5 Antworten in diesem Thema

[Morn]

Aus Anlass einer Bemerkung ueber Strangelets im Ausserirdischen-Thread: Quarks gelten (neben anderen Teilchen) als fundamentale Bausteine der Materie. Man unterscheidet sechs Stueck: up, down, charm, strange, top und bottom. Die uns umgebende Materie ist aus up- und down-Quarks aufgebaut (und Elektronen). Teilchen, die andere Quarks enthalten, sind instabil und zerfallen innerhalb kurzer Zeit. Das erste Teilchen, das ein strange-Quark enthaelt, ein Kaon wurde 1947 in Nebelkammernaufnahmen entdeckt. (Das Quarl-Modell wurde allerdings erst spaeter formuliert.) Quarks kommen immer nur in gebundenen Zustaenden (z.B. Proton, Neutron, Kaon) vor. In Neutronensternen koennte der Druck allerdings so gross werden, dass sie letztlich aus freien Quarks bestehen. Dann handelt es sich um sogenannte Quarksterne. (Bei diesem wikipedia-Artikel sind auch zwei moegliche Kandidaten dafuer angegeben.) Ist der Druck hoch genug, wuerden sich auch strange-Quarks im Stern bilden. Man erhaelt einen "seltsamen Stern". Hier kann man dann von seltsamer Materie (Artikel in der englischen Wikipedia) sprechen. Es gibt eine Hypothese (Quellen (1) und (2) im zuletzt angegebenen Link), nach der die Materie um uns herum metastabil ist und die seltsame Materie die stabile Form der Materie ist. So wuerde die "normale" Materie nach genuegend langer Zeit in seltsame Materie zerfallen. Strangelets werden kleine Seltsame-Materie-Stuecke genannt, die z.B. entstehen wuerden, wenn sich seltsame Sterne bilden. Wenn diese im Universum unherfliegenden Strangelets auf "normale" Materie treffen, koennten sie als Katalysator wirken, mit der normalen Materie verschmelzen und diese dann auch in seltsame Materie umwandeln. Wenn diese Strangelets existieren, werden sie aber nach Modellvorhersagen elektrisch positiv geladen sein, so dass eine Verschmelzung mit Atomkernen eher selten sein sollte. Dies koennte dann nur unter starkem Druck (wie in Neutronensternen) geschehen. Diese Strangelets koennten auch in Beschleunigerexperimenten entstehen, so sie existieren. Sollte so eine Umwandlungskatastrophe aber wirklich moeglich sein, sollten wir sie schon beobachtet haben, da solche Ereignisse natuerlicherweise aufgrund der kosmischen Strahlung ausgeloest worden sein sollten, vor allem auch da dabei hoehere Energien auftreten als in Beschleunigerexperimenten.

[Tarantoga]

Danke für diesen sehr aufschlussreichen Artikel.Ich persönlich muss zugeben das Physik für mich ab einem bestimmten Punkt ( dem ab dem es metaphysisch wird ) ein Buch mit sieben Siegeln ist.Also deshalb mal eine eventuell dumme Frage.Immer wieder wird behauptet das es physikalische Ereignisse gibt die nur statt finden wenn sie beobachtet werden bzw das Experimente je nachdem was man beobachten will entsprechende Ergebnisse liefern .(das ist einer der Bereich der sich mir völlig verschliesst )Kann das bei solchen Stranglets nicht auch der Fall sein ?Die Intention für dein Posting war ja die Frage warum wir bisher keine Ausseriridischen getroffen haben.Meine Theorie war das sich eine Zivilisation irgendwann aufgrund von scheinbar harmlosen Experimenten selber vernichten könnte.Du argumentierts das dies dann bereits längst passiert wäre..durch die natürliche Strahlung.Aber bisher wußten wir doch gar nicht das es einen solchen Effekt geben könnte und konnte ihn daher auch nicht beobachten.Wenn man nun ein Experiment durchführen würde in der vollen Absicht ein Stranglet zu erzeugen..könnte das klappen ?

[Matthias]

Danke für diesen sehr aufschlussreichen Artikel. Ich persönlich muss zugeben das Physik für mich ab einem bestimmten Punkt ( dem ab dem es metaphysisch wird ) ein Buch mit sieben Siegeln ist.

Metaphysik ist keine Physik.

Immer wieder wird behauptet das es physikalische Ereignisse gibt die nur statt finden wenn sie beobachtet werden bzw das Experimente je nachdem was man beobachten will entsprechende Ergebnisse liefern . (das ist einer der Bereich der sich mir völlig verschliesst )

Was meinst Du? Neben der experimentellen Physik gibt es auch eine theoretische Physik. Oder willst Du auf die Beziehung von Kausalität oder Akausalität hinaus?

Die Intention für dein Posting war ja die Frage warum wir bisher keine Ausseriridischen getroffen haben. Meine Theorie war das sich eine Zivilisation irgendwann aufgrund von scheinbar harmlosen Experimenten selber vernichten könnte.

In welchem Zeitraum soll das stattgefunden haben? So alt ist das Universum noch nicht. Gemeint ist hier, dass solch ein Ereigniss auch NATÜRLICH beobachtbar sein kann. Da wir noch keins beobachtet habe, ist es nicht möglich.

Wenn man nun ein Experiment durchführen würde in der vollen Absicht ein Stranglet zu erzeugen..könnte das klappen ?

Das setzt die Erforschung des Quark-Gluon-Plasma vorraus, dass z.B. schon in Darmstadt erforscht wird.

Bearbeitet von mlich, 09 Januar 2007 - 16:57.

[Morn]

Immer wieder wird behauptet das es physikalische Ereignisse gibt die nur statt finden wenn sie beobachtet werden bzw das Experimente je nachdem was man beobachten will entsprechende Ergebnisse liefern . Kann das bei solchen Stranglets nicht auch der Fall sein ?

Ich hole mal etwas weiter aus: Ich denke, Du spielst auf moegliche Interpretationen der Quantenmechanik an. Hier kommt dann durchaus auch die Philosophie mit ins Spiel. Die Quantenmechanik ist zunaechst mal eine erfolgreiche Theorie, die das Verhalten der Materie im Kleinen beschreibt und die experimentell bisher nicht widerlegt wurde. Ein quantenmechanisches System ist nun solange unbestimmt, solange keine Beobachtung/Messung vorgenommen wird. Davor lassen sich fuer seinen Zustand nur Wahrscheinlichkeiten angeben. Ein quantenmechanischer Zustand wird durch seine Wellenfunktion beschrieben, deren zeitliche Entwicklung durch die Schroedingergleichung (auch ohne Messung). Durch eine Messung aendert sich der Zustand; die gemessene Groesse hat einen festen Wert. Das nennt man "Kollaps der Wellenfunktion" oder "Zustandsreduktion". Verbunden damit ist das Messproblem: die Wellenfunktion ist i.a. eine Ueberlagerung mehrerer Zustaende, aber eine Messung findet das System immer in einem bestimmten Zustand vor. Die Messung macht also "etwas", was aber in der Theorie nicht erklaert wird. Waehrend in der klassischen Physik Zufall und Wahrscheinlichkeiten ausschliesslich ein Ergebnis unseres Unwissens bezueglich der genauen Ausgangsbedingungen sind, ist das in der Quantenmechanik anders. Selbst wenn wir die genauen Anfangsbedingungen wuessten, waere es i.a. nicht moeglich, das Ergebnis einer Messung vorherzusagen. Es koennen nur Wahrscheinlichkeiten angegeben werden. Da stellt sich die Frage, ob diese Wahrscheinlichkeiten fundamental sind oder Ausdruck dessen, dass wir nicht alles wissen und die Quantenmechanik unvollstaendig ist. Muss man sie vielleicht durch prinzipiell unmessbare Parameter, "verborgene Variable" genannt, ergaenzen? Dies geschieht in der Bohmschen Mechanik. Die Wellenfunktion wird hier als real angesehen. In der Kopenhagener Interpretation geht man davon aus, dass die Wahrscheinlichkeiten fundamental sind. Damit sind Messergebnisse prinzipiell nicht vorhersagbar. DIe Wellenfunktion wird als reines mathematisches Hilfsmittel angesehen, um die Wahrscheinlichkeiten berechnen zu koennen; sie existiert nicht wirklich. Nur Messresultate werden betrachtet. Fragen, die das System zwischen zwei Messungen betreffen, werden als bedeutungslos eingestuft. (Einstein entgegnete dieser Interpretation "Ich kann mir nicht vorstellen, dass der liebe Gott mit Würfeln spielt!" und "Ist der Mond da, wenn keiner hinschaut?") In der Viele-Welten-Interpretation (Bei jeder Messung spaltet sich das Universum auf. Alle moeglichen Messergebnisse gibt es, aber wir nehmen jeweils nur eines wahr.) wird die Quantenmechanik als vollstaendig und die Wellenfunktion als real angesehen. Der Kollaps der Wellenfunktion findet aber nur scheinbar statt, da wir nicht die "ganze" Wellenfunktion wahrnehmen koennen. Um die Unvollstaendigkeit der Quantenmechanik beim Uebergang von subatomaren zu makroskopischen Systemen aufzuzeigen, entwickelte Schroedinger das nach ihm benannte Gedankenexperiment Schroedingers Katze: In einem verschlossenen Kasten befinde sich ein instabiler Atomkern und eine Katze. Die Wahrscheinlichkeit, dass der Kern in einem bestimmten Zeitraum zerfaellt, sei 50%. Dieser Zerfall wuerde mit einem Geigenzaehler nachgewiesen werden. Dieser sei so mit einem Flaeschchen Blausaeure verbunden, dass beim Ausschlag die Blausaeure freigesetzt werde und die Katze sterbe. Wendet man die Quantenmechanik darauf an, befindet sich die Katze in einem ueberlagerten Zustand lebendige Katze - tote Katze, bis jemand den Kasten oeffnet und nachschaut, also eine Messung durchfuehrt. Erweiterungen dieses Gedankenexperimentes sind "Wigners Freund" (Wigner nimmt die Messung fuer einen Freund vor. Hier stellt sich die Frage, wann der Kollaps der Wellenfunktion stattfindet, wenn Wigner die Beobachtung vornimmt oder wenn der Freund das Ergebnis erfaehrt.) und der "Quantenselbstmord" (Ein Physiker nimmt den Platz der Katze ein.) Dabei stellt sich die Frage, was man unter Beobachtung/Messung verstehen sollte. Ist dafuer ein bewusster Beobachter noetig? Macht die Katze nicht schon fuer sich die Beobachtung? Oder der Draht im Geigerzaehler? Ein Versuch, "Wigners Freund" aufzuloesen, ist die These, dass der erste bewusste Beobachter den Kollaps der Wellenfunktion herbeifuehrt. Wobei sich die Frage nach einer Definition von Bewusstsein stellt. Eine andere Interpretation ist, dass fuer den Freund neben dem eigentlichen Experiment auch WIgner zum quantenmechanischen System gehoert. In letzter Konsequenz gehoert dann die ganze Welt dazu. Das Bewusstsein haette demnach die zentrale Rolle bei der Zustandsreduktion, und eine Realitaet unabhaengig vom Bewusstsein wuerde nicht existieren. Die Quantenmechanik wirft also philosophische Fragen auf, unter anderem nach der Realitaet und nach der Rolle des Beobachters. Diese Frage wird aufgeworfen, da es zwei verschiedene Zeitentwicklungen gibt: die Schroedingergleichung beschreibt die stetige und deterministischer Zeitentwicklung eines unbeobachteten Systems; bei einer Beobachtung gibt es einen Sprung in der Zeitentwicklung. Hier gibt es nur ein Vorher und ein Nachher. Es scheinen also andere Regeln zu gelten, sobald ein Beobachter ins Spiel kommt. Die Frage ist also, ob dies nur scheinbar so ist oder real ist. Da unser ganzes Wissen auf Beobachtungen beruht, stellt sich die Frage, ob man einen unbeobachteten System Eigenschaften zuschreiben kann oder ob sie nicht erst durch die Beobachtung entstehen, ob es eine objektive Realitaet gibt. Mit Hilfe der Dekohaerenz kann man makroskopische Phaenomene im Rahmen der Quantenmechanik deuten. Dekohaerenzeffekte treten auf, wenn ein vorher abgeschlossenes System mit seiner Umwelt in Wechselwirkung tritt, wodurch der Zustand des Systems und der Umwelt geaendert werden. Demzufolge verschwinden Ueberlagerungen makroskopischer Systeme viel zu schnell, so dass man sie klassisch behandeln kann. Die Katze wird sich demnach nicht in einem ueberlagerten Zustand tot - lebendig befinden. Noch ein paar Links speziell zu Interpretationen (Es gibt mehr, als die hier vorgestellten.) und philosophische Aspekte: deutsche Wikipedia englische Wikipedia Stanford Encyclopedia of Philosphy (in englisch) Eine Beobachtung/Messung fuehrt zu einer "Auswahl" eines Zustandes aus einer Ueberlagerung von Zustaenden entsprechend ihren Wahrscheinlichkeiten. (Wuerde man also die Messung an vielen identischen Systemen vornehmen, erhielte man die moeglichen Messergebnisse verteilt nach ihren Wahrscheinlichkeiten.) Im Falle der Strangelets koennte das vielleicht so aussehen (wenn sie existieren): es gibt eine Ueberlagerung von: Strangelet entstand in einer Wechselwirkung der kosmischen Strahlung mit der Atmosphaere (oder der Oberflaeche bei atmosphaerelosen Objekten) und hat die Erde (oder ein anderes von uns beobachtetes Objekt getroffen) und umgewandelt - Strangelet ist nicht entstanden. Da die Objekte im Sonnensystem makroskopisch sind, sollte diese Ueberlagerung nach der Dekohaerenz sofort verschwinden, und die im ersten Post gemachten Ueberlegungen sollten gelten.

Aber bisher wußten wir doch gar nicht das es einen solchen Effekt geben könnte und konnte ihn daher auch nicht beobachten. Wenn man nun ein Experiment durchführen würde in der vollen Absicht ein Stranglet zu erzeugen..könnte das klappen ?

Die Beobachtung eines Effektes haengt nicht davon ab, ob man vermutet, es koenne ihn geben, oder nicht. Wenn Strangelets existieren und sie in Beschleunigerexperimenten produziert werden koennen, sollten sie auch durch Wechselwirkung der kosmischen Strahlung mit z.B. der Erdatmosphaere entstehen. Wenn sie "normale" Materie umwandeln koennen, sollten wir eine entsprechende Umwandlungskatastrophe im Sonnensystem beobachten koennen.

[Tarantoga]

Metaphysik ist keine Physik.

Also ganz ehrlich, es mag ja seriöse Physik sein, aber für mich klingt so was wie Voodoo : http://www.spiegel.d...,518990,00.html Man stelle sich mal vor das stimme, das läuft doch darauf hinaus das das Universum irgendwann platzt wie eine Blase, wenn wir zu viel drüber wissen

[QGP]

Ich vermute, es geht um die Strangeness, eine Quantenzahl in der Quantenfeldtheorie. Da man Strageness nur bei sehr hohen Energien anregen kann, die man in Collidern wie RHIC oder LHC, der bald startet, erzeugt, hat es denke ich keinen Sinn über Stragelets zu sprechen. Bei geringen Dichten und Energien sind Teilchen mit strangeness ungleich Null sehr kurzlebig.

Bearbeitet von QGP, 23 November 2007 - 14:49.