Physiker unter uns...?

Dieses Thema im Forum "Plauderecke" wurde erstellt von Dreiklang, 20. Nov. 2019.

  1. Häretiker
    Offline

    Häretiker

    Beiträge:
    3.091
    Toller Vortrag:



    Grüße
    Häretiker
     
    Andre73 gefällt das.
  2. Barratt
    Offline

    Barratt Lernend

    Beiträge:
    10.617
    Dazu:
    Wie die meisten meiner Mitschülerinnen freute ich mich in der 10. wie Bolle auf die Leistungskurse (in RLP durfte man drei Leistungskurse belegen). Deutsch, Latein, Geschichte – diese Fächer standen für mich "schon immer" fest. Es konnten an unserer Schule zwar 2 LKs Mathematik, 2 LKs Chemie und 2 LKs Biologie gebildet werden, für den geplanten LK Physik hingegen sah es dürftig aus. M., eine leider unterdurchschnittliche Schülerin, wusste nicht so recht, was sie wählen sollte. Die Schulleitung und einige Lehrer überredeten sie, Physik als LK zu nehmen. Nach einem mäßigen Abitur studierte sie Physik, promovierte rasch, habilitierte, lehrt an der Universität und gründete ein erfolgreiches Unternehmen. Eine nolens-volens Entscheidung einer eingestandenermaßen ratlosen, uninspirierten Schülerin ... und die Karriere ging ab durch die Decke, against all odds. Klasse! Ich bewundere so etwas. :027:

    Gute Voraussetzung fürs Musizieren. :001:
     
    Albatros2016 gefällt das.
  3. Albatros2016
    Offline

    Albatros2016

    Beiträge:
    2.068
    Wahnsinn. :018:

    Jupp.:-D
     
  4. Dreiklang
    Offline

    Dreiklang

    Beiträge:
    9.532
    Klar ist das toll, schwere Sachen spielen zu können, erleben zu dürfen, wie sich das anfühlt, wenn Körper und Geist beim Spielen so etwas bewältigen; die Freude beim Spielen zu erleben; zu wissen, dass man es weiter gebracht hat als andere, und so fort.

    Aber es gibt halt auch die andere Seite: wer viel kann, hat normalerweise auch viel dafür getan bzw. musste viel dafür tun, und nicht immer macht das nur Spaß; wer viel kann, schielt trotzdem immer auch ein wenig auf die, die noch mehr können, oder eben solche Dinge gut können, die man selber jetzt nicht so gut kann; und, um sein Niveau zu halten, und nicht verkommen zu lassen, muss man im Regelfall auch ständig dranbleiben und arbeiten. Um es weiter zu steigern, natürlich dann noch mehr.

    Es gibt halt (meist) auch immer beide Seiten.
     
  5. Dreiklang
    Offline

    Dreiklang

    Beiträge:
    9.532
    Ein paar vielleicht interessante Fakten zum LHC:

    https://www.weltderphysik.de/gebiet/teilchen/experimente/teilchenbeschleuniger/lhc/lhc-faq/

    Ein unterirdischer Tunnel war die beste Lösung für die 27 Kilometer lange Maschine, weil ein Tunnel billiger als der Erwerb des oberirdischen Landes ist

    Der Energieverbrauch des LHC und der Detektoren beträgt ungefähr 120 Megawatt. Dies entspricht in etwa dem Verbrauch aller Haushalte des Kantons Genf.

    Ausgehend von 270 Betriebstagen (der LHC ist im Winter ausgeschaltet) wird dies 800.000 Megawattstunden für das Jahr 2009 ergeben. Die jährliche Stromrechnung wird sich auf rund 19 Millionen Euro belaufen.

    Die Gesamtenergie in jedem der beiden Strahlen bei Maximalenergie der Protonen beläuft sich auf etwa 350 Megajoule. Dies entspricht in etwa einem 400 Tonnen schweren Zug bei einer Geschwindigkeit von 150 Kilometern pro Stunde. Diese Energie reicht aus, um eine halbe Tonne Kupfer zu schmelzen.

    Die Protonen sind mit nahezu Lichtgeschwindigkeit (99,9999991 Prozent) unterwegs

    Das beste Vakuum herrscht im Teilchenstrahlrohr. Es liegt bei 10-13 Atmosphären

    Die Resonatoren arbeiten supraleitend bei 4,5 Grad Celsius über dem absoluten Nullpunkt.

    Denn die Anziehung von Mond und Erde wirkt sich nicht nur auf das Wasser der Ozeane aus, auch die Erdkruste ist davon betroffen. Dies führt dazu, dass sich die Erde in der Genfer Region bei Neumond und Vollmond um etwa 25 Zentimeter hebt. Dadurch ändert sich der Umfang des LHC um etwa einen Millimeter (bei einer Gesamtlänge von 26,6 Kilometern). Diese Änderungen müssen von den Physikern berücksichtigt werden.

    Beim LHC kommen Magnete mit einer sehr großen Feldstärke von 8,3 Tesla zum Einsatz. Diese kann nur mit Hilfe supraleitender Technologie erreicht werden. Dafür werden die Magnete auf minus 269,4 Grad Celsius herabgekühlt – das ist nur 1,9 Grad über dem absoluten Temperaturnullpunkt – und von einem Strom von 11.700 Ampere durchflossen. Jeder dieser Hauptdipolmagnete ist 15 Meter lang und wiegt rund 35 Tonnen.

    usw.
     
  6. Häretiker
    Offline

    Häretiker

    Beiträge:
    3.091
    Kleine Anmerkungungn:

    Ob die mit 99,99 oder 99,999 oder 99,999 c unterwegs sind, das macht einen großen Unterscheid., nämlich für die Kollisionsenergie. Aber alle diese Geschwindikeiten liegen nahe bei c.

    Das fehlt das Exponentialzeichen:
    10^-13

    Grüße
    Häretiker
     
  7. Dreiklang
    Offline

    Dreiklang

    Beiträge:
    9.532
    Habe noch ein wenig nachgedacht... solange wir die SRT/ART nicht wirklich falsifizieren können (wir haben wie gesagt nicht die technischen Mittel, die entscheidenden aussagekräftigen Experimente durchzuführen) können wir sie ja auch behalten. Da ist sie so gut wie jede andere Theorie, die sich - zumindest in Teilen - experimentell verifizieren läßt. Sie ist zwar ein wenig arg unintuitiv und gesunder physikalischer Intuition widersprechend, zumindest meiner Meinung nach - aber was soll's...

    Eine Nachfolgetheorie, die z.B. die unschöne "Kollision" mit der Quantentheorie vermeidet, wäre prinzipiell verlorene Liebesmüh' (und es würde sich wohl auch niemand, der in der Welt der Physik etwas zu sagen hat, dafür interessieren).

    Auch die ART kollidiert ja bekanntlich mit der Quantentheorie - daher wird ja auch an der Quantengravitation gearbeitet (bisher allerdings völlig vergeblich).

    Toll wäre schon mal eine TOE - die dann in sich aber bitte völlig widerspruchsfrei funktionieren sollte (!)

    Aber auch da sind die Physiker der heutigen Zeit ja noch sehr am Herumstochern...

    p.s.
    https://de.wikipedia.org/wiki/Weltformel

    -----
     
  8. Dreiklang
    Offline

    Dreiklang

    Beiträge:
    9.532
    "Überlichtgeschwindigkeit"

    wäre natürlich der Schlüssel zu interstellarem Reisen und interstellarer (intergalaktischer) Kommunikation.

    Die große Sache, die uns heute irgendwie völlig verschlossen bleibt.

    Wie gesagt, ich habe mal alles abgeklopft, was die Physik und die technischen Möglichkeiten heute so zu bieten haben... erfolglos...

    Aber wenn jemand eine gute (konkrete) Idee hat, oder hätte...
     
  9. Häretiker
    Offline

    Häretiker

    Beiträge:
    3.091
  10. agraffentoni
    Offline

    agraffentoni

    Beiträge:
    7.969
    Und das steht möglicherweise soger in Büchern...
     
  11. Andre73
    Offline

    Andre73

    Beiträge:
    2.466
    Ein wirklich sehr toller Vortrag, der anschaulich Top-Down die Konzepte erklärt.
    Sogar ein "Experiment" ist dabei, spektakulär für einen Theoretischen Physiker ;)
    Beeindruckend ist auch, wie er den historischen Raum in den Vortrag einbezieht - und der trockene Humor.
     
  12. Dreiklang
    Offline

    Dreiklang

    Beiträge:
    9.532
    Am ehesten in Science-Fiction Büchern. Jede mögliche "Grundidee" gab es da wohl schon... allerdings glaube ich, dass in ein Schwarzes Loch zu fliegen, einem nicht besonders gut bekommen würde (also nix mit: Wurmloch, und Reisen zu entfernten Orten)

    Aber glauben heißt: nicht wissen...
     
  13. Häretiker
    Offline

    Häretiker

    Beiträge:
    3.091
    Zur Klärung, bevor es Misverständnisse gibt:
    SRT und Quantenmechanik gehen wunderbar zusammen. Sie ist die Theorie, die z.B. das anomale magnetische Moment des Elektrons - wie oben erwähnt - so präzise vorhersagt. Für diese Theorie gab es 1965 den Nobelpreis.

    Für die ART haben wir noch keine Quantentheorie, das ist allerdings richtig.

    Aber natürlich, das ist selbstverständlich, sonst ist sie sinnlos. :-) Aber innere Konsistenz ist notwendig, aber nicht hinreichend.

    Wie definierst Du "gesunde physikalische Intuition"?
    Und wieso meinst Du, dass unsere Natur mit der Intuition begriffen werden kann bei den Randbedingungen, in denen wir leben? Begriffe wie "Schwerkraft" oder "magnetisches Feld" sind auch Begriffe, die über Jahrhunderte erst einmal erarbeitet werden mussten.

    Grüße
    Häretiker
     
    Barratt, Ambros_Langleb und Musikhasser gefällt das.
  14. Häretiker
    Offline

    Häretiker

    Beiträge:
    3.091
    Moin!

    Ergänzung:
    Wenn "F = m * a" ja intuitiv wäre, hätte man nicht 1400 Jahre gebraucht, um die flaschen Ideen aus der Antike ("Der Pfeil fliegt vorwärts, weil die Luft dahinter schnellt", "Schwere Gegenstände fallen schneller als leichte") loszuwerden.

    Schon die Idee, ein Experiment zu benutzen (Galileo Galilei), war quasi Kritik an Aristoteles.

    Das letzte was allgemein in der Physik gewollt, ist das:
    - das „Postulat der mechanischen Begreifbarkeit“ (Lenard): deren Anschaulichkeit und Aufbau auf Grundlage der klassischen Physik
    - das unmittelbare Erlebnis der Natur;
    - das Experiment als methodische Grundlage, auf dem theoretische Überlegungen aufbauen.
    Der Irrweg wurde schon mal beschritten.

    Grüße
    Häretiker
     
    Zuletzt bearbeitet: 29. Nov. 2019
    florg und Andre73 gefällt das.
  15. florg
    Offline

    florg

    Beiträge:
    129
  16. Dreiklang
    Offline

    Dreiklang

    Beiträge:
    9.532
    Die Lorentzkontraktion widerspricht in dem Fall extrem meiner physikalischen Intuition: ein Objekt soll sich in seiner Länge (wohl gemerkt: nur in seiner Länge, Breite und Höhe bleiben ja völlig unverändert!) zusammenziehen, nur weil es mit fast Lichtgeschwindigkeit an mir vorbeirauscht? Das glaube ich nie und nimmer... denkbar wären zwei viel wahrscheinlichere Szenarien:

    a) es passiert überhaupt nichts, und das Objekt behält einfach seine Länge

    b) ein Objekt gewinnt, neben der relativistischen Massezunahme (die experimentell hervorragend gesichert ist), auch Gravitation hinzu. Und wird bei v gegen c irgendwann unter dem Einfluss der eigenen Gravitation in sich selbst zum Schwarzen Loch kollabieren.

    Für b) habe ich keine speziellen Nachweise (ich kenne kein Experiment, bei dem eine Zunahme der Eigengravitation relativistisch schneller Teilchen bisher einmal bestätigt oder widerlegt wurde)
    Was die Physik will, ist ganz einfach: gewisse Vorgänge in der Natur qualitativ und quantitativ zu erklären. Die dazu notwendigen Modelle müssen immer soweit als irgend möglich durch konkrete Experimente belegt werden.

    Und mit solchen Experimenten sieht es, wie schon gesagt, was die SRT anbelangt, leider ziemlich mau aus (man könnte auch sagen: sie ist eigentlich "auf Sand gebaut"... verstehen oder glauben will das allerdings keiner so recht... alle nehmen sie immer für "bare Münze"...)
     
  17. Häretiker
    Offline

    Häretiker

    Beiträge:
    3.091
    Definiere "das Obejkt behält seine Länge".

    Also, wenn wir mit 0.9c aneinander vorbei fliegen und beide haben einen Metermaßsatb vor uns liegen, dann sage ich:
    Häretikers Meter ist ein Meter lang, Dreiklangs Meter ist kürzer.
    Du sagst:
    Dreiklangs Meter ist ein Meter lang, Häretikers Meter ist kürzer.
    Beide haben Recht.
    Das ist, was wir messen.

    Was ist da für Dich "auf Sand gebaut"?

    Du kannst Ergebnisse für Experimente, die mit relativistischen Geschwindigkeiten arbeiten, vorhersagen mit Modellen ohne und mit RT. RT gewinnt immer. Wieso sollen sie "auf Sand gebaut" sein? Verstehe ich nicht.

    Grüße
    Häretiker
     
  18. Ambros_Langleb
    Offline

    Ambros_Langleb

    Beiträge:
    8.697
    Kleine Zwischenfrage: Hat das in der Antike nach, sagen wir mal dem 4. Jh. v. Chr., tatsächlich jemand behauptet?

    Aristoteles jedenfalls nicht. Der redet in seiner Physik beim Pfeil von Anfangsbeschleunigung und wie man sie berechnet. Und er ist Empiriker, der auf allen Gebieten Daten sammelt. Spekulation überlässt er den "Pythagoreern".
     
    Zuletzt bearbeitet: 29. Nov. 2019
    Barratt, Musikhasser und frosch gefällt das.
  19. Dreiklang
    Offline

    Dreiklang

    Beiträge:
    9.532
    Nein... niemand hat jemals die Länge eines mit relativistischer Geschwindigkeit vorbeibewegten Objektes gemessen. Das liegt (wie schon gesagt) einfach ausserhalb unserer technischen Möglichkeiten.

    Und solange ist die Lorentzkontraktion (ohne die die SRT mathematisch nicht funktioniert) nur reine Theorie. Das Relativitätsprinzip ebenso. Wir können nunmal keine Experimente an Bord eines fast lichtschnellen Raumschiffs durchführen - um zu verifizieren, ob dieses (wieder mal seltsam "vereinfachende") Prinzip überhaupt Gültigkeit hat. Meine Meinung: es gilt nicht, und ist nur ein Phantasieprodukt (ohne das die SRT eben auch nicht funktioniert).

    Aber das sind in diesem Fall wie gesagt alles nur Meinungen. Man kann auch glauben, dass das alles stimmt. Beweisen oder experimentell belegen/widerlegen kann es eben niemand.
    Du kannst (mit RT) einiges erklären, was wir mittels Experimenten schon verifiziert haben: den relativistischen Massezuwachs zum Beispiel... oder die Verlangsamung der "Eigenzeit" relativistisch schnell bewegter Objekte. Die sieht man daran, dass fast lichtschnelle Teilchen mit einer gewissen Halbwertszeit in Teilchendetektoren "weiter kommen", als sie eigentlich kommen dürften... also muss die "Eigenzeit" (und damit der Zerfall) des Teilchens verlangsamt sein.
     
  20. Andre73
    Offline

    Andre73

    Beiträge:
    2.466
    Wenn Du an Bord eines fast lichtschnellen Raumschiffs wärest und dort Experimente machst, dann würdest Du laut SRT aber einfach mal rein gar nix feststellen - Relativprinzip und so ;)

    Du bist ja im System Raumschiff. Du könntest rausschauen und komische Dinge feststellen - aber allein dass Du nicht in so einem Raumschiff sein kannst, spricht schon deutlich für die SRT - rel. Massezunahme, Energiebedarf etc. sprechen gegen dein Experiment.

    Andererseits: Massenzunahme (an die Du glaubst), Zeitdilatation (an die Du auch glaubst laut oben) und Längenkontraktion sind alle eng miteinander verwoben und lassen sich voneinander ableiten - die Massenzunahme kannst Du z.B. aus der relativistischen Geschwindigkeitsaddition herleiten - Geschwindigkeit - Länge / Zeit - merkste was? Aus diesem Konstrukt kann man nicht einfach ein Element rausnehmen, weils Dir unintuitiv erscheint. Dann geht das alles nicht. Was ist denn an relativistischer Massenzunahme oder Zeitdilatation intuitiver als an der Längenkontraktion?


    Es gibt starke Indizien für die Längenkontraktion, sehr viele - siehe das erwähnte Myon und betrachte es aus Sicht des Systems Myon.

    Oder dieses Expermient hier, lesen und verstehen:
    https://de.wikipedia.org/wiki/Lorentzkontraktion

    "Es folgt aus der Lorentzkontraktion, dass im Ruhezustand sphärische Schwerionen bei relativistischen Geschwindigkeiten in Bewegungsrichtung die Form flacher Scheiben bzw. Pfannkuchen („pancakes“) annehmen müssen. Und tatsächlich ergibt sich, dass die bei Teilchenkollisionen erhaltenen Ergebnisse nur unter Berücksichtigung der durch die Lorentzkontraktion verursachten hohen Nukleonendichte bzw. der hohen Frequenzen in den elektromagnetischen Feldern erklärt werden können. Dieser Umstand führt dazu, dass die Effekte der Lorentzkontraktion bereits im Design der Experimente berücksichtigt werden müssen"

    Du betrachtest das System nahezu lichtschnelles Schwerion aus dem System Erde und es ist in Bewegungsrichtung stark abgeflacht - was in experimentell analog beobachtbaren Effekten mündet.

    Letztlich auch wurscht - die Physikerkarawane zieht weiter, nix zu sehen bei Dreiklang ;)
     
    Musikhasser, Barratt und Sven gefällt das.