CERN - Auf der Suche nach den kleinsten Teilchen

Es gibt unendlich viele Teilchen, man wird sie nie alle kennen und nie eine Physik der Welt haben ...
Die Suche nach dem kleinsten bisher bekannten Teilchen, scheint mir eine bessere Formulierung ...
Denn danach wird es weiter gehen und weiter und weiter und weiter und weiter und weiter
und es geht nicht mehr weiter aber man kann vermuten dass es weiter geht und weiter ...

@5okrates
Und das weißt du woher genau?

5okrates schrieb:Es gibt unendlich viele Teilchen

Tja, die Einen sagen, es gäbe 10^80 Teilchen im Universum. Die Anderen sagen, es gäbe 10^10^123 Teilchen.

Wie auch immer, in jedem Fall sind es weniger als 3,5% der Unendlichkeit.... :D

Eine bessere Abschätzung wäre N<3,141592653...% der Unendlichkeit. :)

(soetwas wie 'Teilchen' gibt es übrigens nicht...)

5okrates schrieb:Die Suche nach dem kleinsten bisher bekannten Teilchen, scheint mir eine bessere Formulierung ...

Finde ich nicht, warum sollte man nach bekannten Teilchen suchen? Zutreffender wäre die Suche nach den unbekannten Teilchen, denn das Unbekannte muss nicht zwingend das Kleinste sein. Bei den Energien, bei denen man heute sucht (ca. 13TeV), können schon ziemlich große Teilchen entstehen. Das Higgs Boson liegt bei ca. 125GeV, und wenn unsere Beschleuniger-Ringe erst mal die 100km überschritten haben, finden wir vielleicht sogar noch größere Teilchen wie SuSy oder was völlig Unerwartetes....

Fazit: Das Unbekannte muss nicht immer "klein" sein :D

@5okrates

Falls es dich wirklich interessiert, hier ist ein gutes, laiengerechtes Video zum Thema:

LHC - Ring frei für die nächste Sensation | Neues aus dem Universum • Josef M Gaßner

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@nocheinPoet

nocheinPoet schrieb:Das sich die Hawkingstrahlung aus virtuellen Teilchen ergibt, ist eine ganz schlechte Erklärung und kommt so nicht von Hawking. Es geht konkret nicht darum, dass da ein solches Teilchen in ein Schwarzes Loch fällt und das andere dann als reales Teilchen entkommt.

Die Sache ist um einiges komplexer und eben auch komplizierter, hab dazu mal einiges gelesen und auch nur grob verstanden, ohne richtiges Studium der Physik in dem Bereich und dem dazu notwendigen mathematischem Wissen ist das wohl einfach nicht zu verstehen und eben darum kam dazu dann eine sehr vereinfachte Erklärung, leider zu sehr vereinfacht, da konkret eben falsch, oder nichts mehr mit dem gemein hat, was Hawking da wirklich zu gerechnet und beschrieben hat.

1. Die Hawkingstrahlung basiert auf die Wechselwirkung des Gravitationsfeldes des Loches direkt am EH (aussen), mit virtuellen Teilchen Energien im Vakuum. Da gibts nichts zu rütteln.

2. Bei HWS entstehen reale Teilchen aller ART (zB. bei kleinen Löchern).
Da gibts auch nichts zu rütteln.

3. Entscheidend für die stärke des Effekts sind folgende Zustände:
Original anzeigen (0,6 MB)

Ausserdem kannst du hier noch weitere DEUTUNGEN von mir nachlesen... ;)

Woraus ist alles entstanden? (Seite 5) (Beitrag von Z.)

Eindeutig ist das die mögliche Frequenzen von VT (QT) mit der Krümmungseigenschaften des Gravitationsfeldes (ART) eines SL wechselwirken, dabei HWS entsteht, die dem Loch Energie entzieht.

@nocheinPoet
Zudem schrieb ich vorher:

Z. schrieb:Der semiklassische Versuch den die HWS nimmt, indem eine Wechselwirkung der jeweiligen Raum-Krümmungeigenschaften des Gravitationsfeldes (ART) mit Wellenerscheinungen virtueller Teilchen im Vakuum von statten (QT) geht, ändert daran* (1-) jedoch nichts. Die Aufenthaltswahrscheinlichkeit der VT, im SL umgebenden Vakuum, entspricht somit einer Änderung durch Einfluss von Energien der das Loch ...umgebenden... RZ. Diese Energie könnte zB. mit Einsteins KK in Einklang gebracht und somit verortet werden.

Also passt deine Interpretation sowieso nicht!!

nocheinPoet schrieb:Es geht konkret nicht darum, dass da ein solches Teilchen in ein Schwarzes Loch fällt und das andere dann als reales Teilchen entkommt.

Ich schrieb nix von ins Loch fallen....bitte etwas genauer lesen und auch Zitate einfügen.
Dann kann mans im Kontext besprechen!
Danke.

Z. schrieb:Diese Energie könnte zB. mit Einsteins KK in Einklang gebracht und somit verortet werden.

Hi @Z.

ich zermartere mir gerade das Hirn darüber, was mit Einsteins KK gemeint sein könnte. Prof. Google kann da auch nichts zu sagen. Kannst du mir da auf die Sprünge helfen?

LG Peter

@Peter0167

Hi Peter.
Schön von dir zu hören.
KK klassisch "Kosmische Konstante" Einstein.
Die heutige Interpretation geht so "zeitlich konstante Energiedichte des Vakuums". (QT)
Damit haben wir die Grundlage für VTn und für mein Anliegen betreff "nicht observabler Energien" in der Umgebung des Loches, die wir neben den Observablen berücksichtigen sollten, gerade die HWS betr.

LG Z.

Ps: Man soll sich die VTn nur aus Gründen des Verständnisses als "Teilchen vorstellen".
Im Grunde sind sie nur Wahrscheinliche Energiedichten die im Vakuum flukturieren...nicht wirklich Teilchen.
LG

Alles klar :D, hätte ich auch selbst drauf kommen können. Manchmal hab ich halt ´n Brett vorm Kopf...

@Peter0167
Kein Prob du solltest mal meines sehen!!!
Und ungefähr verstanden wie ich es meine mit der G-Feld Wechselwirkung und den VT-Frequenzen?

Ist ähnlich wie ein Fischernetz.... nur umgekehrte Ausbeute.
Ist es zu weitmaschig gehen die kleinen energetischen Fische durch...
Nur die grossen niedrigenergetischen bleiben hängen..
NG
Ps Verbindung :
Wikipedia: Vakuumenergie

Die Quantenfeldtheorie betrachtet ein Vakuum nicht als völlig leer. Selbst im Grundzustand, dem niedrigstmöglichen Energieniveau, ermöglicht die Heisenbergsche Unschärferelation die Bildung von sogenannten „virtuellen Teilchen“ und Feldern. Virtuelle Teilchenpaare sind Teilchen-Antiteilchen-Paare, die nur kurz bestehen und sich danach wieder auslöschen. Die Vakuumenergie kann folglich Teilchen des Standardmodells in diesem ansonsten leeren Raum entstehen lassen. Die ständig erfolgende gegenseitige Auslöschung (Annihilation) der entstehenden Teilchenpaare verhindert eine globale Verletzung des geltenden Energieerhaltungssatzes.
Stephen Hawking hat die Teilchenerzeugung der Vakuumenergie auch als Mechanismus für das „Verdampfen“ von Schwarzen Löchern beschrieben (Hawking-Strahlung).
Einige Forscher vermuten auch, dass die Vakuumenergie die in der Kosmologie diskutierte Dunkle Energie ist, die wesentlichen Einfluss auf die kosmologische Konstante und damit auf die zeitliche Entwicklung des Universums hat. Es gibt dafür aber noch keine überzeugende theoretische Grundlage. John Archibald Wheeler errechnete unter Berücksichtigung der bis zur Planckschen Länge von 10−33 cm geltenden Quantengesetze eine Energiedichte des Vakuums von 10108 J/cm3.

Z. schrieb:Und ungefähr verstanden wie ich es meine mit der G-Feld Wechselwirkung und den VT-Frequenzen?

Der Grafik aus deinem Beitrag ist da eigentlich nix hinzuzufügen. Besser kann man es nicht verdeutlichen..

Beitrag von Z. (Seite 246)

Bisher bin ich jedoch davon ausgegangen, dass die Quantenfluktuationen von der Raumzeitkrümmung (verstärkt) verursacht werden. So wie du es beschreibst, klingt es so, als ob die VTn überall gleichmäßig entstehen und vergehen, und diejenigen, die der Raumzeitkrümmung (EH) nahe kommen, werden eingefangen (in der beschriebenen Abhängigkeit Krümmungsradius/Energie).

Muss ich mir aber in Ruhe noch mal zu Gemüte führen. Jetzt ist aber erst mal Feiaamd... :D

Bis später.

Peter0167 schrieb:Bisher bin ich jedoch davon ausgegangen, dass die Quantenfluktuationen von der Raumzeitkrümmung (verstärkt) verursacht werden.

Den Satz hast du doch aus Star Trek: TNG geklaut. ;)

Das sich die Hawkingstrahlung aus virtuellen Teilchen ergibt, ist eine ganz schlechte Erklärung und kommt so nicht von Hawking. Es geht konkret nicht darum, dass da ein solches Teilchen in ein Schwarzes Loch fällt und das andere dann als reales Teilchen entkommt.

Also eigentlich stimmt das sogar bemerkenswert gut. Und es sind bis auf ein paar kleinere Abweichungen (tunneln statt fallen) ziemlich exakt Hawkings Worte.

As the mass of the black hole decreased, the area of the event horizon would have to go down, thus violating the law that, classically, the area cannot decrease [-7, 12]. This violation must, presumably, be caused by a flux of negative energy across the event horizon which balances the positive energy flux emitted to infinity. One might picture this negative energy flux in the following way.
Just outside the event horizon there will be virtual pairs of particles, one with negative energy and one with positive energy. The negative particle is in a region which is classically forbidden but it can tunnel through the event horizon
to the region inside the black hole where the Killing vector which represents time translations is spacelike.
In this region the particle can exist as a real particle with a timelike momentum vector even though its energy relative to infinity as measured by the time translation Killing vector is negative.
The other particle of the pair, having a positive energy, can escape to infinity where it constitutes a part of the thermal emission described above.

http://www.itp.uni-hannover.de/~giulini/papers/BlackHoleSeminar/Hawking_CMP_1975.pdf (Archiv-Version vom 21.04.2016)

@Peter0176

Ich kenn das Video

Ja ich meinte wohl das kleinste bisher noch unbekannte Teilchen, oder auch einfach ein kleineres als alle bisher bekannten Teilchen :D

HAHA ...

Man kann den Raum ausdehnen so lange man will, das kleinste Teilchen wird vermutlich nicht ausgedehnt sein,
mithin für uns gar nicht sichtbar ..

5okrates schrieb:Man kann den Raum ausdehnen so lange man will, das kleinste Teilchen wird vermutlich nicht ausgedehnt sein,
mithin für uns gar nicht sichtbar ..

Zwischen der Expansion des Raumes, und der Teilchengröße bestand noch nie ein Zusammenhang, falls du das gemeint hast.

Das kleinste bekannte Teilchen (Elektron) ist auch nicht mehr sichtbar, ebenso wie Atome oder Moleküle. Das Kleinste, was sich vom menschlichen Auge gerade noch auflösen lässt (ohne Hilfsmittel), ist eine Zelle, konkret die menschliche Eizelle.

Nein ich meine du kannst wie mit einer Lupe in immer kleinere Winkel des Raums schauen wo sich noch etwas verbergen könnte ...

Naja, mit passiv schauen wird man heute nicht viel Neues entdecken können. Das geht nur noch mit brachialer Gewalt, möglichst mit Energien, die auch nahe am Urknall herrschten. Auf den ersten Blick mag das zwar "primitiv" klingen, so nach dem Motto "Drauf hauen, und Fragmente zählen und wiegen". Wenn man sich dann näher mit beschäftigt, merkt man aber schnell, welche ungeahnten Möglichkeiten sich einem damit bieten.
Aber da du das Video ja bereits kennst, weißt du ja, dass auch das interessant sein kann, was man nicht "sieht", bzw. was irgendwo hin verschwindet.
Einige Theorien gehen davon aus, dass bei den richtig hohen Energien, sich weitere Dimensionen "aufrollen", die dann z.B. Energie "verschlucken" oder "mitnehmen"...

Auf jeden Fall ist das ein faszinierendes Thema :D

Peter0167 schrieb:Einige Theorien gehen davon aus, dass bei den richtig hohen Energien, sich weitere Dimensionen "aufrollen", die dann z.B. Energie "verschlucken" oder "mitnehmen"...

Ein Nachweis der Dunklen Materie, welche ja auch aus Teilchen aufgebaut ist, wäre auch mal ganz schön.

5okrates schrieb:Nein ich meine du kannst wie mit einer Lupe in immer kleinere Winkel des Raums schauen wo sich noch etwas verbergen könnte ...

Jetzt mal nicht groß sondern leicht , was die Elementarteilchen betrifft und für gewöhnlich schaut man mit seinen eigenen Augen durch eine Lupe. So manch ein Physiker würde sein linkes Auge dafür hergeben, einmal ein Atom mit seinen eigenen Augen zu betrachten.


Wikipedia: Leichtestes supersymmetrisches Teilchen