Eventuelle Möglichkeiten Materie herzustellen

@perttivalkonen
Endlich mal konkrete Zahlen. Vielen Dank.

perttivalkonen schrieb:Ich würd mal sagen, da muß eine Photonen-Oma aber ne Menge Socken stricken, bis ein Wasserstoff-Atom am Ende bei zusammenkommt.

Und über Wirkungsgrad haben wir ja eigentlich auch noch nicht gesprochen. Ein Teilchenbeschleuniger verballert ja wahnsinnige Mengen an Energie um ein paar Kollisionen zu erzeugen.

Von daher muss man sagen: Ist toll das wir Materie erzeugen können, aber außerhalb von wissenschaftlicher Forschung ist das ganze zu nix nutze.

Die Umwandlung von einem einzigen Gramm Wasserstoff in Helium erzeugt die Energie von ungefähr 180.000 KWh

Quelle: https://astrosolar.com/de/informationen/tipps-tricks-zur-sonnenbeobachtung/basiswissen-sonne/der-kern-unserer-sonne/

Das ist ungefähr der private Energieverbrauch einer Stadt mit 50...60.000 Einwohnern an einem Tag.

stefan33 schrieb:Andererseits entspricht es nach Boltzmann formal ca. 8000°C.

Hui, hätte ich nicht gedacht..

@zaeld
@perttivalkonen
@alhambra
Ist auch etwas getrixt weil ja vorher schon Materie (Wasserstoff) vorhanden war. Es ist "nur" durch neu geschaffene Atomteilchen angereichert worden und jetzt Helium.
Die wirkliche kernphysikalische Großtat wäre die Erschaffung von neuen Wasserstoffatomen durch pure Energie. Ganze Atome die vorher nicht vorhanden waren.
Hat man so etwas schon einmal fertg bekommen?

Eigentlich ist das hier doch gegessen, die Infos findet man auch im Netz.

Der "einfachste" Weg wäre mit zwei Gammaquanten, also Photonen mit je 0,511 MeV ein Positron/Elektron Paar herzustellen. Für Myonen oder gar Protonen braucht man noch sehr viel mehr Energie.

Also die Ausgangslage für den Thread hier ist behandelt, es geht nicht mit einer verspiegelten Hohlkugel mit einer Lampe in der Mitte.

Lupo54 schrieb:Ist auch etwas getrixt weil ja vorher schon Materie (Wasserstoff) vorhanden war. Es ist "nur" durch neu geschaffene Atomteilchen angereichert worden und jetzt Helium.

Oauerha! Da hast Du grad das genaue Gegenteil herausgelesen. Genauer: hineingelesen.

* Bei der Fusion von Wasserstoff zu Helium geht ein kleines Bißchen Materie "verloren".
* Sie wird in Strahlungsenergie umgewandelt.
* Die Menge dieser Energie ist (mindestens) nötig, um so viel Materie herzustellen, wie bei H--->He "verschwunden" ist.

Nur um das Verhältnis zu verdeutlichen zwischen: Materiemenge und daraus entstehender = für die Herstellung benötigter Energiemenge,
nur darum brachte ich die Fusion von H zu He ein. Daß dort am Anfang wie am Ende schon mal Materie vorhanden war, hat nichts mit dem eigentlichen Aufweis zu tun.

nocheinPoet schrieb:Eigentlich ist das hier doch gegessen, die Infos findet man auch im Netz.

Daraus kannste Dir nen Stempel schnitzen und den in gefühlt jeden zweiten Thread reinstempeln, gleich nachm Eröffnungspost. ;)

@perttivalkonen

Tja, nun, ob man das gleich so hart umsetzten muss. :D

Lupo54 schrieb:Die wirkliche kernphysikalische Großtat wäre die Erschaffung von neuen Wasserstoffatomen durch pure Energie. Ganze Atome die vorher nicht vorhanden waren.
Hat man so etwas schon einmal fertg bekommen?

1) Warum sollte ausgerechnet das eine Großtat sein!?
2) Man hat schon Teilchen erzeugt, die ein Vielfaches an Ruhemasse eines Wasserstoffatoms haben. Diese Experimente gibt es seit Jahrzehnten. 1983 hat man am SPS w+, W-, Z0 gefunden.
3) Wie schon erwähnt würden dann auch entsprechende Antiteilchen erzeugt.

Kurzversion: kinetische Energie in AMterie umwandeln macht die Physik aktiv schon mehr als ein halbes Jahrhundert. Es ist aber 'leider' so, dass in Laienkreisen gerne kolportiert wird: "Wenn Physiker wissen wollen, wie eine Armbanduhr aufgebaut ist, dann beschleunigen sie sie auf hohe Geschwindogkeiten, lassen sie aufienander prallen und studieren die wegfliegenden Einzelteile." Total am Thema vorbei, denn Physiker wisen, woaus Elektronen und Posirtonen bestehen. Die Teilchen, die bei der Kollision entstehen, die sind da ncht voher drin, sondern entstehen dann erst.

Enerige in Materie umwandeln ist quasi ein alter Hut. Findet seit Jahrzehnten milliardenfach täglich am CERN und Co. statt. Und keiner nimmt dafür Photonen ...

Grüße
Omega Minus

OmegaMinus schrieb:Diese Experimente gibt es seit Jahrzehnten. 1983 hat man am SPS w+, W-, Z0 gefunden.

Bearbeitungszeit abgelaufen.

W+, W- und Z0 sind wesentlich schwerer als ein Eisenatom.

Grüße
Omega Minus

@OmegaMinus

OmegaMinus schrieb:... denn Physiker wissen, woraus Elektronen und Positronen bestehen ...

Nun ja, nein, also nein, aus was sollen Elementarteilchen denn nun noch bestehen, wenn sie selber schon elementar sind? Ein Elektron ist ein Elementarteilchen und hat eine punktförmige Masse, und ist Radius von ca. 10^-18 m und soll aus was genau bestehen?

Wenn Teilchen elementar sind, bestehen sie nicht aus weiteren Teilchen, darum elementar, alles gleicher "Brei". Man könnte nun in die Stringtheorie schauen, oder die QED, aber da bekommst Du auch nicht mehr raus, wird nur übel mathematisch.

Dann noch mal was, kinetische Energie ist wie Geschwindigkeit relativ und nicht absolut, Du kannst einen Ball nicht mit kinetischer Energie aufladen, wie eine Batterie mit Strom.

Es gibt da ein paar Grundlagen der Physik, die zu kennen ist von Vorteil, vor allem, wenn man anderen dann etwas über Physik erklären will. Ich meine das nicht böse.

nocheinPoet schrieb:Nun ja, nein, also nein, aus was sollen Elementarteilchen denn nun noch bestehen, wenn sie selber schon elementar sind?

Eben. Deswegen wissen sie ja so genau, woraus sie bestehen! Man muss nicht Elektronen und Positronen aufeinander ballern, um zu schauen, was da drin ist. Das Analogon mit den Uhren ist halt dämlich.

nocheinPoet schrieb:oder die QED,

Nun, die Quantenfelder sind halt das eigentlich Fundamentale. Aber das erzählt man nicht.
"Ein Teil dieser Antworten würde die Bevölkerung verunsichern."
-- Thomas de Maizière

nocheinPoet schrieb:Dann noch mal was, kinetische Energie ist wie Geschwindigkeit relativ und nicht absolut, Du kannst einen Ball nicht mit kinetischer Energie aufladen, wie eine Batterie mit Strom.

Ja, natürlich. Mein Versuch das laienverständlich auszurücken.

nocheinPoet schrieb:Es gibt da ein paar Grundlagen der Physik, die zu kennen ist von Vorteil, vor allem, wenn man anderen dann etwas über Physik erklären will. Ich meine das nicht böse.

Danke. Mein Vertiefungsrichtung war übrigens Hochenergiephysik. Und ich hatte damals schon vermutet, dass sich als einfachste Erklärung für das Ergebnis des Homestake-Experiment das Postulat einer nicht verschwindenden Ruhemasse für das Neutrino anbietet. Damals hieß es noch, man kann das Alter eines Buchs über Hochenergiephysik abschätzen an der Angabe für die Masse des Top-Quarks. Das waren noch Zeiten!

Mein Lieblingsteilchen => siehe Avatar.

Grüße
Omega Minus

OmegaMinus schrieb:Deswegen wissen sie ja so genau, woraus sie bestehen! Man muss nicht Elektronen und Positronen aufeinander ballern, um zu schauen, was da drin ist.

OmegaMinus schrieb:Ja, natürlich. Mein Versuch das laienverständlich auszurücken.

Also es gibt nichts was man nennen kann, dass da in einem Elektron drin ist. Was soll da drin sein? Wackelpudding?

Und dann hast Du schon das "nicht" gelesen, also das kinetische Energie relativ ist und nicht wie die Energie in einer Batterie?

Das ist ein wichtiger Punkt, denn relative Energie ist systemabhängig, und darum ist es nicht so einfach da was in Materie umzuwandeln.

nocheinPoet schrieb:Also es gibt nichts was man nennen kann, dass da in einem Elektron drin ist. Was soll da drin sein? Wackelpudding?

Nein, sie sind elementar, sie haben keine Unterstruktur. Wie schon geschrieben: Deswegen weiß man genau, woraus sie bestehen! Es gibt keinen Zweifel. Eben deswegen - wie schon zweimal geschrieben - ist der Uhrenvergleich blödsinnig.

Keine Ahnung, warum das so schwer ist, meinen Gednakengang nachzuvollziehen. Wenn ich weiß, dass das Ü-Ei leer ist, weiß ich zu 100%, welches Spielzeug drin ist: keins.

nocheinPoet schrieb:Und dann hast Du schon das "nicht" gelesen, also das kinetische Energie relativ ist und nicht wie die Energie in einer Batterie?

Das 'nicht' habe ich gelesen. Ich kann natrürlich mit Laborsystem und Schwerpunktenergie anfangen, aber ich bezweifle, dass das dann klarer wird für den, dem ich das versuche zu erklären.

Ich habe grob vereinfacht. Wenn ich das Deiner Meinung nach zu sehr vereinfacht habe, dann darfst Du gerne was schreiben. :-)

nocheinPoet schrieb:Das ist ein wichtiger Punkt, denn relative Energie ist systemabhängig, und darum ist es nicht so einfach da was in Materie umzuwandeln.

Trotzdem macht man das milliardenfach, mit Erfolg. Und: Was meinst Du, warum man von Schwerpunktsenergie spricht? Aber ich wollte jetzt nicht damit anfangen. Ich wollte es einfach halten:
Mein Punkt, den ich rüberbringen wollte: Umwandlung kinetische Energie => Materie wurde schon gemacht.
Wenn Du das kaputt diskutieren möchtest, gerne, aber dann kannst Du Dir Deine Antworten selbst schreiben, ich habe da- ehrlich gesagt - nicht sonderlich Lust dazu.

Grüße
Omega Minus

OmegaMinus schrieb:2) Man hat schon Teilchen erzeugt, die ein Vielfaches an Ruhemasse eines Wasserstoffatoms haben.

Nein, hat man nicht. Man hat Teilchen beschleunigt, sodaß sie durch ihre Geschwindigkeit ein Masse-Äquivalent vom Vielfachen ihrer eigenen Ruhemasse hatten. Aber erzeugt wurde da keine Materie.

OmegaMinus schrieb:1983 hat man am SPS w+, W-, Z0 gefunden.

Bosonen sind zwar Teilchen, aber keine Materie(-teilchen). Das Photon zum Beispiel ist ein Boson, aber keine Materie.

OmegaMinus schrieb:Kurzversion: kinetische Energie in AMterie umwandeln macht die Physik aktiv schon mehr als ein halbes Jahrhundert.

Materie mit kinetischer Energie erhält nur mehr Masse (Bewegungsmasse zur Ruhemasse hinzu, ist aber eben nur ein Masse-Äquivalent). Materie aber wird dabei nicht erzeugt.

OmegaMinus schrieb:W+, W- und Z0 sind wesentlich schwerer als ein Eisenatom.

Naja, wesentlich... Das W-Boson bringt das 1,55-Fache, das Z-Boson immerhin sogar das 1,75-Fache eines Eisenatoms zuwege. Mehr ja, aber nicht mal doppelt...

Vor allem bleibts dabei, es handelt sich nicht um Materie, und damit war Dein Verweis aufs Boson an der hiesigen Debatte vorbei.

OmegaMinus schrieb:Nein, sie sind elementar, sie haben keine Unterstruktur. Wie schon geschrieben: Deswegen weiß man genau, woraus sie bestehen! Es gibt keinen Zweifel. Eben deswegen - wie schon zweimal geschrieben - ist der Uhrenvergleich blödsinnig.

Nein, nichts ist nicht etwas, keine Unterstruktur ist schon klar und unstrittig, aber damit weiß man nur, aus was sie nicht bestehen, aus einer weiteren Unterstruktur. Wir wissen damit aber nicht, aus was sie bestehen, sie bestehen nicht aus nichts, also wo schon aus etwas, aber bitte was soll dieses Etwas sein, wenn es ohne jede Struktur ist?

Es ist wo auch eine philosophische Frage, Du kannst da ewig reinzoomen und es ändert sich nichts, ...

Also noch mal, der Uhrenvergleich ist mir auch total egal, darum geht es mir nicht, ich sage nur, die Physiker wissen nicht aus was ein Elektron besteht, sie wissen, es besteht nicht aus weiteren Teilchen, und aus die Maus.

nocheinPoet schrieb:Also noch mal, der Uhrenvergleich ist mir auch total egal, darum geht es mir nicht, ich sage nur, die Physiker wissen nicht aus was ein Elektron besteht, sie wissen, es besteht nicht aus weiteren Teilchen, und aus die Maus.

Eigentlich wissen wir nicht mal das. Ggf. reichen einfach die 14 TeV im LHC nicht aus, um mehr zu sehen. Irgendwann dachte man auch mal, Protonen und Neutronen seien elementar.

perttivalkonen schrieb:Nein, hat man nicht. Man hat Teilchen beschleunigt, sodaß sie durch ihre Geschwindigkeit ein Masse-Äquivalent vom Vielfachen ihrer eigenen Ruhemasse hatten. Aber erzeugt wurde da keine Materie.

Ach, woher kommen dann die Teilchenschauer, die Hadronenjets?

perttivalkonen schrieb:Bosonen sind zwar Teilchen, aber keine Materie(-teilchen). Das Photon zum Beispiel ist ein Boson, aber keine Materie.

Hängt davon ab, wie eng man das definiert.

Daher gibt es bei manchen quantenphysikalischen Objekten unterschiedliche Ansichten darüber, ob sie zur Materie gezählt werden sollen oder nicht. Definiert man die Grenze z. B. durch das Kriterium einer nichtverschwindenden Masse, dann zählen auch Teilchen wie die W- und Z-Bosonen zur Materie. Sie nehmen aber keinen bestimmten Raum ein und stehen auch deutlich im Widerspruch zu der Vorstellung, dass Materie etwas Dauerhaftes sei.

Quelle: Wikipedia: Materie (Physik)#Grenzen des klassischen Materiebegriffs

perttivalkonen schrieb:Materie mit kinetischer Energie erhält nur mehr Masse (Bewegungsmasse zur Ruhemasse hinzu, ist aber eben nur ein Masse-Äquivalent). Materie aber wird dabei nicht erzeugt.

Doch, siehe Hadronenjets.

perttivalkonen schrieb:Naja, wesentlich... Das W-Boson bringt das 1,55-Fache, das Z-Boson immerhin sogar das 1,75-Fache eines Eisenatoms zuwege. Mehr ja, aber nicht mal doppelt...

OK, dann häng Dich an der Formulierung 'wesentlich' auf. Das Top-Quark (das ist kein Boson!) hat nochmals eine größere Masse. Deutlich, aber wahrscheinlich ist Dir da auch der Faktor zu klein. Ein Top-Quark wiegt ja nur das dreifache eines Eisenatoms.


Steht und fällt mit dem Begriff 'Materie'. Wenn Du damit herkömmliche, baryonische Materie meinst ... Protonen hat man natürlich auch erzeugt. Wahrschaienlich gibt es einen Grund, warum Dir das auch nicht passt.

Ich halte mich aus der Diskussion raus, ihr scheint das alles besser zu wissen als ich. Also, ohne Googlen, wie hängt die CKM-Matrix mit der CP-Verletzung zusammen? Ohne googeln! :-)

Grüße
Omega Minus

OmegaMinus schrieb:Ach, woher kommen dann die Teilchenschauer, die Hadronenjets?

Aus Materie.

OmegaMinus schrieb:Hängt davon ab, wie eng man das definiert.

Wie wärs mit der allgemeinen Akzeptanz statt mit randständigen Sondersichtweisen, die sich über einmal Definiertes und noch nicht Aufgehobenes hinwegsetzt?

Materie ist das, was
* Masse besitzt,
* Raum einnimmt.

OmegaMinus schrieb:Doch, siehe Hadronenjets.

Nope. Da entsteht mitnichten Materie aus kinetischer Energie. Da wird Materie mithilfe von kinetischer Energie umgewandelt, von einer Materieform in eine andere.

Selbstverständlich kann Energie partiell an Materieerzeugung beteiligt sein, sieht man ja da, wo Licht absorbiert wird. Aber das ist eben kein "ich tu mal Energie in die leere Kanne, ... und jetzt ist da plötzlich Materie drinne"

OmegaMinus schrieb:OK, dann häng Dich an der Formulierung 'wesentlich' auf.

Wenn Du sie extra benutzt? Klar doch!

OmegaMinus schrieb:Das Top-Quark (das ist kein Boson!) hat nochmals eine größere Masse.

Macht Deine vorherige Aussage über die Bosonenmasse zu Fe trotzdem nicht besser.

OmegaMinus schrieb:Deutlich, aber wahrscheinlich ist Dir da auch der Faktor zu klein.

"Deutlich" wäre tatsächlich die geeignete Wortwahl gewesen fürs ... in "Boson ... > Fe". "Wesentlich" hingegen stößt sich am wissenschaftlichen Uso, Sachen gleicher Größenordnung für wesentlich gleich zu betrachten, als wesentlich gleich zu behandeln.

OmegaMinus schrieb:Ein Top-Quark wiegt ja nur das dreifache eines Eisenatoms.

Was soll ich sagen? Gleiche Größenordnung, kein wesentlicher Unterschied.

OmegaMinus schrieb:Wenn Du damit herkömmliche, baryonische Materie meinst ... Protonen hat man natürlich auch erzeugt.

Ach, man hat schon so viel erzeugt. Doch: woraus? Das ist hier nämlich der Knackpunkt. Hier geht es nicht um Teilchenerzeugung im Sinne einer Umwandlung von Materie in andere Materie (und das dann unter Zuhilfenahme von z.B. kinetischer Energie). Es geht um die Erzeugung von Materie. Aus Nicht-Materie, aus herkömmlicher Energie halt. Kann man z.B. Photonen in ein materiefreies Behältnis einfüllen, und am Ende steckt ein Fermion da drinne? So der Eingangspost, so der Topic.

OmegaMinus schrieb:Wahrschaienlich gibt es einen Grund, warum Dir das auch nicht passt.

Ja klar doch. Wenn Du ein Beispiel A bringst, um damit X zu belegen, und ich spreche mich gegen das Beispiel A aus, dann ist ja ganz klar, ich habe mit X selbst so meine Probleme!1!11! Wieso sollte mir Materieerzeugung nicht passen, nur weil ich anspreche, daß Deine Beispiele nichts mit Materieerzeugung aus Nicht-Materie zu tun haben? Wozu Logik, wenn man doch auch Vorurteil kann?

OmegaMinus schrieb:Also, ohne Googlen, wie hängt die CKM-Matrix mit der CP-Verletzung zusammen? Ohne googeln! :-)

Und ich hätt gern ein Pony.

Die CP-Verletzung ist ja schon lange bekannt.
Sie ist aber viel zu klein, um zu erklären, warum es nur Materie und keine Antimaterie gibt.
Eines der großen Rätsel der Kosmologie.