Wissenschaft
Menschen Wissenschaft Politik Mystery Kriminalfälle Spiritualität Verschwörungen Technologie Ufologie Natur Umfragen Unterhaltung
weitere Rubriken
PhilosophieTräumeOrteEsoterikLiteraturAstronomieHelpdeskGruppenGamingFilmeMusikClashVerbesserungenAllmysteryEnglish
Diskussions-Übersichten
BesuchtTeilgenommenAlleNeueGeschlossenLesenswertSchlüsselwörter
Schiebe oft benutzte Tabs in die Navigationsleiste (zurücksetzen).

Photonen

76 Beiträge ▪ Schlüsselwörter: Photon.schwarzes Loch ▪ Abonnieren: Feed E-Mail

Photonen

04.01.2019 um 22:49
Man könnte Photonen quasi auch als Energie-Speicher bzw. Energie-Puffer der Raumzeit betrachten. Expandiert der Raum, werden sie "entladen", kontrahiert der Raum, werden sie wieder "aufgeladen" :D

Vielleicht bedient sich sogar die DE an der Photonenenergie?


melden

Photonen

04.01.2019 um 23:46
@Peter0167
Die Energieerhaltung. Die Wikipedia beschreibt es als das wichtigste Prinzip der Naturwissenschaft. Doch die Gültigkeit darf man nicht überschätzen.

Die theoretische Herleitung der Energieerhaltung (Ewigkeiten, nachdem man bereits mit ihr gearbeitet hat), geht auf die Mathematikerin Emmy Noether zurück, die sich bei einem „kleinen” Ausflug in die Physik mit Symmetrien beschäftigt hat und dabei das Noether-Theorem begründet hat. Zu jeder (kontinuierlichen) Symmetrie gehört eine Erhaltungsgröße.

Die Frage ist dann, wird die Symmetrie eingehalten?

Ein einfacheres Beispiel. Der Impulserhaltungssatz hängt von einer translatorischen Symmetrie ab. Bedeutet, wir bewegen unser System gerade in eine Richtung und schauen, ob noch alles gleich ist.

Nehmen wir das Beispiel vom Apfel der auf Newtons Kopf fällt. Nehmen wir den Apfel, Newton und die ganze Erde, so haben wir eine translatorische Symmetrie und alles ist supi, Impulserhaltung funzt.
Nehmen wir nur den Apfel als System, so könnten wir ihn gerade nach unten Bewegen und er hätte auf einmal weniger Gravitationsenergie. Wir haben also keine translatorische Symmetrie. Dementsprechend gilt die Impulserhaltung nicht (Der Apfel wird im Fall schneller, der Impuls steigt).

Die Symmetrie für die Energie ist die Zeitsymmetrie. Haben wir z.B. einen Federpendel, der nicht von Reibung oder ähnliches beeinflusst wird, haben wir trotzdem einen Bruch der Zeitsymmetrie. Nach einer Weile „ermüdet” das Material der Feder (Bruch der Zeitsymmetrie), der Pendel schwingt nicht mehr so weit zurück, die Energie bleibt nicht erhalten.

Das Universum erfüllt die Zeitsymmetrie nicht, dementsprechend gibt es bereits aus dieser klassischen Sicht keine Energieerhaltung.

Wenn man es etwas weiter trieben möchte, kann man aber auch neuere Theorien nutzen, um der Energieerhaltung einen Dolchstoß zu verpassen. Nichts anderes als die spezielle Relativitätstheorie hat die Energieerhaltung bereits mit Anlauf und annähender Lichtgeschwindigkeit aus dem Fenster geschmissen. Man betrachtet den Impuls und die Energie gemeinsam!
Veranschaulicht durch folgende Formel:

E = \sqrt{ (mc^2)^2+p^2c^2}


(E = mc² beschreibt nur die Ruheenergie)



Meine Güte, dass Energieerhaltung so kompliziert sein kann :D
Woran ich auch nie Gedacht habe, Gravitationswellen tragen ja auch Energie fort, wenn man so will. Da muss man die Wellen in der Raumzeit selbst mit einbeziehen, wenn man irgendeine Art von Erhaltung haben möchte.

Zum selbst schmöckern, statt mir Vollidioten zu glauben:
http://www.ita.uni-heidelberg.de/research/bartelmann/files/2013SuW..0313...50S.pdf (Archiv-Version vom 17.10.2018) (Energieerhaltung ab S. 9 bzw. 58)
Wikipedia: Noether-Theorem (Den Matheteil einfach Überspringen :D )
Youtube: The most beautiful idea in physics - Noether's Theorem
The most beautiful idea in physics - Noether's Theorem
Externer Inhalt
Durch das Abspielen werden Daten an Youtube übermittelt und ggf. Cookies gesetzt.
(Video zu Noether, leider englisch)


1x verlinktmelden

Photonen

04.01.2019 um 23:51
Zitat von IzayaIzaya schrieb:Nicht hier im Thread. Könntest du ihn erneut verlinken oder mir per PN schicken?
verzeihung, das war tatsaechlich in einer anderen diskussion...
ich stelle mal die gegenueber:

Bei einem geschlossenem System kann die Systemgrenze starr sein(zeitlich unveränderlich) oder sich verschieben(zeitlich verändern) unter der Bedingung, dass stets dieselbe Masse eingeschlossen wird.

https://books.google.at/books?id=BXutDgAAQBAJ&printsec=frontcover&dq=inauthor:%22Michael+Seidel%22&hl=de&sa=X&ved=0ahUKE...
Das Ei das sich selbst gelegt hat (Seite 6)


1x zitiertmelden

Photonen

05.01.2019 um 00:05
Zitat von neoschamaneneoschamane schrieb: Bei einem geschlossenem System kann die Systemgrenze starr sein(zeitlich unveränderlich) oder sich verschieben(zeitlich verändern) unter der Bedingung, dass stets dieselbe Masse eingeschlossen wird.
Ein System, das sowohl Materie als auch Energie mit seiner Umgebung austauschen kann, nennt man offen; ein System, das Energie aber keine Materie mit seiner Umgebung austauschen kann, wird als geschlossen bezeichnet; und ein System, das weder Energie noch Materie austauschen kann, wird isoliert (manchmal auch abgeschlossen) genannt.
Wikipedia: Thermodynamisches System

Es besteht ein Unterschied zwischen geschlossen und abgeschlossen System. Das geschlossene System kann weiterhin Energie abgeben. Die Energieerhaltung gilt für abgeschlossene bzw. isolierte Systeme.

Die Begrifflichkeiten sind irgendwie merkwürdig. Ich schätze, man gewöhnt sich dran, wenn man das Zeug geordnet lernt, statt sich alles im Internet zusammenkratzen zu müssen :D
Gott sei Dank gibt es die Wikipedia. Auch wenn ich nicht immer alles verstehe (fast nie, wenn es um Naturwissenschaften geht; diese Mathematik O_o).


2x zitiertmelden

Photonen

05.01.2019 um 00:23
@Izaya
Zitat von IzayaIzaya schrieb:Es besteht ein Unterschied zwischen geschlossen und abgeschlossen System.
das habe ich auch herausgefunden.
daher waere es besser von isolierten systemen zu sprechen (in bezug auf abgeschlossene)
Zitat von IzayaIzaya schrieb:Die Energieerhaltung gilt für abgeschlossene bzw. isolierte Systeme.
die, streng genommen nicht existieren, weil idealisierungen.
Zitat von IzayaIzaya schrieb:Die Begrifflichkeiten sind irgendwie merkwürdig. Ich schätze, man gewöhnt sich dran, wenn man das Zeug geordnet lernt, statt sich alles im Internet zusammenkratzen zu müssen :D
die begrifflichkeiten sind verwirrend!

und ich hoffe da auch auf klarstellungen und korrekturen was meine "gewoehnungen" und interpretationen angeht.


2x zitiertmelden

Photonen

05.01.2019 um 13:08
Zitat von neoschamaneneoschamane schrieb: Izaya schrieb:
Die Energieerhaltung gilt für abgeschlossene bzw. isolierte Systeme.

die, streng genommen nicht existieren, weil idealisierungen.
Dennoch bleibt der dem zugrundeliegende Gedanke gültig: Wenn Energie verloren geht, dann geht sie woanders hin. Wenn Energie gewonnen wird, dann stammt sie von woanders her. Energie entsteht nicht und vergeht nicht, sondern bleibt stets gleich viel. Nur die Energiemenge eines betrachteten Systems kann sich ändern, weil anderes, mit diesem System zum Energieaustausch Fähiges, nicht mitbetrachtet wird.

Weswegen ich meine Probleme habe, die Dunkle Energie als Energie zu begreifen: die Dichte der DE bleibt ja gleich, egal, ob der Raum expandiert oder kontrahiert oder konstant bliebe.


1x zitiertmelden

Photonen

20.02.2019 um 22:33
Zitat von perttivalkonenperttivalkonen schrieb am 05.01.2019:neoschamane schrieb:
Izaya schrieb:
Die Energieerhaltung gilt für abgeschlossene bzw. isolierte Systeme.

die, streng genommen nicht existieren, weil idealisierungen.
Dennoch bleibt der dem zugrundeliegende Gedanke gültig: Wenn Energie verloren geht, dann geht sie woanders hin. Wenn Energie gewonnen wird, dann stammt sie von woanders her. Energie entsteht nicht und vergeht nicht, sondern bleibt stets gleich viel. Nur die Energiemenge eines betrachteten Systems kann sich ändern, weil anderes, mit diesem System zum Energieaustausch Fähiges, nicht mitbetrachtet wird.

Weswegen ich meine Probleme habe, die Dunkle Energie als Energie zu begreifen: die Dichte der DE bleibt ja gleich, egal, ob der Raum expandiert oder kontrahiert oder konstant bliebe.
bevor ich meine gedanken dazu schreibe, erlaube ich mir eine frage:
Zitat von perttivalkonenperttivalkonen schrieb am 05.01.2019:Dennoch bleibt der dem zugrundeliegende Gedanke gültig: Wenn Energie verloren geht, dann geht sie woanders hin. Wenn Energie gewonnen wird, dann stammt sie von woanders her. Energie entsteht nicht und vergeht nicht, sondern bleibt stets gleich viel. Nur die Energiemenge eines betrachteten Systems kann sich ändern, weil anderes, mit diesem System zum Energieaustausch Fähiges, nicht mitbetrachtet wird.
das ich genau das ausdruecken wollte, sind wir uns einig?


melden

Photonen

20.02.2019 um 22:57
@neoschamane

Wolln mal so sagen.

"Die Energieerhaltung gilt für abgeschlossene bzw. isolierte Systeme."

Du hast das Vorhandensein der Prämisse bestritten, ich mich für die Gültigkeit letztlich auch ohne diese Prämisse ausgesprochen. Das sind völlig andere Sachen. Was Du vom Energieerhalt in anderen als og.Systemen hältst, wurde von Dir dsa nicht mitgeteilt.


1x zitiertmelden

Photonen

20.02.2019 um 23:16
Zitat von perttivalkonenperttivalkonen schrieb:Du hast das Vorhandensein der Prämisse bestritten, ich mich für die Gültigkeit letztlich auch ohne diese Prämisse ausgesprochen. Das sind völlig andere Sachen. Was Du vom Energieerhalt in anderen als og.Systemen hältst, wurde von Dir dsa nicht mitgeteilt.
habe ich das, und wenn ja - wo konkret?

sache ist, ich tue das nicht(vielleicht habe ich mich falsch ausgedrueckt).

mich beschaeftigt mehr die frage des "beobachters".

ein abgeschlossenes/isoliertes system interagiert nicht, ich kann es nicht "direkt"(?) beobachten.

mir stellt sich die frage, ob es einen unterschied macht(und welchen), ob der beobachter innerhalb oder ausserhalb des isolierten systems ist.

aber ich denke Du schreibst von was voellig anderem;)


1x zitiertmelden

Photonen

20.02.2019 um 23:23
Zitat von neoschamaneneoschamane schrieb:aber ich denke Du schreibst von was voellig anderem;)
Hast Du die Existenz von abgeschlossenen bzw. isolierten Systemen bestritten oder nicht? Streng genommen... Und da Du an der Stelle eben nichts weiteres geschrieben hast, hast Du eben auch nur der Gültigkeit jenes Energieerhalts jene Prämisse genommen, unter der diese in dieser Formulierung gilt.


1x zitiertmelden

Photonen

20.02.2019 um 23:29
Zitat von perttivalkonenperttivalkonen schrieb:Hast Du die Existenz von abgeschlossenen bzw. isolierten Systemen bestritten oder nicht? Streng genommen...
antwort: jein

das sind theoretische konzepte ohne entsprechung IN dem uns bekannten universum, - aussser idealisiert als "thermoskanne"...

also ich bestreite das(theoretische) modell abgeschlossener/isolierter systeme definitiv nicht.

aber das dient der antwort auf meine frage nicht, oder?


1x zitiertmelden

Photonen

20.02.2019 um 23:34
Zitat von neoschamaneneoschamane schrieb:das sind theoretische konzepte ohne entsprechung IN dem uns bekannten universum, - aussser idealisiert als "thermoskanne"...
Völlig egal. Mehr als das Bestreiten der Prämisse für die Formulierung der Gültigkeit hast Du nun mal nicht gebracht. Oder stand da noch was, das ich überlesen habe in Deinem
Zitat von neoschamaneneoschamane schrieb am 05.01.2019:Izaya schrieb:
Die Energieerhaltung gilt für abgeschlossene bzw. isolierte Systeme.

die, streng genommen nicht existieren, weil idealisierungen.
? Nö, stand nix weiter.

Wo hakts denn jetzt bei Dir? (Und nein, ich will da keine Antwort drauf, mir reichts schon wieder.)


1x zitiertmelden

Photonen

20.02.2019 um 23:45
Zitat von perttivalkonenperttivalkonen schrieb:Völlig egal. Mehr als das Bestreiten der Prämisse für die Formulierung der Gültigkeit hast Du nun mal nicht gebracht. Oder stand da noch was, das ich überlesen habe in Deinem
ich sehe halt nur eine "idealisierte thermoskanne".

das ist doch kein "bestreiten"!

das passt schon, theoretisch.
Zitat von perttivalkonenperttivalkonen schrieb:Wo hakts denn jetzt bei Dir? (Und nein, ich will da keine Antwort drauf, mir reichts schon wieder.)
na wennst den "haken" siehst so zeige in mir doch...


melden

Photonen

20.02.2019 um 23:47
...


melden

Photonen

28.12.2023 um 10:00
Ich denke gerade drüber nach, was wohl aus einem Photon wird, das seine Energie nahezu komplett verloren hat. Was bleibt übrig, wenn es einem Gravitationsfeld entkommen ist, und sich dabei die Wellenlänge fast unendlich ins Rote verschoben hat?

Das es nicht mehr detektierbar ist, heißt ja nicht zwangsläufig das es nicht mehr existiert. Je länger ich drüber nachdenke, desto seltsamer werden die Bilder in meinem Kopf :D

Mal angenommen ein Photon mit einer Wellenlänge von mehreren Lichtjahren wird wieder von einem G-Feld "eingefangen", kann es sich dann wieder erholen, indem es durch Energieaufnahme wieder zum Gamma-Quant wird?

Oder zwei weit entfernte G-Felder fangen es gleichzeitig ein, und ziehen beide an einem "Ende". :D Wird es dann womöglich zerrissen?

Und die wichtigste Frage ... wie bekomme ich diesen Unsinn wieder aus meinem Schädel?


1x zitiertmelden

Photonen

10.01.2024 um 12:22
Zitat von Peter0167Peter0167 schrieb am 28.12.2023:Was bleibt übrig, wenn es einem Gravitationsfeld entkommen ist, und sich dabei die Wellenlänge fast unendlich ins Rote verschoben hat?
Hi Peter interessante Frage. KUrzer Gedanken von meiner Seite: Lange Wellenlänge bedeuted Photon ist entsprechend im Raum ""verschmiert". Das Gravitationsfeld wechselwirkt mit dem Photon. Führt das zu einem Kollaps der Wellenfunktion.

Dies führt mich zu zwei interessanten FrageN:

  1. Was wäre die größte mögliche Wellenlänge eines Photons?
  2. Wie unterscheidet sich die Wellenfunktion nach Schrödinger von der Wellenfunktion nach Maxwell?



Langer Gedanken:
Intuitiv würde ich sagen, man muss etwas ufbasse wenn man mit klar definierten, das heißt einer einzigen Wellenlängen hantiert, denn die sind per Definition unendlich ausgedehnt (Eine Sinusfunktion wird niemals null und geht immer von minus bis plus unendlich, bedeuted, das Photon ist über das gesamte Universum verschmiert.

Daher arbeitete man mit Wellenpaketen, die eine bestimmte Träger-Frequenz beinhalten. Wenn diese Trägerfrequenz sehr klein ist, und damit die Wellenlänge sehr groß ist dass Paket enstprechen um Raum verschmiert.


melden