Urknall-Sind wir alle ein Wesen?

Nuri
Es geht um Photonen, um Elementarteilchen, die zu den Bosonen gehören, oder?
Dann würde ich von Teilchen und nicht von 'Teilen' sprechen; denn da steckt immer noch die Vorstellung von 'Splitter' drin. Den Splitter haben wir aber herausgezogen, oder?
Und stell Dir diese Teilchen nicht als Kugeln vor, sondern als Wellen, die sich am selben Ort kreuzen.
Und Bosonen können das, auch in unvorstellbar grosser Zahl.
Fermionen, also Teilchen, aus denen Materie besteht, können das nicht. Von denen kann sich an einem Ort stets nur ein einziges aufhalten.
Das wird übrigens im Link von pauli erklärt (pauli verlinkt zu Pauli ;-)). Dieses Ausschliessungsprinzip, wie das heisst, hat Wolfgang Pauli vor 70 Jahren formuliert und dafür nach dem Krieg den Nobelpreis erhalten.

Herzliche Grüsse
Orbit

Das mit den Kugeln sollte ja nur ein bildliches Beispiel sein. Ist das denn so, dass wenn sich was überlagert, der selbe Platz eingenommen wird, wie das Teil vorher allein hatte? Überschneidet es sich zu 100 prozent? Mehr will ich ja nicht wissen.....

Für Bosonen gilt das zu 100%.

Warum hast Du aber diese Frage noch in einem neu eröffneten Thread gestellt? So verzetteln wir uns doch.

Gruss Orbit

@orbit:ich meine mit 100prozent, dass die bosonen genau deckungsgleich sind. also überschneidet sich die gesamte fläche und nicht nur ein kleiner bruchteil der bosonen? sorry für den thread, wollte nur , dass meine frage beachtet wird.

Hallo nuri,

nuri schrieb:

Das mit den Kugeln sollte ja nur ein bildliches Beispiel sein. Ist das denn so, dass wenn sich was überlagert, der selbe Platz eingenommen wird, wie das Teil vorher allein hatte? Überschneidet es sich zu 100 prozent? Mehr will ich ja nicht wissen.....

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wenn Du es Dir so vorstellen möchtest, dann ist das für Photonen richtig. Zwei (oder auch viele) Photonen können den selben Ort gleichzeitig einnehmen. Die liegen dann aber nicht einfach in der Gegend rum, sondern bewegen sich mit Lichtgeschwindigkeit (nur dann sind es ja Photonen). Und der Ausdruck 'den selben Ort', ist nicht so gemeint, wie Du ihn aus der Umgangssprache und Deiner Erfahrung meinst.

Der hier gemeinte 'Ort' ist 'unscharf'. Wenn wir hier aber ins Detail gehen, wird es ganz schnell, ziemlich abstrakt.

Bevor Du also hier weiter nachfragst, lies Dir erst mal bei Wiki die Artikel über Elementarteilchen, Bosonen, Fermionen, Photonen usw. durch.

Herzliche Grüße

MAC

Ich hab nochmal eine Frage: Wenn sich 2 Photonen oder Wellen überlagern, heißt das dann automatisch, dass sie sich auslöschen? Ich dachte eigentlich, dass die sich gegenseitig verstärken und die Energiemenge größer wird.....Das wirft meine Theorie jetzt wieder durcheinander...

Die Energien der beiden Photonen addieren sich natürlich.
(+1) + (+1) = +2
Auslöschen gibt es nur bei der Überlagerung vonTeilchen und Antiteilchen, aber auch das ist eine Addition:
(+1) + (-1) = 0
Die Energien von zwei Antiteilchen addieren sich auch.
(-1) + (-1) = -2
Also: Überlagerung = Addition

Moin,

Nuri, lies dir bitte mal paar Sachen zur Unschärferelation durch, wie bereits von Mac erwähnt, dann verstehst du sicher einiges mehr.
Abstrakt ist das keines Wegs, sondern mehr logisch.

Damit du dir ein Bild machen kannst, betrachte es nicht wie Kugeln, vieleicht wie Wellen, wobei das Tal einer Welle mit dem Berg der anderen Welle den gleichen Raum einnimmt, da ist noch so viel Platz, das noch paar Wellen hineinpassen. Wenn du nun feststellen möchtest, ob tatsächlich mehrere Photonen nun sich auf einem Punkt befinden, tritt eben jene Unschärfe ein, die ich jetzt nicht dazu Erkläre.

Dieses Beispiel ist zwar abstrakter als erklärend, gibt aber eine gewisse Vorstellung wieder.

Ich hab nochmal eine Frage: Wenn sich 2 Photonen oder Wellen überlagern, heißt das dann automatisch, dass sie sich auslöschen? Ich dachte eigentlich, dass die sich gegenseitig verstärken und die Energiemenge größer wird.....Das wirft meine Theorie jetzt wieder durcheinander...

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Woher soll die zugewonnene Energie kommen? Und warum sollte Energie sich terminieren? Wenn dem so wer, könnte man diese Wellen nicht modulieren und Radio wird unmöglich.
Jetzt verstehst du sicher, was es mit "Wellen" auf sich hat, aber ich versuche das mal in kleinem Rahmen zu verdeutlichen. Eine Welle schwingt ja, sehen wir es Zweidimensional auf einem Blatt Papier, so ist ihre Bewegungsrichtung auf der X-Achse und ihre Schwingrichtung auf der Y-Achse, nun schneiden wir die Welle aus und halten diese in den Raum, jetzt können wir diese noch in Z-Richtung drehen. Steckst du diese nun in einem Rohr, erkennst du noch zicht möglichkeiten, weitere gleiche Wellen hinein zu bringen.
Dabei sehen wir diese Welle für ein Photon, wenn wir somit ein Photon los schicken, wird auch nur ein Photon ankommen. Nun verstärken wir die Welle, in dem wir mehr Photonen los schicken, jedes für sich eine Welle, aber diese Welle nehmen den gleichen Raum ein, beliebig viel. Diese "Überlagerung" wird sich weder terminieren noch verstärken, die Energie, bzw. anzahl Photonen bleibt gleich, was steigt ist die Intensität. Sozusagen Anzahl Photonen auf einer Fläche zu einer Zeit.

Ich hab grade in einem Artikel gelesen, dass, wenn sich zwei Wellen überlagern, also konstruktiv interferieren, die Ursprungswelle größer wird. Heißt das nicht auch, dass der Raum, der eingenommen wird, größer wird? Somit könnten sich eben in einem bestimmten Raum nicht beliebig viele Wellen überlagern, da der Raum ja sonst bei jeder dazukommenen Welle größer werden müsste. Oder mache ich einen Denkfehler?

Hallo nuri,

Orbit hat jetzt etwas ins Spiel gebracht was, zumindest wie ich Deine Frage verstehe, nicht dazu gehört.

Teilchen und Antiteilchen, z.B. Elektron und Antielektron (auch Positron genannt) können sich gegenseitig ‚vernichten’ sagt man dazu; dabei bleibt aber nicht 0 übrig, sondern zwei Photonen mit einer bestimmten Energie, die der Masse der beiden Teilchen entspricht. Energie, egal ob in Form von Materie oder Photonen kann man nicht aus dieser Welt entfernen, höchstens ineinander umwandeln, oder auf Atome übertragen.


Deine Frage: Zwei Photonen können sich (in ihrer Feldstärke oder Amplitude) addieren. Je nachdem wie ihre ‚Phasenlage’ dabei zueinander passt, addieren sich die Werte ihrer Feldstärke zur Summe oder zur Differenz ihrer Feldstärken oder irgend einem Zwischenwert. Klingt vielleicht verwirrend.

Akustisch hast Du so was wahrscheinlich schon öfter gehört (und wie die meisten Menschen Dich höchstens darüber gewundert) Man nennt es Schwebung. http://de.wikipedia.org/wiki/Schwebung
Leider ist es bei Wiki nicht besonders anschaulich erklärt, aber besser als nichts.

Die Feldstärke des elektromagnetischen Feldes ändert sich sinusförmig von 0 zum positiven maximalwert, zurück über 0 zum negativen maximalwert wieder auf 0 und da beginnt es von vorn. Siehe auch: http://de.wikipedia.org/wiki/Sinus

Wenn man jetzt zwei dieser Sinuskurven mit der gleichen Phasenlage überlagert, das heißt das der 0-Wert der beiden Sinusschwingungen genau an der selben stelle liegt, und beide nach oben starten, dann addieren sich deren Kurvenwerte. Verschiebt man sie aber zueinander soweit, dass die eine nach oben startet, die andere aber an dieser Stelle nach unten weiter geht, dann addieren sich deren Werte entlang der Kurve jeweils zu 0 (wenn beide Kurven ansonsten gleich hoch und gleichen Abstand bei ihren Werten haben. Sie sind nicht weg, aber solange sie sich so überlagern, blockieren sie sich gegenseitig.

Wenn jetzt eine der beiden Kurven einen etwas größeren Abstand zwischen ihren jeweiligen Maximalwerten hat, dann kommt bei der Addition eine solche Kurve heraus wie sie bei der Schwebung erklärt wird. In der Akustik spricht man dann von Schwebung und in der Optik von Interferenz.

Zu Deinem letzten Post hier: Eine größer gezeichnete Welle nimmt nur auf dem Blatt Papier mehr Raum ein. Diese Zeichnung ist eine Krücke, die versucht etwas zu verdeutlichen daß im richtigen Leben mit unseren Augen so nicht erkennbar ist. Die größere Kurve ist nur die Darstellung einer stärkeren Feldstärke.

Herzliche Grüße

MAC

PS. nuri, tu uns bitte einen Gefallen: Diskutiere dieses Thema nicht in zwei verschiedenen Thread's 'gleichzeitig'! Nach einiger Zeit ist jemand, der diesen Thread liest, nicht in der Lage der Diskussion einen Sinn zu entnehmen, weil er den anderen Thread nicht findet. http://www.astronews.com/forum/showthread.php?p=29092#post29092

Was du meinst hängt mit Frequenzen zusammen, die "Größe" welche da gemeint ist, ist die Schwingung selbst.
Wir reden von der Welle selbst, also noch mal genauer, wir nehmen zwei Wellen, beide mit gleicher Frequenz und gleicher Polarisation, wenn wir diese Überlagern (Addition beider Energien), so erhöht sich die Intensität, aber der Raum bleibt der gleiche.

Beispiel, die (Licht)Welle trifft auf eine Fläche von 1qmm und wir messen den Wert 1.
Nun Überlagern wir 9 weitere Wellen gleicher Frequenz etc., so steigt die Intensität auf diese 1qmm Fläche auf 10, aber die Fläche selbst bleibt unverändert.

@Mac: Also nimmt die räumliche Ausdehnung der Welle in der Realität nicht wirklich zu? Bleibt der Raum, den sie einnimmt, auch nach der Interferenz, gleich groß?

Was meinst du mit "Ausdehnung", eine Ausdehnung besteht nur bei der Quelle der Wellen, wenn diese nicht in eine Richtung konzentriert ist.

Also noch mal, Interferenz bezieht sich auf die Schwingung der Welle selbst, also der Amplitude, die Energie, sprich Intensität, bleibt davon unberührt.

Hallo nuri,

nuri schrieb:

Also nimmt die räumliche Ausdehnung der Welle in der Realität nicht wirklich zu? Bleibt der Raum, den sie einnimmt, auch nach der Interferenz, gleich groß?

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Siehe Post 31 von MichaMedia

Herzliche Grüße

MAC

PS Der andere Thread ist hier: http://www.astronews.com/forum/showthread.php?p=29092#post29092

MichaMedia schrieb:

Also noch mal, Interferenz bezieht sich auf die Schwingung der Welle selbst, also der Amplitude, die Energie, sprich Intensität, bleibt davon unberührt.

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Ist es nicht genau umgekehrt? Das widerspricht deiner letzten Antwort, der Nummer 31.....

mac schrieb:

Zu Deinem letzten Post hier: Eine größer gezeichnete Welle nimmt nur auf dem Blatt Papier mehr Raum ein. Diese Zeichnung ist eine Krücke, die versucht etwas zu verdeutlichen daß im richtigen Leben mit unseren Augen so nicht erkennbar ist. Die größere Kurve ist nur die Darstellung einer stärkeren Feldstärke.
[/url]

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Also wird das Ausmaß der Welle nicht wirklich größer? Bleibt der Raum, den sie einnimmt, der gleiche? Berufe mich auf Darstellungen, in denen die Wellen nach Addition der Amplituden einmal doppelt so groß´gezeichnet wurden. Ist das nur ein Hilfskonstrukt auf dem Blatt Papier?

Dann habe ich mich etwas unverständlich ausgedrückt.

konstruktiver Interferenz, ist die Überlagerung zweier Wellen mit identischem Wellenmuster, daraus bildet sich das Interferenz Muster, wo sich die Amplitude (Berg und Tal der Frequenz) vergrößert.

destruktiver Interferenz, ist die Überlagerung zweier Wellen mit entgegengesezter Amplitude gleicher Frequenz, die Amplituden flachen ab (auflösung).

Dies bezieht sich auf Frequenzen, deine Ursprungsfrage war, ob beliebig viele Photonen (Wellen) den selben Platz einnehmen können, da spricht man dann von Intensität, eben die Energiemenge, diese bleibt bei Überlagerung von Frequenzmustern unberührt.

MichaMedia schrieb:

konstruktiver Interferenz, ist die Überlagerung zweier Wellen mit identischem Wellenmuster, daraus bildet sich das Interferenz Muster, wo sich die Amplitude (Berg und Tal der Frequenz) vergrößert.
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Ja, nochmal meine Frage; wenn sich die Amplitude vergrößtert, nimmt die Welle dann auch mehr Raum ein, also einen größeren Abschnitt? Oder gibt es da keinen Zusammenhang? Weil dann könnten sich eben nicht unendlich viele Wellen in einem bestimmten Abschnitt überlagern, da dieser Raum dann bei jeder Addition größer werden müsste.

nuri schrieb:

Ja, nochmal meine Frage; wenn sich die Amplitude vergrößtert, nimmt die Welle dann auch mehr Raum ein, also einen größeren Abschnitt? Oder gibt es da keinen Zusammenhang? Weil dann könnten sich eben nicht unendlich viele Wellen in einem bestimmten Abschnitt überlagern, da dieser Raum dann bei jeder Addition größer werden müsste.

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Nein, das die Amplitude zunimmt ist keine Vergrößerung des Raumes, dies wird nur so dagestellt um es zu veranschaulichen.

Stell dir das so vor, ein Slalom Läufer fährt seine Kurven, nun fahren zwei Slalomläufer zusammen, haben mehr "schwung" und vergrößern ihre Kurven, aber der Raum den beide Fahrer einnehmen, sprich die Skibretter, bleibt der Gleiche.

MichaMedia schrieb:

Nein, das die Amplitude zunimmt ist keine Vergrößerung des Raumes, dies wird nur so dagestellt um es zu veranschaulichen.

Stell dir das so vor, ein Slalom Läufer fährt seine Kurven, nun fahren zwei Slalomläufer zusammen, haben mehr "schwung" und vergrößern ihre Kurven, aber der Raum den beide Fahrer einnehmen, sprich die Skibretter, bleibt der Gleiche.

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Also existiert die Vergrößerung der Wellen lediglich auf dem Blatt Papier, um es anschaulich zu machen? Ich meine, wenn doch die Amplituden größer werden, erstreckt sich doch die Welle über einen größeren Raum, oder nicht?