kleinstes Element

Mathias

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Weiss jemmand das pure Gegenteil des Universums.

Was ist das kleinste Element, das je endeckt wurde. Das kleinste mir bekannte sind die Atome, aber irgendwie kann man diese ja auch noch zerlegen.
 

Orbit

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Die 92 natürlichen und mittlerweile 23 künstlich hergestellten Elemente findest Du hier:
http://de.wikipedia.org/wiki/Bild:Periodic_table_(german)_4.svg
Das leichteste ist das Wasserstoffatom.
Dass das Atom aber nicht das kleinste Elementarteilchen ist, weiss man seit über 100 Jahren, als Rutherford den Atomkern entdeckte, der ca. 40'000 mal kleiner ist. Dann hat man heraus gefunden, dass es im Kern Protonen und Neutronen gibt. Und seit etwa 40 Jahren kennt man noch kleinere Teilchen, die Quarks, von denen immer drei ein Proton oder ein Neutron bilden.
http://de.wikipedia.org/wiki/Quark_(Physik)
Orbit
 

Mathias

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Stimmt, von Quarks habe ich auch mal gelesen, nur der Namen ist mir nicht mehr in den Sinn gekommen.

Aber etwas kleineres hat man nicht mehr endeck, oder täusche ich mich da ?
 

Orbit

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Mathias
Mit dem Begriff 'Elemente' hast Du mich auf eine bestimmt Fährte gelockt. Mac erwähnt nun die Elektronen, die man noch vor dem Atomkern, den Protonen und den Neutronen entdeckt hat, und die noch viel kleiner sein sollen. Damit stellt sich auch die Frage ein, welchen Sinn es macht, nach der Grösse von Elementarteilchen zu fragen. Nach der Quantentheorie sind eh alles Punktteilchen, Teilchen also mit der Grösse Null. Insofern ist der 'klassische Elektronenradius', den mac da ins Spiel bringt, eher von akademischem Wert.
Orbit
 
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Orbit

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Pauli
Ja, schon; aber die QT sieht auch in einem Teilchen mit der Wellenlänge 1,616E-35 m und der Masse von 2,18 Hunderttaustenstel Gramm ein Punktteilchen.
Orbit
 

mac

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Hallo Orbit,

Insofern ist der 'klassische Elektronenradius', den mac da ins Spiel bringt, eher von akademischem Wert.
der klassische Elektronenradius ist 4 Größenordnungen größer. http://de.wikipedia.org/wiki/Klassischer_Elektronenradius

Und was Mathias damit will, weiß ich auch nicht, aber die Vorstellung von Punkten im Raum, die mehr sind als nur eine Ortsangabe, löst bei mir Unbehagen aus. Sowohl physikalisch, als auch rechentechnisch. ;)

Herzliche Grüße

MAC
 

ralfkannenberg

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Hallo zusammen,

ich hätte gemeint, die elektronischen Neutrinos wären noch ein bisschen "kleiner", was auch immer in diesem Zusammenhang "kleiner" bedeuten soll.


Freundliche Grüsse, Ralf
 

Klaus

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Elektronen werden derzeit mit maximal 10^-19 m angenommen.

Hallo Mac, ich schätze die Angabe dürfte sich wohl nur auf die Maximalgröße eines hypothetischen zentralen Teilchen des Elektrons beziehen, welches aber als solches nicht mal existieren muß.
Die elektrische Feldenergie wächst reziprok zum Radius der Kugeloberfläche, von welcher das elektrische Feld ausgeht. Der klassische Elektronenradius kann da wohl nicht weit unterschritten werden, da bei einer Ladungsverteilung der gesamten Elektronenladung an selbigem schon die Hälfte der Masse (bzw. Energie) des Elektrons im elektrischen Feld steckt.
 

mac

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Hallo Ralf,

ich hätte gemeint, die elektronischen Neutrinos wären noch ein bisschen "kleiner", was auch immer in diesem Zusammenhang "kleiner" bedeuten soll.
Nach den Wahrscheinlichkeiten eines ‚Treffers‘ durch ein Neutrino, hast Du sicher recht. Auch @Klaus: Die 10^-19 m beim Elektron sind auch bestimmt nicht im Zusammenhang mit dem elektrischen Feld zu sehen, denke ich. Es hat Masse, rund 1/1800 der Protonenmasse. Was ist Masse? Muß die Quelle des elektrischen Feldes die selbe Ausdehnung haben, wie die Quelle der Masse?

Wenn ein Neutrino ‚trifft‘, womit trifft es dann? Offensichtlich kann es durch ein Proton genau so ungehindert hindurch, wie ein ‚Stein‘, der sich nicht für Gravitation interessiert, durchs Sonnensystem, senkrecht zur Ekliptik. Damit das überhaupt funktioniert, müssen die Bestandteile des Protons, die sich für einen Treffer durch ein Neutrino ‚interessieren‘, mindestens so ‚klein‘ sein wie ein Neutrino. (Wenn man mit einem Stein gegen ein Scheunentor wirft, dann wirft man ja auch immer gleichzeitig mit einem Scheunentor gegen einen Stein).

Wie gesagt, ich hab‘ keine Ahnung was Mathias mit diesen Angaben überhaupt anfangen will. In jedem Fall betritt er da ein ‚Land‘ das völlig andere Regeln hat, als die. die wir so zu kennen meinen. ;)

Herzliche Grüße

MAC
 
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Ich

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Nach den Wahrscheinlichkeiten eines ‚Treffers‘ durch ein Neutrino, hast Du sicher recht.
Diese Größe, mit der man die Trefferwahrscheinlichkeit ausrechnen kann, heißt Wirkungsquerschnitt. Die Größe der Zielscheibe sozusagen.
Mit Entsetzen habe ich gerade bei Wiki nachgelesen, dass die offizielle Einheit für Wirkungsquerschnitte tatsächlich das Scheunentor ist, welches eine relativ große Zielscheibe von 10^-28 m² bezeichnet. Irgendwie fehlt den Physikern jeder Sinn für die Ernsthaftigkeit ihres Tuns.
 

mac

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Hallo Ich,

diesen 'Effekt' hatte ich auch, als ich vor vielen Jahrzehnten nachgeschlagen hab' was 'Barn' denn eigentlich bedeutet. :D

Herzliche Grüße

MAC
 

Ich

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Ich hab's bis jetzt als Eigennamen bzw. gar nicht gedeutet. Dass die das ernst meinen wäre mir gar nicht in den Sinn gekommen.
Hätt ich aber wissen müssen, die tun sowas überall.
Mag jemand die Liste seltsamer physikalischer Namen ergänzen? Ich schreib mal, was mir so einfällt:
Gluon
Quark
Macho
Wimp
Barn
 

Joachim

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Seid doch froh, das "barn" aus dem englischen kommt. Auf schwedisch heißt barn Kind. Und Kinder treffen zu wollen wäre ja wohl das letzte...
 

Orbit

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Hallo
@ mac
Du hast Recht. Der klassische Elektronenradius ist gegen das von Dir erwähnte r ein Scheunentorradius. Hätte erst in meinem Datenbüchlein nachlagen sollen, bevor ich die Antwort schrieb. Auch Deinen Link dort hätte ich zuerst lesen sollen. Du siehst - und ich gebe es hiermit offen zu - ich habe gestern Abend schludrig gearbeitet.
aber die Vorstellung von Punkten im Raum, die mehr sind als nur eine Ortsangabe, löst bei mir Unbehagen aus.
Bei mir auch; aber ich tröste mich dann halt damit, dass ich mir einrede, diese Punkte seien ja Punkte im abstrakten Zustandsraum der Wellenfunktion - oder so. Und dann kann ich wieder ruhig schlafen. :)

@ Klaus
Zur Ladungsverteilung auf einer hypothetischen Kugeloberfläche des Teilchens wüsste ich noch einiges zu sagen; aber dazu müsste ich wohl einen Thread im GdM-Forum eröffnen.

@ Ich
Was ist los? Du als Physiker schreibst von den Physikern in der dritten Person! Das hört sich ja wie das Bekenntnis eines Sezessionisten an. :)))

Orbit
 

mac

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Hallo,

Irgendwie fehlt den Physikern jeder Sinn für die Ernsthaftigkeit ihres Tuns.
Ihr kennt das doch? Die Frau wird ihr inneres Kind bei der Geburt ihres ersten Kindes los. Der Mann ist damit sein ganzes Leben lang mit Wonne beschäftigt. :D Die wollen nur spielen und stehen dazu! Recht so!

Herzliche Grüße

MAC
 

Orbit

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Nun doch noch was zu den 10^-19 m, die derzeit als Obergrenze für einen allfälligen Elektronenradius angenommen werden und zum klassischen Elektronenradius:
Der klassische Elektronenradius kann als Radius einer Kugel verstanden werden, auf deren Umfang die Compton-Wellenlänge des Elektrons 1/alpha mal (137,036 mal) aufgewickelt wäre. Heutige Messtechnik kann nun aber 10'000 mal kleinere Strukturen messen, und da hat man halt dieses Kügelchen nicht gefunden. Man nimmt nun an, dass es noch viel kleiner sein müsse, sicher aber kleiner als 10^-19 m.
Irgendwie kommt mir da die Vorstellung, ob man nicht einen Stecknadelkopf im Innern eines Stecknadelkopfes suche. Ich meine zwar mit dem eigentlichen Stecknadelkopf, in dessen Innern man sich inzwischen mit Riesenschritten bewegen kann nicht das Kügelchen mit dem klassischen Elektronenradius, sondern jenes, das exakt (1/alpha)^2 mal grösser ist, jenes mit dem Bohrradius also. Und dieses Kügelchen ist im Gegensatz zu jenem mit dem klassischen Elektronenradius schon lange detektiert, im vorletzten Jahrhundert nämlich :)
So gesehen würden beispielsweise die DESY-Männchen ;) zur Zeit in einer Kugel von 1587 km Durchmesser nach einem Kügelchen suchen, von dessen Durchmesser sie annehmen kleiner als 3 mm zu sein. Und sie könnten dabei vergessen haben, dass bereits die Oberfläche der Riesenkugel direkt etwas mit dem gesuchten Stecknadelkopf zu tun haben könnte und dass man vielleicht dort nochmals suchen müsste.
Ich hoffe nun, die vielen Konjunktive retten mich davor, vom Webmaster verwarnt zu werden. ;) Und ich hoffe auch, dass mir Ich diesen Rückfall nach fast zwei Jahren Abstinenz verzeihen kann. :)))

Orbit
 
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