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Thema: Stringtheorie

  1. #1
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    Frage Stringtheorie

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    Hallo!
    Ich bin sehr neu in diesem Forum, interessiere mich für Astronomie und Astrophysik, bin jedoch kein wissenschaftlicher Experte auf diesem Gebiet.
    Ich würde gerne wissen, was die "Stringtheorie" besagt und mit was sie zusammenhängt.
    Würde mich sehr freuen, wenn sich jemand die Zeit nehmen würde, mir eine ausführliche Antwort zu schreiben.
    MfG
    SkaG

  2. #2
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    Standard

    Hallo SkaG 89,

    Ich werd mal ein paar Texte dazu hier reinkopieren die ich über das Thema geschrieben hab. Ich beziehe mich dabei ausschließlich auf Versionen der Stringtheorie mit kleinen Extradimensionen. Ich beziehe neuere Überlegungen wonach das Universum auf eine Bran in einem höherdimensionalen Raum beschränkt ist NICHT ein. Vieles in den Texten wiederholt sich, da es irgendwelche Worumtexte sind.

    Warum sprengen die Ladungen der Teilchen nicht die Teilchen selbst?

    Wenn man sich z.B. ein Elektron als ein kleines Kügelchen mit homogen verteilter Ladung vorstellt, fragt man sich: „Warum stoßen sich die Entgegengesetzten Punkte dieses Elektrons nicht ab (sie sind ja gleich geladen)?“ Wenn man Elektronen als Punktförmig annimmt gibt es keine Entgegengesetzten Punkte – es gibt nur noch einen Punkt. Punktförmige Elementarteilchen führen aber zu zahlreichen Problemen: Um eine elektrische Ladung in eine Kugel mit dem Radius Null zu pressen, bräuchte man eine unendlich große Energie. Daher müsste ein Elektron eine unendlich hohe Energie und damit auch eine unendlich große Masse haben. Außerdem könnte dann das Elektron keine innere Struktur haben, auf die man in einer mechanischen Theorie die Eigenschaften des Elektrons zurückführen könnte. Die Stringtheorie löst diese Probleme: Entgegengesetzte Seiten des Strings stoßen sich nicht voneinander ab, den die Ladung des Strings ist weder an einem bestimmten Punkt lokalisiert, noch kann man sagen dass kleine Ladungen über den gesamten String verteilt sind: Die Ladung wird durch eine bestimmte Schwingung repräsentiert. Diese führt zur Emission eines Strings das einem Botenteilchen entspricht. Dieses überträgt die Kraft. Strings selbst haben weder Masse, noch irgendwelche Ladungen.

    Strings haben Schwingungsenergie, Quantenschwingungsenergie, Spannungsenergie (Stringtension), Bewegungsenergie, Rotationsenergie und in extremen Situationen auch Windungsenergie (wenn Strings um die Extradimensionen gestülpt sind (stell dir ein Schlauch mit einem kleinen Gummiband drum rum vor)).

    Stringtheorie

    Die Stringtheorie ist eine Theorie zur Vereinigung von allgemeiner Relativitätstheorie und Quantenmechanik. Viele Probleme löst diese Theorie dadurch dass sie die fundamentalen Teilchen nicht als punktförmig annimmt. Fundamentale Teilchen sind: Das Elektron, das Myon, das Tau, das Elektron-Neutrino, das Myon-Neutrino und das Tau-Neutrino. Diese Teilchen gehören zu den sogenannten Leptonen. Dann gibt es noch die Quarks aus denen auch die Nukleonen bestehen (Nukleonen sind Protonen und Neutronen). Es gibt insgesammt 9 Quarks: up, down, strange, charm, bottom und top. Die meisten der Teilchen die ich eben genannt hab treten nur bei sehr hohen Energien in Teilchenbeschleunigern auf und zerfallen gleich in leichtere Teilchen. In der Stringtheorie sind die ganzen fundamentalen Teilchen dünne Schleifen oder Fäden. Diese Strings haben selbst keine Masse, aber sie schwingen und haben daher Schwingungsenergie. Diese Schwingungsenergie entspricht einer bestimmten Masse (E=mc^2). Was du dir unter Masse vorstellst gibt es also gar nicht. Nun gibt es Strings mit verschieden starken Schwingungsmustern. Verschieden schwingende Strings entsprechen verschiedene Teilchen. Nun sind die Stringtheorietiker gezwungen zusätzliche Dimensionen einzuführen um Quantenmechanik und Relativität zu vereinen (ursprünglich 22, doch mit der Einführung der Supersymmetrie waren es dann nur noch 7). Diese Dimensionen sieht man nicht da sie ebenso klein sind wie die Strings selbst. Sie sind zusammengewickelt (in der Fachsprache sagt man dazu kompaktifiziert). Das kannst du dir so vorstellen: Mal angenommen du wärst ein Wesen in einer Welt mit nur einer Raumdimension. Du würdest also in einer Linie leben. Du könntest aber nicht wissen ob dein Universum nicht vieleicht noch eine zusätzliche kleine ringförmige Dimension hat, so dass dein universum in wirklichkeit eine Schlauchoberfläche ist. Genauso fürt nach der Stringtheorie aus jedem Punkt unseres Universums 7 kompaktifizierte Extradimensionen heraus (eine dieser Extradimensionen ist dabei etwas anders beschaffen). Die Art und weise wie die Extradimensionen zusammengerollt sind bestimmt die Eigenschaften der Elementarteilchen.

    Superstringtheorie

    Ein wichtiger Teil der Superstringtheorie ist dass unsere Welt mehr als 3 räumliche Dimensionen hat. Da man diese Dimensionen nicht sieht, müssen sie Kompaktifiziert (=zu einer bestimmten Form eng aufgewickelt) sein. Einen 3 dimensionalen Raum mit aufgewickelten Dimensionen wirst du dir aber wohl kaum vorstellen können (ich auch nicht). Eine Analogie ist hier ganz hilfreich: Stell dir vor du wärst Bewohner eines eindimensionalen Universums. du könntest dich nur vorwärts und rückwärts bewegen. Du könntest nicht wissen ob dein „Universum“ nicht noch zusätzliche winzige kreisförmige Dimensionen hat. Du wüsstest also nicht ob dein Universum eine mathematische Linie oder doch ein Schlauch mit einer Dicke ungleich Null. Genauso verhält es sich mit unserem Universum: Es könnte aufgewickelte Extradimensionen haben. Die Stringtheorie nimmt an dass es 7 Extradimensionen gibt, die einen Radius haben der der Planck-Länge entspricht (die Planck-Länge ist 1,616101252*10^-33 cm). Du musst dir also vorstellen dass aus jedem Punkt unseres gewöhnlichen Raumes eine kleine 7 dimensionale Kugeln hinausführt. Wenn du deine Hand bewegst, dann bewegen sich die Teilchen, aus denen deine Hand besteht also nicht einfach nur gradewegs in eine Richtung sondern auch durch die Extradimensionen – über die Oberflächen dieser 7 Dimensionalen Kugeln. Noch eine Analogie auf die ich gerade erst gekommen bin: Stell dir eine durchsichtige Rennbahn aus Glas vor. Diese Rennbahn hat lauter kleine Loopings. Die ganze Strecke besteht aus Loopings. Stell dir nun vor du würdest diese Rennstrecke aus der Vogelperspektive aus weiter Entfernung beobachten, während ein kleines rotes Rennauto sie befährt. Das Rennauto würde dir als ein kleiner roter Punkt erscheinen. Die Rennstrecke würdest du gar nicht sehen. Das Auto würde sich für dich vollkommen gradlinig bewegen – von den Loopings würdest du nichts merken. Genauso merken wir nicht dass sich die Teilchen aus denen wir bestehen, auch durch Extradimensionen bewegen.

    Nun, zu den Strings selbst: Strings haben keine Masse! Sie können aber dennoch Elementarteilchen mit Masse entsprechen, denn sie führen bestimmte Schwingungen aus. Diese Schwingungen haben natürlich Energie und diese Energie entspricht nach Einsteins Formel E=mc^2 einer bestimmten Masse. Jedes Schwingungsmuster entspricht einem bestimmten Elementarteilchen. Strings haben eine Länge, die in etwa der Planck-Länge entspricht. Von der Form der kompaktifizierten Zusatzdimensionen hängt es ab welch Arten von Schwingungen die Strings ausführen können. Unabhängig von der Form der Zusatzdimensionen gibt es jedoch immer ein Schwingungsmuster dass dem Graviton-Teilchen. Das ist das Teilchen, auf welches man stößt wenn man Gravitationswellen quantisiert. Die Stringtheorie sagt also die Gravitation voraus.

    Wellenlängenminimum in der Stringtheorie

    Nach Punktteilchentheorien hat jedes Teilchen eine kürzeste Wellenlänge bei der es sich in ein Schwarzes Loch verwandelt. In der Stringtheorie wird dies dadurch verhindert dass die String ab einer bestimmten Energie wieder wachsen. Ihre Wellenlänge kann nicht kleiner sein als die Strings selbst. Daher gibt es auch hier für die Wellenlänge ein Maximum.

    Um die Extradimensionen gewundene Strings

    In der Stringtheorie tauchen auch Strings auf die um die Extradimensionen gewickelt sind. Diese können sowohl positive als auch negative Energie haben. Sie sind nach der Superstringtheorie zahlreich beim Urknall entstanden und haben sich gegenseitig vernichtet.
    Die Windungsenergie eines solchen Strings ist übrigens durch

    E_w = 2 π w R T_s

    gegeben. Dabei ist w die Windungszahl, R der Umfang der kompaktifizierten Extradimensionen, also R = Wurzel (G h / 2 π c^3) und T_s ist die Stringtension (=Stringspannung). Für w sind nur ganzählige Werte erlaubt.
    Gewundene Strings haben aber enorm große Massen, die nahe an der Planck-Masse liegen. Diese ist gegeben durch

    M_PL = Wurzel (G h / 2 π c^3) c^2 / 4 G

    Ich will hier gleich noch die Frage aufwerfen warum negative Energie bei gewundenen Strings erlaubt sein soll und bei gewöhnlichen Teilchen nach wegen gesucht wird das Auftauchen solcher Teilchen zu verhindern, weil sie ja nicht beobachtet werden. Ein gewöhnliches Teilchen mit negativer Energie müsste sich ja in die vergangenheit bewegen.

    Schöne Grüße,
    Sky.

  3. #3
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    Standard Ein paar Anmerkungen.

    Eigentlich wollte ich mich nicht aus dem Urlaub melden. Aber ein paar leichte Kommentare muessen sein.

    Zitat Zitat von Sky Darmos
    Punktförmige Elementarteilchen führen aber zu zahlreichen Problemen: Um eine elektrische Ladung in eine Kugel mit dem Radius Null zu pressen, bräuchte man eine unendlich große Energie. Daher müsste ein Elektron eine unendlich hohe Energie und damit auch eine unendlich große Masse haben. Außerdem könnte dann das Elektron keine innere Struktur haben, auf die man in einer mechanischen Theorie die Eigenschaften des Elektrons zurückführen könnte.
    Hier ist mal wieder der Unterschied zwischen Modell und Realitaet nicht gewahrt. Es gibt bisher kein einziges experimentelles Indiz dafuer, dass Elektronen und Quarks keine Punktteilchen sind. Man "sieht" bei ihnen keine Anregungszustaende, welche ein eindeutiger Beweis dafuer waeren, dass sie eine Substruktur haben. Somit darf man nicht von einer Problemloesung durch die Stringtheorie sprechen, wenn sie eine "Realitaet" einfuehrt, die erstmal absolut nicht da ist. Natuerlich sind die derzeit gueltigen Modelle noch nicht entgueltig und in der Lage, alles was wir sehen zu erklaeren. Aber die Stringtheorie loest bisher nicht wirklich auch nur ein teilchenphysikalisches Problem.

    Zitat Zitat von Sky Darmos
    Viele Probleme löst diese Theorie dadurch dass sie die fundamentalen Teilchen nicht als punktförmig annimmt. Fundamentale Teilchen sind: Das Elektron, das Myon, das Tau, das Elektron-Neutrino, das Myon-Neutrino und das Tau-Neutrino. Diese Teilchen gehören zu den sogenannten Leptonen. Dann gibt es noch die Quarks aus denen auch die Nukleonen bestehen (Nukleonen sind Protonen und Neutronen). Es gibt insgesammt 9 Quarks: up, down, strange, charm, bottom und top.
    Auch hier loest die Stringtheorie kein Problem. Sie hat vielmehr eins, weil man bei den fundamentalen Teilchen (im Moment?) experimentell keine Substruktur sieht. Zu den fundamentalen Teilchen kommen zudem noch die sogenannten (Eich-)Bosonen hinzu, zu denen die Photonen, das W- und das Z-Boson und das Higgs-Boson gehoeren.
    Zudem komme ich bei meiner Zaehlung nur auf 6 Quarks.

    Zitat Zitat von Sky Darmos
    Die meisten der Teilchen die ich eben genannt hab treten nur bei sehr hohen Energien in Teilchenbeschleunigern auf und zerfallen gleich in leichtere Teilchen.
    Das stimmt so auch erstmal nicht. Die W- und Z-Bosonen als Vermittler der schwachen Wechselwirkung treten durchaus ohne Teilchenbeschleuniger auf, obwohl sie eine nicht kleine Ruhemasse haben. Das erlaubt die Heisenbergsche Zeit-Energie-Unschaerfe. Diese sorgt auch dafuer, dass man in einem Nukleon nicht nur 3 sogenante Kosntituentenquarks sieht, sondern einen kompletten "Mesonen-Zoo".

    Zitat Zitat von Sky Darmos
    Die Stringtheorie sagt also die Gravitation voraus.
    Das kann man so auch nicht sagen. Die Stringtheorie hampelt doch mit den Zusatzdimensionen rum, um die Gravitation ueberhaupt quantisieren zu koennen. Sie faellt also nicht elementar in der Theorie ab, sondern die Theorie ist um die Quantifizierung der Gravitation gestrickt.

    Gruss,

    Zap

  4. #4
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    Standard

    Zitat Zitat von Zap
    Hier ist mal wieder der Unterschied zwischen Modell und Realitaet nicht gewahrt. Es gibt bisher kein einziges experimentelles Indiz dafuer, dass Elektronen und Quarks keine Punktteilchen sind. Man "sieht" bei ihnen keine Anregungszustaende, welche ein eindeutiger Beweis dafuer waeren, dass sie eine Substruktur haben. Somit darf man nicht von einer Problemloesung durch die Stringtheorie sprechen, wenn sie eine "Realitaet" einfuehrt, die erstmal absolut nicht da ist. Natuerlich sind die derzeit gueltigen Modelle noch nicht entgueltig und in der Lage, alles was wir sehen zu erklaeren. Aber die Stringtheorie loest bisher nicht wirklich auch nur ein teilchenphysikalisches Problem.
    Ich stimme dir vollkommen zu. Diese Texte von mir sind eben relativ alt und damals hab ich die Stringtheorie etwas überbewertet.

    Zitat Zitat von Zap
    Auch hier loest die Stringtheorie kein Problem. Sie hat vielmehr eins, weil man bei den fundamentalen Teilchen (im Moment?) experimentell keine Substruktur sieht. Zu den fundamentalen Teilchen kommen zudem noch die sogenannten (Eich-)Bosonen hinzu, zu denen die Photonen, das W- und das Z-Boson und das Higgs-Boson gehoeren.
    Zudem komme ich bei meiner Zaehlung nur auf 6 Quarks.
    Hat jemand was anders behauptet? Natürlich 6 Quarks.

    Zitat Zitat von Zap
    Das stimmt so auch erstmal nicht. Die W- und Z-Bosonen als Vermittler der schwachen Wechselwirkung treten durchaus ohne Teilchenbeschleuniger auf, obwohl sie eine nicht kleine Ruhemasse haben. Das erlaubt die Heisenbergsche Zeit-Energie-Unschaerfe. Diese sorgt auch dafuer, dass man in einem Nukleon nicht nur 3 sogenante Kosntituentenquarks sieht, sondern einen kompletten "Mesonen-Zoo".
    Das is klar, dass W und Z´s keine Teilchenbeschleuniger brauchen. Als Kraftvermittler treten sie virtuell auf. Um aber reelle W und Z´s zu erhalten muss man viel Energie aufwenden. Übrigens steckt 50% des Impuls eines Nukleons in den Gluonen und nicht in den Quarks.

    Zitat Zitat von Zap
    Das kann man so auch nicht sagen. Die Stringtheorie hampelt doch mit den Zusatzdimensionen rum, um die Gravitation ueberhaupt quantisieren zu koennen. Sie faellt also nicht elementar in der Theorie ab, sondern die Theorie ist um die Quantifizierung der Gravitation gestrickt.
    Jao, darüber kannst du dich mit Prim_ass streiten. Ich bin was die Stringtheorie betrifft ziemlich deiner Meinung. Soweit man das bis hierher sagen kann.

    Zudem verstehe ich überhaupt nicht wie aus der Stringtheorie eine Gekrümmte Raumzeit folgen soll. Was bringen Gravitonen wenn diese in einem flachen Hintergrundraum angesiedelt werden?

    Gruß, Sky.
    Geändert von Sky Darmos (10.10.2005 um 12:43 Uhr)

  5. #5
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    Standard Zusatz-Dimensionen ?

    Mir erscheint vor allem die Annahme von Zusatzdimensionen als höchst dubioses Postulat, für dessen Annahme keine bisherige Beobachtung existiert.

    Warum gehen die Stringtheoretiker überhaupt von einem zweidimensionalen Gebilde aus? Wenn ich mir einen String als dreidimensionalen Torus vorstelle, dann gibt es 11 Schwingungsmöglichkeiten.

  6. #6
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    Standard Zusatz-Dimensionen!

    Zitat Zitat von Rolf Köhne
    Mir erscheint vor allem die Annahme von Zusatzdimensionen als höchst dubioses Postulat, für dessen Annahme keine bisherige Beobachtung existiert.
    Die Zusatzdimensionen sind keine Annahme: Wenn man Strings als die elementaren Objekte postuliert, dann folgen die Zusatzdimensionen mathematisch aus diesem Postulat.
    Die fehlenden Beobachtungsdaten sind aber ein grosses Problem, denn solange man keine experimentellen Hinweise auf die Extradimensionen findet bleibt die Stringtheorie ein mathematisches Konstrukt, ohne direkte physikalische Relevanz.

    Gruss,
    Flozifan

  7. #7
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    Standard Supergravitationstheorien

    Zitat Zitat von Rolf Köhne
    Warum gehen die Stringtheoretiker überhaupt von einem zweidimensionalen Gebilde aus? Wenn ich mir einen String als dreidimensionalen Torus vorstelle, dann gibt es 11 Schwingungsmöglichkeiten.
    Welche 11 Schwingungsmöglichkeiten denn??
    In der Stringtheorie gibt es im übrigen unendlich viele Schwingungsmöglichkeiten. Es gibt aber 9 unabhänige Richtungen in die ein String schwingen kann. 3 davon sind die uns wohl vertrauten großräumigen Dimensionen. Die restlichen Dimensionen sind kompaktifiziert. Danneben gibt es noch eine etwas andersartige Dimension, die erst 1995 entdeckt wurde, als man genauer nachrechnen konnte. Sie bestimmt die relative Stärke der verschiedenen Kräfte.

    Zusätzliche Dimensionen wurden bereits bei Punktteilchentheorien genutzt. Die entsprechenden Theorien heißen Supergravitationstheorien. Es gibt im wesentlichen 5 solche Theorien. Sie stellen Näherungen für die 5 Stringtheorien dar. Man kommt nach der M-Theorie durch das ändern der Stärke der verschiedenen Kräfte von einer Stringtheorie zur anderen.
    Wie bei den Superstringtheorien (das "Super" steht für "supersymmetrisch") gibt es hier 7 zusätzliche Dimensionen. Die Wellenfunktionen der Teilchen sollen bei der Bewegung über diese Extradimensionen die Symmetriegruppen eben dieser annehmen. Damit wären die abstrakten Symmetrien der Elementarteilchenphysik in wirklichkeit die Symmetriegruppen eines geometrischen Gebildes. Die verschiedenen Supergravitationstheorien hatten nun verschiedenen Symmetriegruppen. Sie waren alle größer als die Teilchen die wir bisher beobachtet haben nahelegen, doch die anderen Teilchen sollten erst bei viel größeren Energien auftauchen.
    Die Supergravitationstheorien können zwar die Symmetriegruppen geometrisch erklären doch leider vermeiden sie die unendlichkeiten nicht. Das ist nun ein Pluspunkt für die Stringtheorie.

    Seit die 5 verschiedenen Stringtheorien zur M-Theorie vereint wurden, enthalten sie Dualitäten durch die man auch bei Kopplungskonstanten die größer als 1 sind, weiterrechnen kann.

    Gruß, Sky.

  8. #8
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    Standard Punktteilchen haben keine unendliche Selbstenergie!

    Ich will noch etwas anmerken, zu dem Problem mit der Unendlichen Selbstenergie von Punktteilchen. Wie ich vor 2 Monaten durch etwas nachdenken bemerkte existiert es in der Form gar nicht, wenn man die ART richtig mit einbeziehen wurde! Die Kompremierung der Ladung würde zwar die Energie immer größer werden lassen, doch an irgendeinem Punkt würde sich ein Ereignishorizont um das Teilchen bilden. Wenn die Ladung nun hinter dem Horizont weiter kompremiert werden würde, und folglich auch die Energie weiter zunehmen würde, dann wäre das von Außen ja nicht sichtbar, da ja ersteinmal Gravitationswellen emmitiert werden müssten um die Information nach außen zu übertragen. Da sie jedoch im Horizont gefangen sind können sie das gar nicht.
    Wenn man also eine Ladung in eine Kugel vom Radius Null bringt, dann wird die Energie, b.z.w. die Masse der Kugel bis zu einem gewissen Punkt zunehmen, dann aber bleibt sie Konstant. Es gibt also keine Unendlichkeiten, auch ohne Strings.

    Damals hoffte ich man könnte so vielleicht die Masse der verschieden Elementarteilchen vorhersagen. Das Kompremieren von verschiedenen Ladungen würde verschiedene Massen erzeugen. Ein Teilchen mit sehr schwacher Ladung, etwa die Neutrinos, hätten auch kaum Masse. Das Trifft für Neutrinos zweifellos zu. Teilchen ohne eigene Ladung, hätten gar keine Masse. Auch das stimmt. Quarks haben eine starke Ladung, eine chromodynamische und eine elektromagnetische. Passend dazu haben sie auch große Massen. Größere als die Elektronen etwa, die nur eine elektrische Ladung und eine Spin (magnetische Ladung) haben.
    Es gibt in diesem Bild jedoch viele Ungereimtheiten:

    1) Die Energie die man für die Kompremierung einer solchen Ladung benötigen würde, würde davon abhängen wie sie quantisiert ist. Zwei Wolken aus geladenen kleinen Bällchen , mit gleicher Gesamtladung wären unterschiedlich schwer zu kompremieren, wenn die Ladung dabei auf unterschiedlich viele Teilchen verteilt ist. Das liegt daran dass das Paulische Ausschließungsprinzip der Kompremierung entgegenwirkt und dabei kommt es darauf an wie viele verschiede Quantenzustände besetzt werden können. Wer könnte das also sagen.
    2) Zudem sollten, meiner Ansicht nach, die Ladungen erst durch die Quantisierung entstehen, denn schließlich beruht die Fähigkeit von Kräfteübertragenden Bosonen ja ausschließlich auf Quanteneffekten.
    Warum sollte eine Ladung entstehen wenn man ein Punktteilchen mit Masse kompremiert.
    3) Außerdem sagt uns dieses Bild nichts darüber aus, warum Teilchen mit positiver elektrischer Ladung eine Masse haben.
    4) Wie wir drei Teilchenfamilien erhalten sollen ist auch recht problematisch. Vielleicht könnte man es irgendwie damit erkläre dass es drei Kräfte gibt (neben der Gravitation). Aber wie soll das gehen?

    Aufgrund dieser Probleme habe ich diese Vorstellung schnell wieder verworfen.
    Ich hab es trotzdem mal aufgeschrieben, da auch falsche Ideen manchmal ganz interessant sein können (ich heb sie auch auf in meinem Ordner für falsche Ideen).

  9. #9
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    Standard Das Nukleon ist anders, als "man" denkt.

    Zitat Zitat von Sky Darmos
    Übrigens steckt 50% des Impuls eines Nukleons in den Gluonen und nicht in den Quarks.
    Das kann man so auch nicht direkt sagen. Zum einen redet man in dem Fall nicht von Impuls, sondern von Masse bzw. Energie. Zum anderen haengt das stark davon ab, in welchem Nukleonmodell man sich aufhaelt. Deswegen spreche ich in den meisten Faellen von Konstituentenquarks und dem dazugehoerigen Modell. In diesem einfachen Nukleonmodell steckt man die ganze Masse einfach in die Quarks. Ein Nukleon hat eine Masse von ca. 900 MeV/c² und besteht in diesem Fall aus 3 Quarks, die ca. eine Masse von je ca. 300 MeV/c² haben. Dieses Modell ist wirklich das einfachste, was man stricken kann und erklaert gerade mal die einfachsten Beobachtungen, wie u. A. die sogenannte Delta-Resonanz. Betrachter man aber Stromquarks, das sind sozusagen die nackten Quarks, so haben diese in einem Nukleon eine Masse von je ca. 6 MeV/c² (so im Durchschnitt). Das bedeutet, dass sie nicht in der Lage sind, die Masse eines Nukleons nur annaehrend zu bilden. Allerdings gibt es dann Modelle, die diesem Rechnung tragen und die fehlende Masse in Mesonen und Gluonen stecken (Als bekannter Vertreter moechte ich da das Cloudy-Bag-Modell nennen. In diesem werden die zentralen Stromquarks von einer Mesonen-Wolke umgeben.). Auch moechte ich erwaehnen, dass es bisher kein elementartheoretiches Modell von einem Nukleon gibt! Alles Modelle arbeiten mit experimentellen Eichgroessen und Potentialen. So kann man zum Beispiel durch die experimentelle Bestimmung der Polarisierbarkeit von Nukleonen Rueckschluesse auf das in ihnen herrschende Potential machen.

    Gruss,

    Zap

  10. #10
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    Hallo,

    Welche 11 Schwingungsmöglichkeiten denn??
    Das kann ich nur zeichnerisch darstellen; auch komme ich jetzt auf 12. Ist aber auch egal. Meine Frage war ja, warum man Strings als 2dimensionale Objekte postuliert hat, obwohl wir in einer dreidimensionalen Welt leben. Ich hätte einen dreidimensionalen Ansatz für logischer empfunden. Mehr nicht.

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