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Thema: Annihilation: Was genau hat sich da eigentlich zerstrahlt?

  1. #1
    Registriert seit
    29.05.2014
    Beiträge
    4

    Frage Annihilation: Was genau hat sich da eigentlich zerstrahlt?

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    Hallo liebe Astronewsler,
    ich bin meist ein stiller Beobachter dieser sehr informativen Foren von Astronews. Hier habe ich auch das Gefühl, das die Mitglieder hier sehr viel von den Themen verstehen, dafür ein allgemeines Lob an alle, natürlich auch an die Mods im Hintergrund! *daumen*

    So ab und zu hab ich einen Punkt bei meinen Überlegungen zur Kosmologie, wo Ich wie ein Ochs vorm Berg stehe, hehe! Mein aktuelles ist dieses:

    Welche Materie-Teilchen und dessen Anti-Teilchen genau haben sich bei der Annihilation gegenseitig zerstrahlt. Ich dachte es wären Proton / Antiproton und Neutron / Antineutron Pärchen gewesen, weil erst in diesem Stadium ein Ladungsunterschied möglich gewesen ist. Die Bausteine dieser Teilchen sind ja jeweils 3 Quarks in versch. Kombinationen, aber als einzelnes Teilchen vollkommen neutral! Sprich erst durch diese 3er Kombination wird eine Ladung erzeugt, die sich dann mit der Anti-Ladung inkl. des Anti-Teilchen in Gammaquanten zerstrahlt!

    Jetzt habe ich mal ein ganz klein wenig in das TeilchenModell hineingewagt ( ist ja bei dem ganzen Teilchen-Zoo auch nicht mal eben so) und dann gelesen, das nur 2 der 6 Quarks die Protonen und Neutronen bilden (aber insgesamt sinds 3 Quarks, k.A., das diese up und down-Quarks auch 2 mal in einem Kernbaustein enthalten sein können). Und ja, da sind auch noch Gluonen als Kraftvermittler dazwischen.

    Aber das eigentliche ist, das diese Quarks eine Ladung haben, ein u-Quark hat +2/3 und ein d-Quark hat -1/3. Klar, in der entsprechenden Kombination passt alles, z.B. das ein Proton, welches aus 2 u-Quarks und 1 d besteht: +4/3 von den beiden u-Quarks minus 1/3 des d-Quarks ergibt +1, und das ist ja auch die Ladung eines Protons.

    Aber warum haben sich dann die früher entstandenen einzelnen (also geladenen) Quarks nicht mit ihren Anti-Quarks gegenseitig zerstrahlt? Es war ja eine Ladung bzw dessen Anti-Ladung in diesen Quarks vorhanden, warum gab es nicht schon an dieser Stelle den großen Knall?

    Auch in den Berichten & Artikeln über Materie / Antimaterie und die Annihilation lese Ich meist nur etwas über Protonen / Antiprotonen und nichts über dessen Bausteine, die einzeln betrachtet ja ebenfalls Ladungsträger sind.

    Ist eine Annihilation vielleicht erst dann möglich, wenn sich aus der Quarks/Gluonen-Suppe Protonen und Neutronen bilden? Aber warum verhalten sich die vorher enstandenen, aber ebenfalls geladenen Quarks so neutral zueinander?

    Ich danke vorab für eure Antworten und auch für eure Zeit, thnx dafür!

    my2cents
    truma

  2. #2
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    08.06.2008
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    422

    Standard

    Es ist unklar, warum es ein Ungleichgewicht zwischen Materie und Antimaterie gibt:
    https://de.wikipedia.org/wiki/Baryogenese

    Quarks kommen nie einzeln vor. Das nennt man Confinement.
    https://de.wikipedia.org/wiki/Confinement

  3. #3
    Registriert seit
    16.09.2005
    Beiträge
    8.263

    Standard

    Zitat Zitat von trumalda966 Beitrag anzeigen
    Aber warum haben sich dann die früher entstandenen einzelnen (also geladenen) Quarks nicht mit ihren Anti-Quarks gegenseitig zerstrahlt? Es war ja eine Ladung bzw dessen Anti-Ladung in diesen Quarks vorhanden, warum gab es nicht schon an dieser Stelle den großen Knall?

    Auch in den Berichten & Artikeln über Materie / Antimaterie und die Annihilation lese Ich meist nur etwas über Protonen / Antiprotonen und nichts über dessen Bausteine, die einzeln betrachtet ja ebenfalls Ladungsträger sind.
    Hallo truma,

    Du hast das eigentlich ganz gut und auch laienverständlich zusammengefasst.

    Und die beiden von Dir oben genannten Aspekte, also die Nicht-Zerstrahlung aller Quarks/Anti-Quarks sowie die Nicht-Zerstrahlung aller Protonen/Antiprotonen sind meines Erachtens gleichwertig. Wobei man meines Wissens heutzutage davon ausgeht, dass gar nicht gleich viele Materie und Antimaterie entstanden ist, sondern ein minimaler Überschuss an Materie, die dann nach dem allgemeinen Zerstrahlen übriggeblieben ist.


    Freundliche Grüsse, Ralf

  4. #4
    Registriert seit
    11.03.2006
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    6.561

    Standard

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    Hallo truma.

    Die GUT-Ära
    https://www.spektrum.de/astrowissen/...g06.html#gutak
    ist uns messtechnisch bisher nicht wirklich zugänglich. (Die erreichbaren Energien in den großen Beschleunigern sind dafür nicht ausreichend)
    Ein nicht unerhebliches Indiz, daß sie in der bisherigen Form noch nicht ausreichend gut formuliert ist, ist der, trotz großer (eigentlich theoretisch ausreichend großer) Experimente, bisher nicht beobachtbare spontane Protonenzerfall.

    Die Ereignisse, die zum sogenannten Strahlenmeer geführt haben, werden auf das Ende der GUT-Ära datiert. Die darauffolgende Hadronenära
    https://www.spektrum.de/astrowissen/lexdt_h.html#hadrar
    liegt dagegen bereits im uns messtechnisch gerade erreichbaren Bereich.

    Wenn ich diese Vorgänge richtig verstanden habe, dann existierte in dieser Zeit die vorhandene Masse/Energie nicht ausschließlich in Form von Materie, sondern es gab einen ständigen Wechsel (auch durch Annihilation) zwischen den Zuständen Energie und Materie. Erst als die Photonen- und kinetische Energie der Teilchen durch Expansion des Universums soweit abgenommen hatte, daß ein hin und her Wechseln nicht mehr für die jeweilige Masse des zu erzeugenden Teilchens ausreichte, fand der jeweilige Prozess Photon wandelt sich in dieses Teilchen, nicht mehr statt. Das gilt auf jeden Fall für die postulierten X und Y Bosonen als auch später für die Quarks/Antiquarks und später ihre Confinements, den Protonen/Antiprotonen und Neutronen/Antineutronen.

    Da es nun aber nicht mehr zur Erzeugung neuer Teilchen/Antiteilchen kommen konnte (fehlende Photonenenergie) blieb ein (sehr) großer Teil der bis dahin zeitweilig als Materie existierender Energie als Photonen zurück, eben das so genannte Strahlenmeer.

    Ich hoffe, daß die hier lesenden Experten mögliche Fehler oder Missverständnisse meinerseits noch korrigieren und wo nötig ergänzen.

    Herzliche Grüße

    MAC

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