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Marco Physik
Gast
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 Marco Physik Verfasst am: 26. Jul 2016 11:56 Titel: Atome und/oder Felder |
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Wenn man die Materie betrachtet und immer mehr hineinzoomt, dann kommt man bei Lebewesen auf die Ebene der Zellen, dann weiter der Moleküle, dann Atome und dann auf die der Felder. Aber wenn ich jetzt die klassische Welt um mich herum betrachte, dann sehe ich ja keine Felder oder spüre sie, sondern ich fühle und sehe vielmehr Materie. Atome und Moleküle. Aber stimmt es denn, dass in Wahrheit auf grundlegendster Ebene das Universum aus Feldern besteht? Und wir sind praktisch nur Anregungen dieser Felder; jedoch keine kurzzeitigen, sondern stabile Anregungen. Wie ist das genau? |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18067
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| TomS Verfasst am: 26. Jul 2016 12:27 Titel: |
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Du dafst dir Quantenfelder nicht wie ein klassisches elektromagnetisches Feld vorstellen, das irgendwie den Raum durchzieht. Quantenfelder sind zunächst abstrakte, mathematische Entitäten, die es uns erlauben, Vorhersagen über die reale Welt zu berechnen (Bindungsenergien, Streuexperimente, abgeleitete Eigenschaften wie Materialstrukturen, Härte, Farbe, ...)
Die Struktur und Härte von Materialien folgt im Wesentlichen aus der Quantenmechanik und dabei speziell aus der Fermi-Dirac-Statistik bzw. dem Pauli-Prinzip.
Die Struktur und Größe von Protonen, Neutronen etc. folgt insbs. mittels Berechnungen im Rahmen der Gittereichtheorie.
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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. |
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Marco Physik
Gast
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| Marco Physik Verfasst am: 26. Jul 2016 14:42 Titel: |
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Kannst du mir mehr über diese speziellen Felder erzählen? Warum kann man sich die nicht wie klassische Felder vorstellen? Wie kommt es denn zu der Härte von Eigenschaften? Liegt es daran, dass sich zwei Fermionen ausweichen und daher eine Kraft auftritt, die wir spüren. Gittereichtheorie sagt mir gar nichts. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18067
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| TomS Verfasst am: 26. Jul 2016 17:08 Titel: |
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| Marco Physik hat Folgendes geschrieben: | | Kannst du mir mehr über diese speziellen Felder erzählen? Warum kann man sich die nicht wie klassische Felder vorstellen? |
Zunächst mal weil es sich um sogenannte Feldoperatoren sowie Quantenzustände handelt. Die Felder = Feldoperatoren tragen keine Information über den Zustand des Systems; dieser ist in den Quantenzuständen kodiert. Die Quantenzuständen werden in einem unendlich-dimensionalen Zustandsraum beschrieben, der wiederum nichts mit dem 3-dim. Ortsraum zu tun hat.
http://www.damtp.cam.ac.uk/user/tong/qft.html
| Marco Physik hat Folgendes geschrieben: | | Wie kommt es denn zu der Härte von Eigenschaften? Liegt es daran, dass sich zwei Fermionen ausweichen und daher eine Kraft auftritt, die wir spüren. |
Gaaaaaaanz vereinfacht könnte man das so sagen. Das Paulische Ausschließungsprinzip, das für den Aufbau der Atome wesentlich verantwortlich ist, beeinflusst auch die Strukturbildung und die Eigenschaften von Festkörpern maßgeblich. Der Begriff "Kraft" ist mikroskopisch nicht wirklich zutreffend, aber der makroskopische Effekt ist tatsächlich der einer Kraft.
| Marco Physik hat Folgendes geschrieben: | | Gittereichtheorie sagt mir gar nichts. |
Dabei handelt es sich um eine Methode, die Gleichungen der stark wechselwirkenden Quantenchromodynamik zu lösen. Diese Methode unterscheidet sich fundamental von den bekannten Methoden mit Feynmandiagrammen und Störungstheorie. Letztlich "setzt" man Quarkfelder auf Knoten bzw. Gluonfelder auf Kanten eines den Raum diskretisierenden Gitters. Der Quantenfeldtheorie wird in diesem Fall nicht durch Quantenzustände sondern mittels sogenannter Pfadintegrale Rechnung getragen.
Das Ergebnis sind Näherungslösungen für Observable = beobachtbare Größen wie Masse, räumliche Ladungs- und Stromverteilung (bzw. sog. Formfaktoren), ... in Protonen, Neutronen u.a. stark wechselwirkenden Teilchen.
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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. |
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