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Standardmodell oder Relativitätstheorie?
 
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Gustav123
Gast





Beitrag Gustav123 Verfasst am: 06. Jul 2012 15:54    Titel: Standardmodell oder Relativitätstheorie? Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Hallo.
Ich habe folgende Frage, welche mir sehr wichtig ist:
Nach dem Standartmodell der Teilchenphysik entsteht Masse durch die Wechsekwirkung mit dem Higgfeld.

Aber nach der Relativitätstheorie entspricht Masse Energie. Das heißt also, dass Energie Masse ist und umgekehrt.

Was ist Masse eigentlih bzw. wodurch kommt sie zustande?
Ist es das Higgsfeld oder die Energie selbst, welche Masse erzeugt?

Meine Ideen:
Danke
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18006

Beitrag TomS Verfasst am: 06. Jul 2012 16:42    Titel: Re: Standardmodell oder Relativitätstheorie? Antworten mit Zitat

Gustav123 hat Folgendes geschrieben:
Nach dem Standartmodell der Teilchenphysik entsteht Masse durch die Wechselwirkung mit dem Higgfeld.
Nur die Masse einiger Elementarteilchen (Elektronen, Quarks, W- und Z-Boson). Die für uns sichtbare Masse wird zu über 90% von Nukleonen getragen - und entsteht durch Mechanismen der QCD. Diese hätten ohne Higgsfeld = bei masselosen Quarks praktisch die selbe Masse!

Gustav123 hat Folgendes geschrieben:
Aber nach der Relativitätstheorie entspricht Masse Energie.
Ja

Gustav123 hat Folgendes geschrieben:
Ist es das Higgsfeld oder die Energie selbst, welche Masse erzeugt?

Zur Massenerzeugung siehe meine Erklärungen oben
Zur Energie siehe deinen Satz: Energie entspricht (!) Masse

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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
Uriezzo



Anmeldungsdatum: 15.09.2011
Beiträge: 281
Wohnort: Großostheim

Beitrag Uriezzo Verfasst am: 06. Jul 2012 17:05    Titel: Re: Standardmodell oder Relativitätstheorie? Antworten mit Zitat

Gustav123 hat Folgendes geschrieben:
Meine Frage:
Aber nach der Relativitätstheorie entspricht Masse Energie. Das heißt also, dass Energie Masse ist und umgekehrt.

Diese Annahme ist zwar weitverbreitet, stimmt aber strengenommen nicht:
Wenn Physiker von Masse sprechen, meinen sie in der Regel die Ruhemasse. Diese entspricht der der Energie eines Teilchens, wenn es in Ruhe ist:



Das ist auch die Form, in der Einstein seine Formel verwendet hat.
Nach dieser Definition ist die Masse ein Skalar und invariant unter Lorentztransformationen. Es ist auch genau diese "Art" von Masse, die das Higgsboson den Eichfeldern verleiht.

Die Energie hingegen ist die erste Komponente eines Vierervektors und transformiert sich auch dementsprechend unter Lorentztransformationen. Masse und Energie sind danach also nicht äquivalent. Und die Formel
gilt strengenommen eben nur, wenn das Teilchen in Ruhe ist.

Irgendwann ist ein Schlaukopf (Einstein war es nicht) auf die Idee gekommen, dass man ja eine relativistische Masse einführen und die obige Formel auch auf Situationen ausdehnen könnte, bei denen das Teilchen nicht ruht. Das ist zwar prinzipiell möglich - Masse und Energie wären dann in der Tat äquivalent-, aber physikalisch sinnvoll ist es nicht (wieso sollte ich zwei Mal dieselbe Größe einführen und ihr unterschiedliche Namen geben? Genau das tue ich nämlich letztendlich).

Trotzdem ist diese Idee einer relativistischen Masse auf sehr fruchtbaren Boden gefallen und geistert seither unausrottbar durch alle möglichen Bücher, Foren und Köpfe und führt am Ende zu mehr Verwirrung als dass sie hilfreich ist.
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18006

Beitrag TomS Verfasst am: 06. Jul 2012 20:21    Titel: Antworten mit Zitat

wahre Worte, danke für die Klarstellung
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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
DrStupid



Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5040

Beitrag DrStupid Verfasst am: 07. Jul 2012 16:02    Titel: Re: Standardmodell oder Relativitätstheorie? Antworten mit Zitat

Uriezzo hat Folgendes geschrieben:
Irgendwann ist ein Schlaukopf (Einstein war es nicht) auf die Idee gekommen, dass man ja eine relativistische Masse einführen und die obige Formel auch auf Situationen ausdehnen könnte, bei denen das Teilchen nicht ruht.


Dieser Schlaukopf hieß Newton. Der wußte zwar noch nichts von der Realtivitätstheorie, aber er hat in der Principia mit Definition 2 sowie Lex 1-3 genau die Größe eingeführt, die unter Lorentz-Transformation zur relativistischen Masse wird. Heute ist diese Größe aus der Mode gekommen, aber Einstein hat sie gelegentlich noch verwendet.
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