Extreme in der Physik

kelloggs · Anmeldungsdatum: 08.06.2014 Beiträge: 244

Hallo,

ich möchte diesen Thread einem Thema widmen, bei dem es darum geht hypothetische Extremsituationen in der Physik zu erzeugen und ob man diese Zustände theoretisch erreichen könnte und welche Effekte dabei auftreten würden falls es dazu bereits eine Theorie oder ähnliches gibt.

Meine erste Frage beschäftigt sich mit Druck/Dichte von Materie bzw. im einfachsten Fall wenn man 2 elementare Partikel hat und diese mit einer hypothetischen, steigenden Kraft zusammenpressen würde. Was würde mit den Partikeln passieren wenn die zusammenpressende Kraft den Extremfall erreicht bei dem der sogenannte "Entartungsdruck" übertroffen wird?

Was würde mit diesen Partikeln dann passieren?

jh8979 · Moderator Anmeldungsdatum: 10.07.2012 Beiträge: 8583

kelloggs · Anmeldungsdatum: 08.06.2014 Beiträge: 244

uuhmm... ist das nicht eine etwas voreilige Schlussfolgerung? Ich meine es gibt doch physikalische Vorgänge, wo Materie bzw. Teilchen extrem komprimiert werden... z.b. bei einem Teilchenbeschleuniger wenn die Teilchen miteinander kollidieren oder bei einem elektromagnetischen Pinch.

Kann man da nicht Parameter annehmen, die den oben erwähnten Grenzwert überschreiten?

jh8979 · Moderator Anmeldungsdatum: 10.07.2012 Beiträge: 8583

kelloggs · Anmeldungsdatum: 08.06.2014 Beiträge: 244

naja aber es ist doch eine endliche Größe, eine endliche Kraft oder nicht? Was hindert einen daran sich eine Kraft vorzustellen, die einen Tick höher ist als diese?

jh8979 · Moderator Anmeldungsdatum: 10.07.2012 Beiträge: 8583

Nein, ist es in dem Sinne nicht. Der Entartungsdruck entsteht grob gesagt, weil Fermionen sich nicht am selben Ort aufhalten können. Das wirst Du auch durch grossen Druck von aussen nicht ändern können (mal ganz abgesehen von der Frage, wie Du diesen äußeren Druck aufbauen willst).

kelloggs · Anmeldungsdatum: 08.06.2014 Beiträge: 244

Na grundsätzlich ist es ja eine Kraft die verhindert, dass diese Teilchen sich am selben Ort aufhalten können aber genau dem kann man ja mit einer externen Kraft entgegenwirken. Wie diese Kraft erzeugt werden soll ist natürlich noch nicht ganz klar aber rein theoretisch könnte man die benötigte Kraft "freimachen" um so ein Ereignis herbeizuführen.

Wäre so ein Versuch nicht im Sinne der Experimentalphysik, um neue Dinge zu entdecken?

jh8979 · Moderator Anmeldungsdatum: 10.07.2012 Beiträge: 8583

kelloggs · Anmeldungsdatum: 08.06.2014 Beiträge: 244

Warum? Warum sollte es nicht möglich sein? Wenn der Entartungsdruck nur eine Kraft darstellt, die sich dagegen streubt, dass man die Partikel zusammenbringt dann kann man ja nicht ausschließen, dass man sie mit einer entsprechend höheren Kraft doch zusammenbringt.

jh8979 · Moderator Anmeldungsdatum: 10.07.2012 Beiträge: 8583

kelloggs · Anmeldungsdatum: 08.06.2014 Beiträge: 244

Wie wird diese Bedingung aufrecht gehalten?

jh8979 · Moderator Anmeldungsdatum: 10.07.2012 Beiträge: 8583

http://de.wikipedia.org/wiki/Pauli-Prinzip

Peff · Anmeldungsdatum: 04.05.2014 Beiträge: 135

Soweit ich weiß lässt die ART zu, dass bei einem solchen Experiment im Teilchenbeschleuniger ein winzig kleines schwarzes Loch entstehen könnte. Experimentalphysiker haben das im LHC auch schon versucht, aber scheinbar reicht die Energiemenge, die uns dafür zur Verfügung steht, einfach nicht aus. Der Teilchenbeschleuniger müsste so groß wie die Milchstraße sein, damit das funktionieren könnte.

kelloggs · Anmeldungsdatum: 08.06.2014 Beiträge: 244

nagut ich sehe man ist da unterschiedlicher Ansichten.

Was ich vom Pauli Prinzip herauslesen kann ist eigentlich nur, dass es eine "gute" Erklärung liefert wie Materie sich so "problemlos" untereinander verhält aber in der Experimentalphysik versucht man ja im Prinzip diese "problemlosen" Zusammenspiele von Teilchen zu stören um neue Dinge zu entdecken.

hmm, Teilchenbeschleuniger sind also nicht "kraftvoll" genug um so ein Ereignis herbeizuführen. Ich werde daher einen neuen Begriff in den Raum werfen: "Z-Pinch".

Pinch heißt ja zwicken wenn ich mich nicht irre also gehe ich davon aus, dass es mit Komprimierung und Druck zu tun hat. Hat jemand von diesem Begriff bereits gehört und weiß ob es ein oberes Limit bei so einem Z-Pinch gibt?

jh8979 · Moderator Anmeldungsdatum: 10.07.2012 Beiträge: 8583

Ich lass es bleiben...

kelloggs · Anmeldungsdatum: 08.06.2014 Beiträge: 244

Gibt es eine Grenze wie kurz die Wellenlänge einer Elektromagnetische Strahlung sein kann?

Peff · Anmeldungsdatum: 04.05.2014 Beiträge: 135

Zur letzten Frage: Ja, eine Grenze gibt es meiner Meinung nach. Wäre dem nicht so, hätte die elektromagnetische Welle eine unendlich hohe Frequenz und somit eine unendliche hohe Energie. Ich bin zwar kein Experte, aber eine Schwingung des elektromagnetischen Feldes mit unendlicher Frequenz wäre dann wohl keine Schwingung mehr.

Bezüglich dem Z-Pinch: Experimentalphysiker forschen damit bereits intensiv. Bisher ist es damit bereits gelungen, Kernfusionen mit beachtlicher Energiemenge zu initiieren. Auch wenn die Energieausbeute höher war, als man berechnet hat, kam es nicht zur Entstehung von schwarzen Löchern. Ich denke, die Energien, die im Teilchenbeschleuniger erzeugt werden können, sind höher als die bei den Experimenten mit dem Z-Pinch, aber ich könnte mich auch irren.