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enum
Anmeldungsdatum: 02.01.2022
Beiträge: 1
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 enum Verfasst am: 02. Jan 2022 03:44 Titel: Wie ist die Geometrie des Atomkerns? |
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Meine Frage:
Hallo und frohes neues im neuen Jahr.
Beim Zeichnen des Atomkerns ist mir die Geometrie ins Auge gefallen.
Habt ihr schon mal versucht gleichgroße Bälle in in Abwechslung aneinander zu legen mit Berücksichtigung der Gravitation und die Abstoßung gleicher Ladungen?
Wenn die Anordnung im Nuklid, Neutron und Proton immer hintereinander sein soll, sieht es von der Struktur her sehr instabil aus.
Meine Ideen:
Wenn im Atomkern der Elektromagnetismus obsiegt, müsste es eine Verformung des Kerns geben oder nicht? |
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Gastantwortet
Gast
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| Gastantwortet Verfasst am: 02. Jan 2022 06:05 Titel: Re: Wie ist die Geometrie des Atomkerns? |
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| enum hat Folgendes geschrieben: | Meine Frage:
Hallo und frohes neues im neuen Jahr.
Beim Zeichnen des Atomkerns ist mir die Geometrie ins Auge gefallen.
Habt ihr schon mal versucht gleichgroße Bälle in in Abwechslung aneinander zu legen mit Berücksichtigung der Gravitation und die Abstoßung gleicher Ladungen?
Wenn die Anordnung im Nuklid, Neutron und Proton immer hintereinander sein soll, sieht es von der Struktur her sehr instabil aus.
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Ohne starke Wechselwirkung wird es in der Tat sehr instabil....
"immer hintereinander" hört auch sich eher wie eine Perlenkette an, als eine dreidimensionale Anordnung von Kugeln, wie im Tröpfchenmodell:
physikunterricht-online.de/jahrgang-12/das-troepfchenmodell-des-atomkerns/
| enum hat Folgendes geschrieben: |
Meine Ideen:
Wenn im Atomkern der Elektromagnetismus obsiegt, müsste es eine Verformung des Kerns geben oder nicht? |
de.wikipedia.org/wiki/Kernspaltung |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18018
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| TomS Verfasst am: 02. Jan 2022 07:41 Titel: |
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Die Bilder von Atomkernen, die aus Kugeln aufgebaut werden, dienen alleine der Anschauung. Sie liefern keine Erklärung der tatsächlichen Eigenschaften und sind letztlich genauso falsch wie die Bilder von Atomen als Planetensysteme.
Die Gravitation ist im Rahmen der Kernphysik völlig irrelevant.
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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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masterpie
Anmeldungsdatum: 13.11.2019
Beiträge: 406
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| masterpie Verfasst am: 02. Jan 2022 09:31 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Die Gravitation ist im Rahmen der Kernphysik völlig irrelevant. |
Das könnte sich ändern. Ende März soll nach 3-jähriger Wartungspause der LHC wieder in Betrieb gehen. Im heutigen ntv-Artikel https://www.n-tv.de/wissen/CERN-Forscher-sind-Sensation-auf-der-Spur-article23031694.html lese ich:
"Wir gehen etwa der Frage nach: Fällt Antimaterie nach unten wie normale Materie oder fällt sie nach oben?", so Mnich. Die Gravitation sei auf der Ebene der Subatome eine sehr schwache Kraft, der Nachweis deshalb sehr aufwendig.
Gruß, Masterpie
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Wir denken zu viel und fühlen zu wenig. (Charlie Chaplin) |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18018
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| TomS Verfasst am: 02. Jan 2022 09:52 Titel: |
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Selbst wenn sich Antimaterie im Gravitationsfeld anders verhalten sollte - was niemand wirklich erwartet und was in bisherigen Experimenten auch nicht nachgewiesen wurde - ändert das nichts an der Physik des Atomkerns bei normaler Materie, es ändert insbs. nichts an elektromagnetischen Formfaktoren, Streuquerschnitten, Zerfallskanälen usw.
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willyengland
Anmeldungsdatum: 01.05.2016
Beiträge: 676
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| willyengland Verfasst am: 02. Jan 2022 13:06 Titel: |
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Interessanterweise gibt es ja Atomkerne, die nicht kugelförmig sind, sondern Ellipsoide. Und noch kurioser, wenn ich mich recht erinnere, gibt es welche, da steht das Ellipsoid senkrecht und andere, da steht es waagerecht.
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Gruß Willy |
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Füsik-Gast
Gast
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| Füsik-Gast Verfasst am: 02. Jan 2022 13:13 Titel: Atomkern |
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| willyengland hat Folgendes geschrieben: | | Interessanterweise gibt es ja Atomkerne, die nicht kugelförmig sind, sondern Ellipsoide. Und noch kurioser, wenn ich mich recht erinnere, gibt es welche, da steht das Ellipsoid senkrecht und andere, da steht es waagerecht. |
Das ist tatsächlich so,ist aber nicht mit einem starren Kugelmodell für die Protonen und Neutronen zu erklären.
Die Gestalt des Atomkerns kann gerade bei den schweren und überschweren Elementen stark von der Kugelform abweichen,aber da muß man auch mit oszillierenden Modellen arbeiten.
Füsik-Gast. |
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MBastieK
Anmeldungsdatum: 06.10.2012
Beiträge: 951
Wohnort: Berlin-Wedding
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| MBastieK Verfasst am: 02. Jan 2022 13:27 Titel: |
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Hallo!
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Selbst wenn sich Antimaterie im Gravitationsfeld anders verhalten sollte [...] ändert das nichts an der Physik des Atomkerns bei normaler Materie, es ändert insbs. nichts an elektromagnetischen Formfaktoren, Streuquerschnitten, Zerfallskanälen usw. |
Würden die virtuellen Positronen einer Vakuum-Polarisation des (jedes) elektrischen Feldes in einem Gravitations-Feld sich nicht marginal anders verhalten? Und somit das Gesamt-Konstrukt, das sie mitbilden, marginal verändern?
Oder kann man virtuelle Positronen nicht so betrachten, weil sie, aufgrund ihrer Virtualität, andere gravitative Eigenschaften besitzen oder weil sie nur mathematische Objekte sind?
Nette Grüsse
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Intelligenz ist die Fähigkeit der (temporären) Anpassung. |
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masterpie
Anmeldungsdatum: 13.11.2019
Beiträge: 406
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| masterpie Verfasst am: 02. Jan 2022 14:02 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Selbst wenn sich Antimaterie im Gravitationsfeld anders verhalten sollte - was niemand wirklich erwartet und was in bisherigen Experimenten auch nicht nachgewiesen wurde - ändert das nichts an der Physik des Atomkerns bei normaler Materie, es ändert insbs. nichts an elektromagnetischen Formfaktoren, Streuquerschnitten, Zerfallskanälen usw. |
Ist doch erst mal eine Ankündigung - zumal noch von ntv. Der Hauptpunkt ist die Bekanntgabe des Endes des Wartungszeitraumes und das Hochfahren bis Mitte des Jahres. Dann schauen wir mal, was Neues entdeckt wird. Die Welt bestand bisher mit der Physik des Atomkerns bei normaler Materie und das wird sie auch weiterhin. Ich wollte keine neue Schwarzes-Loch-Gefahr heraufbeschwören. 
Gruß, Masterpie
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18018
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| TomS Verfasst am: 02. Jan 2022 15:17 Titel: |
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Ich hatte weder eine Gefahr herausgelesen, noch ntv übersehen. Dass “CERN-Forscher Sensation auf der Spur sind” war dann doch eine Überraschung.
Egal, alles gut 
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18018
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| TomS Verfasst am: 02. Jan 2022 15:33 Titel: |
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| MBastieK hat Folgendes geschrieben: | | Würden die virtuellen Positronen einer Vakuum-Polarisation des (jedes) elektrischen Feldes in einem Gravitations-Feld sich nicht marginal anders verhalten? |
Das würden sie - nach allem was wir wissen - nicht.
Nun kann man virtuelle Teilchen nicht direkt beobachten oder messen; es handelt sich eher um mathematische Konstrukte, die bei der Berechnung beobachtbarer Größen auftreten. Aber hierbei gibt es keine unterschiedlichen Effekte zwischen Elektronen und Positronen in einem Gravitationsfeld - ganz abgesehen davon, dass diese Effekte viel zu klein wären, um sie zu messen.
Zur Größenordnung:
Der erste Term entspricht der Ruheenergie, der zweiten - mit einer typischen Länge a - einer potentiellen Energie im Gravitationsfeld. Setzt man für schwere und deformierte Kerne
so erkennt man, dass der erste Term eine Größenordnung 10^17 liefert, der zweite 1 / 10^13, der erste ist also etwa 10^30 mal so groß wie der zweite. Zum Vergleich: das entspricht in etwa einem Effekt des Verhältnisses der Ruhemasse der Erde zur Ruhemasse eines Sandkorns.
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Zuletzt bearbeitet von TomS am 02. Jan 2022 15:54, insgesamt einmal bearbeitet |
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MBastieK
Anmeldungsdatum: 06.10.2012
Beiträge: 951
Wohnort: Berlin-Wedding
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| MBastieK Verfasst am: 02. Jan 2022 15:49 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | es handelt sich eher um mathematische Konstrukte, die bei der Berechnung beobachtbarer Größen auftreten. |
Ja, anstatt mathematisches Objekt hätte ich fast mathematisches Konstrukt geschrieben.
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Nun kann man virtuelle Teilchen nicht direkt beobachten oder messen |
Kommt die Hawking-Strahlung da nicht am nahesten ran?
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Aber hierbei gibt es keine unterschiedlichen Effekte zwischen Elektronen und Positronen in einem Gravitationsfeld |
Also unabhängig davon, was der LHC in Zukunft misst?
(Also diesen Diskussions-Kontext bedienend?)
Nette Grüsse
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Intelligenz ist die Fähigkeit der (temporären) Anpassung. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18018
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| TomS Verfasst am: 02. Jan 2022 16:05 Titel: |
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| MBastieK hat Folgendes geschrieben: | | Kommt die Hawking-Strahlung da nicht am nahesten ran? |
Nein.
Hawkingstrahlung wäre - wenn man sie nachweisen könnte - reale thermische Strahlung. Hawking spricht zwar von virtuellen Teilchen, aber das ist im Sinne der Terminologie der Teilchenphysiker falsch (nicht die Rechnung, nur der Begriff)
| MBastieK hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | | Aber hierbei gibt es keine unterschiedlichen Effekte zwischen Elektronen und Positronen in einem Gravitationsfeld |
Also unabhängig davon, was der LHC in Zukunft misst?
(Also diesen Diskussions-Kontext bedienend?) |
Na ja, wir können nichts a priori ausschließen, was wir nicht experimentell gemessen haben, aber wir dürfen schon ein bisschen Vertrauen in unsere theoretischen Modelle haben.
Zur Messung: Man hat bereits an anderer Stelle Materie und Antimaterie im Gravitationsfeld untersucht und keine Unterschiede gefunden. Effekte virtueller Teilchen im Gravitationsfeld wird der LHC nicht messen können, diese sind viel zu klein.
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MBastieK
Anmeldungsdatum: 06.10.2012
Beiträge: 951
Wohnort: Berlin-Wedding
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| MBastieK Verfasst am: 02. Jan 2022 16:23 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Man hat bereits an anderer Stelle Materie und Antimaterie im Gravitationsfeld untersucht und keine Unterschiede gefunden. |
Ah, ok.
Ich dachte da gibt es noch grobe Unklarheiten.
Danke.
Nette Grüsse
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