Proton <--> Neutron
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Wie wandelt sich das Valenz-Quark d mit Hilfe der schwachen WW ganz genau in ein Valenz-Quark u um? Diese Stelle habe ich bisher gefunden: http://de.wikipedia.org/wiki/Isospin#Quantenfeldtheorie
Kann man dies bereits verständlich erklären, was da genau erfolgt? Wie kann man sich die Umkehrung des Isospins vorstellen? (siehe: http://de.wikipedia.org/wiki/Quark_(Physik)#Up-Quark)
Welche Rolle spielt dabei das entsprechende Elektron-(Anti-)Neutrino? Wie wird die Energiedifferenz berechnet?
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Ich glaube nicht, dass man QFT verständlich in einem Forenbeitrag (oder überhaupt verständlich) erklären kann. Zumindest nicht auf eine Weise, von der ich annehme, dass ein Akademiker damit zufrieden wäre. Es ist da eben eine Eigenschaft der verschiedenen Felder, dass die schwache Wechselwirkung möglich ist. Weil es eben einen Term für die Wechselwirkung von u-Quark mit d-Quark und W-Boson; und von W-Boson mit Elektron und Neutrino gibt. Das hat man gemacht, weil man es beobachtet hat und dann eben einfach einen entsprechenden Term in den Gleichungen eingefügt.
Es gibt derzeit kein akzeptiertes Modell über irgendwelche inneren Eigenschaften von Quarks oder über tiefere Gründe, warum die Welt der kleinsten Teilchen so ist, wie sie ist. Die beste Antwort ist, dass die Gleichungen zu deren Beschreibung aus gewissen Symmetrien folgen und man dann die ganzen Konstanten so gesetzt hat, dass sie zu den Beobachtungen passen. Das sind auch nicht arg so viele Konstanten, wie man befürchten würde, beispielsweise hat man bei der elektroschwachen Wechselwirkung zwar lauter Matrizen mit Parametern, aber diese Matrizen sind Drehmatrizen und daher jeweils von einem einzigen Winkel als Parameter ableitbar. Im gesamten Standardmodell hat man letztlich aber immer noch 18 freie Parameter, was durchaus problematisch ist.
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Danke für die Antwort. Die beste Darstellung liefern m.E. die Feynmann Diagramme.
http://de.wikipedia.org/wiki/Feynman-Diagramm#/media/File:Feynman-beta-decay.svg
http://de.wikipedia.org/wiki/Feynman-Diagramm#/media/File:Feynman-beta-plus-decay.svgAllerdings fehlen dort die Hintergründe. Man sieht nur, was passiert. Eigentlich ist alles "Boson", wenn auch sehr sehr kurzlebig, von Higgs (der "Massenerzeuger" überhaupt) bis Gluon und Photon (die beiden "Ruhe-Nullgewichtler" bei Lichtgeschwindigkeit). Daraus kann man alles basteln. Keine Ahnung, wie das geht. Abgesehen von E=mc² weiß ich da nicht viel, außer dass Teilchen Symmetriebrüche sind. Dunkle Materie, dunkle Energie und was es noch alles außerhalb des Modells gibt.
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Erhard Henkes schrieb:
http://de.wikipedia.org/wiki/Feynman-Diagramm#/media/File:Feynman-beta-decay.svg
http://de.wikipedia.org/wiki/Feynman-Diagramm#/media/File:Feynman-beta-plus-decay.svgAllerdings fehlen dort die Hintergründe.
Ich weiß immer noch nicht, was du noch mehr wissen möchtest. Willst du die konkrete Formel für die Langrangedichte? Die würde dir höchstwahrscheinlich gar nichts nutzen; das Feynman-Diagramm ist bereits die anschauliche Darstellung der Mathematik, die nötig ist, um mit den Formeln konkret etwas zu berechnen. Die Formeln beschreiben die Regeln, nach denen man die Diagramme malen muss.
Eigentlich ist alles "Boson", wenn auch sehr sehr kurzlebig, von Higgs (der "Massenerzeuger" überhaupt) bis Gluon und Photon (die beiden "Ruhe-Nullgewichtler" bei Lichtgeschwindigkeit). Daraus kann man alles basteln.
Nein, das ist eben nicht so. Wie kommst du da drauf? Die Elementarteilchen sind, nun ja, elementar, und nicht aus Photonen und Gluonen zusammen gesetzt.
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Erhard Henkes schrieb:
Danke für die Antwort. Die beste Darstellung liefern m.E. die Feynmann Diagramme.
Das war auch mein Gedanke.
Erhard Henkes schrieb:
Allerdings fehlen dort die Hintergründe. Man sieht nur, was passiert.
Das war auch mein Gedanke.
Ich fürchte, kein Mensch weiß, was drinnen ist.
Meine besten Vermutungen:
a) Wir werden matrixmäßig simuliert.
a1) Gott (Betreiber/Admin) will uns verarschen, damit wir seine sozialen Messungen nicht stören.
a2) Die ganzen wirren Quatsch-Dinge wie Verschränkung sind nur Hacks, um Speicher und Rechenzeit zu sparen.a) halte ich für sicher und sobald wir mehrheitlich an a) glauben, ist die Simulation kaputt. Dann werden wir gelöscht und ein Backup wird eingespielt. Davon merken wir nix. Vielleicht sind Dejavu-Erlebnisse schlicht uninitialisierte Variablen, die nicht selten den Wert vom vorigen Lauf haben, weil Gott ein erbärmlicher Progger ist. Vermutlich ein Regierungsauftrag.
Ich erwarte keine Bedeutung hinter den Formeln/Diagrammen. Keine versteckten Wahrheiten, die es noch zu entdecken gäbe.
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Die Elementarteilchen sind, nun ja, elementar
Darüber kann ich nur schmunzeln.
Am interessantesten finde ich gerade die virtuellen "Teilchen", weil nicht "existent", d.h. wohl nicht beobachtbar, aber dennoch implizit beteiligt, weil alles darüber läuft, nämlich genau die Bosonen. Einfach zum Schießen.
Im gesamten Standardmodell hat man letztlich aber immer noch 18 freie Parameter, was durchaus problematisch ist.
@SeppJ: Diese Formeln würde ich mir gerne ansehen. Kannst Du mir dazu einen Link geben?
@Volkard: Deine Aussagen treffen das Thema wohl am besten.
------- H
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Erhard Henkes schrieb:
Die Elementarteilchen sind, nun ja, elementar
Darüber kann ich nur schmunzeln.
Nun, wahrscheinlich sind sie nicht wirklich elementar. Aber die Argumente dagegen sind, dass es dem derzeitigen Modell an Eleganz mangelt; und dass es bisher nicht gelungen ist, gewisse Kräfte in das Modell einzufügen. Ansonsten ist das Modell, in dem die ganzen Teilchen einfach strukturlose Punkte sind, höchst erfolgreich, was seine Vorhersagen angeht.
Im gesamten Standardmodell hat man letztlich aber immer noch 18 freie Parameter, was durchaus problematisch ist.
@SeppJ: Diese Formeln würde ich mir gerne ansehen. Kannst Du mir dazu einen Link geben?
http://einstein-schrodinger.com/Standard_Model.pdf
Wie versprochen, ist das nicht wirklich nützlicher als die Sammlung erlaubter Feynman-Vertizes, die jedoch letztlich ungefähr das gleiche aussagt. :pEtwas mehr Erklärung der einzelnen Terme:
http://en.wikipedia.org/wiki/Standard_Model_(mathematical_formulation)#Lagrangian_FormalismWas ist denn dein Hintergrund? Ich habe irgendwie im Hintergrund, dass du dich mal als studierter (oder promovierter?) Chemiker geoutet hast. Im Chemiestudium macht man doch eigentlich Quantenfeldtheorie, hatte ich immer angenommen. Das Standardmodell ist eben eine bestimmte QFT, mit relativ vielen Termen.
Und noch eine Liste der freien Parameter, falls die in den anderen Dokumenten im Rauschen untergegangen sein sollten:
http://en.wikipedia.org/wiki/Standard_Model_(mathematical_formulation)#Free_parameters
Anscheinend sind noch ein paar Terme dazu gekommen, seit ich Elementarteilchenphysik gehört habe. Damals war der Higgs-Mechanismus nur ein Vorschlag und Neutrinomassen ein Gerücht aus der Solardynamik.
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Nun, wahrscheinlich sind sie nicht wirklich elementar.
So würde ich das auch sehen, wenn sich ein Elementarteilchen durch Abstrahlung eines Bosons einfach in ein anderes umwandelt (Nur eines von vielen Bsp.: ein negatives Lepton sendet ein W- Boson aus und wandelt sich dabei in sein zugehöriges Neutrino um). Es sei denn, man betrachtet die Elementarteilchen der gleichen "Generation" als identisches Teilchen, lediglich mit anderen Eigenschaften (analog Isospin bei Neutron oder Proton als identisches Nukleon).
Bezüglich meiner Frage nach p <--> n gefällt mir diese Feynman-Grafik recht gut:
http://www.solstice.de/grundl_d_tph/msm_feyn/feyn_schwach-vgl.gif@SeppJ: vielen Dank für die Quellen, diese helfen mir auf der Suche nach neuen Erkenntnissen/Ideen etwas weiter.
Meine Ausgangsfrage nach der Umwandlung eines up- in ein down-Quark und umgekehrt ist zumindest im Ablauf - gemäß der heutigen Kenntnis - beantwortet.
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Diese Grafik zeigt die interaktiven Zusammenhänge recht gut: http://en.wikipedia.org/wiki/Standard_Model#/media/File:Elementary_particle_interactions_in_the_Standard_Model.png
Es fehlt noch das Graviton und die alles umfassende Theorie.
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Erhard Henkes schrieb:
Nun, wahrscheinlich sind sie nicht wirklich elementar.
So würde ich das auch sehen, wenn sich ein Elementarteilchen durch Abstrahlung eines Bosons einfach in ein anderes umwandelt (Nur eines von vielen Bsp.: ein negatives Lepton sendet ein W- Boson aus und wandelt sich dabei in sein zugehöriges Neutrino um).
Mit der Begründung wäre ich vorsichtig, denn du gibst ja selber eine Erklärung, wie so etwas auch ohne innere Struktur der Teilchen sein kann:
Es sei denn, man betrachtet die Elementarteilchen der gleichen "Generation" als identisches Teilchen, lediglich mit anderen Eigenschaften (analog Isospin bei Neutron oder Proton als identisches Nukleon).
Wenn ein '
q' und ein 'u' zusammen stoßen und man sieht hinterher ein 'b' und ein 'n' wegfliegen, heißt das nicht, dass da viel passiert ist, auch wenn die Buchstaben ganz anders aussehen
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Erhard Henkes schrieb:
Ich bin auf der Suche, wie die Umwandlung auf der Quarkseite exakt erfolgt. Also: udd <--> uud + Elektron + Elektron-Antineutrino + 0,78 MeV
Wie wandelt sich das Valenz-Quark d ganz genau in ein Valenz-Quark u um?
Wie verläuft die Umwandlung uud + Elektron + 0,78 MeV <--> udd + Elektron-Neutrino ?
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@Prof84: Du meinst sicher: http://de.wikipedia.org/wiki/Pion#Beispielprozess
Interessante Sache, diese spontane Bildung eines Quark-Antiquark aus dem "Nichts". Als Chemiker würde man dies vermutlich "Pion-Katalyse" der n-p-Reaktion nennen.Die Stringtheorie hilft im Verständnis des Ablaufes nicht wirklich weiter, liefert höchstens ein Verständnis für die Vielgestaltigkeit von Energie == Masse in Form von schwingenden "Saiten" im Sinne von E = h*f = m*c². Ist es eigentlich noch richtig, dass es keinen experimentellen Beweis für die Richtigkeit der Stringtheorie gibt? Was sagen die Ergebnisse des ESA-Weltraumteleskops "Planck"? Hier hatte man doch Hoffnung auf einen Nachweis.
Die interessanteste Frage beim aktuellen Standardmodell der Elementarteilchentheorie ist wohl immer noch, warum es genau 3 "Familien" (auch Generationen genannt) gibt.
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Erhard Henkes schrieb:
Die Stringtheorie hilft im Verständnis des Ablaufes nicht wirklich weiter, liefert höchstens ein Verständnis für die Vielgestaltigkeit von Energie == Masse in Form von schwingenden "Saiten" im Sinne von E = h*f = m*c². Ist es eigentlich noch richtig, dass es keinen experimentellen Beweis für die Richtigkeit der Stringtheorie gibt? Was sagen die Ergebnisse des ESA-Weltraumteleskops "Planck"? Hier hatte man doch Hoffnung auf einen Nachweis.
Die Stringtheorien sagen bisher gar nichts von Relevanz aus, daher kann man sie auch nicht prüfen und sie fallen immer mehr in eine esoterische Ecke.
Das Standardmodell hält in allen Experimenten derart gut, dass die Teilchenphysiker langsam verzweifeln, weil sie sich eigentlich Hinweise auf etwas neues erhoffen.
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SeppJ schrieb:
Die Stringtheorien sagen bisher gar nichts von Relevanz aus, daher kann man sie auch nicht prüfen und sie fallen immer mehr in eine esoterische Ecke.
Ist es nicht eher so, dass sie alles mögliche aussagen? Egal welche Resultate die Experimente am LHC oder sonstwo bringen, alle Ergebnisse sind mit Unmengen an Stringtheorien kompatibel. Wenn also irgendwann mal etwas unerwartetes bei einem Experiment herauskommt, dann werden die Stringtheoretiker im Nachhinein sofort sagen, dass Stringtheorie das vorhergesagt hat und deshalb bestätigt ist. Falsifizierbarkeit funktioniert so natürlich nicht. Das ist so ähnlich als wenn es eine große Naturkatastrophe gibt und irgendwelche Priester danach sagen, dass das der Zorn Gottes war, weil der Glaube in den Menschen nicht stark genug war.
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Gregor schrieb:
Ist es nicht eher so, dass sie alles mögliche aussagen?
So ist es. Aber das ist doch das gleiche, als wenn sie nichts von Bedeutung aussagen.
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Erhard Henkes schrieb:
@Prof84: Du meinst sicher: http://de.wikipedia.org/wiki/Pion#Beispielprozess
Interessante Sache, diese spontane Bildung eines Quark-Antiquark aus dem "Nichts". Als Chemiker würde man dies vermutlich "Pion-Katalyse" der n-p-Reaktion nennen.Auf dem englischen Wiki steht mehr:
http://en.wikipedia.org/wiki/PionUnd ich bin auch Chemiker und würde es nicht so nennen.
Als Physiker sage ich:
http://de.wikipedia.org/wiki/QuantenchromodynamikFür weitere richtige Antworten gibbet' n Nobelpreis ...
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Prof84 schrieb:
Auf dem englischen Wiki steht mehr:
http://en.wikipedia.org/wiki/PionJa, anschaulich animiert.
Die Stringtheorie bekommt Auftrieb, wenn verschiedene gebrochenen Ladungszahlen auftreten.
Die Erklärung der dunklen Masse durch die Bran-Theorie, nachdem zuerst die Gravitation, die zwischen der gefalteten Bran hemmungslos abkürzt, und später das Licht, das den Weg über die Branfläche nehmen muss, ankommt, finde ich wirklich amüsant. So ähnlich wie die Wurmlochgeschichten, um der Lichtgeschwindigkeit zu entgehen. Auch die Alternative zum Urknall, nach der zwei Universen, die nur wenige mm in einer unbekannten Dimension gemessen, zusammenstoßen, ist köstlich.
Ich steige jetzt doch ernsthaft ein, melde mich wieder, sobald ich die mathematischen Zusammenhänge verstehe, habe da noch einige Lücken.
Den Physikern fehlt noch das Pretty Model.
