Bosonen?

Resetter · Anmeldungsdatum: 15.07.2005 Beiträge: 45

Okay, mal sehn ob mir hier jemand helfen kann

Wie wir bereits wissen, tendieren Bosonen dazu, daselbe zu tun *g* (stark vereinfacht) siehe laser und so weiter...

Was mir jetzt noch fehlt ist (hab lange gesucht) eine beziehung, ne art wahrscheinlichkeitsformel, dass 2 bosonen dasselbe tun, wenn ihr versteht...

zu deutsch:
wenn boson A zustand x einnimmt, und ein Zweites boson B auch, wie hoch steigt die wahrscheinlichkeit für ein Boson C, denselben Zustand spontan einzunehmen?

wäre mal interessant, obs da überhaupt schon was gibt....

bishop · Moderator Anmeldungsdatum: 19.07.2004 Beiträge: 1133 Wohnort: Heidelberg

hmh.. ich glaube du nimmst das ganze nicht ganz richtig wahr Augenzwinkern

Bosonen sind so toll weil sie alle gemeinsam ein und denselben tiefst möglichen Energiezustand haben können. Aus der Entropie und ähnlichem leitet sich der Satz ab, dass alle Systeme möglichst wenig Energie besitzen wollen, und diese soll bitte möglichst gleichmässig vorliegen. Daraus entstehen dinge wie Diffusion, die Unmöglichkeit von Perpetuua Mobili etc

Der witz ist nun folgender: Nehmen wir mal 10 Bosonen und 10 Fermionen gesondert und beobachten diese. Beide Teilchensorten wollen den tiefstmöglichen (quantisierten) Zustand einnehmen indem sie Energie an die Umgebung abgeben (tut natürlich nur wenn ihre Energie höher als die der Umgebung ist) Fermionen tun sich dabei leider recht schwer, weil nur zwei davon die selbe Energie besitzen dürfen. D.h Das unterste niveau ist sofort besetzt, das darüber auch und so weiter bis sich die 10 Fermionen auf 5 Niveaus verteilt haben. Würde man aber eins wegnehmen so rutschen die alle nach, um die freigewordene Lücke zu besetzen. (Würde das Oberste Fermion verschwinden würde sich nichts tun, weil alle anderen bereits eine tiefere Energie haben)

Bei Bosonen ist das n bissl anders. Die haben kein Problem damit auf einem haufen zu sitzen. Das heisst, dass sich alle zehn auf dem tiefsten Energieniveau zusammenrotten, und du kriegst die da auch nicht so schnell weg. Was du beschreibst würde eine art Anziehung sein (wo zwei oder drei in meinem Namen versammelt sind... LOL Hammer

) in wirklichkeit sind die Bosonen einfach nur nicht eingeschränkt bei der Wahl ihrer Energieniveaus und besetzen alle zusammen das tiefste, während Fermionen das nicht können.

mfg bishop

Resetter · Anmeldungsdatum: 15.07.2005 Beiträge: 45

okay, nehmen wir an, ein boson befindet sich "ruhend" also mit bestimmter energie zwischen 2 punkten, die ihm beide den gleichen (sehr viel niedrigeren) energiezustand versprechen, was tut es?

und weiters, was wenn der eine punkt einen niedrigeren energiestatus verspricht?

bishop · Moderator Anmeldungsdatum: 19.07.2004 Beiträge: 1133 Wohnort: Heidelberg

Resetter · Anmeldungsdatum: 15.07.2005 Beiträge: 45

genau darauf will ich hinaus.....

nehmen wir nun an, es handelt sich um 2 mysteriöse Superteilchen, die allen Teilchen in ihrer Nähe einen niedrigeren energiestatus einbringen, nur das eine eben stärker als das andere...
nehmen wir weiters an, auf beide "Teilchen" haben sich bereits mehrere Bosonen "angelagert",

nehmen wir das in der mitte befindliche boson wieder her...
es müsste sich an das "Teilchen" gruppieren, das die niedrigere energie verspricht.

eigentlich müsste diese tendez doch auch für die bosonen zu spüren sein, die auf dem zweiten "Teilchen" angelagert sind, oder?

Bruce · Anmeldungsdatum: 20.07.2004 Beiträge: 537

@Resetter

So langsam gehen dir bei dem Thema die Pferde durch, oder geschockt

Na schön, wilde Spekulation und ein bischen Spinnerei dürfen
auch in der Physik mal sein, das hier ist ja in erster Linie ein
Forum für Schüler mit besonderer "Begeisterung" für Physik Big Laugh

Ich komme mal zurück zu den Bosonen, genauer zu Systemen nicht miteinander
wechselwirkender und ununterscheidbarer Bosonen mit makroskopischer (!)
Teilchenzahl. Für die kennt man in Systemen mit drei Raumdimensionen das
Phänomen der Bose-Einstein-Kondensation, welches darin besteht, daß unterhalb
einer systemspezifischen Übergangstemperatur Tc der Einteilchenzustand mit der
niedrigsten Energie makroskopisch besetzt wird, d.h. der aus der Besetzungszahl
dieses Einteilchenzustandes berechnete Beitrag zur gesamten Teilchendichte rho=N/V
(N=Anzahl aller Bosonen des Systems, V=Volumen des Systems) ist von der Größen-
ordnung N/V. Man sagt daher auch, daß der energetisch niedrigste Einteilchenzustand
unterhalb von Tc makroskopisch besetzt wird. Diese Kondensation der Bosonen in den
niedrigsten Einteilchenzustand ergibt sich im Rahmen der Statistischen Physik als
Folge der Ununterscheidbarkeit der Bosonen sowie der Symmetrie der Vielteilchenwellen-
funktion des Bosonensystems bezüglich Teilchenvertauschung (Bose-Einstein-Statistik).
Man benötigt keine weitere "obskure" Wechselwirkung, um das Phänomen Bose-Einstein
Kondensation theoretisch zu beschreiben, sondern es ergibt sich für Systeme nicht
wechselwirkender Bosonen allein aus den Prinzipien der Quantenmechanik und der
Statistischen Physik.

Statistische Physik macht aber nur Sinn für Systeme mit großen Teilchenzahlen,
deswegen erscheint mir dein Beispiel mit drei Teilchen sehr merkwürdig. Es ist aber
keineswegs ausgeschlossen, daß man daraus nicht doch etwas wichtiges lernen kann,
allerdings sehe ich das im Augenblick nicht.

Gruß von Bruce

P.S.
Es wäre ungewöhnlich, wenn Du als 1.Semester meine Ausführungen zur Bose-Einstein-
Kondensation vollständig verstehen könntest. Frag ruhig nach, vielleicht läßt sich die
eine oder andere Unklarheit noch beseitigen. Ansonsten mußt Du dich bis ins fünfte
oder sechste Semester gedulden traurig

, vorher mußt Du das nicht kapieren.

Resetter · Anmeldungsdatum: 15.07.2005 Beiträge: 45

danke, ds wr so ne art von dem was ich wissen wollte *g*
gedulden... nj, muss j wohl sein *g*

das mit den 3 teilchen hb ich eigentlich gewählt um das ganze zu vereinfchen, ber wenn es eh nur für makrosopische schön zu erklären ist, dann war das recht unnötig Big Laugh

naja, kann mal meinen exphysik professor fragen, der arbeitet grad mit BE-Kondensaten, also wird er sich ja wohl auskennen...