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THEMA: Energie und Masse

Energie und Masse 03 Aug 2019 09:35 #54754

Wie kann im 21. Jahrhundert immer noch davon ausgegangen werden das Energie keine Masse besitzt. Immerhin besitzen sie einen Impuls...und wenn die Photonen stark genug gequantelt sind können sie Elektronen aus Metall schießen. Diese Elektronen hatten für die Physik lange Zeit auch keine Masse, doch mussten wir diesen Irrtum erkennen. Warum erkennen wir den anderen Irrtum nicht.
E = M!!! mal seinen Impuls soweit ich verstehe...
P

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Energie und Masse 03 Aug 2019 09:47 #54755

Deine Grundannahme geht am aktuellen Stand der Wissenschaft (der in dieser Hinsicht bereits seit über 100 Jahren Bestand hat) vorbei. Energie und Masse sind äquivalent.

The truth is often what we make of it; you heard what you wanted to hear, believed what you wanted to believe.

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Energie und Masse 08 Aug 2019 08:34 #55014

Was jetzt aber nicht heißt das diese Grundannahme sich als Richtig erweist... ich halte es für ein Dogma... denn... betrachten wir Energie als Teilchen sollte es Masse besitzen, betrachten wir es als Welle, darf es keine Masse besitzen, soweit ich den Welle Teilchen Dualismus verstehe... auch diese graue Theorie ist alt aber noch keine 100 Jahre...
P.

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Energie und Masse 08 Aug 2019 10:03 #55020

Der Welle-/Teilchendualismus ist nicht mehr aktuell. Man hat die Effekte damals nur mangels besseren Wissens so erklärt. Und ja, man kann vieles damit erklären und berechnen, auch heute noch. Aber es gibt eben auch viele Widersprüche, die erst durch die Quantenfeldtheorie aufgelöst werden

Daher: Weder Welle noch Teilchen, sondern Quantenfeld. Das von dir genannten Problem bzgl. Masse stellt sich daher nicht.

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Energie und Masse 08 Aug 2019 11:17 #55027

Es gilt die Formel: E² = (mc²)² + (pc)².

So kommt auch ein Photon ohne Ruhemasse zu seiner Energie.

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Energie und Masse 08 Aug 2019 17:02 #55049

Wie ist das mit dem Umkehrschluss.

Sollte ein Photon so nicht auch zu Masse kommen (nicht Ruhemasse)?

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Energie und Masse 08 Aug 2019 18:13 #55052

Aus \( m = 0 \) folgt \( E = pc = \frac{hv}{c}c = hv \). Eine Ruhemasse kann man daraus also nicht ableiten.

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Energie und Masse 08 Aug 2019 19:43 #55059

Arrakai schrieb: Aus \( m = 0 \) folgt \( E = pc = \frac{hv}{c}c = hv \). Eine Ruhemasse kann man daraus also nicht ableiten.

Eine Ruhemasse nicht, denn das Photon ruht ja nicht.

Die Frage zielt auf die Energie des Photons und einer entsprechenden Masse als gravitative Wirkung.

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Energie und Masse 08 Aug 2019 20:55 #55063

Coole Sache...
Quantenfeldtheorie werde ich mal nachschlagen...
p das Planksche Wirkungsquant..
da gibt es ja den kleinsten und die vielfachen davon...
und die Raumquanten...
da scheint es ja jetzt auch den kleinsten zu geben...
und nur zum Verständnis...
Wie schaffen es diese um ein Wirkungsquant erhöhten Photonen, plötzlich jetzt, Elektronen, die ja Masse Besitzen zu beeinflussen, oder Besitzen diese auch nur ein Quantenfeld... sowie jede Masse auch nur ein Quantenfeld darstellt... wäre ein geschickter Schachzug der Sprache...
P.

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Energie und Masse 08 Aug 2019 21:31 #55064

Jürgen schrieb:

Arrakai schrieb: Aus \( m = 0 \) folgt \( E = pc = \frac{hv}{c}c = hv \). Eine Ruhemasse kann man daraus also nicht ableiten.

Eine Ruhemasse nicht, denn das Photon ruht ja nicht.

Die Frage zielt auf die Energie des Photons und einer entsprechenden Masse als gravitative Wirkung.


Ok, sorry, ja. Du kannst daraus gar keine Masse ableiten, nicht nur keine Ruhemasse. Aber Energie natürlich schon, s. die Formel oben. Energie hat ebenfalls gravitative Wirkung. Energie- und Massendichte fließen als 00-Komponente in den Energie-Impuls-Tensor ein.

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Energie und Masse 09 Aug 2019 13:34 #55088

Wenn die Gluonen als Elementarteilchen ohne Ruhemasse aufgrund ihrer Bewegungsenergie den überwiegenden Anteil der Masse eines Protons ausmachen, sollten man dem Photon dann nicht auch eine Masse (nicht Ruhemasse) zuschreiben?
Und - kann es Gravitation ohne Masse geben?

Letztendes geht es hier um die Deutung eines Begriffs.
Ich frage mich, ob die Begriffsdefinition, wie Du sie anwendest konsistent ist.

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Energie und Masse 09 Aug 2019 15:23 #55091

" man dem Photon dann nicht auch eine Masse (nicht Ruhemasse) zuschreiben?
Und - kann es Gravitation ohne Masse geben?"

Kurze Antwort: nein, sollte man nicht (bringt nichts) und ja, das tut es :)

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Energie und Masse 09 Aug 2019 19:18 #55100

Ferragus schrieb: Kurze Antwort: nein, sollte man nicht (bringt nichts) und ja, das tut es :)


Lange Antwort mit Begründung - warum ist das zweckmäßig?:

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Energie und Masse 09 Aug 2019 21:24 #55109

Jürgen schrieb: Wenn die Gluonen als Elementarteilchen ohne Ruhemasse aufgrund ihrer Bewegungsenergie den überwiegenden Anteil der Masse eines Protons ausmachen, sollten man dem Photon dann nicht auch eine Masse (nicht Ruhemasse) zuschreiben?


Die Bindungsenergie resultiert nicht aus einer kinetischen Energie der Gluonen, sondern ist eine Folge der starken Kernkraft.

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Energie und Masse 09 Aug 2019 21:38 #55111

Aber Jürgen schreibt von der Masse, und da kommt doch die Bewegungsenergie (nicht Bindungsenergie) zum Tragen.

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Energie und Masse 10 Aug 2019 08:47 #55123

Vielen Dank,
Tut mir leid, meine Sprache ist die eines Hafners... Ofenbauer...
wenn jetzt Photonen keine Masse besitzen und trotzdem ein Lichtstrahl eines Sternes der hinter der Sonne liegt bei einer Finsternis zu sehen ist... was Wechselwirkt...mit der Gravitation... Massen ziehen sich an... ist diese Aussage unvollständig???
oder ist es der gekrümmte Raum aber dann müsste dieser (Raumquanten) ja wieder rum Masse besitzen... wo sich die Schlange in den Schwanz zu beißen scheint...
oder muss ich die Masse in ein Quantenfeld umwandeln... um dann Energie durch ein Quantenfeld zu beschreiben... und dann das Quantenfeld der Gravitation (Raumkrümmung)…
wäre es dann nicht vollständiger Quantenfelder Wechselwirken miteinander. zu postulieren... wegen den Schulkindern... und mir zu liebe...
Ich halte es für falsch heute in wissenschaftlichen Kreisen, Filmen, Vorträgen zu postulieren Photonen besitzen keine Masse...dem Verständnis hilfreich wäre zu erwähnen das Photonen wie Teilchen Quantenfelder besitzen... somit als äquivalent angesehen werden dürfen.
P.

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Energie und Masse 10 Aug 2019 08:58 #55124

alphascorpii schrieb: Aber Jürgen schreibt von der Masse, und da kommt doch die Bewegungsenergie (nicht Bindungsenergie) zum Tragen.


Eben nicht. Die Masse kommt zum allergrößten Teil aus der Bindungsenergie, nicht aus der Bewegungsenergie.

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Energie und Masse 10 Aug 2019 09:52 #55126

ClausS schrieb:

alphascorpii schrieb: Aber Jürgen schreibt von der Masse, und da kommt doch die Bewegungsenergie (nicht Bindungsenergie) zum Tragen.


Eben nicht. Die Masse kommt zum allergrößten Teil aus der Bindungsenergie, nicht aus der Bewegungsenergie.

Das heißt die Aussage von Josef Gassner in AzS 45 QCD Min. 31 ist falsch?

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Energie und Masse 10 Aug 2019 13:54 #55133

ClausS schrieb: Die Masse kommt zum allergrößten Teil aus der Bindungsenergie, nicht aus der Bewegungsenergie.

Die Bindungsenergie wird frei, wenn die starke Kernkraft der Auslöser für die Fusion ist. Aber die Masse resultiert zum grössten Teil aus der Bewegungsenergie. Ich gebe zu, dass Bewegungs- und Bindungsenergie in diesem Zusammenhang oft in einem Atemzug genannt werden. Obiges spiegelt jedoch mein Verständnis wider.

Siehe dazu auch die Seiten 65 und 112 im Buch Urknall, Weltall und das Leben.
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Energie und Masse 10 Aug 2019 16:24 #55138

alphascorpii schrieb: Die Bindungsenergie wird frei, wenn die starke Kernkraft der Auslöser für die Fusion ist. Aber die Masse resultiert zum grössten Teil aus der Bewegungsenergie

Macht nach meinem Verständnis auch mehr Sinn.
Die Bewegungsenergie liegt permanent als Impuls vor.
Die Bindungsenergie scheint eher eine Art Barriere zu sein (zunehmend bei größer werdendem Abstand), die nur bei Energieeintrag von außen relevant wird. Eine Art sich selbst abschirmender Potentialtopf.
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Energie und Masse 10 Aug 2019 18:54 #55147

Gut erkannt, es ist unvollständig

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Energie und Masse 10 Aug 2019 22:47 #55157

Jürgen schrieb: Die Bindungsenergie scheint eher eine Art Barriere zu sein (zunehmend bei größer werdendem Abstand), die nur bei Energieeintrag von außen relevant wird. Eine Art sich selbst abschirmender Potentialtopf.

Wie kommst du darauf?
H + H + O sind für sich genommen energetisch ungünstiger als H2O.
Bei der Verbindung wird keine Energie von außen eingetragen sondern Bindungsenergie frei.
Das bei der Fusuion erstmal eine Barriere zu überwinden ist steht auf nem anderen Blatt, das hat afaik nichts mit Bindungsenergie zu tun.

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Energie und Masse 11 Aug 2019 01:33 #55171

Merilix schrieb: Das bei der Fusuion erstmal eine Barriere zu überwinden ist steht auf nem anderen Blatt, das hat afaik nichts mit Bindungsenergie zu tun.

Ich denke doch. Das eine Proton und das andere Proton wollen sich partout nicht in denselben Kern quetschen lassen. Die starke Kernkraft sorgt aber dafür, dass sie es trotzdem tun.

Die starke Kernkraft gewinnt die Oberhand und sorgt letztlich dafür, dass unter dem Strich durch die Fusion ein niedrigerer Energiezustand eingenommen werden kann. Die Energiedifferenz wird abgegeben, und man bezeichnet sie als Bindungsenergie.

Um die Verbindung zwischen Proton und Proton wieder zu lösen, muss die Bindungsenergie in das System eingebracht werden.

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Energie und Masse 11 Aug 2019 09:00 #55172

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Energie und Masse 11 Aug 2019 10:49 #55175

Merilix schrieb: H + H + O sind für sich genommen energetisch ungünstiger als H2O.
Bei der Verbindung wird keine Energie von außen eingetragen sondern Bindungsenergie frei.
Das bei der Fusuion erstmal eine Barriere zu überwinden ist steht auf nem anderen Blatt, das hat afaik nichts mit Bindungsenergie zu tun.

Hallo Merilix,

es ging weder um Molekülbildung durch Elektronegativität, noch um Fusion durch schwache Wechselwirkung, sondern um die starke Wechselwirkung durch Gluonen und deren Masseanteil.

Genau genommen geht dieser Faden darum, ob es Sinn macht, einer Energie, die gravitativ wirkt, keine Masse zuzuordnen. Daher der Vergleich zwischen Photon und Gluon.

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Energie und Masse 11 Aug 2019 19:16 #55193

Bei meiner Antwort ging es um Bindungsenergie!

Deren Quelle ist verschieden bei chemischer Bindung oder Kernbindung.
Barrieren die zu überwinden sind damit die Bindung stattfinden kann gehören nach meinem Verständnis nicht zur Bindungsenergie. Das wollte ich mit dem H2O Analogon verdeutlichen.

assume good faith

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Energie und Masse 11 Aug 2019 20:57 #55202

Jürgen schrieb: Genau genommen geht dieser Faden darum, ob es Sinn macht, einer Energie, die gravitativ wirkt, keine Masse zuzuordnen. Daher der Vergleich zwischen Photon und Gluon.


Auch Photonen haben eine Energie, obwohl sie keine Ruhemasse haben. Wo ist das Problem?

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Energie und Masse 12 Aug 2019 10:27 #55228

ClausS schrieb:

Jürgen schrieb: Genau genommen geht dieser Faden darum, ob es Sinn macht, einer Energie, die gravitativ wirkt, keine Masse zuzuordnen. Daher der Vergleich zwischen Photon und Gluon.


Auch Photonen haben eine Energie, obwohl sie keine Ruhemasse haben. Wo ist das Problem?

Hallo Claus,

es gibt kein Problem – lediglich eine Frage nach einer Begriffsbestimmung.

Dass die Photonen keine Ruhemasse haben ist klar.
Dass die Photonen Energie besitzen ist auch klar.
Gleiches gilt auch für Gluonen.
Die Energie der Gluonen bildet den überwiegenden Masseanteil des Protons.

Daher stellt sich die Frage nach dem Massebegriff. Wird die Energie der Photonen auch einer Masse zugeordnet -
oder nicht – so wie Arrakai es formuliert?

Arrakai schrieb: Du kannst daraus gar keine Masse ableiten, nicht nur keine Ruhemasse. Aber Energie natürlich schon, s. die Formel oben. Energie hat ebenfalls gravitative Wirkung. Energie- und Massendichte fließen als 00-Komponente in den Energie-Impuls-Tensor ein.


Wenn dem so ist, dass die Energie des Photons nicht als Masse (damit ist nicht die Ruhemasse gemeint) betrachtet wird, möchte ich gerne wissen, weshalb es zweckmäßig ist, dass der Begriff Masse die Energie der Photonen ausschließt.

Oder ist es vielleicht so, dass Kernphysik/Quantenphysik und Astronomie mit unterschiedlichen Massedefinitionen arbeiten?

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Energie und Masse 12 Aug 2019 11:26 #55230

Jürgen schrieb: Wenn dem so ist, dass die Energie des Photons nicht als Masse (damit ist nicht die Ruhemasse gemeint) betrachtet wird, möchte ich gerne wissen, weshalb es zweckmäßig ist, dass der Begriff Masse die Energie der Photonen ausschließt.

Oder ist es vielleicht so, dass Kernphysik/Quantenphysik und Astronomie mit unterschiedlichen Massedefinitionen arbeiten?


Schau mal hier: urknall-weltall-leben.de/urknall-weltall...e-14-e-mc.html#55030 und lies die daraus resultierende Diskussion. Vielleicht beantwortet das deine Frage.

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Energie und Masse 12 Aug 2019 15:07 #55241

ClausS schrieb: Schau mal hier: urknall-weltall-leben.de/urknall-weltall...e-14-e-mc.html#55030 und lies die daraus resultierende Diskussion. Vielleicht beantwortet das deine Frage.

Danke,

das geht in die richtige Richtung und gibt Anlass zum Grübeln.
Allerdings bringt das noch nicht das Verständnis, weshalb ein Elementarteilchen ohne Ruhemasse innerhalb eines Protons nicht den selben Widerspruch der "relativistischen Masse" verursacht wie ein Photon.

Daraus schließe ich, dass ein Gluon keine eigene Masse - egal wie definiert - besitzt, jedoch zur Gesamtmasse des Protons beiträgt. Das Konzept, wie Masse entsteht, habe ich dann noch nicht verstanden.

Es wäre schön, wenn jemand darauf eine Antwort, die nicht nur aus einer Formel besteht, oder einen weiterführenden Link hat.

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