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Thema: Gefahren durch die Experimente am CERN - LHC

  1. #1521
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    Zitat Zitat von Fragender Beitrag anzeigen
    Frage 4: Ist das Argument dass Neutronensterne schon 100Millioen Jahre alt sind nicht irrelevant, da wie der name schon sagt sie aus neutronen bestehen und die Kosmischen Schauer aus Protonen oder sind es gerade optimale Bedingungen?
    (...)
    Frage 6: Wenn das Worst-Case Szenario eintritt (MBH zerstrahlen nicht) wie lange würde es dauern (die 5Milliarden sind schlüßig aufgrund der Neutronensterne)? Wenn es eintritt würde ja nicht nur eins entstehen sondern in laufe der Zeit Millionen und somit wären die 5Milliarden Jahre Akredationszeit drastisch und vorallem tödlich reduziert.
    Hallo Fragender,

    ich will auch diesen Fragekomplex mit zwei Gegenfragen beantworten:

    1.) "Frisst" ein Schwarzes Loch lieber ein Proton (mit Elektron im "Rucksack") oder lieber ein Neutron ?

    2.) Wenn mehrere Schwarze Loch-artige Gebilde entstehen - und das wird auch durchaus der Fall sein: Worin unterscheiden sich diese Schwarze Loch-artigen Gebilde bei der Erde, bei Weissen Zwergen und bei Neutronensternen ?


    Freundliche Grüsse, Ralf

  2. #1522
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    Hallo Fragender,


    Zitat Zitat von Fragender Beitrag anzeigen
    Ich unterbreche eure Unterhaltung ungern,
    Da Du hier niemandem ins Wort fallen kannst, kannst Du auch nicht unterbrechen.




    Zitat Zitat von Fragender Beitrag anzeigen
    Frage 1: Wann startet der LHC denn nun (weil lhcountdwon.com ist geschlossen)?
    Technisch läuft der schon. Energietechnisch wohl noch nicht mit maximaler Leistung. Irgendwann Mitte September soll es so weit sein.


    Zitat Zitat von Fragender Beitrag anzeigen
    Frage 2: Ich weiss ich habe die Frage schon vorher gestellt, aber sie wurde nie wirklich beantwortet: Ist es bewiesen das die Teilchen sich mit beinahlichtgeschwindigkeit bewegen die auf auf unsere Atmosphäre einschlagen?
    Gleiche Antwort wie in Post 1430, 1431 und 1432 Wenn Du die Antworten nicht verstehst, mußt Du gezielt nachfragen, sonst weiß niemand was Du nicht verstehst.


    Zitat Zitat von Fragender Beitrag anzeigen
    Frage 3: Herschen beim LHC nicht ganz andere Bedingungen als in der Atmosphäre (Zwei Teilchen die sich mit beinahlichtgeschwindigkeit aufeinander zubewegen und andere Temperaturen)?
    Was genau stellst Du Dir unter ‚Temperaturen‘ vor?

    Eine Kollision ist eine Kollision. Im Zusammenhang mit der kosmischen Strahlung oder dem LHC, treffen sich zwei Elementarteilchen. Welche Unterschiede vermutest Du da?

    Zitat Zitat von Fragender Beitrag anzeigen
    Frage 4: Ist das Argument dass Neutronensterne schon 100Millioen Jahre alt sind nicht irrelevant, da wie der name schon sagt sie aus neutronen bestehen und die Kosmischen Schauer aus Protonen oder sind es gerade optimale Bedingungen?
    Die Chance daß ein Proton der kosmischen Strahlung auf ein Proton in den Atomkernen von Stickstoff, Sauerstoff, Helium, Kohlenstoff und was da sonst noch unterwegs ist trifft, ist etwa genau so groß, wie die Chance ein Neutron des jeweiligen Atomkerns zu treffen. Die Bestandteile eines Neutrons und die eines Protons, die Quarks und Gluonen sind gleich, nur unterschiedlich verteilt. Ein Proton besteht aus 2 up und einem down Quark und ein Neutron aus 2 down und einem up Quark. Treffen, im Sinne der hier diskutierten Gefahren, tun sich immer nur die Quarks und Gluonen und nicht die Protonen als Ganzes.


    Zitat Zitat von Fragender Beitrag anzeigen
    Frage 5: Ich habe es in Frage 3 schon gefragt aber möchte es nochmal konkret hier fragen: Ist es nicht ein vollkommener Unterschied ob nun ein Teilchen mit beinahlichtgeschwindigkeit mit ein ruhendes trifft oder ein Teilchen mit beinahlichtgeschwindigkeit mit ein anderen Teilchen, das ebenso mit beinahlichtgeschwindigkeit "fliegt", zusammenstößt.
    Nein, das ist egal. Der Unterschied liegt nur in der Geschwindigkeit und damit in der (kinetischen) Energie beider Teilchen zueinander. Technisch ist es für uns einfacher zwei Protonen gegeneinander zu beschleunigen als nur eines auf die relativistische Summe der beiden Energien.


    Zitat Zitat von Fragender Beitrag anzeigen
    Frage 6: Wenn das Worst-Case Szenario eintritt (MBH zerstrahlen nicht) wie lange würde es dauern (die 5Milliarden sind schlüßig aufgrund der Neutronensterne)? Wenn es eintritt würde ja nicht nur eins entstehen sondern in laufe der Zeit Millionen und somit wären die 5Milliarden Jahre Akredationszeit drastisch und vorallem tödlich reduziert.
    und warum glaubst Du, daß die Neutronensterne nur von einem einzigen MBH gefressen würden, die Erde aber von vielen?

    Herzliche Grüße

    MAC

  3. #1523
    fspapst Gast

    Beitrag

    Zitat Zitat von Fragender Beitrag anzeigen
    Frage 1: Wann startet der LHC denn nun (weil lhcountdwon.com ist geschlossen)?
    Das LHC ist in Betrieb, wird aber zunächst mit geringeren Energien arbeiten.
    Zitat Zitat von Fragender Beitrag anzeigen
    Frage 2: ...Ist es bewiesen das die Teilchen sich mit beinahlichtgeschwindigkeit bewegen die auf auf unsere Atmosphäre einschlagen?
    Ja. Entsprechende Links (in Deutsch) wurden hier bereits gepostet.
    Zitat Zitat von Fragender Beitrag anzeigen
    Frage 3: Herschen beim LHC nicht ganz andere Bedingungen als in der Atmosphäre (Zwei Teilchen die sich mit beinahlichtgeschwindigkeit aufeinander zubewegen und andere Temperaturen)?
    NEIN. Die Bedingungen sind in der Athmosphähre sehr unterschiedlich. Im LHC wird es nur einen kleinen Teil dieser Bedingungen geben.
    Zitat Zitat von Fragender Beitrag anzeigen
    Frage 4: Ist das Argument dass Neutronensterne schon 100Millioen Jahre alt sind nicht irrelevant, da wie der name schon sagt sie aus neutronen bestehen und die Kosmischen Schauer aus Protonen oder sind es gerade optimale Bedingungen?
    Auch ein Neutronenstern hat eine Schale, einen Übergang und eine Korona, daher ist die Frage irrelevant.
    Zitat Zitat von Fragender Beitrag anzeigen
    Frage 5: Ist es nicht ein vollkommener Unterschied ob nun ein Teilchen mit beinahelichtgeschwindigkeit mit ein ruhendes trifft oder ein Teilchen mit beinahlichtgeschwindigkeit mit ein anderen Teilchen, das ebenso mit beinahlichtgeschwindigkeit "fliegt", zusammenstößt.
    50km/h + 50 km/h = 100 km/h (LHC)
    0km/h + 100 km/h = 100 km/h (Atmosphäre)
    0km/h + 600 km/h = 600 km/h (Atmosphäre - realistischere Verhältnis)
    (Bei Geschwindigkeiten nahe c, ist die Rechnung zwar relativistisch, aber es kommt auf das gleiche heraus!
    Zitat Zitat von Fragender Beitrag anzeigen
    Frage 6: Wenn das Worst-Case Szenario eintritt (MBH zerstrahlen nicht) wie lange würde es dauern (die 5Milliarden sind schlüssig aufgrund der Neutronensterne)? Wenn es eintritt würde ja nicht nur eins entstehen sondern in laufe der Zeit Millionen und somit wären die 5Milliarden Jahre Akredationszeit drastisch und vorallem tödlich reduziert.
    Wenn MBHs entstehen würden, werden diese auch detectiert. Dann würde die weitere Erzeugung gestoppt. Somit bleiben weiterhin 5 Milliarden Jahre oder auch ein klein wenig weniger.

    Die Erde ist eventuell noch 1.500.000.000 Jahre im habitablen Bereich der Sonne. Bis dahin müssen wir die Erde entweder verschieben, oder auswandern. Mit dem Verschieben können wir die Erde eventuell noch eine weitere 1.000.000.000 Jahre habitabel halten. Dann ist Schluss mit lustich.
    Geändert von fspapst (26.08.2008 um 12:50 Uhr)

  4. #1524
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    Zitat Zitat von mac Beitrag anzeigen

    Technisch läuft der schon. Energietechnisch wohl noch nicht mit maximaler Leistung. Irgendwann Mitte September soll es so weit sein.
    Fast richtig. Es wurden schon Protonen in den LHC injiziert, allerdings nur in einen Oktanten, auf etwa 3km. Am 10.09. wird das erste Mal ein Strahl bei Injektionsenergie (450 GeV) im LHC zirkulieren. Kollisionen gibt es dann irgendwann später. Bis Ende des Jahres wird man sich dann allmählich zu hohen Energien (bis 5 TeV pro Strahl) vorarbeiten. Maximalenergie (7TeV pro Strahl) wird es wohl erst nächstes Jahr geben.

    nomad.

  5. #1525
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    Hallo Nomad,

    vielen Dank für diese Information.

    Herzliche Grüße

    MAC

  6. #1526
    Hugo Gast

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    Hallo,

    Zitat von fspapst
    Wenn MBHs entstehen würden, werden diese auch detectiert. Dann würde die weitere Erzeugung gestoppt. Somit bleiben weiterhin 5 Milliarden Jahre oder auch ein klein wenig weniger.
    Ich dachte man kann kann sie nur indirekt feststellen über die Restteilchen nach der Zerstrahlung, also nur wenn sie auch zerstrahlen?

    Gruß
    Hugo

  7. #1527
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    Hi,

    Informationen aus erster Hand zum Start gibt es hier:
    http://public.web.cern.ch/Public/Welcome.html

    Da ist auch ein Coutdown. Noch 14 Tage.

    Gruß,
    Joachim

  8. #1528
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    Hi,

    die Frage nach dem kinematischen Unterschied zwischen Kollisionen in der Atmosphäre, wo ein schnelles Teilchen auf ein fast ruhendes trifft, und am LHC, wo zwei schnelle Teilchen frontal kollidieren, wird ja immer wieder gestellt. Diese Antwort:

    Zitat Zitat von fspapst Beitrag anzeigen
    50km/h + 50 km/h = 100 km/h (LHC)
    0km/h + 100 km/h = 100 km/h (Atmosphäre)
    0km/h + 600 km/h = 600 km/h (Atmosphäre - realistischere Verhältnis)
    (Bei Geschwindigkeiten nahe c, ist die Rechnung zwar relativistisch, aber es kommt auf das gleiche heraus!
    gilt für klassische Teilchen (d.h. deutlich langsamer als Lichtgeschwindigkeit), aber nur, wenn man statt der Geschwindigkeiten die kinetischen Energien nimmt! Und genau genommen gilt der Vergleich mit dem stehenden Hindernis (0+100=100) nur, wenn das Hindernis fest verankert ist. Wenn ein Auto mit 100 Energieeinheiten auf ein stehendes ungebremstes Auto kracht, dann sind die Schäden geringer, als wenn zwei Autos mit 50 Energieeinheiten kollidieren. Der Grund liegt darin, dass das ungebremste stehende Auto durch den Aufprall nach vorne beschleunigt wird und so kinetische Energie mitnimmt, die nicht in Deformation umgewandelt werden kann.

    Richtig rechnet man das für relativistische (d.h. sehr schnelle Teilchen) aber nur im Rahmen der Speziellen Relativitätstheorie. Wichtig ist dabei, dass man Größen betrachtet, die vom Bezugssystem unabhängig sind, d.h. die invariant unter Lorentz-Transformation sind. Eine sehr wichtige Observable ist dabei die Schwerpunktsenergie.

    Bei kollidierenden gleichenergetischen Teilchen ist die Schwerpunktsenergie einfach die Summe der Einzelenergien. D.h. beim LHC wird aus 7 + 7 = 14 TeV Schwerpunktsenergie.

    Bei der kosmischen Strahlung muss man die Schwerpunktsenergie für den Fall ausrechnen, dass ein schnelles Teilchen auf ein ruhendes stößt. Man bekommt dabei (hier ohne Herleitung)

    E_cm = sqrt(2 x E_target x E_projectile)

    Der Effekt, dass das ruhende Teilchen bei der Kollision beschleunigt wird und Kollisionsenergie mitnimmt ist hier natürlich berücksichtigt!

    In der kosmischen Strahlung hat man Teilchen mit Energien von 10^20 eV nachgewiesen. Wenn die auf ein ruhendes Proton in der Atmosphäre treffen, dann kann man schnell ausrechnen, dass die Schwerpunktenergie etwa 450 TeV beträgt, also locker 30 mal mehr als beim LHC.

    Das Prinzip der Lorentz-Invarianz von Observablen ist experimentell bestätigt. D.h. die Kollisionen in der Erdatmosphäre kann ich vergleichen mit einem Beschleuniger, der 225 TeV Energie pro Strahl hat und die Teilchen frontal kollidieren lässt. Das wird der LHC nie erreichen. Man wird auch aller Wahrscheinlichkeit nach nie einen Beschleuniger auf der Erde bauen, der 450 TeV Schwerpunktenergie erreicht. Denn der wäre auch 30 mal so lang wie der LHC, d.h. gut 900 km. Die paar hundert Milliarden Euro wird dafür niemand auf den Tisch legen.

    nomad.
    Geändert von nomad (26.08.2008 um 14:02 Uhr)

  9. #1529
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    fspapst
    Auch ich erkläre andern manchmal Dinge, die ich selbst noch nicht verstanden habe ; aber das
    50km/h + 50 km/h = 100 km/h (LHC)
    0km/h + 100 km/h = 100 km/h (Atmosphäre)
    0km/h + 600 km/h = 600 km/h (Atmosphäre - realistischere Verhältnis)
    (Bei Geschwindigkeiten nahe c, ist die Rechnung zwar relativistisch, aber es kommt auf das gleiche heraus!
    ist doch ziemlich krass!
    Es geht ja nicht um die Addition von Geschwindigkeiten, sondern um die dabei erzeugten kinetischen Energien: E = mv^2/2

    Bereits bei nicht relativistischen Geschwindigkeiten ergibt sich aus 50 + 50 nicht dieselbe kinetische Energie wie aus = 0 + 100.

    50 + 50: E = 2mv^2/2 = mv^2
    0 + 100: E = m(2v)^2/2 = 2mv^2
    Also Faktor 2.

    Bei relativistischen Geschwindigkeiten wird's wegen der relativistischen Massenzunahme dramatisch. Da geht der Faktor in die Tausende.

    Orbit

  10. #1530
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    Zitat Zitat von Fragender Beitrag anzeigen
    I

    Frage 6: Wenn das Worst-Case Szenario eintritt (MBH zerstrahlen nicht) wie lange würde es dauern (die 5Milliarden sind schlüßig aufgrund der Neutronensterne)? Wenn es eintritt würde ja nicht nur eins entstehen sondern in laufe der Zeit Millionen und somit wären die 5Milliarden Jahre Akredationszeit drastisch und vorallem tödlich reduziert.
    Der LHC könnte vielleicht Millionen von Schwarzen Löcher erzeugen, aber die allermeisten sind nicht an die Erde gebunden, da sie schneller als die Fluchtgeschwindigkeit von der Erde sind. Nur einige 10000 würden im schlimmsten Fall an die Erde gebunden sein:

    http://lsag.web.cern.ch/lsag/CERN-PH-TH_2008-025.pdf
    (Seite 83)

    Diese Zahlen sind natürlich in den Lebensdauerabschätzungen berücksichtigt (steht alles in dem Paper).

    nomad.

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