Elektronaufbau komplex?

D2 · Anmeldungsdatum: 10.01.2012 Beiträge: 1723

Meine Frage: s.Titel
Folgende Meldung klingt interessant
http://www.tagesspiegel.de/wissen/physik-das-geteilte-elektron/6527286.html

zur Info: geschätzte Größe des Elektrons
http://arxiv.org/PS_cache/hep-ph/pdf/0002/0002172v1.pdf

Meine Ideen:
Vielleicht sind Elementarteilchen komplex aufgebaut und bestehen generell aus Pärchen?
So kann man viele Phänomene wie das gleichzeitige Durchgehen durch den Doppelspalt
http://de.wikipedia.org/wiki/Doppelspaltexperiment,
Verschränkung
http://de.wikipedia.org/wiki/Quantenverschränkung,
oder Cooper-Paar Bildung
http://de.wikipedia.org/wiki/Cooper-Paar

und sogar die Unschärferelation
http://theory.gsi.de/~vanhees/faq/physik/node8.html
erklären, oder?

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18079

Elementarteilchen sind elementar, d.h. nicht-zusammengesetzt, aber sie zeigen generell nicht-lokales (und insbs. nicht-punktförmiges) Verhalten. Zur Erklärung dieser Effekte benötigt man "nur" die Quantenmechanik, keine neue Theorie der Elementarteilchen.

D2 · Anmeldungsdatum: 10.01.2012 Beiträge: 1723

Wenn eine Idee schwach ist, kann man diese leicht widerlegen.

Natürlich hat sich die QM mehrmals bestätigt.
Aber es gibt immer noch
keine richtige Interpretation der QM
"Wie bei den meisten Interpretationen der Quantenmechanik besteht keine Möglichkeit, experimentell zwischen der bohmschen Mechanik und der üblichen Quantenmechanik zu unterscheiden, d. h., bohmsche Mechanik und Quantenmechanik treffen in allen experimentell überprüfbaren Situationen dieselben Vorhersagen."
"Die bohmsche Mechanik ist eine deterministische Theorie und erlaubt eine einfache Lösung des Messproblems der Quantenmechanik.."

http://de.wikipedia.org/wiki/De-Broglie-Bohm-Theorie

die Pilotwelle hat mich aber gestört
http://books.google.de/books?id=60QvqjdaYiIC&pg=PA120&lpg=PA120&dq=Pilotwelle,+Bohm&source=bl&ots=wP57JaQdlC&sig=Q83EByF0xb27hWW1XMhfZ8qvzf0&hl=de&sa=X&ei=1G-NUPLaMonusga0ooGYDw&sqi=2&ved=0CC0Q6AEwAw#v=onepage&q=Pilotwelle%2C%20Bohm&f=false

Vielleicht hat Bohm doch Recht? Und die Teilchen verhalten sich klassisch?

"Die Bohmsche Mechanik beschreibt wie die Newtonsche Mechanik die Bewegung von Teilchen entlang von Bahnen. Sie ist also in diesem Sinne eine ,,klassische`` Theorie, aber eben mit anderen Bewegungsgleichungen. Dennoch ist sie in der Lage, die Beobachtungen beim Doppelspalt-Versuch korrekt wiederzugeben.

Anders als die Quantenmechanik liefert sie allerdings nicht nur die Form des Interferenzmusters, sondern auch Informationen über die Bahnen "
http://www.mathematik.uni-muenchen.de/~bohmmech/Poster/post/post.html

Diese Bahnen(s. unten) sind meiner Meinung nach zu häßlich um wahr zu sein.
Zwei Teilchen die durch beide Spalten gehen werden viel natürlichere Bahnen zurücklegen.
Aber wie gesagt, das ist blos eine Idee, die man nicht unbedingt ernst nehmen muss.

szabo · Anmeldungsdatum: 29.12.2011 Beiträge: 25 Wohnort: Dresden

Hallo,

wie schon des öfteren angesprochen, liegt die Beweislast bei der Postulierung einer alternativen Theorie beim Postulator. Demnach haben die Bohmsche Mechanik, wie auch die Pärchen-Theorien der Elementarteilchen sicher ihre Berechtigung, jedoch haben sie noch lang nicht die Vorhersagekraft erreicht, wie das QM-SRT-Konstrukt, welches ihrerseits solch genaue Vorhersagen macht, dass es "nicht falsch" sein kann, gemeint ist, dass auch alternative Theorien die Ergebnisse der QM/SRT reproduzieren können müssen. Insbesondere heißt das, dass die Pärchen-Theorie für das Elektron die Aussagen der QED reproduzieren und, damit sich der Aufwand auch noch lohnt, vielleicht noch zu einer Verbesserung beitragen muss.

LG Szabo

D2 · Anmeldungsdatum: 10.01.2012 Beiträge: 1723

szabo · Anmeldungsdatum: 29.12.2011 Beiträge: 25 Wohnort: Dresden

Hallo D2,

mit "Beweislast" meinte ich natürlich nicht, dass die Theorie verifiziert werden soll, denn das ist, wie dein Kommentar zeigt nicht das Ziel einer physikalischen Theorie im Sinne des Falsifikationismus. Ich meinte damit eher, dass man experimentell überprüfbare Ergebnisse mit Hilfe der alternativen Theorie erzeugen muss. Am besten wäre es dann, wenn die alternativen Theorien noch Erklärungen für Phänomene liefert, bei denen die vorherrschenden Theorien versagen.

MI · Anmeldungsdatum: 03.11.2004 Beiträge: 828 Wohnort: München

Die Cooperpaarbildung ist auch nur ein Modell - und die Festkörperphysik hat immer heftige Modelle wo fast alle Einflüsse vernachlässigt werden (anderenfalls kommt man da nicht weiter).
Das Modell geht ja bei höheren Temperaturen denn auch schief - es ist eben eine effektive Theorie, die auf einer relativ beschränkten Energieskala gilt.

Zur bohmschen Mechanik:
Ich glaube das ist hier an mehreren Stellen schon angeklungen: Die bohmsche Mechanik hat ein ziemlich großes Problem: Es existiert (bisher) einfach keine relativistische bohmsche Mechanik, geschweige denn eine bohmsche QFT. Die QFT beschreibt aber die meisten Experimente verdammt genau - also wollen wir nicht ohne sie auskommen. Es mag sein, dass die bohmsche Mechanik das Problem mit der Zeit löst (ich höre aus meinem Umfeld eine relativistische Theorie sei kurz vor dem Durchbruch, aber von einer QFT spricht noch lange niemand), aber solange ist sie einfach keine Alternative zum Standardmodell.

Gruß
MI

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18079

MI · Anmeldungsdatum: 03.11.2004 Beiträge: 828 Wohnort: München

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18079

prima ;-)

D2 · Anmeldungsdatum: 10.01.2012 Beiträge: 1723

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18079

es wurde schon mal erwähnt: wenn du eine derartige Theorie konsistent ausformulierst, bekannte Physik einfacher reproduzierst und neue, überprüfbare Effekte vorhersagst, dann hast du eine vielversprechende Theorie; ggw. benötigst du aber keine neue Theorie, denn die QM hatte bisher auf jede experimentelle Fragestellung eine zutreffende Antwort, du benötigst ggf. nur eine andere Interpretation der existierenden Theorie.

D2 · Anmeldungsdatum: 10.01.2012 Beiträge: 1723

Es geht mir persönlich tatsächlich nur um die Interpretation von schon bekannten Erkenntnissen.
Ich möchte von Anfang an erkennen, ob ich mich auf einem Holzweg befinde.

jh8979 · Moderator Anmeldungsdatum: 10.07.2012 Beiträge: 8582

Die Sache ist, dass Du nicht von *Interpretationen* bekannter Sachverhalte redest, sondern Dir neue Modelle der Welt ausdenkst, die dann zu ueberpruefen waeren...

Und es gibt keine *Erklaehrung* der Quantemechanik durch zugrundeliegende Teilchen (dies waere im wesentlichen was Bell ausgeschlossen hat). Wir kennen zwar Teilchen, die aus anderen aufgebaut sind, aber diese "kleineren" Teilchen unterliegen wieder der QM wie wir sie kennen....

D2 · Anmeldungsdatum: 10.01.2012 Beiträge: 1723

Klondyijk457 · Gast

...was machst du denn bei mehr als 2 Spalten (bei n Spalten)?!
Wenn sich das Teilchen dann entsprechend n-mal aufteilen soll (..also sogar von der Anzahl der Spalte weiß..), kann man, für n->unendlich, schon fast von Wellen sprechen ... was die Ausbreitungsart angeht.

D2 · Anmeldungsdatum: 10.01.2012 Beiträge: 1723

Klondyijk457 · Gast

Nur um das etwas nachzuvollziehen: Du schickst immer 2 "Elektron-Teile" auf 2 der n Spalte. D.h. man könnte genau so gut einen Doppelspalt nehmen und den dann "pro Schuss" etwas versetzen um letztlich n nebeneinander liegende Spalte zu erzielen.
Leider wäre das entstandende Muster nicht identisch mit dem der "n-gleichzeitigen" Spalte - ähnlich der Sachlage bei 2 diskreten Spalten und dem Doppelspalt. Die resultierende Intensitätsverteilung ist eben nicht die Summe der einzelnen.

Das würde, wenn überhaupt, nur gehen, wenn die Auftreffwahrscheinlichkeit negative Werte annehme könnte - und das ist ja quatsch -- sodass dort, wo schon etwas wäre wieder etwas weggenommen würde - das können i.A. nur interferierende Wellen..
Bei den bohmschen Teilchenbahnen gibt es keine "Antiteilchen". Dort wo nichts auftrifft, passiert einfach nichts.
Deutlicher wird es sogar wenn man bedenkt, dass sich Teilchebahnen nicht schneiden können. Überlagert man die Trajektorien der n/2 Doppelspalte "klassisch" würden sich die resultierenden kreuzen.

jh8979 · Moderator Anmeldungsdatum: 10.07.2012 Beiträge: 8582

Ich nehme mal an, dass ihr wisst dass die QM aus mehr besteht als dem Doppelspalt... Dass sie so unterschiedliche Dinge wie Streuung am Einzel/Doppelspalt/Gitter, Energiespektrum von Atomen, Verschraenkung, Radioaktiven Zerfall, ... und noch sehr viel mehr erklärt (u.a. *wieso* Teilchen Spin haben -wenn auch nicht welchen).

Das Ausformulieren einer physikalischen Theorie ist mehr als zu sagen "koennte doch sein, dass Teilchen aus anderen bestehen"...

D2 · Anmeldungsdatum: 10.01.2012 Beiträge: 1723

D2 · Anmeldungsdatum: 10.01.2012 Beiträge: 1723

Klondyijk457 · Gast

..und wenn's 15 gewesen wären..
Gut, dass die wichtigen Begriffe, wie Superposition und insbesondere Interferenz Wellenphänomenen zuzuschreiben sind...
Superposition bedeutet, wie der Name schon sagt, einfach eine Überlagerung!
Und wenn man aber nichts hat, was bei der Überlagerung negativ ist, wird es eben überall immer mehr.

Mit den von mir sog. "Antiteilchen" (andernfalls hätte ich die """" Augenzwinkern

weggelassen) meinte ich eben etwas, was die Anzahl lokal reduzieren könnte. Was aber schon nicht passen kann, wenn die "Experimente" zeitlich getrennt stattfinden..
Selbst wenn je 2 Elektronen(-Teile) wellenartig interferieren, also wie gewohnt, kommt bei der Überlagerung der daraus resultierenden Verteilungen nicht die korrekte heraus - wie schon gesagt.
Nochmal zum mitlesen: Das Inerferenzmuster eines Gitters (=viele Doppelspalte) lässt sich nicht mit der Überlagerung der Intensitäten vieler Doppelspalte erklären!

Und nochwas ist mir aufgefallen: Du willst auf Wellen verzichten, schreibst aber immerzu von "Interferenz" (dann eher allg. "WW") 2er Teilchen, die sich in einem const. Abstand zueinander bewegen. Wie sollten die dann wie Billard-Kugeln wechselwirken können??
Inwiefern soll Resonanz nichts mit Schwingingen zu tun haben?!
Und wie erklärst du dann die vom Abstand Gitter-Schirm abhängige Verbreiterung des Musters??

Ohne Welle bleibt vom Welle-Teilchen-Dualismus eben nur das Teilchen. Auch die "Magie" des Dualismus ist dann dahin...

@jh8979: Meinst du mit "ihr" auch mich?! Ich habe beim Anschauen der hier geposteten Links festgestellt, dass dort auch irgendwo von "Subteilchen" (q-, spin-, ...) gesprochen wird - damit habe ich aber nichts zu tun.. "Zwei Dumme (..min.), ein Gedanke."

D2 · Anmeldungsdatum: 10.01.2012 Beiträge: 1723

Superposition muss nicht unbedingt mit einer Welle zu tun haben.
„Unter Superposition … versteht man in der Physik eine Überlagerung gleicher physikalischer Größen.“
http://de.wikipedia.org/wiki/Superposition_(Physik)

Ich habe „Interferenz“ bewusst in Gänsefüßchen gesetzt, da ich ursprüngliche Bedeutung von Interferieren, gegenseitige Beeinflussung meinte.
„Das Wort „Interferenz“ ist ebenso wie das englische interference vom altfranzösischen s’entreferir ‚sich gegenseitig schlagen‘ abgeleitet.[1] Dieses altfranzösische Wort wiederum ist aus der lateinischen Vorsilbe inter (zwischen) und dem Verb ferire ‚schlagen‘ zusammengesetzt.“
http://de.wikipedia.org/wiki/Interferenz_(Physik)
Die Welle braucht Medium um sich auszubreiten oder auch nicht wenn es sich um z. B eine EM Welle handelt.
http://de.wikipedia.org/wiki/Welle
Ich muss auf Medium verzichten, kann aber spekulieren, dass alle Teilchen EM Natur haben und als EM Wellen unterwegs sind,
was aber mitbewegter Beobachter verneinen wird. Also versuche ich Teilcheneigenschaften auch bei einer Bewegung zu erhalten.

Solche „Antiteilchen“ hat man schon lange in Elektrotechnik entdeckt.
http://de.wikipedia.org/wiki/Blindstrom

Oder hier auf Seite 5
http://www.uni-magdeburg.de/exph/mathe_gl/kzahlen.pdf, man kann nur spekulieren ob die Teilchen auch imaginären Impuls besitzen können,
das wird aber nicht viel nutzen, wenn die Teilchen einzeln Richtung Spalten unterwegs sind und keine Möglichkeit haben „Löcher“ im Raum zu hinterlassen, so dass schmale Bahnen entstehen die Teilchenfrei sind.

Wenn ich auf eine Welle vollständig verzichte, trotzdem Schwingungsgleichung(Wellenfunktion) berücksichtigen muss, muss ich natürlich erklären warum Ausbreitungswahrscheinlichkeit der Teilchen
(ich spreche von geradlinigen Bahnen) bestimmte Bereich hinter Doppelspalt nicht einnehmen darf. Auf dem Bild sind diese Bahnen mit schwarzen Linien markiert. Besser ist natürlich eine dynamische Betrachtung unter dem Zeichen Video hier:

http://physics-animations.com/Physics/English/waves.htm
http://physics-animations.com/Physics/English/optics.htm

Es gibt in meiner Augen zwei vielversprechende Möglichkeiten, Interferenzbild hinter den Spalten zu erklären
1.Durch Sekundärteilchen die durch die Schwingungen des Steges erzeugt werden
(Spalten sind dafür da um diesen Steg zu entkoppeln und seine Eigenschwingungen zu ermöglichen, Stichwort Resonanz,
dort wo Knoten am Steg sind wird den Sekundärteilchen keine Energie zugefügt und die Bahnen sind teilchenfrei),
http://www.physikerboard.de/topic,30007,20,-wellen---teilchen--dualismus.html und

2. Die Teilchen sind mit einander gekoppelt und übertragen die Energie und den Impuls beim Passieren durch die Spalten.
Wie soll man diese Koppelung vorstellen? Da muss ich ein Schwenk zu der Lichtausbreitung in unterschiedlichen Medien
machen, Stichwort Brechung des Lichtes. Das Licht wird nach einem Huygenssches_Prinzip gebrochen,
http://de.wikipedia.org/wiki/Huygenssches_Prinzip
scheinbar ist man gezwungen in der Welleneigenschaft des Lichtes als Erklärung zu suchen, aber das gleiche kann man klassisch
erzielen in dem man eine Achse mit zwei Rädern darauf verwendet. Rollt so eine Achse über klare Grenze zwischen sagen wir Laminatboden und Teppich, wird eine Drehung an dem Rad finden welches zuerst abgebremst wird, sind beide Rädern auf dem Teppich findet weitere geradlinige Bewegung statt. So habe ich mir vorgestellt kann so eine Achse über beide Spalte rollen, wenn diese Rädern schräg mit Seiten der Spalten anstoßen,
die Achse angeregt wird, und eine Umlenkung findet statt. Da beide Räder starr miteinander verbunden sind und eine schwingungsfähige Einheit bilden ist nicht auszuschließen, dass manche Bahnen nicht im Resonanz mit Achse mit Rädern, bzw. wenn ich wieder zu Teilchen kehre nicht im Resonanz mit „E-Pärchen“ sind.

Zu der Kritik von
„Das Interferenzmuster eines Gitters (=viele Doppelspalte) lässt sich nicht mit der Überlagerung der Intensitäten vieler Doppelspalte erklären!“
müssen entsprechende Experimente gemacht werden, weil einfaches Aufaddieren von Interferenzbildern eines Doppelspaltes wegen räumlicher Verschiebungen dieser Doppelspalten gegenüber Teilchenquelle nicht berücksichtigt sind.
Es sind Interferenzbilder wo wahrscheinlich nirgendwo abgebildet sind, weil diese umso mehr asymmetrischer Natur sein müssen, umso stärker
der einzelne Doppelspalt gegenüber der Teilchenquelle zur Seite verschoben ist.

Spezielle, gekoppelte Teilchen von mir „E-Pärchen“ genannt haben in meinen Augen großen Potenzial auf einen Schlag die vielfältige Natur der QM Prozessen zu erklären. Voraussetzung ist das „E-Pärchen“ extrem einfach aufgebaut werden muss (ich denke, das tut es, die Komplexität des Elektrons bleibt in Grenzen) und alle, ohne Ausnahme beobachtete Quantenphänomene erklären können. Auch solche, wo noch keine richtige Erklärung vorliegt, z.B. warum die beschleunigte Elektronen auf stationären Orbitern rund um Atom nicht strahlen(bei einem „E-Pärchen“ kann einfach eine gegenseitige Kompensierung der ausgestrahlter EM Strahlung vorliegen).
Es reicht schon ein physikalischer Prozess zu finden welchen „E –Pärchen“ nicht erklären könne, um die ganze meine Vermutung zu widerlegen und zu verwerfen. „E-Pärchen“ Prinzip muss bei anderen Teilchen wie Photon(ehrlich gesagt noch keine konkrete Idee), Neutrino und sogar Proton(3-fache Schleife wegen Quarks) einwandfrei funktionieren. Wird es nicht, muss ich die Idee als eine Spinnerei abstufen und verwerfen.

Klondyijk457 · Gast

...wenn du nicht so elanvoll dabei wärst, würde ich auf einen Troll tippen...
Du pickst dir aber auch nur das heraus was passt. Alles was nicht stimmig ist wird ignoriert..

D2 · Anmeldungsdatum: 10.01.2012 Beiträge: 1723

Danke für die ehrliche Antwort.
Ich werde meine Aurgumentation überprüfen und
denke ohne Experimenten hat weitere Diskussion keinen Sinn.
Ich muss meine Hausaufgaben ordentlich machen, vielleicht werden dabei
sich manche Fehler zeigen, gleichzeitig entsprechende Lösungen auftauchen.

P.S. Auch im einen "E-Pärchen" sind auch beiden Einzelteilen negativ, wenn aber seine Rotation
um Atomkern diametral statfinden soll, dann ist jede Bewegung in eine Richtung, durch andere in die andere Richtung kompensiert. So eine ausgestrahlte EM Welle wird sofort absorbiert. Mir ist klar, das die QM ein Elektron um ein Atom nicht als Teilchen betrachtet, ich aber versuche eine Erklärung über klassische Physik zu finden und wahrscheinlich bin ich zum Scheitern verurteilt, aber es gibt immer einen Weg, immer eine Lösung und oft dort wo keiner diese erwartet. Die Ergebnisse, die Mesungen sind doch da, man muss diese nur richtig interpretieren, so dass die Erklärung plausibel und logisch erscheint.
Mir ist dies leider nicht gelungen, aber es auch zu früh aufzugeben. Die Kritik hilft mir in jedem Fall weiter.

jh8979 · Moderator Anmeldungsdatum: 10.07.2012 Beiträge: 8582

Bevor Du zu lange weiter darueber nachdenkst. Dein Model ist schon ausgeschlossen.

Laut Deiner Idee muesste ja jedes Einzelteilchen aus dem E-Paar durch einen unterschiedlichen Spalt. Bei Experimenten, die gemacht wurden, war der Abstand zwischen den Spalten ungefähr 1µm (kommt nicht auf den exakten Wert an), demnach muessten die Teilchen (im Elektron) ja mindestens soweit auseinander sein bei Dir. Die experimentell bestimmte Hoechstgrenze fuer die Größe eines Elektrons), sofern es nicht punktfoermig ist, ist aber 10^{-18}m.

Wenn Deine *beiden* Unterteilchen noch elektrisch geladen sind, kannst Du noch viel kleinere Grenzen kriegen, da das elektrische Dipolmoment eine Elektrons nicht groesser als 10^(-29) e*m sein kann.

Von all dem abgesehen, seh ich auch nicht die Vereinfachung bei Deiner Theorie gegenueber der QM. Das Doppelspalt-Experimente ist mit vielen verschiedenen und auch groesseren Teilchen und Molekuelen gemacht worden (bis hin zu C_60 buckyballs). Versteh nicht ganz wie Deine Idee da funktionieren befriedigender als QM sein soll, da muessten ja alle Unterteilchen *gleichzeitig* links und rechts lang... Ausserdem bist Du ja auch nicht in der Lage die Intensitaetsverteilung oder etwas anderes mit diesem Model auszurechnen.

Finally, Verschraenkung kann hiermit nur erklaert werden, wenn Du Lokalitaet als Vorraussetzung einer Theorie fallen lässt... aber das ist natürlich Geschmacksache.

D2 · Anmeldungsdatum: 10.01.2012 Beiträge: 1723