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THEMA: Energie schon immer da gewesen?

Energie schon immer da gewesen? 14 Jul 2019 19:48 #54010

Ich lese in letzter Zeit immer mal wieder, dass die Gesamtenergie des Universums von Anfang an da gewesen sein muss (wegen Energieerhaltungssatz). Damit habe ich allerdings so einige Probleme, sobald angenommen wird, dass es anfangs keine Teilchen gab.

Wenn es anfangs keine Materie gibt, gibt es auch keine Masse und dann ist auch die Energie 0. (E = mc²; E = 0c²; E = 0)
Auch die Formel zum Planckschen Wirkungsquantum setzt zumindest die Existenz von Photonen voraus (E = h * f; E = h * 0; E = 0 Anm.: Ich weiß nicht, ob man f=0 setzen darf, wenn es keine Photonen gibt).

Was mache ich falsch?

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Energie schon immer da gewesen? 14 Jul 2019 20:21 #54014

Der Energieerhaltungssatz beruht nach dem Noetherschem Theorem darauf, dass es eine kontinuierliche Invarianz der physikalischen Gesetze gegen die Zeit gibt. Die Gesetze müssen unabhängig vom Zeitpunkt sein. In einem expandierenden Universum ist das jedoch nicht der Fall. Deswegen gilt die Energierhaltung nicht für große Zeiträume (Rotverschiebung!) bzw. für kleine am Anfang des Universums.
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Energie schon immer da gewesen? 19 Jul 2019 21:40 #54169

Wie es der Zufall will, ist heute gerade ein neues Video von Herrn Gassner zu Noethers Theorem erschienen.

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Energie schon immer da gewesen? 19 Jul 2019 22:13 #54170

Wo ist denn die Energie dann hin, wenn die Erhaltung dort nicht gilt?

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Energie schon immer da gewesen? 19 Jul 2019 22:45 #54174

Weil die Erhaltung nicht gilt, braucht die Energie auch nicht irgendwohin verschwinden. Sie ist einfach weg - futsch. Nicht alles ist eine Erhaltungsgröße. So ist meine sportliche Leistungsfähigkeit mit dem Alter weniger geworden. Sie ist einfach weg. Es ist nicht so, dass sie jetzt ein anderer hat.
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Energie schon immer da gewesen? 20 Jul 2019 11:00 #54187

Manfred S schrieb: Weil die Erhaltung nicht gilt, braucht die Energie auch nicht irgendwohin verschwinden. Sie ist einfach weg - futsch.


Hallo Manfred,
irgendwie kann ich das nicht begreifen dass die Energie einfach weg sein soll, ähnlich wie Borgi64er schrieb: Wo ist die Energie
denn hin? Ich kann mir vorstellen dass sie sich umwandelt oder evtl. in schwarzen Löchern verschwindet aber einfach futsch, weg
(sich ins Nichts auflösen), ins "Nirwana", das klingt irgendwie seltsam (unlogisch) für mich.

Aber es stimmt schon was du schriebst. Ein Universum was expandiert ist kein geschlossenes System. Es ist nicht mehr
zeitsymmetrisch ( also nicht mehr zu jedem Zeitpunkt gleich) und dann gilt die Energieerhaltung wohl nicht mehr für große
Zeiträume.

Hmmm, bei dem Higgs-Feld ist es aber anders. Das Feld hat sich nicht verändert trotz der Expansion des Universums.
Es ist konstant von Anfang an. Es hat sich nicht verdünnt / abgeschwächt.
Die Energiedichte ist konstant über die Zeit. So wie ich es gelesen hatte kondensiert es nach.

Wir wissen ja noch nicht was dunkle Energie ist ( und die macht ja den größten Teil im Universum aus). Ich kann mir am besten
vorstellen dass die "Urenergie" am Anfang beim Urknall eins war und sich dann durch Abkühlung (Symmetriebruch, Phasenübergänge,
Auskondensation) über die Zeit in ganz viele verschiedene Zustandsformen ( auch die der sichtbare Materie) verwandelt hat.
Ich glaub nicht dass in unserem Universum irgendwas "verloren" gehen kann (höchstens in eine höhere Dimension zu der
wir keinen Zugang haben) :unsure:

Lieben Gruß

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Energie schon immer da gewesen? 20 Jul 2019 12:51 #54191

Sonni hat geschrieben "Die Energiedichte ist konstant über die Zeit.". Daraus folgt, dass bei einem expandierendem Universum die Gesamtenergie mit dem Volumen immer größer wird. Die dunkle Energie wird immer mehr. Und sie kommt auch nicht von irgendwo her, sondern entsteht einfach.

Möglicherweise können wir in ferner Zukunft eine Lagrange Funktion des expandierenden Universums innerhalb eines höherdimensionalen Universums erstellen, die wieder zeitlich invariant wäre. Dann würde dafür wieder die Energieerhaltung gelten. D.h man könnte sich vorstellen, dass die Energie von aussen in unser Universum kommt, bzw. nach aussen geht. Ein solcher Energiefluß wäre mit unseren jetzigen Gesetzen nicht erfasst und daher wird bei uns die Energie nicht erhalten. Aber das ist wilde Spekulation.
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Energie schon immer da gewesen? 20 Jul 2019 13:08 #54193

Hallo Lareth,
du schriebst:

Wenn es anfangs keine Materie gibt, gibt es auch keine Masse und dann ist auch die Energie 0.


hab eine Link gefunden, welcher sich mit genau diesem Thema beschäftigt.
Für mich, eine verständliche Erklärung.

abenteuer-universum.de/einstein/energie.html

dort zum Ende als Zusammenfassung:

Egal, in welcher Form man die Energie auch sieht, eines bewirkt sie immer: sie ist eine Quelle von Gravitationsfeldern. Wir haben jetzt ja erkannt, dass Masse und Energie im Grunde dasselbe sind. Da von Masse eine Gravitationswirkung ausgeht, gilt dies auch für die Energie. Diese vielleicht etwas erstaunliche Erkenntnis fällt uns etwas leichter, wenn wir uns vor Augen halten, dass der frühe, ultraheiße Kosmos aus purer Energie bestand - Materie konnte noch gar nicht existieren. Sie konnte erst gebildet werden, nachdem sich das All entsprechend abgekühlt hatte. Die Gravitation aber ist quasi die "Erstgeborene" des Universums. Kurz nach dem Urknall trennte sie sich als erste von den übrigen Wechselwirkungen ab zu einer Zeit, als das Universum noch völlig materiefrei war.


Gruß Brooder

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Energie schon immer da gewesen? 20 Jul 2019 13:21 #54194

Hallo Manfred, du schreibst:

Nicht alles ist eine Erhaltungsgröße. So ist meine sportliche Leistungsfähigkeit mit dem Alter weniger geworden. Sie ist einfach weg. Es ist nicht so, dass sie jetzt ein anderer hat.

Vorweg: Ich habe mir das Video zum Noether-Theorem noch nicht angeschaut. Wenn nun aber Energie einfach weg ist und sich nicht umwandelt, ist zumindest schon einmal die heilige Kuh des ersten thermodynamischen HS geschlachtet. Man soll Beispiele und Gleichnisse nicht überstrapazieren. Deine sportliche Leistungsfähigkeit ist nach dem genannten HS im Sinne der Energieerhaltung nicht einfach weg. Du hast mit ihr ständig etwas unwiderbringlich in Wärme gewandelt. Aber eigentlich ist sportliche Leistungsfähigkeit ja eher eine Disposition eines Systems, oder du sagst mir, dass deine Leistungsfähigkeit genau mit der potenziellen Energie deines Körpers beschreibbar ist und diese nun in kinetische umgewandelt wurde und die nicht mehr wiederkommt als potenzielle. Aber dann gilt doch immer noch, dass die kinetische Energie übertragen wurde (in Wärme?).
Aber vielleicht bist du ja auch schuld an der Expansion des Universums. Dessen Gesamtenergie nimmt stetig zu. Was im Übrigen immer zu Diskussionen hinsichtlich Gesamtenergie und Energiedichte führt. Dann musst du mir noch verraten, wo der Speicher der potenziellen Energie ist.


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Energie schon immer da gewesen? 20 Jul 2019 15:18 #54200

Rajic schrieb "oder du sagst mir, dass deine Leistungsfähigkeit genau mit der potenziellen Energie deines Körpers beschreibbar ist ". Du hast mein Beispiel missverstanden. Mir ging es nur darum eine Eigenschaft zu zeigen, die einfach verschwindet. Ich wollte erst Intelligenz nehmen, die im Alter oder manchmal sonst auch weniger wird, befürchtete aber, dass das zu Mißverständnissen führen könnte und jemand das persönlich nehmen könnte.

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Energie schon immer da gewesen? 20 Jul 2019 16:53 #54204

Hallo Manfred,
nee. Misverständnis ist das wohl nicht. Mir ging es eigentlich nur darum, dein Bild - vielleicht übertrieben - weiter zu strapazieren. Energie ist doch sicher mehr als nur bloß eine Eigenschaft (von was?). Wenn du mich fragst, was Energie sein soll, schließe ich mich den Fachleuten an: keine Ahnung. Aber eins scheint sicher. Ohne ein Bestehen von Energie geht doch jede unserer Theorien den Bach runter und ist damit doch zentral.

Ich wollte erst Intelligenz nehmen, die im Alter oder manchmal sonst auch weniger wird, befürchtete aber, dass das zu Mißverständnissen führen könnte und jemand das persönlich nehmen könnte.

Na ja, in der theoretischen Physik bekommt der Begriff Information zunehmend Bedeutung. Intelligenz könnte man auch in Information ausdrücken.
Übrigens: Natürlich nehme ich die Parallele von Abnahme von Intelligenz und Alter persönlich, da ich heute 67 geworden bin. :whistle:


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Energie schon immer da gewesen? 20 Jul 2019 18:38 #54206

@ D.Rajic. Da bist Du jünger als ich.
Nochmals bei meinen Bildern ging es nur um eine Eigenschaft, die verschwindet, ohne auf die Details dieser Eigenschaft einzugehen.

Die Vorstellung von Energie, die hier oft herrscht, kommt noch aus der alten Wärmetheorie (Phlogiston) bei der ein Wärmestoff ausgetauscht werden soll. Daher kommt die Vorstellung die Energie sei etwas substantielles. Niemand würde diese Vorstellung z.B. vom Impuls haben, der ja auch eine Erhaltungsgröße ist. Energie ist aber nur eine Eigenschaft von Teilchen, genau wie der Impuls. Energie gibt an wie ein Teilchen in einen Feld seine potentielle Energie in Bewegungsenergie umwandeln kann. Energie ist nur die Summe aus kinetischer und potenzieller Energie eines Teilchen. Das Teilchen kann natürlich auch ein Photon sein, das dann der Bezeichnung "reine Energie" am nächsten kommt. Alle Energieformen lassen sich auf diese beiden Formen zurückführen. Wärme ist bekanntlich kinetische Energie und chemische Energie ist Bindungenergie also potentielle Energie genauso wie Atomenergie.

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Energie schon immer da gewesen? 20 Jul 2019 22:15 #54217

Naja, wie ist das dann mit der Energie von Photonen? Deren ruhemasse ist ja null wenn ich nicht irre. Die kann man beliebig beschleunigen und die Energie sollte immer null bleiben. Dennoch gibt's genug Leute mit Sonnenbrand?

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Energie schon immer da gewesen? 20 Jul 2019 22:27 #54218

Wer sagt, dass die Energie von Photonen null sein soll? Ich denke, ich habe gerade das Gegenteil betont.

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Energie schon immer da gewesen? 20 Jul 2019 22:42 #54219

Ich betonte, dass sie null sein sollte,, aufgrund der Masse

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Energie schon immer da gewesen? 20 Jul 2019 22:50 #54220

borgi64er schrieb: Ich betonte, dass sie null sein sollte,, aufgrund der Masse


Nö. Die Energie des Photons ist \( E_\text{photon} = hv \).

Manchmal richtig und falsch nur Bedeutung haben für kurze Zeit. Nach langer Zeit, nach Jahrzehnten, Jahrhunderten, dann wir sehen, was wirklich geschieht.
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Manchmal richtig und falsch nur Bedeutung haben für kurze Zeit. Nach langer Zeit, nach Jahrzehnten, Jahrhunderten, dann wir sehen, was wirklich geschieht.

Energie schon immer da gewesen? 20 Jul 2019 22:53 #54222

Dann ist folglich die Masse größer 0, und das Photon nicht mit c unterwegs?

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Energie schon immer da gewesen? 20 Jul 2019 23:01 #54224

Masse und Energie sind zwar äquivalent, aber nicht identisch.

Manchmal richtig und falsch nur Bedeutung haben für kurze Zeit. Nach langer Zeit, nach Jahrzehnten, Jahrhunderten, dann wir sehen, was wirklich geschieht.

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Energie schon immer da gewesen? 20 Jul 2019 23:56 #54228

Manfred S schrieb: Der Energieerhaltungssatz beruht nach dem Noetherschem Theorem darauf, dass es eine kontinuierliche Invarianz der physikalischen Gesetze gegen die Zeit gibt. Die Gesetze müssen unabhängig vom Zeitpunkt sein. In einem expandierenden Universum ist das jedoch nicht der Fall.

Wer sagt das denn und wie wird das nochmal genau begründet? Weche Gesetze sind denn vom Zeitpunkt abhängig und nicht umkehrbar?
Rotverschiebung ist keine gute Begründung.

Manfred S schrieb: Deswegen gilt die Energierhaltung nicht für große Zeiträume (Rotverschiebung!) bzw. für kleine am Anfang des Universums.

Mal so locker flockig die Energieerhaltung aufgeben obwohl gerade die nicht nur ein Fundament der Physik ist sondern auch schon viele Unvollständigkeiten aufgedeckt hat. (Man denke nur mal an die Vorhersage der Neutrinos)

assume good faith

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assume good faith

Energie schon immer da gewesen? 21 Jul 2019 06:39 #54231

Hallo Manfred, du schreibst:

Die Vorstellung von Energie, die hier oft herrscht, kommt noch aus der alten Wärmetheorie (Phlogiston) bei der ein Wärmestoff ausgetauscht werden soll. Daher kommt die Vorstellung die Energie sei etwas substantielles.

Na, da hast du mal gerade eine Schublade aufgemacht. Gut, dass du in wenigen Augenblicken Grundlagen meines Denkens aufgetan hast, von der ich aber so gar nichts wusste. Ich halte doch gar nicht mit einem Weltbild gegen. Ausdrücklich schließe ich mich den Physikern an, die sagen, dass ich eigentlich nicht weiß, was Energie wirklich ist. Das ist meiner Erinnerung nach auch durchaus Gaßners Position.

Niemand würde diese Vorstellung z.B. vom Impuls haben, der ja auch eine Erhaltungsgröße ist. Energie ist aber nur eine Eigenschaft von Teilchen, genau wie der Impuls.

Die Vorstellung habe ich vom Impuls genau so wenig wie von der Energie, wie ich oben darstellte. Ich bezweifele aber, dass der Impuls zur Eigenschaft des Teilchens gehört, wie ich nachher versuche darzustellen.

Energie gibt an wie ein Teilchen in einen Feld seine potentielle Energie in Bewegungsenergie umwandeln kann. Energie ist nur die Summe aus kinetischer und potenzieller Energie eines Teilchen.

Ich mache mal eine andere Schublade auf. Wie ich las, hast du Physik studiert. Ich habe wiederholt davon gehört und gelesen, dass Profs ihren Studenten das blöde Fragen ausgetrieben haben und sie zum berüchtigten shut up and calculate führten. Irgendwann will auch ein Physiker Geld verdienen und hält dann irgendwann die ihm geläufige Deskription für Erklärung.
Eine kleine Allegorie: Ein Photon, definitionsgemäß reine Bewegungsenergie, rast durch den Kosmos und trifft irgendwann auf ein Elektron. Dabei gibt es seine Energie ab und erstaunlicherweise seine Existenz. Das Elektron nimmt die Energie im oder durch den Stoß auf und wird dadurch auf eine äußere Wolke geworfen. Dort fühlt es sich aber so gar nicht wohl und will wieder nach Möglichkeit auf eine innere Wolke. Dabei emittiert es ein Photon und schafft eine neue Existenz. Wieder erstaunlicherweise ist das Elektron gleich vor wie nach. Es hat noch keiner ein Elektron gefunden, dass sich zu keiner Zeit und an keinem Ort von irgend einem anderen unterscheidet.


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Energie schon immer da gewesen? 21 Jul 2019 09:22 #54232

borgi64er schrieb: Ich betonte, dass sie null sein sollte,, aufgrund der Masse

\(E^2=m^2c^4+p^2c^2\)
Das ist die komplette Formel. Wenn die Masse \(m=0\) ist bleibt noch der Impuls \(p \neq 0\) der beiträgt. Und der ist für das Photon \(p=\frac{h f}{c}\)

assume good faith
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assume good faith

Energie schon immer da gewesen? 21 Jul 2019 11:46 #54238

D.Rajic schrieb: Die Vorstellung habe ich vom Impuls genau so wenig wie von der Energie, wie ich oben darstellte. Ich bezweifele aber, dass der Impuls zur Eigenschaft des Teilchens gehört, wie ich nachher versuche darzustellen. .

Diesen Versuch einer Darstellung hast du wohl vergessen. Nachher kam dazu nix.

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Energie schon immer da gewesen? 21 Jul 2019 15:34 #54248

Hallo Manfred, du schriebst:

Energie ist aber nur eine Eigenschaft von Teilchen, genau wie der Impuls.


Komisch, ich würde es eher umgekehrt sagen.

"Reale" Teilchen entstehen erst durch Energie. Sie sind Anregungen von Feldern
mit Hilfe von Energie. Man muss erst "reale" Energie in das Feld hineinpumpen um ein reales Teilchen zu erzeugen. Hab da als
Beispiel das Higgs-Boson. Das ist super schwer (das schwerste von allen E-Teilchen) und deshalb brauch man ganz viel Energie
um das Higgs- Feld anzuregen damit so ein Teilchen überhaupt erst erzeugt wird. Es zerfällt sehr schnell und ist sehr kurzlebig.
Komisch auch: Es hat keinen Drehimpuls wie die anderen.

Ich meine damit:
Die Energie ist nicht eine Eigenschaft von Teilchen, sondern sie ist sowas wie die Grundlage um reale Teilchen erst zu erzeugen.
Energie ist fundamentaler als Teilchen. Sie ist eine unsichtbare Kraft. Etwas, was keiner mit Worten beschreiben kann (da gibt
es nix, evtl. weil zu abstrakt für unser Gehirn ), aber ich weiß nicht.

Egal, Energie hat bestimmte Eigenschaften.
Sie bestrebt immer danach sich zu verteilen / sich zu verstreuen. Der Energiefluss geht immer von einem Zustand der Ordnung hin
in eine Richtung der Unordnung ( zunehmende Entropie).

Aber, es könnte ja auch ein Naturgesetzt gelten:
Dass aus der Richtung von Ordnung hin zur Unordnung ( zunehmende Entropie) im Universum komplexere Ordnung entsteht.
Aus zunehmender Entropie macht das Universum lokal zunehmende Ordnung.

Hab ein schönes Video darüber gefunden. Kann leider nur den 1. Teil verlinken. Der 2.Teil über Information ist
nicht frei verfügbar. Ich verlinke aber mal den ersten Teil.
Ich finde das Video schön (weil es zeigt Laien wie mir) einfache Zusammenhänge (soweit ich es verstehen kann).
Naja, einfach nicht, aber gut :)



LG

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Energie schon immer da gewesen? 21 Jul 2019 17:12 #54249

Merilix schrieb:

Manfred S schrieb: Deswegen gilt die Energierhaltung nicht für große Zeiträume (Rotverschiebung!) bzw. für kleine am Anfang des Universums.

Mal so locker flockig die Energieerhaltung aufgeben obwohl gerade die nicht nur ein Fundament der Physik ist sondern auch schon viele Unvollständigkeiten aufgedeckt hat. (Man denke nur mal an die Vorhersage der Neutrinos)


Manfred hat schon recht. Auch wenn die Energieerhaltung eines der Fundamente der Physik ist, ist deren Anwendbarkeit im Bereich der Allgemeinen Relativitätstheorie zumindest unklar.

Der EIT weist jedem Punkt der Raumzeit eine Energiedichte zu. Lokal gilt die Energieerhaltung uneingeschränkt weiter, hier kann man die Gesamtenergie eines hinreichend kleinen Volumens bestimmen, indem man den Energiefluss an der Oberfläche des Volumens bestimmt. (Man kann immer eine Tangente (oder Platte) an die Raumzeitkrümmung anlegen, sodass sie an dieser Stelle lokal flach ist. Daher spricht man auch von der Energieerhaltung in ihrer Differentialform.)

Global muss man allerdings das gesamte Volumen anschauen und über alle Energiedichten integrieren. Und genau eine solche Integralform wurde bis jetzt nicht (bzw. nur mit Einschränkungen) gefunden.

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Energie schon immer da gewesen? 21 Jul 2019 19:10 #54254

Manfred S schrieb:

D.Rajic schrieb: Die Vorstellung habe ich vom Impuls genau so wenig wie von der Energie, wie ich oben darstellte. Ich bezweifele aber, dass der Impuls zur Eigenschaft des Teilchens gehört, wie ich nachher versuche darzustellen. .

Diesen Versuch einer Darstellung hast du wohl vergessen. Nachher kam dazu nix.


Er meint damit wohl, dass der Impuls zweifellos von aussen kommt und nicht systemimmanent ist. So verstehe ich auch die obige Gleichung, die zeigen soll, dass Photonen Energie übertragen können ohne Masse. Fraglich halt, woher dieser Impuls kommt...

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Energie schon immer da gewesen? 21 Jul 2019 22:24 #54263

Sonni1967 schrieb: Hallo Manfred, du schriebst:

Energie ist aber nur eine Eigenschaft von Teilchen, genau wie der Impuls.


Komisch, ich würde es eher umgekehrt sagen.

"Reale" Teilchen entstehen erst durch Energie. Sie sind Anregungen von Feldern
mit Hilfe von Energie. Man muss erst "reale" Energie in das Feld hineinpumpen um ein reales Teilchen zu erzeugen. Hab da als

Es wird keine Energie "hineingepumpt", sondern die Energie kommt von einem anderen Teilchen durch Austausch. Und sei es ein Photon.

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Energie schon immer da gewesen? 21 Jul 2019 22:35 #54264

Sonni1967 schrieb:
Egal, Energie hat bestimmte Eigenschaften.
Sie bestrebt immer danach sich zu verteilen / sich zu verstreuen. Der Energiefluss geht immer von einem Zustand der Ordnung hin
in eine Richtung der Unordnung ( zunehmende Entropie).

Aber, es könnte ja auch ein Naturgesetzt gelten:
Dass aus der Richtung von Ordnung hin zur Unordnung ( zunehmende Entropie) im Universum komplexere Ordnung entsteht.
Aus zunehmender Entropie macht das Universum lokal zunehmende Ordnung.


LG

Du irrst. Entropie ist keine Eigenschaft der Energie sondern eine statistische Eigenschaft von vielen Teilchen, die dazu tendieren sich gleichmäßig zu verteilen. Wenn sich die Teilchen verteilen, verteilen sie damit natürlich auch die Energie, die sie haben.

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Energie schon immer da gewesen? 21 Jul 2019 22:45 #54265

borgi64er schrieb: Fraglich halt, woher dieser Impuls kommt...

Der Impuls des Photons kommt von dem Atom , das es emittiert. Das Atom erleided bekanntlich einen Rückstoss in die entgegengesetzte Richtung.

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Energie schon immer da gewesen? 21 Jul 2019 23:29 #54266

Manfred S schrieb:

Es wird keine Energie "hineingepumpt", sondern die Energie kommt von einem anderen Teilchen durch Austausch. Und sei es ein Photon.

Nach meinem Verständnis wird ein Photon erst zu einem Teilchen, wenn es auf Materie trifft, also wenn die Wellenfunktion zusammenbricht.

Am Doppelspaltexperiment kann sehr gut beobachten, solange es nicht auf irgendeine Weise beeinflusst wird, es ( ich würde es sogar Informationswelle nennen) alle möglichen Wege nehmen kann.
Da ihm aber eine unüberwindliche materielle Barriere ( Detektorschirm) im Wege steht, muss es sich dann doch offenbaren und in Wechselwirkung treten. Dann erst wird es durch uns ( auch wir bestehen aus Materie) als Teilchen durch genau diese Wechselwirkung interpretiert..
Wo genau das passiert kann keiner vorhersagen.
Vor einer Wechselwirkung ist nicht einmal seine Existenz nachweisbar und sie ist auch nicht lokal ( Doppelspaltexperiment).
Wenn nun aber ein Photon die Information seiner Existenz durch Wechselwirkung mit Materie preis gibt, würde ich genau diesen Moment als Energiefluss bezeichnen.

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Energie schon immer da gewesen? 22 Jul 2019 00:11 #54267

Brooder schrieb: Manfred S schrieb:

Es wird keine Energie "hineingepumpt", sondern die Energie kommt von einem anderen Teilchen durch Austausch. Und sei es ein Photon.

Nach meinem Verständnis wird ein Photon erst zu einem Teilchen, wenn es auf Materie trifft, also die Wellenfunktion zusammenbricht.

Am Doppelspaltexperiment kann sehr gut beobachten, solange es nicht auf irgendeine Weise beeinflusst wird, es ( ich würde es sogar Informationswelle nennen) alle möglichen Wege nehmen kann.
Da ihm aber eine unüberwindliche materielle Barriere ( Detektorschirm) im Wege steht, muss es sich dann doch offenbaren und in Wechselwirkung treten. Dann erst wird es durch uns ( auch wir bestehen aus Materie) als Teilchen durch genau diese Wechselwirkung interpretiert..
Wo genau das passiert kann keiner vorhersagen.
Vor einer Wechselwirkung ist nicht einmal seine Existenz nachweisbar und sie ist auch nicht lokal ( Doppelspaltexperiment).
Wenn nun aber ein Photon die Information seiner Existenz durch Wechselwirkung mit Materie preis gibt, würde ich genau diesen Moment als Energiefluss bezeichnen.


Das Photon ist eigentlich weder Welle noch Teilchen, sondern eine Anregung des elektromagnetischen Feldes mit Energie hν. Wobei man beide Bilder natürlich für die Beschreibung des Verhaltens nutzen kann, man darf halt trotzdem nicht vergessen, dass es weder das eine noch das andere ist... In diesem Fall wichtig: Das em-Feld ist ein Photonenfeld - von daher ist das Photom überall, wo es ein solches Feld gibt. Ganz unabhängig von einem Messprozess oder einer Wechselwirkung mit Materie. (Es gibt nicht mal eine Wellenfunktion des Photons, sondern nur eine Aufenthaltswahrscheinlichkeit.)

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