Massenzunahme eines Protons

Ist eigentlich ganz einfach:

E=mc² fü m: Masse der gesamnte Materie des Universums

dann hast Du die gesamte verfügbare Energie der Materie. Eigentlich müsste man noch ein Verfahren entwickeln, der 100% Materie in Energie umwandelt. ^.^

dann

M=m/(1-v²/c²) (aus dem kopf) M: Masse eines schwarzen Loches, m: Protonmasse

nach v umstellen und die benötigte geschwindigkeit heraus rechnen

dann einsetzten und schauen, ob es hinhaut. habe keine ahnung, ob es man so machen könnte

@subhuman
Biologieunterricht...hattest Du das mal in der Schule???????


In den Axonen fließen Cloride, Calciumionen, und so weiter herum, dadurch wird die Ladung geändert. Es kommt zu nem Erregungszustand, Aktionspotential &Co. Und nur dadurch weißt Du dass Du lebst.


Wie sonst kommt es zu den Impulsen?


Wird da in den Zellen Wasserdampf erhitzt, und nen Stromgenerator mit angetrieben?

@gereinigt78

ich denke dass die Vorgänge schon ein wenig komplexer sind.

Sooooo genau weiss ich es natürlich auch nicht, aber Chloride und Calcium sind sicher nicht für unser Denken verantwortlich, oder?

@subhuman



Man merkt, dass Du ein Subhuman bist :)

@subhuman

Zur Beschleunigung braucht es Magnetfelder. Das positiv geladene Proton wird dann durch die Lorentzkraft des Magnetfeldes beschleunigt.

Es gibt überhaupt nur wenige Mechanismen die ein Proton stark beschleunigen können. Wie Neutronensterne glaub ich oder sehr weit ausgedehnte Magnetfelder im Universum (IGMs). Schaut euch dazumal den Hillas-Plot an.

Wenn man das Proton auf eine bestimmte hohe Energie bringt, reagiert es mit der Kosmischen Hintergrundstrahlung. Und verliert dadurch wieder Masse. Wurde hier aber auch schon erwähnt.

Je höher die Energie wird desto größer wird etwa die Wahrscheinlichkeit das das Proton mit der Hintergrundstrahlung reagiert.

Ein weiteres Problem ist auch das die Magnetfelder wiederum von anderen Teilchen erzeugt werden müssen und dadurch ist die Gefahr groß, dass die beschleunigten Teilchen auf andere Teilchen stoßen und durch den Stoßprozess sehr viel Energie verlieren (vor allem bei Neutronensternen).

canpornpoppy schrieb:1) wie bewegen sich schwarze löcher, wenn doch für sie die zeit still steht?

Genauso gut kann man auch fragen: Ob die Zeit für ein Photon, das sich ja mit Lichtgeschwindigkeit bewegt, auch still steht? Wie das Etwas eines schwarzen Loches, was für die Gravitation verantwortlich ist, aussieht, kann man nicht sagen, aber die Auswirkungen kann man beobachten. Und die entsprechen, bis zum Ereignishorizont zumindest, der RT.

canpornpoppy schrieb:2) was passiert mit der plancklänge in der nähe der lichtgeschwindigkeit? ist die plancklänge trotz längenkontraktion konstant?

Das ist eine gute Frage!

@gereinigt78

Da ich sachlich und freundlich bleibe, frage ich mich weshalb DU hier beleidigend wirst?

blueavian schrieb:Wenn man das Proton auf eine bestimmte hohe Energie bringt, reagiert es mit der Kosmischen Hintergrundstrahlung. Und verliert dadurch wieder Masse. Wurde hier aber auch schon erwähnt.

Je höher die Energie wird desto größer wird etwa die Wahrscheinlichkeit das das Proton mit der Hintergrundstrahlung reagiert.

Unter anderem ..., aber ich gehe erst mal auf den Beschleunigungsvorgang ein, ohne gewisse Störfaktoren zu berücksichtigen. Und da ...

blueavian schrieb:Zur Beschleunigung braucht es Magnetfelder. Das positiv geladene Proton wird dann durch die Lorentzkraft des Magnetfeldes beschleunigt.

... ist nämlich der springende Punkt. Einfach zu sagen: Wir geben dem Proton eine gewisse Energie. Reicht nicht, denn wir müssen auch wissen: Wie?
Sein die Magnetfelder noch so stark, auch sie übermitteln die Kraft mit Lichtgeschwindigkeit! Von daher ist es schon unmöglich, das es schneller wird als diese. Ein Neutronenstern, oder sogar ein Magnetar beschleunigen Protonen so dermaßen stark, das sie in die Länge gezogen werden. Protonen die solch einer Beschleunigung ausgesetzt wurden führen eine menge Energie mit sich, und gehören zur härtesten Strahlung die ich kenne, aber auch sie hat ihre Grenzen.

@Morgen

Morgen schrieb:Ist eigentlich ganz einfach:

E=mc² fü m: Masse der gesamnte Materie des Universums

dann hast Du die gesamte verfügbare Energie der Materie. Eigentlich müsste man noch ein Verfahren entwickeln, der 100% Materie in Energie umwandelt. ^.^

dann

M=m/(1-v²/c²) (aus dem kopf) M: Masse eines schwarzen Loches, m: Protonmasse

nach v umstellen und die benötigte geschwindigkeit heraus rechnen

dann einsetzten und schauen, ob es hinhaut. habe keine ahnung, ob es man so machen könnte

okay ich schätze dein ansatz hier war nicht ganz korrekt, aber ich hab das gefühl das du mit der eigntlchen aussage gar nich ma so falsch liegst :D

also ich hab das jetz durchn wolfram alpha rechner gejagt weil die zahlen ja echt nen bissel zu arg werden, der win-rechner hat auf genau c aufgerundet beim ergebnis der geschwindigkeit die ein proton haben muss damit es zum schwarzen loch kollabiern 'müsste'

also mein ansatz war folgender:

das proton hat einen gewissen radius, den durchmesser entnahm ich der deutschen wiki, artikel proton

R = 0,85 * 10^-15 m (nachtrag: anmerkung, hab also auf radius halbiert ;))

es hat eine gewisse masse, quelle derselbe artikel

M = 1,672.621.637(83) * 10^-27 kg

ich hab nun ausgerechnet welche masse ein proton bei dieser größe haben muss um zum schwarzen loch zu werden, sprich der ereigneshorizont (den jedes objekt besitzt das die eigenschaft masse hat) der größer sein muss als die ausmaße des protons, logo

das geht mit:

R = 2GM/c²

G = gravitationskonstante

wenn ich mich mit den einheiten nicht vermacht habe und da kein fehler in den zehnerpotenzen drin hab dann sollte die masse

572.326.866.891,141 kg

also ca 570 millarden kg stimmen ^^

dann noch die formel

Mss = M/sqrt(1-v²/c²)

nach v auflösen, einsetzen, alles durch wolfram alpha jagen und ergebnis bestaunen ^^

sofern ich keine fehler gemacht hab, erreicht das proton bei einer geschwindigkeit



v = 2,997.924.579999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999987... * 10^8 m/s

liegt also äußerst dicht an c mit 2,997.924.58 m/s dran

die kritische masse, ab dem es zum schwarzen loch werden sollte, das müsste aber alles noch recht satrk vereinfacht sein, ich hab keinen plan was man noch so alles berücksichtigen müsste ^^

was das jetzt allerdings in energie macht und welche analogien man ziehn könnte weiß ich jetzt nicht, also wie viel sonnen vom typ unseres sterns das macht oder ähnliche spielerein ^^

Foss schrieb:Ein Neutronenstern, oder sogar ein Magnetar beschleunigen Protonen so dermaßen stark, das sie in die Länge gezogen werden. Protonen die solch einer Beschleunigung ausgesetzt wurden führen eine menge Energie mit sich, und gehören zur härtesten Strahlung die ich kenne, aber auch sie hat ihre Grenzen.

auja.. das kommt ja auch noch dazu :D

sind ja unter anderem auch die energien die man in der kosmischen höhenstrahlung gemessen hat die so unvorstellbar hochenergetisch sind und unglaubliche teilchenschauer verursachen..

@canpornpoppy

faszinierende Berechnung...

aber 540 Milliarden kg sind keine Sternenmasse und auch nur ein Bruchteil der Erdmasse...

@subhuman

präzise.. es geht dabei um den ereignishorizont welcher ein schwarzes loch erst zu einem schwarzen loch macht

der ereigneshorizont für die erde beispielsweise beträgt rund 1 cm im radius, also die erde auf einen fingerhut zusammen gepresst ergibt ein schwarzes loch

@canpornpoppy

also, ein Proton müsste extrem beschleunigt werden um auf diese Masse zu kommen, die Erde müsste man dafür extrem komprimieren?

Aber bliebe die Masse der Erde dabei nicht immer dieselbe?

@subhuman

ein schwarzes loch definiert sich doch im grunde nur durch seine dichte, also wieviel masse auf welche größe gebracht werden muss, damit die ausmaße den ereignishorizont unterschreiten ^^

diese rechnung hat nun lediglich aufgezeigt ab welcher geschwindigkeit ein proton die relativistische massenzunahme erreicht (die es ja im grunde nicht gibt) damit der ereignishorizont des protons seine ausmaße überschreitet

achso.. ja wenn man die erde auf die größe einer himbeere zusammenpresst, erhöht sich lediglich die dichte und der ereignishorizont wird unterschritten, ja

Also mal meine (bestimmt Fehlerbelandene ;) ) Rechnung:

Ein Proton soll etwa 10^(-15) m groß und hat eine Ruhemasse von 1,6*10^(-27) kg.

Der Schwarzschildradius ergibt sich:
r=2 G M /c² = M* 1,485*10^(-27) m/kg

nach M umgestellt
r c²/(2 G) = M

ist ungefähr
r * 6,7*10^(26) kg/m = M

mit r=10^(-15) m
M=6,7*10^11 kg

Das ist schon recht heftig.

Jetzt ziehen wir mal die gleichung für die Relativistische Masse M_r zu rate:

M_r=m_0*(1-(v²/c²))^(-1/2)

nach v umgestellt

((1-(M_r/m_0)^(-2)) c²)^(1/2)= v

Setzt man M_r=6,7*10^11kg und m_0=1,6*10^(-27) kg versagen sowohl mein Taschenrechner als auch wolframalpha, mit ein bisschen gefummel an letzterem kriegt man aber raus

0.9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999971... c

Wenn ich das richtig sehe ist das
v= c(1-(2,85*10^-78))

die Formel für die relativistische kinetische Energie T eingesetzt.

T= ((1-(v²/c²))^(-1/2)-1)*m_0*c²

mit v= c(1-(2,85*10^-78)) und m_0= 1,6*10^(-27) kg macht das dann

T=6*10^28 J

Das ist doch noch eine relativ überschaubare Energiemenge.

Ich glaub aber dennoch nicht das es zu einem Schwarzen Loch zusammenfallen würde, weil dann die Beobachtung vom äußeren Bezugsystem und die Beobachtung vom Bezugsystem-Proton, nicht mehr stimmig wäre. Irgendwo liegt dann noch ein Fehler in meinem Denken.

@canpornpoppy

und das gleiche würde bei einer ausreichenden Beschleunigung auch für die Erde gelten, korrekt?

@subhuman

ich schätze die geschwindigkeit um die erde auf ein sl zu bringen wird etwas niedriger sein.. aber das ist nur ne schätzung, das noch mal durchzurechnen dafür hab ich jetzt echt keine lust ^^

weil die erde ja so schon ne recht hohe dichte hat, denk ich das die geschwindigkeit kleiner sein sollte, damit der ereignishorizont die 12.756 km durchmesser knackt ^^

@canpornpoppy

so dachte ich mir das ja auch...

@subhuman
Was meinst du mit Kollabieren?

@Morgen
Naja, wenn du bei theoretisch bist, solltest du davon ausgehen, dass unendlich viel masse im Universum vorhanden ist. Also ist es auf jeden Fall theoretisch möglich, die Frage ist, ob das Proton kollabieren würde, aber davon hab ich keine Ahnung. Ich schätze mal nicht zwingend.

@subhuman
Ich wollte dich nicht beleidigen, sorry dafür, bin halt manchmal etwas grob.

Aber zu der Erklärung, warum ich böse wurde:


Nervenzellen funktionieren mit Elektrizität, mit "Chemischer Elektrizität"

Wenn tierische NErvenzellen so wie Pflanzen fünktionierten, würdest Du wohl erst Minuten Später feststellen, dass dir deine Freundin den Schwanz abgebissen hat. Dann hat sie ihn schon ausgespuckt und gebraten, und dann merkst Du endlich den Schmerz.

War das jetzt zu hart???


Pflanzen funktionieren Chemisch.

Wenn einige Pflanzen abgefressen werden, zum Beispiel von Gieraffen, werden die Blätter bitter, so dass die Giraffen das nicht mehr essen, das geschieht aber nicht in Millisekunden, sondern in Minuten, weil eben chemkiswch.

Oder die Tabakpflanze:

wenn der Tabakkriecher daherkommt, und die Blätter anfrisst, passiert das nicht in Millisekunden wie bei uns, sondern es dauert...dann aber heftig! Die Pflanze konzentriert das Nikotin an der Frassstelle, und die Raupen fallen tot runter.




In den Axonen, den Bahnen kommt die Elektrische Energie mit Hilfe von Ionen und Anionen zu stande. Da gibt es dieses ominöse Aktionspotentia lelektrisch, kann man sogar messen.

Nur durch Elektzrizität merkst Du, dass dir deine Freundin mit den High Heels deine Eier zerquetscht.

Und nur durch Elektrizität im Hirn kannst Du leben!


GIbt es WIederworte???