier Elektronen in einer kovalenten Bindung (zwei Quarks sind gleichzeitig beiden beteiligten Nukleonen zugeordnet); das Nukleon enthält neben den drei Valenzquarks noch zahlreiche Gluonen, die in Quark-Antiquark-Paare und wieder in Gluonen zerfallen können. Diese Seequarks genannten Quark-Antiquark-Paare sind farbneutral und können so auch über größere Entfernungen ausgetauscht werden, wo das Confinement nur den Austausch farbneutraler Objekte gestattet. Man kann sich somit die zwischen Nukleonen wirkende Kernkraft als relativistische Verallgemeinerung der kovalenten Kraft für die starke Wechselwirkung und dem Austausch von Quarks vorstellen. Eine vollständige Beschreibung der Kernkraft aus der Quantenchromodynamik ist bisher nicht möglich Ich weiss es ist schwer und ich habe auch drann zu knacken um es in mein Hirn zu bekommen, aber so ist nun mal die Welt. Vielen dank an meine alten Leser die sich hier mal wieder sehen lassen und mit mir diesen Thread zu etwas besonderen machen MFG Bak
  15. Die Wechselwirkungen So weiter gehts nun .... mal mit diesem kleinen Vid... Das Standardmodell http://www.youtube.com/watch?v=WfiDw-mpdso Vom allerkleinsten Allerkleinsten http://www.youtube.com/watch?v=JFuEBjIb02A Grundkräfte der Physik Die Grundkräfte der Physik sind die Kräfte, die allen physikalischen Phänomenen der Natur zugrunde liegen. Die Physik kennt vier Grundkräfte: die starke Wechselwirkung, die elektromagnetische Wechselwirkung, die schwache Wechselwirkung, die Gravitation. Versuche, das Wirken einer fünften Kraft nachzuweisen, sind bisher misslungen. Im Rahmen der klassischen Physik wurden die Kraftgesetze für die Gravitation und die elektromagnetische Wechselwirkung als vielfach bestätigte, allgemeine Naturgesetze (Axiome) betrachtet. In der Quantenfeldtheorie dagegen werden alle vier Kräfte auf den Austausch virtueller Bosonen zurückgeführt. Dies gelingt für die starke, schwache und elektromagnetische Wechselwirkung (Standardmodell), eine konsistente Quantenfeldtheorie der Gravitation (Quantengravitation) existiert hingegen noch nicht. Starke Wechselwirkung Proton Neutron bindet die Quarks aneinander, bewirkt damit den Zusammenhalt der Hadronen und indirekt der Atomkerne. (Die „Kernkraft“, d. h. die Anziehungskraft zwischen den Nukleonen im Atomkern, ist eine Restwechselwirkung der eigentlichen Starken Wechselwirkung. sehr kurze Reichweite von 2,5·10 hoch -15 m, da die zugehörige Farbladung auf größere Distanzen nicht „nackt“ auftritt, stärkste aller bekannten Wechselwirkungen Austauschteilchen sind die Gluonen Gluonen In der Teilchenphysik sind die Gluonen subatomare Elementarteilchen, die indirekt für die Anziehung von Protonen und Neutronen in einem Atomkern verantwortlich sind. Damit bilden die Gluonen die Austauschteilchen der starken Wechselwirkung. Es gibt 8 verschiedene Gluonen, die zwischen Quarks, den Bausteinen der Hadronen (Baryonen, z. B. Protonen und Neutronen, und Mesonen), ausgetauscht werden. Gluonen sind elektrisch neutral und werden innerhalb des Standardmodells als masselos angenommen. Hadron Als Hadronen bezeichnet man Teilchen, die der starken Wechselwirkung unterworfen sind, im Gegensatz etwa zu Leptonen. Sie sind aus Quarks und deren Antiteilchen zusammengesetzt und somit im eigentlichen Sinn keine Elementarteilchen. Die bekanntesten Hadronen sind die Nukleonen (Neutronen und Protonen), aus denen die Atomkerne aufgebaut sind. Je nach Spin werden die Hadronen eingeteilt in Mesonen, sie haben ganzzahligen Spin. Sie bestehen aus einem Quark und einem Antiquark, dem Antiteilchen eines Quarks. Baryonen Baryonen, sie haben halbzahligen Spin. Sie bestehen aus drei Quarks (Antibaryonen aus drei Antiquarks). Beispiele für Mesonen sind Pi-Meson und K-Meson, für die Baryonen Neutron und Proton. Neben diesen Hadronen gibt es noch zahlreiche weitere Hadronen. Da Quarks den Spin 1/2 haben, sind Baryonen ebenfalls Fermionen mit halbzahligem Spin, Mesonen dagegen Bosonen mit ganzzahligem Spin. Leptonen Mit Leptonen bezeichnet man eine Klasse von Elementarteilchen, von denen man annimmt, dass sie zusammen mit den Quarks und den Eichbosonen die fundamentalen Bausteine bilden, aus denen sich die Materie zusammensetzt. Dies wird im Standardmodell der Elementarteilchen der Physik beschrieben. Eichbosonen Eichbosonen (Synonyme: Austauschteilchen, Trägerteilchen, Kraftteilchen, Botenteilchen) sind Bestandteil von Quantenfeldtheorien, d. h. deren Eichtheorien. Sie vermitteln in der Teilchenphysik die vier Wechselwirkungen (Grundkräfte der Physik) zwischen den Elementarteilchen. In der Quantenelektrodynamik (QED) wirken Bosonen mit geradzahligem Spin zwischen Ladungen gleichen Vorzeichens anziehend, Bosonen mit ungeradem Spin dagegen abstoßend Durch den Austausch von Eichbosonen verändern sich die Eigenschaften der Teilchen, zwischen denen die Wechselwirkung stattfindet . Elektromagnetische Wechselwirkung Verantwortlich für die meisten alltäglichen Phänomene (Licht, Elektrizität und Magnetismus, Chemie, Festkörpereigenschaften, …) unendliche Reichweite (allerdings kompensieren sich üblicherweise positive und negative Ladungen recht exakt) Kann anziehend oder abstoßend wirken, je nach Vorzeichen der beteiligten Ladungen im Vergleich zur starken Wechselwirkung 10 hoch -2m (ein hundertstel) so stark Austauschteilchen ist das Photon Photon http://www.youtube.com/watch?v=TMwrl8Yc3Bw Das Photon ist die elementare Anregung (Quant) des quantisierten elektromagnetischen Feldes. Anschaulich gesprochen sind Photonen das, woraus elektromagnetische Strahlung besteht, daher wird in der Laiensprache auch der Begriff „Lichtteilchen“ verwendet. Dabei muss jedoch beachtet werden, dass alle Teilchen einschließlich der Photonen auch Welleneigenschaften besitzen. Jegliche elektromagnetische Strahlung, von Radiowellen bis zur Gammastrahlung, ist in Photonen quantisiert. Das bedeutet, die kleinste Menge an elektromagnetischer Strahlung beliebiger Frequenz ist ein Photon. Photonen haben eine unendliche natürliche Lebensdauer, können aber bei einer Vielzahl physikalischer Prozesse erzeugt oder vernichtet werden. Ein Photon befindet sich nie in Ruhe, sondern bewegt sich immer mit Lichtgeschwindigkeit c. Daraus folgt, dass es keine Ruhemasse besitzen kann. Schwache Wechselwirkung http://www.youtube.com/watch?v=jk6Hm...eature=related Verantwortlich für bestimmte radioaktive Zerfallsprozesse (z. B. Betazerfall), aber auch wichtig beim Kernfusionsprozess in der Sonne sehr kurze Reichweite von 10 hoch -18 m aufgrund massiver Austauschteilchen im Vergleich zur starken Wechselwirkung 10 hoch -13m (ein zehnbillionstel) so stark Austauschteilchen sind die Bosonen Radioaktivität Radioaktiver Zerfall oder Kernzerfall ist die Eigenschaft instabiler Atomkerne, sich spontan unter Energieabgabe umzuwandeln. Die freiwerdende Energie wird in fast allen Fällen als ionisierende Strahlung, nämlich energiereiche Teilchen und/oder Gammastrahlung, abgegeben Radioaktiver Zerfall ist kein deterministischer Prozess. Der Zerfallszeitpunkt des einzelnen Atomkerns ist völlig zufällig. Allerdings folgt der Vorgang einem Exponentialgesetz, so dass es für jedes Nuklid einen festen Wert der Zerfallswahrscheinlichkeit pro Zeiteinheit gibt. Die Zerfallswahrscheinlichkeit kann auch durch die Halbwertszeit ausgedrückt werden. Die Halbwertszeit ist der Zeitraum, nach dem durchschnittlich die Hälfte der instabilen Atomkerne einer Anfangsmenge zerfallen sind. Sie kann Sekundenbruchteile, aber auch einige Milliarden Jahre betragen. Langlebige Nuklide sind beispielsweise Uran-238, Uran-235, Thorium-232 und Kalium-40. Je kürzer die Halbwertszeit, desto größer ist die Aktivität einer gegebenen Substanzmenge. Gravitation Dominiert die großräumigen Strukturen des Universums, da nicht abschirmbar (wirkt immer anziehend) unendliche Reichweite schwächste aller Wechselwirkungen, im Vergleich zur starken Wechselwirkung nur 10 hoch -38 mal so stark postuliertes, bislang nicht nachgewiesenes Austauschteilchen ist das Graviton postulierte Wirkung durch alle 10 in der Stringtheorie postulierten, bislang nicht nachgewiesenen, Raumdimensionen Die Gravitation ist mit großem Abstand die schwächste der vier bekannten Wechselwirkungen, deshalb sind Experimente auf diesem Gebiet schwierig. Die Gravitationskonstante G gibt in der klassischen Gravitationstheorie die Stärke der Kraft an und ist diejenige Fundamentalkonstante der Physik, deren Wert bisher am ungenauesten bestimmt ist (nur auf vier Dezimalstellen). Aufgrund der unbegrenzten Reichweite der Gravitation und des Umstandes, dass sie sich mit keinem bekannten Verfahren abschirmen lässt, ist sie dennoch die Kraft, welche die großräumigen Strukturen des Kosmos prägt. Sie spielt daher in der Kosmologie eine entscheidende Rolle. Masse und Gewicht, Dichte und Wichte ( Verhältnis der Gewichtskraft eines Körpers zu seinem Volumen ). Während die Masse eine Grundeigenschaft eines Körpers, also unabhängig von irgendwelchen Umgebungsbedingungen, ist, verändert sich dessen Gewicht mit der Schwerkraft. Verlagert man also einen Körper von der Erde auf den Mond, so ändert sich seine Masse nicht, sein lokales Gewicht hingegen sehr wohl. Hierbei können aber auch andere Einflüsse eine Rolle spielen: So ist ein Astronaut in einer Umlaufbahn um die Erde nicht wirklich schwerelos, sondern gewichtslos, weil sich seine Schwere durch die Zentrifugalkraft, die durch seinen Umlauf um die Erde entsteht, aufhebt. Vereinheitlichende Theorien Eines der Ziele der Physik ist es, alle Grundkräfte oder Wechselwirkungen in einem vereinheitlichten Gesamtkonzept zu beschreiben. Damit könnte es möglich sein, alle bekannten Kräfte auf eine einzige Grundkraft zurückzuführen. Man spricht hier von vereinheitlichten Theorien. Die Theorie, die alle vier bekannten Grundkräfte berücksichtigt, wird die Weltformel oder Theory of Everything (TOE) genannt. Als große vereinheitlichte Theorie oder Grand Unification Theory (GUT) bezeichnet man eine Theorie, die drei der vier bekannten physikalischen Grundkräfte vereinigen würde, nämlich die starke Wechselwirkung, die schwache Wechselwirkung und die elektromagnetische Wechselwirkung. Beispielsweise ist die elektromagnetische Wechselwirkung eine Vereinheitlichung der elektrischen und der magnetischen Wechselwirkung. Ebenso ist es gelungen, die elektromagnetische Wechselwirkung und die schwache Wechselwirkung in der Quantenfeldtheorie der elektroschwachen Wechselwirkung vereinheitlicht zu beschreiben. Es handelt sich daher nach dem gegenwärtigen Stand unseres Wissens streng genommen nur um drei verschiedene und voneinander unabhängige Grundkräfte. Was die Welt im Innersten zusammenhält http://www.youtube.com/watch?v=YNHsdrHOGqE Tja ... bin dann wohl doch nicht zur Quantenmechanik gekommen, aber ich denke ihr habt heute schon genug hiermit zu tun Ja..... es kommt noch mehr dazu...niemand hat geschrieben das es einfach wird... Viel Spass damit ...... MFG Bak
  16. Fehler ist korregiert worden ... Danke für den Hinweis In einigen Beiträgen sind so manche Rechtschreibfehler.... MFG Bak
  17. Reise ans Ende des Universums Bevor wir mit dann schweren Stoff beginnen, hier wofür er gut ist. Mit den Hintergrundinformationen wisst ihr dann etwas mehr darüber, wie und warum es so ist, wie es ist. Mit den vielen Lesern hier und die Verbesserungen die eingebracht werden, kann und möchte ich eine gewisse Qualität des Threads halten. Ich kann nicht alles wissen und interptetiere vielleicht so manches falsch. Deshalb danke an die Leser die sich die Mühe machen anderen was zu erklären. Nun viel Spass bei der Show, genießt den Tripp... http://www.youtube.com/watch?v=l5CIUvETSKw Teil 1 http://www.youtube.com/watch?v=9bBDNboqdu4&feature=related Teil 2 http://www.youtube.com/watch?v=0HZARJzjvsU&feature=related Teil 3 http://www.youtube.com/watch?v=mrGYVFjkETE&feature=related Teil 4 http://www.youtube.com/watch?v=o0zKcIY8_Fk&feature=related Teil 5 http://www.youtube.com/watch?v=dRdDiQXTWdw&feature=related Teil 6 http://www.youtube.com/watch?v=gHSeLMvzfZo&feature=related Teil 7 http://www.youtube.com/watch?v=5dulrq7hS1U&feature=related Teil 8 MFG Bak
  18. Die böse böse Quantenphysik So Leute es ist soweit, ihr wolltet Quantenphysik haben, hier ist sie. Fangen wir mal hiermit an. Schrödingers Katze Na ... ok ok ...nun zu dem hier ... Alpha.Centauri.-.155.-.Ist.Schrödingers.Katze.tot http://www.youtube.com/watch?v=6IQl6u1A338 Jetzt verstanden ? Aber ich hab noch einen .... Schrodinger's Cat So .. dann dürfte nun alles klar sein und das Thema ist beendet... an alle die es verstanden haben meine Hochachtung vor eurem IQ und Wissensstand für den Rest versuche ich es zu erklären. Ich habe das Pferd mal von hinten aufgezäunt um zu zeigen womit wir es zu tun haben. Nun nehmen wir das ganze mal Stück für Stück auseinander. Nehmen wir Vid 2 mit dem Lesch Bei 1:38 sagt er schon das es ein Paradoxon ist ( ein scheinbarer oder tatsächlich unauflösbarer, unerwarteter Widerspruch). Bei 4:20 spricht er den Wellen / Teilchen Dualismus an. Bei 5:53 ist die Wechselwirkung drann. Bei 6:20 spricht er von Unschärfe, dass ist dann die Heisenbergsche Unschärferelation. Bei 7:12 der Tunnel Effeckt. Bei 7:47 spricht er von der Verschrängtheit der Teilchen ( kommt bei Mass Effekt 2 vor, die Kommunikationsanlage zu dem Unbekannten ). Bei 9:00 ist die Däkoherenz drann. Bei 10:18 die Natur des Elektrons. Nun seht ihr was euch noch erwarted Ich werde versuchen das alles mit euch durchzugehen. @ werjo Dickes fettes ..... ich wusste das die Videos deine Synapsen wegbrennen. Ging mir genau so. Ich lasse Otacuns Podcast mal trotzdem drin. Es soll mal einfach zeigen was passieren kann, wenn man keine Hintergrundinformationen hat und sich dann einiges zusammen reimt. Ich kenne kein schlimmeres Beispiel als diese Videos MFG Bak
  19. Neue Elemente ....die andere Seite.... Also ich versuche aufgeschlossen und objektiv zu sein, klappt leider nicht immer. Deshalb muss ich euch auch mal andere Sichlinien / Tellerränder zeigen. Hier hein Podcast von Otacun der alternative Wissenschaft zeigt. Macht euch selbst ein Bild in wie weit ihr "Rambos" Aussagen glaubt. Ich kann leider den ganzen Podcast nicht hören, weil mir dann sonst alle Synapsen durchknallen Mal sehen wer es von euch schafft alles durch zu hören .......... Otacun Webcast - Neue Elemente http://www.youtube.com/watch?v=bp6_alADAsc Teil 1 http://www.youtube.com/watch?v=StoLq...eature=related Teil 2 http://www.youtube.com/watch?v=8q9O9...eature=related Teil 3 http://www.youtube.com/watch?v=a9_s4...eature=related Teil 4 http://www.youtube.com/watch?v=J5fII...eature=related Teil 5 http://www.youtube.com/watch?v=NumBO...eature=related Teil 6 http://www.youtube.com/watch?v=qtPjI...eature=related Teil 7 MFG Bak
  20. Kann es unentdeckte chemische Elemente geben? Jeder hat schon mal das Periodensystem der Elemente gesehen – eine Tabelle in der chemische Elemente nach ihrer Kernladungszahl nummeriert und nach bestimmten Eigenschaften in Perioden und Gruppen eingeteilt sind. Momentan sind in der Tabelle 118 chemische Elemente erfasst. Weitere Elemente wurden nach eigenen Aussagen bereits in einem Kernforschungsinstitut bei Dubna hergestellt, aber noch nicht durch andere Forschungsgruppen bestätigt. Nur weil es 118 Elemente in dem Periodensystem gibt, heißt es aber noch nicht, dass es nur 118 unterschiedliche Atome gibt. Die Ordnungszahl 118 gibt nur die Anzahl der Protonen im Atomkern an. Ein Atomkern besteht aber nicht nur aus Protonen, sondern auch aus Neutronen, so kommt zum Beispiel das stabile Element Eisen in der Natur in vier unterschiedlichen Formen vor: mit 28, 30, 31, 32 Neutronen. Man bezeichnet die unterschiedlichen Atome des gleichen chemischen Elements als Isotope. Eisen hat also 4 stabile Isotope und noch etwa 20 weitere instabile Isotope. Hier die Nukleoidkarte http://cms.uni-konstanz.de/fileadmin/physik/gantefoer/pdfDateien/SS10/NuclideMap_stitched_coulors_changed02.jpg Draufklicken zum vergrössern Als Isotope bezeichnet man Nuklide in ihrem Verhältnis zueinander, wenn ihre Atomkerne gleich viele Protonen (gleiche Ordnungszahl), aber verschieden viele Neutronen enthalten. Die Isotope eines und desselben Elements haben also verschiedene Massenzahlen, verhalten sich aber chemisch weitgehend identisch. Die Bezeichnung Isotop ist älter als der allgemeinere Begriff Nuklid und wird daher nach wie vor oft gleichbedeutend mit Nuklid benutzt. In der Natur existieren 256 Nuklide, die nach derzeitigem Kenntnisstand für stabil gehalten werden, und etwa 80 radioaktive Nuklide. Weit über tausend weitere Radionuklide wurden künstlich erzeugt. Nur weil es 256 Nuklide gibt, heisst das nicht das es neue Elemente sind. Es sind nur Elemente mit anderer Neutronenzahl, die dann auch stabiel sind. Um auch alle Nuklide in eine Tabelle zu bringen, benutzen Kernphysiker die Nuklidkarte. Die Nuklidkarte ist ein zweidimensionales Koordinatensystem mit der Protonenzahl auf der Y-Achse und der Neutronenzahl auf der X-Achse, auf der alle bekannten Nuklide (Atome mit unterschiedlichen Anzahl von Protonen und Neutronen) mit ihren wichtigsten Eigenschaften eingetragen sind. Man erkennt, dass alle schwarzen Kästchen, die stabile Nuklide repräsentieren, auf einer etwas nach unten gekrümmten Geraden befinden, welche als das Stabilitätstal bezeichnet wird. Umringt werden diese stabilen Elemente von ihren Isotopen. Dort wo sich die letzten Koordinaten treffen ( Protonen 82, Neutronen 126 ) , dass ist Blei. Blei ist das letzte stabile Element in dieser Kerngrösse. Doch warum ist diese Tabelle nicht komplett ausgefüllt? Sind es alles Plätze für nicht entdeckte Nuklide? Nehmen wir einen beliebigen Atomkern und fügen immer mehr Neutronen dazu, so sinkt mit jedem zusätzlichen Neutron die Separationsenergie (dies kann man mit der Bethe-Weizsäcker-Formel zeigen). Die Neutronen-Separationsenergie ist die Energie, die man aufwenden muss um ein Neutron aus dem Kern rauszuholen. Wenn man also einem Atomkern immer mehr Neutronen zufügt, können diese auch leichter wieder entfernt werden. Ab einer gewissen Anzahl von Neutronen im Kern (die für jedes Element anders ist), kostet es überhaupt keine Energie mehr ein Neutron wieder aus dem Kern zu entfernen oder anders gesagt, jedes weitere Neutron wird nicht mehr an den Kern gebunden. Die Bethe-Weizsäcker-Formel ist eine Formel zur Beschreibung der Bindungsenergie von Atomkernen nach dem Tröpfchenmodell. Der Begriff Bindungsenergie kann als Synonym zum Begriff potentielle Energie in der klassischen Physik betrachtet werden. Im sogenannten Tröpfchenmodell werden die Nukleonen wie Moleküle eines inkompressiblen geladenen Flüssigkeitströpfchens betrachtet. Aus diesem Grund können Kerne nur ein begrenzte Anzahl von Neutronen aufnehmen. Das gleiche gilt auch für Protonen. Dadurch bekommt man in der Nuklidkarte links und rechts von dem Stabilitätstal Grenzen jenseits derer keine Kerne existieren können. Diese Grenzen werden als Neutronen- bzw. Protonen Drip Line oder auf Deutsch Abbruchkante bezeichnet. Um neue stabile Atome zu bekommen gibt es also rein theoretisch nur einen Weg und dieser führt entlang des Stabilitätstals. Aber auch hier gibt es eine Grenze. Mit zunehmender Nukleonenanzahl tritt spontane Kernspaltung auf (was man ebenfalls mit der Bethe-Weizsäcker-Formel zeigen kann), das heißt ein Kern zerfällt in zwei kleinere Kerne. Aus diesem Grund endet auch das Stabilitätstal mit dem Nuklid 208Pb (Blei), alle Elemente mit höheren Protonenzahl als 82 sind instabil und nur wenige von ihnen kommen in der Natur vor. Science-Fiction Fans sind an dieser Stelle wohl enttäuscht, keine neuen Supermetalle für Schutzschilde gegen Energielaser, keine neuen Treibstoffe wie Tylium ect.. Fiktion bleibt Fiktion oder gibt es vielleicht doch einen Ausweg? Nun, die Kernphysik ist ein sehr kompliziertes Gebiet und die Betrachtung, die ich oben dargestellt habe, basiert auf einem sehr einfachen Tröpfchenmodell. Genaue Berechnungen können nicht mehr analytisch durchgeführt werden und müssen an Computern simuliert werden. Damit die Rechenzeit die Lebensdauer des Universums nicht übersteigt werden viele Näherungen gemacht. Diese Näherungen verfälschen aber im Endeffekt die endgültige Aussage. Trotzdem, wie man es aber auch dreht, die Berechnungen zeigen, dass es keine weiteren stabilen Elemente geben kann. Es wird zwar eine Insel der Stabilität vermutet, aber dass die Elemente in diesem Bereich wirklich stabil sind ist sehr unwahrscheinlich. MFG Bak
  21. Hi werjo.... schön wieder von dir zu lesen Wie ich schon geschrieben habe gelten für isotope etwas andere Regeln C14 und U238 sind halt beides Isotope.Ich sah Uran halt als Element an. Uran als Element darzustellen war vielleicht keine gute Wahl. Aber die Regel gilt halt ...je höher die Ornungszahl desto geringer die Halbwertzeit ...( ausnahmen bestätigen die Regel) Auf deutsch : Insel der Stabilität...ja kenn ich .. und habe ich schon von berichtet und werde es auch wieder. Na ja... da zerfällt ein Atom halt nicht in 0,5ms sondern in 0,85ms ist auch nicht besser. Vielleicht könntest du das machen. Und wenn du damit fertig bist werden die SWTOR Server abgeschalted, weil das Spiel dann zu alt ist. Fakt ist.... Das hier ist mein Hobby und ich kann nur die Spitze des Eisberges zeigen so gut ich kann. Ich kann und will nicht mit jemanden mithalten der das Studiert, habe ich keine Zeit für. Ich will den Leuten auf einfache Weise zeigen wie interessant das Universum sein kann. Und das schaffe ich nicht, wenn ich sie mit einer Mauer aus Text erschlage, nur weil alles drinn sein muss was zu diesem Thema gehört. Das will keiner lesen. Ja mein junger Padawan deshalb schrieb ich auch das hier ... Uran ist das letzte natürlich vorkommende Element....(in entsprechenden Mengen) Denn Plutonium kommt auf der Erde nur als Spurenelement vor und die Transurane sind schon längst zerfallen, weil ihre Halbwertzeit zu kurz war .... Und was nützt mir ein Element was natürlich in einer Supernova oder sonstiges ensteht und eine zerfallsrate von 0,000000003456 ms hat und ich es nie nachweisen kann. Also muss da der Teilchenbeschleiniger mit seinen Dedektoren her. Na ja was solls.... Denk bitte daran werjo ...die Leute die diesen Thread lesen ...wissen nicht so viel wie du, erschlag sie nicht damit. Stück für Stück und langsam, sonst platzt einem der kopf. Die Themen sind schwer genug .. gerade du solltest das besser wissen .... Bis denne .... MFG Bak
  22. Die Elemente So Leute frischen wir mal gemeinsam unsere Schulkenntnisse auf Das hier kennt ihr alle http://www.periodensystem.info/pse/periodensystem.gif So, nun zur bitteren Wahrheit Es gibt keine neuen, uns unbekannte, Elemente in diesem Universum Alle neuen Elemente sind Künstlich hergestellt. Die Physik ist im ganzen Universum gleich, bis auf einen Ort und das ist ein schwarzes Loch. Da kommt oft die Gegenargumentation: Das Universum ist doch so groß da muss...... Nein Aber.............................................. ..............Kein aber Vielleicht........................................ .............. KEIN VIELLEICHT Ok nun zur Erklärung... Die Elemente bauen sich immer aus den gleichen Stoff auf. Protonen und Neutronen ( Ok Ok Ok .. Wasserstoff nur 1 Proton) Wenn wir hier oder da ein Proton oder Neutron hinzufügen oder wegnehmen, können wir sagen was es wird oder was es für Eigenschaften haben könnte. Es gibt nichts zwischen den Ordnungszahlen Ab der Ordnungszahl 82 (das ist Blei), werden Atome instabil und zerfallen. Mit steigender Ornungszahl im Periodensystem (gibt die Anzahl der Protonen an) desto instabiler wird das Atom ( hat mit der Starken Kraft zu tun, später mehr ) Ab Ordnungszahl 95 bis 118 sind alle Elemente künstlich hergestellt. Um so höher die Ordnungszahl desto kürzer ist auch die Halbwertzeit. Das heisst : Die Halbwertszeit ist die Zeit, in der sich ein exponentiell mit der Zeit abnehmender Wert halbiert hat. Woher wir das so genau wissen ? Wir haben mit das beste Beispiel bei Uran.... Uran ist das letzte natürlich vorkommende Element....(in entsprechenden Mengen) Uran-Blei-Datierung Atomkerne lügen nicht http://www.youtube.com/watch?v=2o4T8ggbHc4 Die Uran-Blei-Datierung ist eine absolute Datierungsmethode, bei der die radioaktiven Zerfallsreihen von Uran ausgenutzt werden, um Proben zu datieren. Mit dieser Methode werden z. B. irdisches Gestein oder auch Meteoriten datiert. Das heute angenommene Alter der Erde von 4,55 Milliarden Jahren wurde zuerst von Clair Cameron Patterson mit der Uran-Blei-Datierung bestimmt. Das Alter des Sonnensystems wurde mittels dieser Datierungsmethode, angewandt auf die vermutlich ältesten in unserem Sonnensystem entstandenen Mineralien, den Calcium-Aluminium-reichen-Einschlüssen in Meteoriten, auf 4,567 Milliarden Jahre bestimmt. Für die ältesten auf der Erde entstandenen Minerale, Zirkone, die in Gesteinen in Australien gefunden wurden, ermittelte man ein Alter von bis zu 4,404 Milliarden Jahre Die Zerfallsmechanik von Uran http://astro.uni-wuppertal.de/~kampert/KP/Uran-Radium-Reihe.jpg Gilt für alle anderen Transurane (alle Elemente nach Uran) halt auch, nur etwas anders. Nehmen wir mal Ununoctium Es kann nur in Teilchenbeschleunigern hergestellt werden, mit einer unmenge von Energie. Ununoctium ( letzte bekannte Element )ist radioaktiv und mit einer Halbwertszeit von 0,89 ms sehr kurzlebig. Durch Alphazerfall zerfällt Ununoctium in das Element Ununhexium, welches jedoch auch in Millisekunden weiter zerfällt. Also bitte ....0,89 ms was sollen wir mit so was anfangen. Der atomare Zerfall ist Quantenmechanisch und lässt sich niemals in irgend einer Art und Weise steuern. Weitere Eigenschaften der Elemente ergeben sich durch die Beachtung der Kernkonfigurationen eines Elementatoms. Kerne ein und desselben Elements können mit einer unterschiedlichen Anzahl an Neutronen bestückt sein. Diese nach der Anzahl der Neutronen verschiedenen Atome eines Elements heißen Isotope. Isotope unterscheiden sich in der Masse und zeigen bei Kernreaktionen unterschiedliches Verhalten. http://de.wikipedia.org/wiki/Liste_der_Isotope Ich gebe zu, das man neue Legierungen im All herstellen kann ( wegen der Gravitation auf der Erde nicht möglich ), die wir bis jetzt noch nicht kennen z.B. supraleitende Eigenschaften bei noch höheren Temperaturen. Aber da wird auch niemals ein Superenergieträger herrauskommen. Hoffe das es helfen konnte MFG Bak
  23. Das Atom So Leute langsam wirds schwer.... Zur Auffrischung...... Das Proton ist Positiv geladen Das Elektron ist negativ geladen Beide ziehen sich also an. Das Elektron bewegt sich mit ca. 1000 Km/s um das Proton. Das ganze nennt sich die Elektromagnetische Kraft (später dazu mehr ) Das Bohrsche Atommodell Habe ich noch in der Schule gelernt... Es ist zum Verständniss der Atome ausreichend , aber nicht so ganz richtig. Bohr Model Animation Die Abstände die Bohr errechnet hat stimmen zwar... aber sie sind nicht auf ein Schalenmodell übertragber, wie wir heute wissen. Dieses Modell mit den Schalen lässt sich eigentlich nur auf das Wasserstoffatom anwenden. Umso mehr der Nukleus ( Atomkern) zunimmt umso komplexer werden die Orbitale. Man nennt die dann das Quantenmechanische Orbital Modell. Das Quantenmechanische Orbital Modell ist eigentlich korrekt, im folgenden Video werden die Umlaufbahnen der Elektronen gezeitgt. Das sieht nicht mehr so kreisförmig wie bei Bohr aus sondern eher wie Blumen. Aber das ist der letzte Wissenstand den wir heutzutage haben ...... Electron Orbitals - s,p & d Auf dem unteren Foto sieht man ein Goldatom Wobei man den Atomkern natürlich nicht sieht der ist viel zu klein. Hier sieht man die Quantenmechanische Elektronenwolke eines Goldatoms so würde es richtig heissen http://www.sciencemag.org/content/312/5777/1196/F2.large.jpg Der Zuckerwürfel Stellt euch einen Zuckerwürfel vor.. kennt jeder von euch .. der hat ungefär 1 cm hoch 3 ( Kubikzentimeter ) So .. nun füllt ihr diesen Zuckerwürfel ( cm³ ) mit der schwersten Sache die ihr euch vorstellen könnt. Wie schwer wird der wohl sein Egal was ihr nehmt ihr kommt nicht über ein paar Gramm hinaus. Jetzt packe ich den mal voll und komme auf 2 Milliarden Tonnen das sind 2 x 10 hoch 9 t Wenn ich Wasser nehmen würde ergäbe das einen Würfel Von ca. 1,3 x 1,3 x 1,3 Km um auf diese Masse zu kommen. Wie kann das sein .... hier ein Vid http://www.youtube.com/watch?v=wE4IVlXpa60 Also falls ihr es überhört habt ...das Elektron schwirrt in einem Abstand herrum der die Hälfte des Atomdurchmessers mal 10.000 bis 100.000 hat. Anders vorgestellt .. nehmen wir mal einen Fußball. Der hat ca. 20 cm Durchmesser. Der Radius also 10 cm. 10 cm x 100.000 cm = 1.000.000 cm : 100 cm = 10000 m : 1000 m = 10 Km So ... wenn ihr den Fußball vor euch liegen habt wäre das Elektron in einer maximalen Entfernung von 10 km. Wenn wir ein Molekühl ( Ankettung von verschiedenen Elementen ) nehmen. Nehme ich mal Wasser = H2O = ein Wasserstof Atom + 2 Sauerstoff Atome Dann hätte dieses Molekül einen ca. Durchmesser von 30 km ( Wenn die Atome Fußballgröße hätten ) Wie komme ich jetzt auf meinen 2 Milliarden Tonnen Zuckerwürfel ? Ich entferne die Elektronenabstände und presse sie in den "Atomkern". Die "Atomkerne" liegen jetzt dicht an dicht und das ganze nennt man in der Natur Neutronenstern Das ist die letzte Vorstufe zu einem schwarzem Loch. Es soll noch Quarksterne geben, hat man aber bis jetzt nicht gefunden. Sand Um die Menge der Atome noch mal deutlich zu machen....( Quelle: National Geografic ) In einem Sandkorn mit der dicke eines Haares passen in den Durchmesser ca. 300.000 Atome Die Menge der Elementarteilchen in solch einem Sandkorn beträgt.... nun ja Nimm die Sahara ( 24 x so gross wie Deutschland ) und häufe die ganze Fläche 3m hoch mit Sand auf. Dann hast du die Menge an Elementarteilchen die in einem Sandkorn sind So Leute.... das wars erst mal mit den größen ich hoffe ihr seht warum ich das so aufbauen musste und das ihr soweit mitgekommen seit. @ werjo Bitte las das Thema erst mal ruhen bis wir bei der Quantenphysik sind .... da werden genug Beispiele gezeigt. Ich werde deine gut vormulierten Aussagen prüfen und wenn ich unrecht habe dementsprechen korregieren... aber vorerst danke für die Hinweise @ Rhenaya Ich mache Beruflich was völlig anderes. Mache das hier nur als Hobby. Es gab diesen Thread hier schon mal, aber das Forum wurde gelöscht. Das Wissen habe ich aus jahrelanger Erfahrung mit Astrophysik und etlichen Sendungen die das Thema befassen. Ich kann auch nur das wiedergeben was gezeigt und geschrieben steht. Ich fasse es ja auch nur zusammen. MFG Bak
  24. Hi werjo Wie ich lese hast du dich auch schon ein wenig mit dem Thema befasst. Du hast hier ein paar wirklich schöne Erklärungen, die leider ein paar Gedankenfehler haben. In dem Experiment mit der Verschränkung Verschränktes Photon A wird veränder " gemessen". Wissenschaftler erkennen das auch verschrängtes Photon B sich verändert hat. Wie sie das machen, keine Ahnung. Aber da sie es feststellen können haben sie die information " Verandert / nicht verändert " Damit hast du quasi ein Binärcode " 0 = keine Messung / 1 = Messung. Damit kannst du jede Information versenden. Hier sind leider einige Gedankenfehler drinn ... ich möchte es jetzt nicht erklären weil ich damit wieder weit vorgreife. Es hat halt mit Quantenphysik zu tun und mit dem Urknall. Bitte warte ab bis die anderen soweit sind dir zu folgen und dann auch wissen wovon du redest. MFG Bak
  25. Hi werjo Wenn man die Verschränkung nutzen könnte ... wäre Überlichtschnelle Kommunikation .. wie in Mass Effect möglich... erklär ich aber noch.... Ansonsten was die Wahrheit in der Wissenschaft angeht ...seht euch das an, von einem der es weiss http://www.zdf.de/ZDFmediathek/kanaluebersicht/aktuellste/925180#/beitrag/video/991908/Die-Physik-und-die-Wahrheit Wie Lesch schon sagte.... Wenn die Relativitätstheorie falsch ist ... dann ist sie verdammt gut falsch... Er wird aber niemals sagen das sie das Maß aller Dinge ist und richtig ... So ist das halt mit der Wissenschaft MFG Bak
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