diese Frage richtet sich an die Physiker unter euch, wer mit der Relativitätstheorie, ob speziell oder allgemein nichts anfangen kann, bitte nicht posten!
Meine Frage lautet wie folgt:
Einstein sagte ja mit seiner Formel, dass Masse in Energie umgewandelt werden kann. So wie es auf der Sonne und in einer A-/H-Bombe passiert. (Massedefekt)
Nun habe ich mich gefragt, da Einstein auch behauptete, dass ein Umwandeln von Energie in Masse möglich sei, wie dies passieren könnte?
Ich dachte dabei an den Urknall. Nur, wie passiert dies genau, ich kann es mir noch nicht erklären.
Unter Einbezug der Formel sagt es mir nur, dass
E/c²=m
ist.
Jedoch: Wie dividiert man praktisch (!) die Lichtgeschwindigkeit von der Massenenergie? Ich könnte mir höchstens vorstellen, dass durch eine Kompression (?) von Energie mit Lichtgeschwindigkeit Masse (Materie?) entstehen könne.
Wenn dies jemand herleiten kann, bitte mit Rechnung oder zumindest Denkentwurf. Ausrechnen/Herleiten könnte ich mir das selbst, wenn ich die Formeln habe.
mach doch mal ne Einheitenkontrolle, Dann weisste wenigstens das der Ansatz richtig ist. Müsste ja Kilogramm rauskommen.
Das Problem setzt sich im Laufe des Tages und wird dann langsam abgearbeitet
Die entstehen und verschwinden auch andauernd durch die Unschärferelation und wandeln sich von Energie (Lichtstrahlen) in Masse (Quarks) um wie sie lustig sind.
Ich denke, in der Physik muss man sich irgendwann von anschaulichen Vorstellungen der newtonschen Physik verabschieden. Das Irgendwann passiert beispielsweise in der Quantenphysik (die Welt des ganz kleinen) oder Relativitaet (die Welt des schnellen und schweren).
Stell Dir vor, du machst ein Experiment, du wandelst beispielsweise x Kilo Uran um in seine Spaltprodukte. Dann misst Du die Masse davon und stellst fest, dasses weniger geworden ist, sagen wir, Du hast y Gramm verloren. Gleichzeitig hat sich das ganze aber um einige Grad erwaermt, d.h. Du hast z Joule an Energie gewonnen. Dann machst Du das ganze noch mit 2*x kg Uran, 3^x kg Uran und so weiter und bestimmst wieder Masseverlust und gewonnene Energie. Die beiden, also y und z traegst Du in ein Diagramm ein, und stellst fest, dass das ganze eine Gerade ergibt. Deren Steigung kannst Du natuerlich bestimmen. Und die Steigung ist, wer haette es gedacht, c^2. Dass diese Steigung genau c^2 ist, ist ein wenig Zufall, haengt naemlich ein wenig damit zusammen, wie Joule und kg definiert sind. Wuerde man Energien noch in Kalorien angeben, waere der Proportionalitaetsfaktor irgendwas wie 4.19*c^2.
Man kanns auch andersrum angehen. Es gibt ein paar Naturkonstanten, etwa die Lichtgeschwindigkeit c, oder das Planksche Wirkungsquantum h, oder elektrische Feldkonstante epsilon0 des Vakuums, oder magnetische Feldkonstante mu0 des Vakuums, oder die Ladung eines Elektrons e, oder Gravitationskonstante G, oder .... Hab ich nun beobachtet, dass ich Masse in Energie umgewandelt hab, also sind die irgendwie aequivalent, kann ich versuchen, die Einheiten anzuschauen, und das eine in das andere umzurechnen. Energie ist 1 Joule = 1 kg * m^2/s^2, Masse ist 1 kg. Differenz von den beiden ist entsprechend m^2/s^2. Nun wurschtel ich solange mit den Naturkonstanten rum, bis ich eine Kombination daraus gefunden hab, die genau diese Einheiten ergibt, und das ist c^2. Natuerlich ist nicht auszuschliessen, dass noch ein Einheitenloser Faktor (Wurzel(2) oder 2^Pi oder so Sachen kommen da haeufig vor) dazukommt, hier in dem Fall ists aber nicht so. In der Teilchenphysik geht man teilweise so weit, Naturkonstanten einfach = 1 zu setzen. Dann faengt man beispielsweise ploetzlich an, Massen in Joule zu messen, Laengen nd Zeiten in 1/Joule, und alle Formeln vereinfachen sich zum Teil deutlich. Das ganze nennt man dann natuerliche Einheiten
Will sagen: Versuch nicht einen Vorgang darin zu sehen. Die Umwandlung ist instantan. In einem Augenblick ist Masse da (beispielsweise Elektron + Positron) und im naechsten Energie (2 Photonen). Ein dazwischen gibts nicht. Egal, wieviele fps die Kamera hat, die Du drauf richtest, du wirst nie ein Bild mit Zwischenzustand (ein halbes Teilchen und ein halbes Photon) sehen.
Vielen Dank für die tollen und teilweise ausführlichen Antworten
Ist alles aufschlussreich. Ich werde mich mal mit Kerris Themen und mit den Quarks beschäftigen
Da muß man mal den eingeschränkten menschlichen Verstand betrachten. Eine Keule, die 3 dimensional ist, kann selbst ein Neanderthale schnitzen. Die Zeit, als 4. Dimension, kann man als Zeit messen. Die 5. Dimension kann man nur rechnerisch erfassen. Nach meinem Verständniss gilt Einsteins Theorie für 4, höchstens 5 Dimensionen. Aber die 5. Dimension verstandesmäßig ohne Formel geistig erfassen??? Wir Menschen sind ein Nichts in einem multidimensionalem Universum. Geistige Größen haben mal durch einen "Türspalt "gesehen. Die Lichtgeschwindigkeit als Grenze, in unserem verständlichem 4 dimensionalem Raum. ROFL. Die Lichtgeschwindigkeit als niedrigste Grenze in einem 5 dimensiolanem Raum. Geistige Erfassung??? Nee, da kann man ja theoretisch ein Stück Papier zusammenfallten und erklären wie man mit Überlichtgeschwindigkeit durch einen zusammengefalteten Raum reisen kann.
WIR SIND NOCH NICHT REIF DAFÜR !!!
Ohne Fusionsenergie geht sowieso nichts. Und noch nicht einmal das bekommen die Wissenschaftler gebacken. Wir sind, kosmisch gesehen, nur größenwahnsinnige Affen die gerade gelernt haben eine Banane zu schälen, und sich deswegen einbilden Gott zu sein.
Warum wurde dann die RT entdeckt? Wenn du es so siehst, kann es keinen Fortschritt geben. Wenn wir es nicht begreifen wollen, wird dies auch niemals geschehen.
Mathematische Entdeckungen in technische Geräte umzuwandeln sind 2 verschieden Schuhe.
Kosmisch betrachtet sind wir wirklich nur Affen mit der größten Errungenschaft eine Banane schälen zu können.
Es gibt ja beilspielsweise auch eine Theorie (eine von vielen...), die besagt, beim Urknall wäre eben das passiert. Ein "großer Batzen Energie" wäre einfach in 2 Universen zerfallen, eins aus Materie und eins aus Antimaterie.
Einstein sagte ja mit seiner Formel, dass Masse in Energie umgewandelt werden kann. So wie es auf der Sonne und in einer A-/H-Bombe passiert. (Massedefekt)
Ist das überhaupt richtig?
Ich dachte, Kernspaltung/-fusion setzt nur die Bindeenergie im Atomkern frei.
Man hat doch vorher und nachher die gleiche Anzahl von Protonen, Neutronen und Elektronen. Nur in einer anderen Konfiguration.
Man hat doch vorher und nachher die gleiche Anzahl von Protonen, Neutronen und Elektronen. Nur in einer anderen Konfiguration.
Stimmt, trotzdem ist es aber so, dass ein Deuterium-Kern (besteht aus einem Neutron und einem Proton) leichter ist als die Massen von einem "freien" Proton und einem "freien" Neutron zusammengezählt.
Zitat:
Ich dachte, Kernspaltung/-fusion setzt nur die Bindeenergie im Atomkern frei.
Genau so ist es auch, und da Energie und Masse ja korrelieren, muss die Masse weniger werden, wenn Energie frei wird.
Wenn du beispielsweise ein Stück Metall mal betrachtest, das genau 1*10^20 Atome enthält. Bei 0 K wird das Stück Metall leichter sein, als wenn es 1000K heiß ist. Obwohl die Teilchenzahl konstant ist. Der Massenunterschied entspricht dann genau der Wärmeenergie, die das Metall aufgenommen hat.
Auch Licht hat ja z.B. eine Masse, obwohl es nicht aus Teilchen besteht. Man kann das mit einer extrem genauen Waage sogar messen, wenn man mit einer starken Lampe draufleuchtet wird sie mehr anzeigen, als bei Dunkelheit.
Genau so ist es auch, und da Energie und Masse ja korrelieren, muss die Masse weniger werden, wenn Energie frei wird.
Aber genau genommen, wird dann doch Energie in Energie umgewandelt, nur dass die Energie eben Masse hat und nach dem Abstahlen eben weg ist.
Ich hatte E=mc² jetzt eher als eine Unwandlung wie bei einer Materie/Antimaterie-Reaktion verstanden.
Zitat:
Auch Licht hat ja z.B. eine Masse, obwohl es nicht aus Teilchen besteht. Man kann das mit einer extrem genauen Waage sogar messen, wenn man mit einer starken Lampe draufleuchtet wird sie mehr anzeigen, als bei Dunkelheit.
Klar. Sonst würde der Photonenantrieb ja auch nicht funktionieren.
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