Frage zur Gravitation und Quantenmechanik

Frage zur Gravitation.

Wie genau habe ich mir die G. vorzustellen. Mal heißt es die G. bewirkt eine Krümmung der Raumzeit, mal heißt es die G. ist die Krümmung der Raumzeit.
Aber wenn die G. den Raum krümmt müsste der Raum doch massebehaftet sein, sonst würde er der G. doch nicht unterliegen, oder?


Frage zur Quantenmechanik

Ich habe mal was über ein hypothetisches Beispiel gelesen, dass es nach der Q. einzelnen Teilchen gelingen könnte durch eine feste Wand zugelangen. Wenn man das weiter verfolgt müsste es doch möglich sein, wenn auch sehr sehr unwahrscheinlich, dass man einen Tennisball gegen eine Wand wirft und dieser auf der anderen Seite wieder auftaucht, oder?
Kann mir das jemand genauer erklären?


S.

Tja, Du bewegst Dich hier tatsächlich in einem Gebiet, welches zwar erforscht wird, wo aber eigentlich nur bisher Thesen und Gedankenkonstrukte existieren.

Hier mal einige Links die Dir etwas über die Quantenmechanik und Quantengravitation verraten.

http://www.quanten.de/quantengravitation.php (Archiv-Version vom 14.03.2005)

http//:www.kworkquark.net

http://www.cern.ch

http://www. welt-der-physik.de



Wenn die Weisheit mit dem Alter kommt, steckt die Menschheit noch in den Kinderschuhen

schon ein schwieriges thema.
geh doch mal auf www.google.de^^

DIE WAHRHEIT IST IRGENTWO DA DRAUßEN!!

Link: www.s-line.de (extern) (Archiv-Version vom 25.08.2005)

Ich hab mal von nem Kumpel gehört, der in Italien im Urlaub war, dass es dort einen Berg gibt, an dem die Gravitation umgekehrt ist, das heißt sein Auto ist den Berg hoch gafahren ohne dass er groß aufs Gas getreten hätte.
Auch Gegenstände sollen da angeblich hochrollen.

Link hab ich auch bei Quelle hinzugefügt.


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"... dass es dort einen Berg gibt, an dem die Gravitation umgekehrt ist..."

Schon klar...liegt wahrscheinlich an der riesigen unterirdischen Forschungsanlage der Aliens, in der sie zusammen mit Elvis und dem kleinen Österreicher (der mit dem rechtwinkligen Logo) ihre Antigravitationsantriebe optimieren.

Wie immun muß man eigentlich gegen Intelligenz sein, um solchen Unfug zu glauben? Das ist eine ganz einfache optische Täuschung, die sich jeder Interessierte auch in ähnlicher Form im Hamburger Elbtunnel anschauen kann. Wenn man nämlich von Süden her kommt und in die Röhre reinfährt, dann glaubt man, den tiefsten Punkt, wo also das Gefälle wieder in eine Steigung übergeht, in einiger Entfernung vor sich zu sehen. Kommt man aber an dem Punkt an, so merkt man, daß es nicht wieder bergauf geht, sondern immer noch leicht bergab.

Hallo Seether,

"Wie genau habe ich mir die G. vorzustellen. Mal heißt es die G. bewirkt eine Krümmung der Raumzeit, mal heißt es die G. ist die Krümmung der Raumzeit."

Die Gravitation ist der Effekt, der durch die gekrümmte Raumzeit ausgelöst wird; ein Gravitationsfeld stellt die gekrümmte Raumzeit dar.

"Ich habe mal was über ein hypothetisches Beispiel gelesen, dass es nach der Q. einzelnen Teilchen gelingen könnte durch eine feste Wand zugelangen. Wenn man das weiter verfolgt müsste es doch möglich sein, wenn auch sehr sehr unwahrscheinlich, dass man einen Tennisball gegen eine Wand wirft und dieser auf der anderen Seite wieder auftaucht, oder?
Kann mir das jemand genauer erklären?"

Tunneleffekt. Ein Teilchen unterliegt einer gewissen - sehr geringen - Wahrscheinlichkeit ein anderes Teilchen beim Zusammenstoß einfach zu durchtunneln. Eine massive Wand kann jedoch nicht durchtunnelt werden, da dazu mehrere Teilchen hintereinander durchtunnelt werden müssen. Insbesondere gilt dieser Effekt nur für einzelne Teilchen, für massive Teilchen ist die Wahrscheinlichkeit des durchtunnels Null
Der Effekt kommt dadurch zustande, dass Teilchen Wellenfunktionen darstellen - also keine Punkteilchen sind, sondern Wellen. Wenn Wellenfunktionen interferieren gibt es eben eine gewisse Wahrscheinlichkeit, dass auf der anderen Seite etwas ankommt.

@ Jackiez: Optische Täuschung - die Umgebung sieht aus, als würde sie bergauf geben - in Relation zum Meer hingegen geht es jedoch in Wirklichkeit bergab.

@Mûreth: Mal ne Frage: Wie brauchbar (nur um das zu veranschaulichen, nicht um irgendwas zu berechnen oder gar zu beweisen) ist denn dieses Modell mit den Kugeln auf der gespannten Gummifolie? Kugel = Masse, Gummifolie = Raumzeit. Ich hoffe Du weißt was ich meine...;)

sehr brauchbar..auch wenn ich nicht müreth heisse ;)

So kann man sich das in etwa vorstellen...

tip: die aktuelle P.M. beschaeftigt sich mit dem thema und beschreibt auch ein versuch (der im maerz 2006 fertig sein wird) ob einsteins berechnungen stimmen ...

Allwissend bin ich nicht, doch ist mir viel bewußt.

Naja, mir ist eben nur gerade was eingefallen, als ich dieses Bild von dem Modell plötzlich im Kopf hatte. Hat sich aber auch schon erledigt, bin durch ein wenig Nachdenken selbst drauf gekommen, daß ich etwas zu weit bzw. in falschen Bahnen gedacht habe und die Frage, die sich mir eben gestellt hat, hier gar nicht zu stellen brauche. So hab ich Mûreth dann auch bestimmt eine seiner Standardantworten erspart. ;)

Die Veranschaulichung mit dem Gummituch ist Standard und sehr gut - im Universum ist das alles nur um eine Dimension zu erweitern ;)

Nicht eher um zwei? Weil wenn Gummituch = Raumzeit, dann wäre das etwas zweidimensionales als Veranschaulichung von etwas mit vier Dimensionen (drei Raumdimensionen plus Zeit). Oder denk ich jetzt wieder falsch rum?

Der Raum (das Tuch) ist 3 dimensional (2 dimensional), durch Krümmung wird er 4 dimensional (3 dimensional). Ergo ist um eine Dimension zu erweitern ;)
Die Zeit ist keine Raumdimension, da sie keinen zusätzlichen Freiheitsgrad mit sich bringt. Mal davon abgesehen wirkt auf das Tuch auch die Zeit :P

Ok, ich hab halt das Tuch als Veranschaulichung der Raumzeit angesehen und nicht bloß als Raum. Frage geklärt...;)

@mûreth:
"Eine massive Wand kann jedoch nicht durchtunnelt werden, da dazu mehrere Teilchen hintereinander durchtunnelt werden müssen. Insbesondere gilt dieser Effekt nur für einzelne Teilchen, für massive Teilchen ist die Wahrscheinlichkeit des durchtunnels Null"

Genau darauf kommt es mir an. Ist UNMÖGLICH die Wand zu durchtunneln, oder ist die Wahrscheinlichkeit einfach nur soooooo gering, dass man sagt sie seie Null? Ich meine eine Wand besteht doch auch aus Teilchen, auch wenn es recht viele sind. Gibt es nicht die sehr geringe Wahrscheinlichkeit, dass mehrere Teilchen hintereinander durchtunnelt werden?

S.

Die Warscheinlichkeit dürfte extrem gering sein....aber ausgeschlossen ist natürlich nichts. ;)

Quo vadis, Domine?
[sic!]
士

Versuch macht klug! Nimm Dir doch einfach einen Tennisball und wirf ihn immer wieder gegen die Wand. Kannst uns dann ja in ca. 10^314 Jahren mal sagen ob's geklappt hat. :D

Es geht doch dabei um subatomare Teilchen, und weder der Tennisball noch die Wand gehören dazu, man kann nicht einfach irgendwelche Erkenntnisse aus der Quantenphysik auf größere Systeme übertragen weil im subatomaren Bereich oft ein wenig andere Gesetze gelten.

"Genau darauf kommt es mir an. Ist UNMÖGLICH die Wand zu durchtunneln, oder ist die Wahrscheinlichkeit einfach nur soooooo gering, dass man sagt sie seie Null? Ich meine eine Wand besteht doch auch aus Teilchen, auch wenn es recht viele sind. Gibt es nicht die sehr geringe Wahrscheinlichkeit, dass mehrere Teilchen hintereinander durchtunnelt werden?"

Die Wahrscheinlichkeit ist Null.
Bis in der Sonne zwei Protonen miteinander fusionieren, dauert es mehrere Milliarden Jahre, da nur einer von gut einer Trillion Zusammenstößen durch den Tunneleffekt zur Fusion führt. Wenn mehr als ein Teilchen durchtunnelt werden soll, multiplizieren sich die Wahrscheinlichkeiten und du kommst bei einer Zeitspanne an, die länger ist als das Alter des Universums. Mit jedem weiteren Teilchen geht das in die Höhe und ehe du dich versiehst, konvergiert die Geschichte gegen Null. Ergo bekommst du kein Teilchen mit Tunneln durch einen massiven Körper hindurch. Bei einem Tennisball kannst du es eh vergessen - es müssen schon Teilchen sein.

"...weil im subatomaren Bereich oft ein wenig andere Gesetze gelten."

Tun sie nicht, die Effekte dieser Gesetze sind im makroskopischen Bereich bloß unbedeutend klein ;)

Ok, klingt logisch mit der Wahrscheinlichkeit=Null, da die Zeitspanne das Alter des Universums übertreffen würde.
Habe jetzt mal bei Google nach dem Tunneleffekt gesucht und habe dazu noch eine Frage. Wenn ich das richtig verstanden habe beruht der Effekt darauf, das sich ein Teilchen irgendwoher Energie "leiht" und damit mehr Energie als üblich besitzt und dadurch andere Teilchen tunneln kann. Ist das so richtig? Woher leiht sich das Teilchen denn die Energie und wann gibt es die Energie wieder ab?
Wenn ein Teilchen ein anderes tunnelt dann durchdringt es das andere Teilchen nicht, sondern erscheint aufgrund von Interferenz einfach auf der anderen Seite dieses Teilchens?

S.

@Mûreth: Welchen unbedeutend kleinen Effekt hat denn z.B. die Heisenbergsche Unschärferelation wenn ich einen Tennisball gegen eine Wand werfe? Ich kann Ort und Impuls des Tennisballs jederzeit bestimmen.

Nicht ganz. Jedes Teilchen besitzt eine Wellenfunktion (definiert durch die Lösung der Schrödinger-Gleichung). Der Betrag dieser Funktion beschreibt die Wahrscheinlichkeit dass das Teilchen an irgendeiner Stelle im Raum auftreten kann. Trifft die Welle auf eine Barriere (räumliche oder energetische), klingt sie exponetiell ab. Ist die Barriere dünn genug, ist die Funktion an anderem Ende der Bariere noch nicht gleich Null. Das heisst, es gibt eine geringe Wahrscheinlichkeit dass das Teilchen dort auftreten kann.

P.S. dies hat nichts mit Interferenzen zu tun. Auch leiht das Teilchen seine Energie nirgendwo, es hat einfach "Glück" durch die Barriere durchzukommen (wegen der Wahrscheinlichkeit). Mit der Energieabgabe weiss ich im Moment nicht, glaube da findet keine statt, das Teilchen wird einfach durch die Barriere "teleportiert".