Ein paar Fragen :D


Hier ist Platz für alle physikalischen Themen, die nicht so recht in die obigen Kategorien passen. Legt hier gerne neue Themen an, bei deren Einordnung ihr unsicher seid. Wir verschieben sie dann an den richtigen Platz.

Photon

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Registriert: So 7. Aug 2011, 00:41

Beitrag So 14. Aug 2011, 01:36

Ein paar Fragen :D

Da ich nicht vom Fach bin, bitte antwortet laienverständlich (möglichst ohne komplizierten Formeln oder Begriffe) und habt Verständnis, wenn ich Sachen möglicherweise komplett falsch verstanden habe.


1. Antimaterie
Da noch keine Antimaterie beobachtet wurde, gehe ich deshalb jetzt mal davon aus, dass es keine gibt (nur mal so). Liegt das daran, dass nach dem Urknall Energie zu Teilchen und Antiteilchen (Atome und Antiatome) umgewandelt wurde und diese dann wieder zu Energie zerstrahlt sind aber dann genau ein Teilchen überblieb, dass kein Antiteilchen mehr hatte? Weil dann heißt das ja, dass es nur Universen gibt mit entweder Materie ODER Antimaterie.

2. Antigravitation
Wenn Masse den Raum krümmt und daher andere Objekte "an sich heranzieht" (und deshalb auch nicht abgeschirmt werden kann), dann sollte negative Masse, sprich Antimaterie doch Antigravitation (Gravitationsabschirmung) erzeugen. Nur da es keine Antimaterie in unserem Universum gibt (siehe oben), gibt es in unserem Universum auch keine Antigravitation. Oder krümmt Antimaterie genau so wie Materie den Raum?

3. Überlichtgeschwindigkeit zur schnelleren Informationsübertragung durch Caesium
Caesium hat ja das Phänomen durch seinen Brechungsindex, der kleiner als 1 ist (aber größer als 0), Lichtwellen schneller zu transportieren als das Vakuum (also mit Überlichtgeschwindigkeit). Denn der Brechungsindex ist ja das Verhältnis der Vakuum-Lichtgeschwindigkeit zur Lichtgeschwindigkeit im jeweiligen Körper. Ich weiß, dass die Welle dabei stark verändert wird, also sie wird gestreckt (sie dauert genau die Zeit länger, die sie früher ankommt). Doch zur simplen Übertragung von binären Signalen kann man ja innerhalb eines Kabel mehrere sehr dünne Röhrchen mit Caesiumgas füllen und dann verteilt auf diese mehreren Datenleitungen binäre, optische Signale mit Überlichtgeschwindigkeit übertragen. Und bedeutet Überlichtgeschwindigkeit nicht die Umkehrung der Richtung in der man sich in der Zeit bewegt? Dann könnte man ja Informationen in die Vergangenheit schicken :D

4. Tarnkappen durch Metamaterialien (negativer Brechungsindex)
In letzter Zeit wurden ja spezielle Metamaterialien entwickelt, welche auch noch bei Raumtemperatur durch ihre speziellen Nanostrukturen Licht mit einem negativen Brechungsindex brechen können. So können doch Tarnstoffe entwickelt werden, die jegliches Licht einfach an dem Körper vorbeibrechen. Außerdem können spezielle und hochpräzise Linsen und Lichtumlenkungstechnologie entwickelt werden. Zuletzt kann durch Metamaterialen doch auch Überlichtgeschwindigkeit erreicht werden.

5. Weltformel
Meint ihr es wird den Physikern bald gelingen die Weltformel zu erstellen, welche die klassische Physik (allgemeine Relativitätstheorie) mit der Quantenmechanik verbindet und auch noch alle 4 physikalischen Kräfte in einer lückenlosen Formel vereint, die überall in unserem Universum gilt?


Sind jetzt alle meine Überlegungen völliger Schwachsinn oder ist an manchen doch ein bißchen Wahrheit dran?

Ich

Anti-Proton

Beiträge: 677

Registriert: Do 10. Jun 2010, 10:13

Beitrag Mo 15. Aug 2011, 21:58

Re: Ein paar Fragen :D

Am besten, du löschst Kurts Antworten.
Hier meine:
Da noch keine Antimaterie beobachtet wurde

Freilich wurde. Allerdings keine, von der man sagen könnte, sie se vom Urknall übriggeblieben.
dann sollte negative Masse, sprich Antimaterie

Antimaterie hat auch positive Masse. Deshalb muss sie auch anziehend wirken. Der experimentelle Beweis dafür braucht wohl noch ungefähr ein Jahr.
Caesium hat ja das Phänomen durch seinen Brechungsindex, der kleiner als 1 ist (aber größer als 0), Lichtwellen schneller zu transportieren als das Vakuum (also mit Überlichtgeschwindigkeit).

Definiere: "Geschwindigkeit". Ich bin mir sicher, in Wikipedia hat's da Ausführliches.
Die Moral von der Geschichte: Du kannst keine Informationen mit Überlichtgeschwindigkeit übertragen, egal, was der Brechungsindex ist.
Zuletzt kann durch Metamaterialen doch auch Überlichtgeschwindigkeit erreicht werden.

Nö.
Meint ihr es wird den Physikern bald gelingen die Weltformel zu erstellen

Nein. Außerdem glaube ich, dass die "Weltformel", wenn sie denn gefunden wird, für alle praktischen Anwendungen ziemlich unbrauchbar sein wird.

Photon

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Beitrag Di 16. Aug 2011, 16:32

Re: Ein paar Fragen :D

Wo wird denn im Moment versucht Antimaterie herzustellen? CERN? Mit Erfolg?
Kannst du das mit dem Higgs-Teilchen und den teuren Versuchen, die da gemacht werden, erklären?
Was ist dunkle Energie?
Ist es irgendwann möglich Gravitationswellen zu detektieren?
Warum soll diese Weltformel nicht gelingen?
Wofür sind die restlichen Quarks (außer Up und Down) gut? Weiß man da schon was? Für dunkle Materie vielleicht?
Was ist der Spin?
Was sind Bosonen und Fermionen?
Können mit Metamaterialien (negativer Brechungsindex) Tarnkappen und neuartige Linsen konstruiert werden?

Ich hab gelesen, dass es Metamaterialien gibt, die (genau so wie Caesium) einen Brechungsindex kleiner 1 haben. Und das bedeutet doch Überlichtgeschwindigkeit (Brechungsindex = Lichtgeschw. im Medium / Lichtgeschwindigkeit im Vakuum und "Lichtgeschwindigkeit" = Lichtgeschwindigkeit im Vakuum). Ich weiß, dass dabei die Lichtwellen modifiziert/verändert werden. Durch ein Caesium-Kabel würde nicht dieselbe Welle rauskommen, die man reingeschickt hat. Doch für binäre Kommunikation ist das doch sowieso egal. Man braucht halt nur mehr Leitungen pro Kabel und man muss die "Verzerrungen" einkalkulieren. Irgendein

Ich

Anti-Proton

Beiträge: 677

Registriert: Do 10. Jun 2010, 10:13

Beitrag Mi 17. Aug 2011, 13:02

Re: Ein paar Fragen :D

Hi vin97,

mal ganz allgemein ein Hinweis: Ich kann und will nicht mal eben erklären, wie das mit der Physik im allgemeinen so ist. Auf diesen Fragenkatalog von dir kann man nicht sinnvoll detailliert antworten. Stell lieber wenige, spezielle, zusammenhängende Fragen.
Und nutze Wikipedia. Beispiel: Im Eintrag "Antimaterie" findest du schon ganz ober wer wann wo wieviel Antimaterie hergestellt hat. Ich könnte dir für jede Frage den Link zur Wikipedia als Antwort geben, aber das wäre auch albern. Lies also erst da mal rein und frag dann nach den Sachen, die du nicht verstanden hast.

Wo wird denn im Moment versucht Antimaterie herzustellen? CERN? Mit Erfolg?

Zum Beispiel.
Kannst du das mit dem Higgs-Teilchen und den teuren Versuchen, die da gemacht werden, erklären?

Was genau?
Was ist dunkle Energie?

Weiß man nicht. Irgendwas mit negativem Druck, das gravitativ abstoßend wirkt. Kommt überall gleichverteilt vor, vielleicht eine Eigenschaft des Vakuum.
Ist es irgendwann möglich Gravitationswellen zu detektieren?

In ein paar Jahren vermutlich.
Warum soll diese Weltformel nicht gelingen?

Sag ich doch nicht. Sie wird nicht bald gelingen: man probiert schon ewig, die Fortschritte sind sehr zäh, und alles sieht höllisch kompliziert aus.
Wofür sind die restlichen Quarks (außer Up und Down) gut? Weiß man da schon was? Für dunkle Materie vielleicht?

Die stören eigentlich nur. Dunkle Materie sind sie nicht, weil weder dunkel noch stabil.
Was ist der Spin?

Eigendrehimpuls.
Was sind Bosonen und Fermionen?

Elementarteilchen.
Können mit Metamaterialien (negativer Brechungsindex) Tarnkappen und neuartige Linsen konstruiert werden?

Ja. "Tarnkappen" im optischen Bereich sind Zukunfstsmusik, momentan gibt es nur sehr beschränkte Funktionsmuster bei großen Wellenlängen.
Ich hab gelesen, dass es Metamaterialien gibt, die (genau so wie Caesium) einen Brechungsindex kleiner 1 haben. Und das bedeutet doch Überlichtgeschwindigkeit

Nur die Phasengeschwindigkeit. Dieser Wert ist für Informationsübertragung irrelevant. Wenn du ein Signal durch so ein Material schickst, dann kommt es auch nicht mit Überlichtgeschwindigkeit an.

Photon

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Beitrag Mi 17. Aug 2011, 17:28

Re: Ein paar Fragen :D

Danke schonmal für die Antworten!

Mit Antimaterie kann man doch Bomben und Reaktoren bauen, die viel stärker sind, als bisher möglich (gemäß E=MC²). Denn in CERN wurden ja schon jede Menge Antiwasserstoffatome hergestellt und stabil gehalten.

Also, was ist so wichtig am Higgs-Teilchen, dass dort so teure Versuche gemacht werden, sprich was bringen sie einem?

Wäre es laut dem aktuellen Stand der Theorien und Hypothesen möglich, Gravitonen künstlich aus Masse oder Energie zu erzeugen?

kurzlebiges Kaon

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Beitrag Mi 17. Aug 2011, 22:36

Re: Ein paar Fragen :D

vin97 hat geschrieben:Mit Antimaterie kann man doch Bomben und Reaktoren bauen, die viel stärker sind, als bisher möglich (gemäß E=MC²). Denn in CERN wurden ja schon jede Menge Antiwasserstoffatome hergestellt und stabil gehalten.

Wenn, dann aus heutiger Sicht aber nur MiniMiniMinibomben. Mit ein paar hundert oder tausend Antimaterie-Atomen könnte man die sogar bei dir im Wohnzimmer zünden und du würdest es vermute ich noch nicht mal registrieren. Die Speicherung von Antimaterie über einen längeren Zeitraum ist auch so ein Problem. Aus dem gleichen Grund sind meiner Meinung nach auch Antimaterie-Reaktoren nicht vorstellbar. Zum anderen müsste man dafür Antimaterie im Bereich von ich schätze mal kg erzeugen, wofür man vermutlich zigtausend mal länger brauchen würde als das bisherige Alter des Universums. Sonderlich wirtschaftlich dürfte das nicht sein.

Also, was ist so wichtig am Higgs-Teilchen, dass dort so teure Versuche gemacht werden, sprich was bringen sie einem?

CERN ist ja nicht nur wegen des Higgs-Teilchens errichtet worden. Dort wird Grundlagenforschung in vielfältiger Weise betrieben. Die Suche nach dem Higgs-Teilchen ist ein kleiner Teil davon. Selbst wenn man das Higgs innerhalb des zur Verfügung stehenden Energiebereiches nicht findet, ist dieses Wissen auch schon sehr wertvoll für das Standardmodell. Hast du etwas gegen Grundlagenforschung?

Wäre es laut dem aktuellen Stand der Theorien und Hypothesen möglich, Gravitonen künstlich aus Masse oder Energie zu erzeugen?

Nicht dass ich wüsste.

Gruss, Dagobert

Anti-Myon

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Beitrag Do 18. Aug 2011, 11:09

Re: Ein paar Fragen :D

Nein, man braucht kein kg Antimaterie fuer eine ordentliche Bombe... ein Gramm sollte auch schon mehr als genug sein, aber das ist immer noch weit davon entfernt erreicht zu werden... Vermutlich wird es nie erreicht... Dennoch ist das amerikanische Militaer einer der Hauptsponsoren der Hochenergieforschung in Amerika (aehnliche Projecte wie CERN, nur in den USA und kleiner).

Es ist Grundlagenforschung, wie Dagobert schon sagt, aber aus meiner persoenlichen Sicht, steht der Auwand zum Nutzen in keinem Verhaeltnis, denn praktischen Nutzen wird das ganze wohl nie haben... Es werden zwar immer wieder neue Teilchen gefunden, aber falls dann eines mal so stabil waere, dass es eine Sekunde ueberlebt, waere das schon eine echte Sensation... typischerweise leben die neu gefundenen Teilchen weniger als 1 Mikrosekunde und Antimaterie kann man auch quasi nicht speichern. Es ist relativ einfach Positonen herzustellen, manche radioaktiven Substanzen senden die laufend aus, auch Anti-Protonen ist, zumindest in grossen Beschleunigern, nicht allzuschwer. Dann muss man diese beiden Teilchen zusammenbringen, damit sie Antiwasserstoff bilden... das ist schwer, aber machbar und nun, sobald man Antiwasserstoff hat, ist das Teilchen elektrisch neutal und man kann es folglich nicht mehr duch elektrische Felder beeinflussen und irgendwie muss man es von normaler Materie fernfalten und das ist ein echtes Problem. Bleibt also nur noch die Moeglichkeit ueber magnetische Felder und im Moment ist der Stand der Technik nach Wiki:
Im Jahr 2011 gelang es, 309 Antiwasserstofatome für über 1.000 Sekunden (über 16 Minuten) zu speichern.

siehe: http://de.wikipedia.org/wiki/Antiwasserstoff
Viele Gruesse
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kurzlebiges Kaon

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Beitrag Do 18. Aug 2011, 11:36

Re: Ein paar Fragen :D

blablubbb hat geschrieben:Nein, man braucht kein kg Antimaterie fuer eine ordentliche Bombe... ein Gramm sollte auch schon mehr als genug sein


Das hatte ich aber auch nicht behauptet. Das kg bezog sich ja auf den hypothetischen Antimaterie-Reaktor. Ansonsten volle Zustimmung zu deinem restlichen Beitrag.

Gruss, Dagobert

Photon

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Beitrag Do 18. Aug 2011, 14:12

Re: Ein paar Fragen :D

Ich würde viel lieber wissen, was das Higgs Teilchen ist!

kurzlebiges Kaon

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Beitrag Do 18. Aug 2011, 14:15

Re: Ein paar Fragen :D

vin97 hat geschrieben:Ich würde viel lieber wissen, was das Higgs Teilchen ist!


Du kennst Wikipedia? Dann schlag doch mal dort nach. :)

Wenn du dann noch weiterführende Fragen hast, wird sich sicherlich jemand finden, der bemüht ist, diese zu beantworten (dazu zähle ich mich allerdings nicht).

Photon

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Beitrag Do 18. Aug 2011, 22:05

Re: Ein paar Fragen :D

Schön.
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langlebiges Kaon

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Beitrag Fr 19. Aug 2011, 07:47

Re: Ein paar Fragen :D

blablubbb hat geschrieben:Es ist Grundlagenforschung, wie Dagobert schon sagt, aber aus meiner persoenlichen Sicht, steht der Auwand zum Nutzen in keinem Verhaeltnis, denn praktischen Nutzen wird das ganze wohl nie haben...


Naja, es gibt viel Grundlagenforschung, die keinen praktischen Nutzen hat. Der Aufwand für CERN ist gar nicht so groß. CERN hatte laut Wikipedia im Jahr 2009 ein Budget von 724 Millionen EUR, davon hat Deutschland 144 Millionen finanziert. Das Budget des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) betrug in dem Jahr 10,204 Milliarden Euro (Quelle). Damit schluckte CERN nur 1,4% der öffentlichen Forschungsgelder in Deutschland. Der Gesamthaushalt der Regierung betrug 2009 290 Milliarden Euro Deutschland gibt also eh nicht all zuviel des Haushalts für Forschung aus.

Gruß,
Joachim

Anti-Myon

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Beitrag Fr 19. Aug 2011, 17:24

Re: Ein paar Fragen :D

Naja, ich bin da anderer Meinung... wenn ich mal den Artikel von Dir zitiere dann finde ich da aussagen wie:
Wir müssen gerade in wirtschaftlich schwierigen Zeiten in Bildung und Forschung investieren, um im globalen Wettbewerb für die Zukunft gerüstet zu sein

Investieren ist das Schlagwort... Grundlagenforschung ist befiedigung von Neugier, ansich nicht schlecht, man kann das aber kaum als eine Investition sehen und wenn man dann mal schaut, welche Betraege andere Ministerien in die Hand nehmen und die im Artikel gelistet werden:
Das Landwirtschaftsministerium wiederum investiert verstärkt in die Forschung der energetischen Nutzung von Biomasse. Für das 2008 gegründete Deutsche Biomasse-Forschungszentrum (DBFZ) sind im Haushaltsjahr 2009 eine institutionelle Förderung in Höhe von rund vier Millionen Euro sowie weitere Projektmittel von bis zu sechs Millionen Euro für spezielle Klimaschutzprojekte vorgesehen. Des weiteren sind 17,5 Millionen Euro für Projekte aus dem Bereich Bioenergie geplant.

Für die Förderung von Innovationen in den Bereichen Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz stehen zudem durchgehend je 21,6 Mio. Euro in den Jahren 2009 bis 2012 zur Verfügung. Hinzukommen die Budgets der Bundesforschungsinstitute, deren Gesamtvolumen im Jahr 2009 bei rund 288 Millionen Euro liegt. Hervorzuheben ist in diesem Zusammenhang der Gesamtausbau des Friedrich-Löffler-Institutes auf der Insel Riems, der in den nächsten Jahren mit einem Gesamtvolumen von rund 281 Millionen Euro zu einem „Leuchtturm“ im Bereich Veterinär- und Tierseuchenforschung ausgebaut werden soll. Darüber hinaus investiert das Bundesumweltministerium in den Jahren 2009 bis 2012 insgesamt 441,5 Millionen Euro für Forschungsvorhaben im Bereich der erneuerbaren Energien.

Wenn man diese Zahlen mit den 144 Millionen vergleicht die CERN in einem Jahr bekommt... das ist mehr als das Umweltministerium in die Erforschung erneuerbarerer Energien steckt...

Nun gut, CERN wurde nun mal gebaut und hat einen Haufen gekostet, das muss man jetzt schon Nutzen... wenn ich aber einem Normal-Sterzahler (hab waerend des Wahlkampfes zur letzen Bundestagswahl einige interessante Gespraeche gefuehrt) erklaeren will, was CERN ist und was da am Ende dabei rauskommt... ich hab das schon mal versucht... man wird da manchmal angeschaut, als wuerde man Geld verbrennen...
Viele Gruesse
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Ich

Anti-Proton

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Beitrag Sa 20. Aug 2011, 21:25

Re: Ein paar Fragen :D

man wird da manchmal angeschaut, als wuerde man Geld verbrennen...

Du musst denen einfach sagen, dass du das Hundertfache brauchst, dass das Geld definitiv nur zur Gewinnsicherung von Banken und Bankern eingesetzt werden wird (und nicht in unterirdischen Kanälen bei "Grundlagenforschung" versickert) , und dass es alternativlos ist. Das schlucken sie.

Anti-Myon

Beiträge: 140

Registriert: Sa 14. Aug 2010, 01:38

Beitrag Mo 22. Aug 2011, 14:32

Re: Ein paar Fragen :D

Bankenrettung? Nja, jetzt steht erstmal Staaten-Rettung auf denm Plan: Griechenland, Portugal, Spanien, Italien, Irland...
Alternativlos...
Hast Du "Inside Job" gesehen?
http://www.imdb.com/title/tt1645089/
Viele Gruesse
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