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THEMA: LHC

LHC 04 Apr 2017 16:07 #13229

Läßt sich die Berühmte Formel von Einstein rein mathematisch "umstellen"?
E = mc2
kann man umstellen zu
c = √E/m

Ist es richtig, das durch die Energie, welche am LHC durch die Kollisionen erzeugt wird, Materie entsteht?

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LHC 04 Apr 2017 17:16 #13230

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Ich sehe keinen Grund, warum man diese Gleichung nicht nach c auflösen könnte. Es ist eine Gleichung.


Einstein hat zu E=mc^2 wohl mal das niedergeschrieben:
"Es folgert aus der Speziellen Relativitätstheorie, dass Masse und Energie beide nur Manifestationen der gleichen Sache sind - ein Konzept das einigermaßen ungewöhnlich für den durchschnittlichen Geist ist. Weiterhin zeigt die Gleichung E ist gleich mc^2, in welcher Energie gleichgesetzt wird mit Masse, multipliziert mit der Lichtgeschwindigkeit im Quadrat, dass sehr kleine Mengen an Masse in sehr große Mengen an Energie umgewandelt werden können und umgekehrt."

Du hast auch recht, dass Materie, im Sinne von Teilchen, am LHC entstehen, wenn beispielsweise Protonen mit sehr hoher Geschwindigkeit, ich glaube die sausen da mit über 99% der Lichgeschwindigkeit rum, miteinander kollidieren. Dann entstehen, u.a. aber nur für sehr kurze Zeit, andere Teilchen aus diesen Protonen und der hohen Energie.

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LHC 04 Apr 2017 17:17 #13231

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ja geht eine Gleichung hat auf beiden Seiten das gleiche stehen da jedoch nach c umgestellt wird muss man mit der Formel vorsichtig sein, denn aufgrund der gigantischen zahl werden einige werte in der aussage vernachlässigt und diese ist in dem fall unvollständig.

Man muss noch Chaos in sich haben, um einen tanzenden Stern gebären zu können.
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LHC 04 Apr 2017 17:23 #13232

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Der Neugier halber gefragt: Was wird vernachlässigt, wenn man nach c auflöst?

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LHC 04 Apr 2017 18:23 #13233

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\(E=m_vc^2\) für bewegte Masse und bei ruhende schaut die Einstein Formel dann so aus: \(E=m_0c^2+\frac{1}{2}m_0v^2\) Ob da noch Thermische Energie dazu kommt kann ich dir nicht genau sagen.

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LHC 04 Apr 2017 19:44 #13235

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Ich kann Dir nicht folgen.

Es ging um die Formel E=mc^2
Dabei stellt E die Ruheenergie des Objekts dar, m seine relativistische Masse, welche bei einer Geschwindigkeit von 0 gleich seiner Ruhemasse ist und c die Lichtgeschwindigkeit. Bei einer ruhenden Masse lautet die Einsteinformel also genau E=mc^2.

Jetzt meintest Du: "ja geht eine Gleichung hat auf beiden Seiten das gleiche stehen da jedoch nach c umgestellt wird muss man mit der Formel vorsichtig sein, denn aufgrund der gigantischen zahl werden einige werte in der aussage vernachlässigt und diese ist in dem fall unvollständig."
Daran schloss sich meine Frage an: Welche Werte werden hier denn nun bei E=mc^2 vernachlässigt, solange der betrachtete Körper keine kinetische Energie besitzt, weil er sich eben nicht bewegt? Da fehlt doch nichts.

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LHC 04 Apr 2017 20:06 #13236

Chris schrieb: \(E=m_vc^2\) für bewegte Masse und bei ruhende schaut die Einstein Formel dann so aus: \(E=m_0c^2+\frac{1}{2}m_0v^2\) Ob da noch Thermische Energie dazu kommt kann ich dir nicht genau sagen.


Die Formel \(E=m_0c^2+\frac{1}{2}m_0v^2\) ist die klassische Newton Formel, die sich für den Fall v << c aus der Einsteinschen ergibt.

Warum man mit der Formel \(E=m_vc^2\) vorsichtig sein muss, verstehe ich auch nicht.

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LHC 04 Apr 2017 22:00 #13237

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Weiß nicht wieso mir kommt es sehr als würde da Energie fehlen, oder eher zu viel Masse drin sein.

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LHC 05 Apr 2017 19:43 #13256

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Ich habe meine Irrquelle gefunden:
Ab der Minute 40 Ist er bei der eigentlichen Formel und da wird erwähnt, das dort noch weitere vernachlässigbare Größen vorhanden sind, wo es dann irgendwie weiter geht.
Es wird wohl wieder ein Prof benötigt aber nun möchte ich es auch nun wissen wie verlässlich das ist.

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LHC 06 Apr 2017 13:53 #13272

Erstmal Danke für die Antworten. Chris, genau das Video wollte mit Prof. Taschner wollte ich gestern auch posten. Bist mir zuvorgekommen.
Ich weiß jetzt aber auch, das theoretische Physik und erst recht höhere Mathematik nichts für mich sind. Zumindest weiß ich, worum es geht. :S


www.emc2-explained.info/G/Emc2Ableitung2/#.WOYxQoiLSUk

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LHC 06 Apr 2017 14:29 #13273

Diethard schrieb: Ist es sinnvoll, eine Formel so umzustellen, das die Konstante allein vor dem Gleichheitszeichen steht?

Warum nicht? Wenn du in einer anderen Formel die gleiche Konstante hast kannst du die durch das was hinter dem Gleichheitszeichen steht ersetzen. Ebenfalls sinnvoll ist das wenn die Konstante noch unbestimmt ist aber Meßwerte vorliegen. Das ist einfach nur Mathematik. Der Sinn ergibt sich aus dem Kontext der Anwendung^^

Diethard schrieb: Ist es richtig, das durch die Energie, welche am LHC durch die Kollisionen erzeugt wird, Materie entsteht?

Natürlich ist das richtig. Die kinetische Energie der miteinander kollidierenden Teilchen erzeugt einen Schauer neuer Teilchen. Die kollidierenden Teilchen spielen dabei selber keine Rolle mehr, nur deren Energie.

assume good faith

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LHC 06 Apr 2017 15:07 #13275

Ist es richtig, das durch die Energie, welche am LHC durch die Kollisionen erzeugt wird, Materie entsteht?
Natürlich ist das richtig. Die kinetische Energie der miteinander kollidierenden Teilchen erzeugt einen Schauer neuer Teilchen. Die kollidierenden Teilchen spielen dabei selber keine Rolle mehr, nur deren Energie.

Was für Teilchen enstehen denn da? Neue im Teilchenzoo oder bekannte im Standardmodell?

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LHC 06 Apr 2017 15:29 #13280

@ClausS und Chris:

Sieht so aus als könnte ich euch da ausnahmsweise mal was beantworten: Das kommt aus der Herleitung von E=mc² der relativistischen Energie-Impuls-Relation, beziehungsweise der relativistischen Wellengleichung.

Die eigentliche Formel ist E gleich der Wurzel aus zwei Termen nämlich m²c4 und p²c² wobei p der Impuls ist. (edit: E²=m²c4+p²c²) Jetzt gibt es zwei Näherungen einmal für P gegen unendlich, dann fällt "mc²" kaum ins Gewicht und einmal für p=0 dann ist p²c² null und es bleibt das berühmte E=mc² stehen.

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LHC 06 Apr 2017 19:51 #13283

Madouc99 schrieb: @ClausS und Chris:

Sieht so aus als könnte ich euch da ausnahmsweise mal was beantworten: Das kommt aus der Herleitung von E=mc² der relativistischen Energie-Impuls-Relation, beziehungsweise der relativistischen Wellengleichung.

Die eigentliche Formel ist E gleich der Wurzel aus zwei Termen nämlich m²c4 und p²c² wobei p der Impuls ist. (edit: E²=m²c4+p²c²) Jetzt gibt es zwei Näherungen einmal für P gegen unendlich, dann fällt "mc²" kaum ins Gewicht und einmal für p=0 dann ist p²c² null und es bleibt das berühmte E=mc² stehen.


Die Frage ist jeweils, was für ein m das ist. Die Ruhemasse oder die relativistische Masse? Nimmt man die relativistische Masse, hat man die Gesamtenergie (und dann ist es egal wie hoch der jeweilige Anteil ist).

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LHC 07 Apr 2017 10:39 #13290

Hm... ich dachte immer diese Formeln beziehen sich alle auf die Ruhemasse M0. Der Impulsvektor p bringt dann eben die Bewegung dieser Masse ins Spiel oder nicht? Wenn p=0 ist haben wir eine ruhende Masse und von der Formel bleibt nur noch E=mc² übrig

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LHC 07 Apr 2017 13:24 #13291

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ja aber welches p :D wehrend die Kugel fällt oder wehrend dem fall sie sich auch noch bewegt,.... was sie ja bei dem ersten fallen auch tat. Oder?... naja also ich schmeiße mal Newton in die Tone und Lerne Einstein, dann baue ich da mit Modifiziertem Newton nur noch herum, dieser Hammer sollte anstatt des Apfels wohl damals schon gefallen sein, wobei sitze ich auf dem Apfel fällt Newton auf diesem. Ja er möge sich im Grabe umdrehen wenn der nur wüste wieviel Verwirrung er mit seiner klaren Weltanschauung verursacht und das nur weil LEIDER, LEIDER!!! der begriff Energie noch für Newton keine Bedeutung gehabt hat. Das empfehle ich dir auch Madouc99 es bekommt alles eine recht fluide und relative form in Bezug zur Energie und Masse, auch in allgemeinen ist bei Fluiden ein unterschied zwischen Newton und nicht Newton Fluiden, ähnlich kann man es wohl da übertragen aber bitte nicht wörtlich da Fluide Energie etwas anderes ist. Newton ist starre Vorgehensweise alles andere hat Fluktuationen.

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LHC 10 Apr 2017 10:44 #13356

Chris, eine Masse hat nur einen Impulsvektor p zu einer gegebenen Zeit, ich verstehe 90% deiner Beiträge nicht. Dieser ist wieder einer davon. : :blush:

Oder anders gesagt: Wäääh? :huh:

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LHC 10 Apr 2017 14:48 #13357

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@Diethard: Vorab bevor deine frage komplett unter geht: Es sind neue, naja nur bei ersten mal dann bezeichnet man sie als entdeckt. Schauen wir mal wie viel Energie wir noch aufbringen können und was dann da raus wird, und in der tat dann was neues, und komplett am Ende dann wieder etwas bekanntes wo man genau weiß weiter geht es nicht mehr..... das man dann auch noch Löcher dieser Größen Ordnung detektieren möchte, find ich toll,. aber mit der Mechanik?... find ich lustig.

Tut mir leid Madouc99, Herr Prof. Fischer beschreibt es in seinem letzten Video mit statistischem denken, sagt dir das eher zu? in dem Fall ist Newton dann Deterministisch. Und muss da entweder bearbeitet werden oder im Bereich der Quanten KOMPLETT Vergessen, ist nicht seine Welt. Die Formel wo da beschreibst ist ausschließlich auf komplett masselose Objekte anwendbar, oder?

Madouc99 schrieb: Oder anders gesagt: Wäääh? :huh:

der Dirac-See hat mich auch in die Tiefe gerissen, jedoch wie es scheint besteht dieser nur aus Elektronen, wart´s ab ich schaffe schon noch an die Oberfläche :D

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LHC 15 Apr 2017 18:41 #13443

Chris schrieb: der Dirac-See hat mich auch in die Tiefe gerissen, jedoch wie es scheint besteht dieser nur aus Elektronen, wart´s ab ich schaffe schon noch an die Oberfläche :D

Da würd ich gern mal Urlaub machen.
:D

@Diethard, neuen Teilchen meinte ich im Sinne von: die waren vorher nicht in den Protonen drin die man aufeinander geschossen hat. Manchmal aber recht selten entsteht wohl auch mal was neues im Sinne von bisher Unbekanntem.

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