Überlegungen zum Universum

[Differentialgeometer]

Stimmt alles was Du schreibst auch ueber die vier forces. (bes. strong force , weak force, gravitational force, nicht zu vergessen die 'flavors' =Eigenschaften von Quarks etc ). Du hast die Gabe verstaendlich zu erklaeren.

Stephen Weinberg war die treibende Kraft hinter dem (Super conducting super collider) der den Schleier ueber ein paar der noch vielen offenen Fragen ein klein Winziges lueftern sollte. ( siehe dazu 'Dreams of a Final Theory: The Scientist's Search for the Ultimate Laws of Nature' by Stephen Weinberg) Doch leider explodierten die Kosten fuer das Projekt und wurde deshalb zum Kummer Vieler gestoppt. Stephen Weinberg versuchte alle forces in der 'Grand Unifying Theory' zusammen zu fassen, doch es gelang ihm nicht. (Onkel Albert uebrigens auch nicht).

Fand folgende Ueberlegung interessant: wir werden nie nie niemals alle Geheimnisse der Natuer lueften koennen weil wir allein technisch nicht in der Lage dazu sind. Quarks wurden erwaehnt. Die eine von den vier Naturkraften die Quarks zusammenhaelt ist die sog. 'strong force' diese wiederum besteht aus *Klebstoffons* , also particles die 'gluons' genannt wurden. Jeh groesser die Entfernung zwischen *Klebstoffons* desto staerker die Kraft die sie zusammenhaelt. Quarks koennen wir Menschen, dank der 'strong force' also nicht trennen; Weinberg meinte dazu, dass es fuer diesen Zweck eines particle accelerator's beduerfe der bis in die Mitte unserer Galaxe reichen muesse. Vielleicht spasste er auch nur ein bisschen?



Du bist bewundernswert gut informiert. Und zeitgefragt.
Ja , David Arnett's Buch ist sehr interessant und lehrreich, doch es braucht etliche Zeit sich da durch zu kauen weil es etlicher Konzentration bedarf.

Stephen Weinberg hat wunderbare Buecher geschrieben , manche sind leicht verstaendlich wie 'The First Three Minutes: A Modern View Of The Origin Of The Universe' und 'The Discovery of Subatomic Particles' oder schwer wie 'The Quantum Theory of Fields' und besonders schwer wie 'Gravitation And Cosmology: Principles And Applications Of The General Theory Of Relativity'.

Zum ersten Fettgedruckten: Das versuchen die klügsten Menschen auf dem Planeten seit 80 Jahren oder so. Und Einstein wollte ja schon bei der Quantenmechanik nicht mit; das höchste der Gefühle, wo er bereit war darauf einzugehen, war die Kaluza-Klein-Theorie; das war eine Vereinigung von Gravitation und Elektromagnetismus. Aber schon dort deutete sich das Problem weiterer 'Vereinigungstheorien' an --> die Theorie braucht fünf statt vier Dimensionen. Stringtheorien sehen momentan so aus, dass man sie gleichzeitig in 10 und 11 Dimensionen formulieren muss. Es kann sein, dass wir uns an der Nuss die Zähne ausbeissen.

Das mit der obigen Ausführung zur starken Kernkraft bzw. dem Confinement stimmt so nicht ganz. Klassisch kann man eine Kraft als Gradient (mehrdimensionale Ableitung) eines Potentials schreiben. Nun ist die Kraft zwischen den Quarks nährungsweise konstant. Heisst, das Potential zu einer konstanten Funktion (jetzt mal eindimensional for the sake of argument) wäre linear im Abstand zwischen den Teilchen. Heisst weiter: wenn ich die Teilchen trenne, dann erhöht sich das Potential so lange, bis sich Quark/Antiquark-Paare bilden können, und nach ihrer Farbladung dann mit den ursprünglichen Teilchen wieder ein Mesonenpaar bilden. Das ist natürlich ein etwas handwaving, aber ich denke die Intention wird klar.

Was Schätzungen bezüglich der Sichtbarkeit von Strings angeht, habe ich mal eine Schätzung gelesen, dass man Teilchen nach optimistischen Schätzungen um die Milchstrasse schleudern müsste. Die Hoffnung ist, stringtheoretische Effekte bspw. in kernphysikalischen Prozessen zu messen....

[houndstooth]

Zum ersten Fettgedruckten: Das versuchen die klügsten Menschen auf dem Planeten seit 80 Jahren oder so. Und Einstein wollte ja schon bei der Quantenmechanik nicht mit; das höchste der Gefühle, wo er bereit war darauf einzugehen, war die Kaluza-Klein-Theorie; das war eine Vereinigung von Gravitation und Elektromagnetismus. Aber schon dort deutete sich das Problem weiterer 'Vereinigungstheorien' an --> die Theorie braucht fünf statt vier Dimensionen. Stringtheorien sehen momentan so aus, dass man sie gleichzeitig in 10 und 11 Dimensionen formulieren muss. Es kann sein, dass wir uns an der Nuss die Zähne ausbeissen.

Das mit der obigen Ausführung zur starken Kernkraft bzw. dem Confinement stimmt so nicht ganz. Klassisch kann man eine Kraft als Gradient (mehrdimensionale Ableitung) eines Potentials schreiben. Nun ist die Kraft zwischen den Quarks nährungsweise konstant. Heisst, das Potential zu einer konstanten Funktion (jetzt mal eindimensional for the sake of argument) wäre linear im Abstand zwischen den Teilchen. Heisst weiter: wenn ich die Teilchen trenne, dann erhöht sich das Potential so lange, bis sich Quark/Antiquark-Paare bilden können, und nach ihrer Farbladung dann mit den ursprünglichen Teilchen wieder ein Mesonenpaar bilden. Das ist natürlich ein etwas handwaving, aber ich denke die Intention wird klar.

Was Schätzungen bezüglich der Sichtbarkeit von Strings angeht, habe ich mal eine Schätzung gelesen, dass man Teilchen nach optimistischen Schätzungen um die Milchstrasse schleudern müsste. Die Hoffnung ist, stringtheoretische Effekte bspw. in kernphysikalischen Prozessen zu messen....

Sehr schoen weil klar beantwortet 'Differentialgeometer'. Danke Dir.

" Nun ist die Kraft zwischen den Quarks nährungsweise konstant.". Ich erwaehnte eigentlich 'gluons' als Medium fuer die 'strong force' :" Jeh groesser die Entfernung zwischen gluons desto staerker die Kraft die sie zusammenhaelt."
Die 'Kraft'-Eigenschaften von Quarks und gluons sind nicht synonym, oder doch?

---

These differences can be explained by the property of asymptotic freedom, for which David Gross, David Politzer and MIT's Frank Wilczek, the Herman Feshbach (1942) Professor of Physics, shared the 2004 Nobel Prize. This property describes how the force generated by the exchange of gluons becomes weaker as the quarks come closer together and grows larger as the quarks are separated. As a consequence, none of the analytical techniques used to successfully solve atomic and nuclear physics problems can be used to analyze quarks and gluons. [Links nur für registrierte Nutzer]
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[Differentialgeometer]

Sehr schoen weil klar beantwortet 'Differentialgeometer'. Danke Dir.

" Nun ist die Kraft zwischen den Quarks nährungsweise konstant.". Ich erwaehnte eigentlich 'gluons' als Medium fuer die 'strong force' :" Jeh groesser die Entfernung zwischen gluons desto staerker die Kraft die sie zusammenhaelt."
Die 'Kraft'-Eigenschaften von Quarks und gluons sind nicht synonym, oder doch?

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These differences can be explained by the property of asymptotic freedom, for which David Gross, David Politzer and MIT's Frank Wilczek, the Herman Feshbach (1942) Professor of Physics, shared the 2004 Nobel Prize. This property describes how the force generated by the exchange of gluons becomes weaker as the quarks come closer together and grows larger as the quarks are separated. As a consequence, none of the analytical techniques used to successfully solve atomic and nuclear physics problems can be used to analyze quarks and gluons. [Links nur für registrierte Nutzer]
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Meine Erklärung bezog sich erstmal auf die qualitative Beschreibung, wieso Quarks und Gluonen gegenwärtig quasi nie als freie Teilchen beobachtet werden können. Wofür die drei den Nobelpreis bekommen haben, war die Entdeckung des 'Asymptotic Freedom'([Links nur für registrierte Nutzer]) - hierbei geht es darum, dass die Kopplungsstärke mit steigenden Energien abnimmt, d.h. je höher die Energie, um so freier können sich die Teilchen bewegen. Das heisst, es geht nicht um die Kraft per se, sondern eine Stufe tiefer um die Kopplungsstärke, die diese Kraft hervorruft.

[houndstooth]

Meine Erklärung bezog sich erstmal auf die qualitative Beschreibung, wieso Quarks und Gluonen gegenwärtig quasi nie als freie Teilchen beobachtet werden können.

Stimmt, Gluons sind sowieso theoretische, massenlose 'Teilchen' die noch nie 'sichtbar' gemacht wurden ,wohl auch nie 'sichtbar' werden. Der Begriff 'masseloses Teilchen' ist der nicht paradox?

Wofür die drei den Nobelpreis bekommen haben, war die Entdeckung des 'Asymptotic Freedom'([Links nur für registrierte Nutzer]) - hierbei geht es darum, dass die Kopplungsstärke mit steigenden Energien abnimmt, d.h. je höher die Energie, um so freier können sich die Teilchen bewegen. Das heisst, es geht nicht um die Kraft per se, sondern eine Stufe tiefer um die Kopplungsstärke, die diese Kraft hervorruft.

Eine gute Antwort die mich zum Denken veranlasste. Danke Dir.

Ich glaube ,ich meinte [Links nur für registrierte Nutzer] :"Das Gegenteil der asymptotischen Freiheit, d. h. die Zunahme der Kopplungsstärke, tritt bei niedrigen Energien bzw. großen Abständen auf und führt zum Confinement der Quarks in Mesonen und Nukleonen. Anschaulich entspricht dies der Wirkung eines Gummibandes bzw. einer Zugfeder."
(P.S. , wusstest Du dass der Begriff 'lepton' einer irischen Maerchengestalt entnommen ist : dem 'Leprichaum', einem kleinem, gruenem, schelmischem Elfenmaennchen)

Apropos Nukleonen, von ihnen ist ja der Begriff Nukleotid abgeleitet.

Waerest Du fuer ein kleines Gedankenspiel bereit?
(Es stammt nicht von meinem Acker sondern von Christian du Duve, geschildert im Buch 'A Guided Tour of the Living Cell', Kapitel 'mathematical interlude' full disclosure when done.)

[Differentialgeometer]

Stimmt, Gluons sind sowieso theoretische, massenlose 'Teilchen' die noch nie 'sichtbar' gemacht wurden ,wohl auch nie 'sichtbar' werden. Der Begriff 'masseloses Teilchen' ist der nicht paradox?


Eine gute Antwort die mich zum Denken veranlasste. Danke Dir.

Ich glaube ,ich meinte [Links nur für registrierte Nutzer] :"Das Gegenteil der asymptotischen Freiheit, d. h. die Zunahme der Kopplungsstärke, tritt bei niedrigen Energien bzw. großen Abständen auf und führt zum Confinement der Quarks in Mesonen und Nukleonen. Anschaulich entspricht dies der Wirkung eines Gummibandes bzw. einer Zugfeder."
(P.S. , wusstest Du dass der Begriff 'lepton' einer irischen Maerchengestalt entnommen ist : dem 'Leprichaum', einem kleinem, gruenem, schelmischem Elfenmaennchen)

Apropos Nukleonen, von ihnen ist ja der Begriff Nukleotid abgeleitet.

Waerest Du fuer ein kleines Gedankenspiel bereit?
(Es stammt nicht von meinem Acker sondern von Christian du Duve, geschildert im Buch 'A Guided Tour of the Living Cell', Kapitel 'mathematical interlude' full disclosure when done.)

So bin ich mit der Formulierung d'accord.

Aber natürlich; nur her damit.

[houndstooth]

[FONT=arial]

So bin ich mit der Formulierung d'accord.

Oh , absolut. Mehr noch, Du hast die besondere Eigenschaft (peculiar property) sofort auf den Kopf getroffen: ".....have a peculiar property known as asymptotic freedom that the forces in these theories decrease at high energies".

( Ich hatte 'Dreams Of A Final Theory' vor ~20 Jahren gelesen und konnte mich in Bezug Gluonkraft nur noch an den Gummibandvergleich erinnern.)

Hier noch ein paar Worte zu diesem Thema von Stephen Weinberg...

183 the forces in these theories decrease at high energies: This calculation used mathematical methods introduced in 1954 in the context of quantum electrodynamics by Murray Gell-Mann and Francis Low. But the force in quantum electrodynamics and in most other theories increases with increasing energy. ( 183 ; Seite 300;Dreams Of A Final Theory )

183 Die Kräfte in diesen Theorien nehmen bei hohen Energien ab: Diese Berechnung verwendete mathematische Methoden, die 1954 im Zusammenhang der Quantenelektrodynamik von Murray Gell-Mann und Francis Low eingeführt wurden.
Jedoch die Kraft in der Quantenelektrodynamik (QED) und in den meisten anderen Theorien nimmt mit zunehmender Energie zu.

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