Kann man davon ausgehen das es unendlich viele chemische Elemente gibt, in unserer Dimensionsebene aber nur einige, wenige vorkommen?

5 Antworten

Was führt dich zu der Annahme?

Selbst wenn es weitere Elemente gäbe - wozu es keinen Anlass gibt - und nicht nur Bereiche wo unter irdischen Bedingungen zerfallende (aber bekannte) Isotope "länger halten" hätte dein Ansatz (unendliche Ordnungszahl) ja die Folge, dass es zumindest ein einziges Atom eine höhere Ordnungszahl hätte als es überhaupt entsprechende Masseteilchen im Universum gibt...

... merkste selber, oder? ;o)

sonderdings  25.06.2023, 09:18

Das ist jetzt interessant. Was heißt es denn, wenn es ein Element "gibt"? Wenn ich im Versuch Japanium herstelle und sehe, dass es ein paar Augenblicke existiert hat, kann ich dann auch hinterher sagen "das Element gibt es"? Denn dann wäre es ja eigentlich unerheblich, wie lange es hält und ob ich überhaupt in der Lage bin, es zusammenzubasteln.

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myotis  25.06.2023, 10:00
@sonderdings

Ein kurzlebiges Element ist zumindest ja noch ein mögliches Element...

Ein unendlich schweres Element wäre aber eben ein unmögliches...

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sonderdings  25.06.2023, 10:10
@myotis

Unendlich schwer – klar, das ist nicht möglich. Aber es gäbe ja bereits unendlich viele endlich schwere Möglichkeiten.

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myotis  25.06.2023, 10:24
@sonderdings

Bei einem endlichen Atomgewicht (was ja der Zahl der Protonen + Neutronen entspricht) und damit auch einer endlichen Ordnungszahl (Zahl der Protonen) gäbe es bei 2 "massenwirksamen" Teilchenarten letztlich auch nur ne endliche Anzahl von Kombinationen, sprich Elementen und Isotopen...

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sonderdings  25.06.2023, 10:42
@myotis

Ja, aber darauf wollte ich ja raus:

  1. Ich stelle fest "Ui, ich kann aus 113 Protonen und 165 Neutronen etwas zusammenbasteln!" und nenne das Element "Nihonium".
  2. Daraus, dass das Element möglich ist (es hat im Versuch existiert, auch wenn es danach gleich wieder zerfallen ist), folgt, dass das Element existiert.
  3. "Es gibt Nihonium."
  4. Dass es das Nihonium gibt, hängt nicht davon ab, dass ich es gezeigt/entdeckt habe. Ich musste das Nihonium nicht herstellen, damit 3. gilt (sondern nur um es zu beweisen).
  5. "Es gibt Nihonium" würde also auch gelten, wenn ich es nicht gezeigt hätte, ich wüsste es nur nicht.
  6. Ich muss nicht mal in der Lage sein, es herzustellen, damit es es gibt.

Und daraus hätte ich jetzt geschlossen: Solange man nicht irgendeine natürliche Grenze für das Atomgewicht kennt, die nicht überschritten werden kann[1], kann man doch eigentlich davon ausgehen (Fragestellung!), dass es unendlich viele Elemente gibt. Ganz egal, ob man sie herstellen kann oder ob man dafür zu wenig Teilchen im Universum hat oder ob man einfach generell keine Teilchen basteln kann.

[1] ...und ich weiß nicht, ob es eine solche gibt, ganz einfach weil ich mich noch nie damit befasst habe...

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myotis  25.06.2023, 11:08
@sonderdings

Nochmal: bis zum Wert x könnte man (IMHO) zumindest theoretisch einfach mal davon ausgehen, dass alle denkbaren(!) Kombis auch möglich wären... zählbar wären...

Gerne mit Zuschlag = selbst ne Atommasse von (bis zu) 1.000 oder 10.000 (also vöööllig jenseits heute bekannter Elemente) läßt aber nur ne endliche Anzahl von Kombis zu...

Einfach angefangen:

  • u=1 ist entweder 1 Proton (p) oder 1 Neutron (n)
  • u=2 ist (zumindest theoretisch) pp, np oder nn
  • Usw.
  • Es gibt immer nur eine endliche Anzahl von Lösungen...

Unendlich is einfach nich... ;o)

Selbst - gaaaanz krude weitergedacht - wenn alle Masse (alle n+p) des Universums in einem einzigen Atom zusammenkäme, dann gäbe es exakt EIN Element und nicht unendlich viele...

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sonderdings  25.06.2023, 11:21
@myotis

Was bedeutet denn für dich "Es gibt Element xy"? Bedeutet es für dich, dass man es herstellen könnte (wenn man könnte)? Oder setzt du voraus, dass es tatsächlich JETZT GERADE Atome dieses Elements geben muss?

Für mich zum Beispiel gibt es das Element Nihonium, auch wenn ich nicht davon ausgehe, dass es gerade in diesem Moment Nihonium-Atome gibt. Und wenn du wie in deinem Beispiel alle Masse des Universums in einem einzigen Atom zusammensetzt, würde ich mich nicht danebenstellen und sagen "Wasserstoff gibt es nicht", auch wenn ich sehe, dass alle verfügbare Masse gerade in deinem großen Mausohr-Atom steckt. =)

Unendlich is einfach nich... ;o)

Mir geht's ja auch nicht um ein unendlich schweres Element, sondern um unendlich viele Elemente. Was hindert mich daran, wenn es ein Element X mit dem Gewicht x gibt, ein Element X' mit dem Gewicht x+1 herzustellen?

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myotis  25.06.2023, 13:56
@sonderdings

Elemente sind Kombis aus x Protonen und y Neutronen...

...wenn x+y = u endlich ist, ist auch die Anzahl der Kombis endlich, egal ob du nur echt vorhandene oder auch theoretisch denkbar nimmst...

Spiel das durch bis u=3 oder 33 du wirst nie unendliche anzahlen von Kombis haben!

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sonderdings  25.06.2023, 14:28
@myotis

Bitte lass dich mal auf meine Frage ein:

Was bedeutet für dich "Es gibt Element xy"? Bedeutet es für dich, dass man es herstellen könnte (wenn man könnte)? Oder setzt du voraus, dass es tatsächlich JETZT GERADE Atome dieses Elements geben muss?

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myotis  25.06.2023, 15:21
@sonderdings

In Bezug auf die Frage nach ich da keinen Unterschied!!

Für die Frage ob es unendlich viele gibt setze ich das real existierende Atom nicht voraus... Und trotzdem ist die Anzahl der Lösungen endlich...

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myotis  25.06.2023, 15:23
@myotis

Es gibt z. B. keinen Wasserstoff-25, also ein Proton und 24 Neutronen - aber auch all solche nur ausgedachten Varianten mitgezählt, ist die Anzahl NICHT unendlich...

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sonderdings  25.06.2023, 18:44
@myotis

Warum nicht unendlich?

Wenn ich jetzt hergehe und mir ein Proton nehme, hab ich Wasserstoff. Nun klebe ich ein weiteres Proton dran und habe Helium.

Was hindert mich dran, damit unendlich lang weiterzumachen, außer der Tatsache, dass irgendwann alle Protonen aufgebraucht sind?

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myotis  25.06.2023, 20:52
@sonderdings

EBEN!

Aufgebraucht heißt, es gibt ein Ende = also eben NICHT unendlich gibt...

Davon red ich doch die ganze Zeit...

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sonderdings  25.06.2023, 21:04
@myotis

Genau, aber ich frage dich eben: Wenn du allen Wasserstoff im Universum zu Helium fusionierst (und falls einer übrig bleibt, noch irgendwo mit zu einem Lithium verbaust), gibt es keine Wasserstoff-Atome mehr im Universum.

Aber würdest du dann sagen "Das Element Wasserstoff gibt es nicht"?

Ich würde das nämlich nicht sagen. Ich hätte wie oben geschrieben die Aussage "Es gibt Nihonium" weder davon abhängig gemacht, ob es jetzt gerade Nihonium-Atome gibt, und auch nicht davon, ob genug Material existiert, um es zusammenzubauen.

Verstehst du, es geht mir in erster Linie um die semantische Bedeutung von "Es gibt".

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myotis  26.06.2023, 08:51
@sonderdings

Ich gebe es auf...

Die Masse - EGAL ob/wie "verbaut" - ist begrenzt, es KANN daher nicht unendlich viele verschiedene Kombis geben, weil man sonst eben auch unendlich viele Bauteile brauchte... die wir aber nicht haben...

Selbst wenn du alle bereits mal "gebauten" Modell wieder zerrupfst und trotzdem weiter mitzählst...

Irgendwann bist du bei einem Modell wofür du mehr teile bräuchtest als du hast...

Nimm folgende Analogie: du hast eine riesige (aber eben endliche) Kiste mit Legosteinen (im Modell sagen wir weiße und rote...)...

...es gibt sehr viele verschiedene Möglichkeiten da was zusammenzubauen...

seeeehr viele ...

Aber du wirst merken, irgendwann hast du alle möglichen Kombis durch...

NICHT unendlich viele...

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sonderdings  26.06.2023, 18:43
@myotis

Die Lego-Kiste ist ein schönes Beispiel. Ich habe da 10 Steine drin und probiere alle Kombinationen durch.

Dann male ich mir eine Kombination aus 11 Steinen auf ein Blatt Papier. Und was passiert? Die Kombination gibt es. Man kann sie nicht bauen, mangels Baustoffen, aber die Kombination als Konzept existiert.

Und genauso ist es doch mit den Elementen – Ich hatte vorhin ein Beispiel geschrieben, das du leider komplett ignoriert hast: Wenn du allen Wasserstoff im Universum zu Helium fusionierst, gibt es keine Wasserstoff-Atome mehr im Universum. Aber ich würde nicht sagen "Das Element Wasserstoff gibt es nicht". Genauso mit dem Nihonium, ich setze nicht voraus, dass es Nihonium-Atome gibt, um sagen zu können, dass es das Element gibt ("Es gibt das Element" als Aussage "Wenn man diese Anzahl Protonen zusammenklebt, bleiben sie zumindest kurz zusammen", die an sich nicht die Voraussetzung hat, dass überhaupt genügend Protonen zur Verfügung stehen).

Sprich, solange es keine harte Grenze gibt á la "Über einer Ordnungszahl von X ist ein Element nicht möglich, weil...", die nicht einfach nur die rein praktische Grenze "Es ist nicht genug Baumaterial vorhanden" ist, würde ich das ganze als abzählbar unendliche Menge betrachten.

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myotis  27.06.2023, 09:23
@sonderdings

Letztlich ist der Punkt, dass du von unendlich viel Legosteinen = Masse im Universum ausgehst - ich aber nicht... ;o)

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sonderdings  28.06.2023, 19:12
@myotis
Letztlich ist der Punkt, dass du von unendlich viel Legosteinen = Masse im Universum ausgehst - ich aber nicht... ;o)

Nein, absolut nicht. Irgendwie habe ich grade das Gefühl, dass du meinen letzten Kommentar nur sehr flüchtig überflogen hast... Ich setze für die Existenz eines Elements nicht voraus, dass es Atome des Elements gibt. Du aber anscheinend schon? (Das ist eine Frage)

Was meinst du denn, warum ich dauernd auf dem Nihonium-Beispiel herumreite? :-D Davon gibt es die meiste Zeit keine Atome, aber es gibt das Element im Sinne von "Es würde kurz halten, wenn man es zusammenklebte", und letzteres setzt nicht voraus, dass es genug Baumaterial gibt. Genauso wie mein Legostein-Beispiel.

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myotis  28.06.2023, 21:57
@sonderdings

Wie oft denn noch?

Mit einer begrenzten Zahl Bausteine kannst - egal wie oft du alles wieder auseinander rupfst und wiederverwendest - nur eine begrenzte Zahl Kombis bauen...

Beispiel: du hast 2 rote (r) und 2 weiße (w) damit baust du r, w, rr, rw und ww...

...das war's, mehr Kombis gibt's nicht!

Mit 1000 roten und 1000 weißen machst du weniger (weil alle Kombis mit mehr als 1000r oder 1000w entfallen) als 3 hoch 2000 Kombis (3 weil an jeder Position r, w oder nix stehen kann...)

= Das mag ne große Zahl sein, mit bis zu 955 Stellen sogar eine sehr große, aber sie ist NICHT unendlich!

Egal wie weit du das Rechenspiel treibst: das Ergebnis ist NICHT unendlich, mathematisch UNMÖGLICH...

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sonderdings  29.06.2023, 19:14
@myotis
Wie oft denn noch?

Du könntest zur Abwechslung mal auf das eingehen, das ich geschrieben habe, anstatt jedes Mal nur das selbe Argument zu schreiben, das ich überhaupt nicht bestreite. :-/ Ich habe ja sogar extra "Das ist eine Frage" dazugeschrieben, damit du es nicht einfach wieder ignorierst...

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myotis  30.06.2023, 03:54
@sonderdings

Ok lass es mich anders formulieren: wie kommst du denn auf unendlich viele Lösungen mit begrenzten Bausteinen?

Wenn du Recht hast, musst du auch mit sagen wir 10 oder 20 Bausteinen schon unendlich viele Kombis bauen können = kannst du mal die Liste anfangen?...

(Die allermeisten der - endlichen! - Lösungsmöglichkeiten sind doch so Nihoniums wie du sie haben willst, 2 Protonen und 956 Neutronen halten nie zusammen - aber selbst wenn all diese reinen Phantasiemodelle mitzählt werden es NIE unendlich viele...)

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sonderdings  30.06.2023, 17:57
@myotis
Ok lass es mich anders formulieren: wie kommst du denn auf unendlich viele Lösungen mit begrenzten Bausteinen?

Schau dir nochmal die Frage an:

Kann man davon ausgehen das es unendlich viele chemische Elemente gibt [...]? [Sind] [c]hemische Elemente mit jeglicher Ordnungszahl möglich ?

Da steht nirgendwo, dass es Atome von den Elementen geben muss. Da steht, ob man davon ausgehen kann, dass es unendlich viele Elemente gibt.

(Hier bitte nochmal meinen Kommentar von oben mit "Ja, aber darauf wollte ich ja raus:" lesen)

Ich habe die Frage abgeleitet, was es heißt, dass es "ein Element gibt" und postuliert, dass ich, wenn ich feststelle, dass man Nihonium herstellen kann und es tatsächlich kurz hält, hinterher sagen kann "Es gibt das Element Nihonium", auch wenn es gerade niemand hergestellt hat und es folglich gerade keine Nihonium-Atome gibt.

(Randnotiz: Es gibt das Element Nihonium. z.B. 113 Protonen und 165 Neutronen.)

Daraus folgt: "Es gibt das Element X" bedeutet: "Wenn ich <Bausteine für X> zusammensetze, hält es zumindest kurz".

Und genauso wie die Aussage "Wenn ich mich auf einen Stuhl stelle, ist mein Kopf weiter oben" nicht dadurch falsch wird, dass ich in einem Raum ohne Stuhl bin und es nicht probieren kann, wird die Aussage "Wenn ich <Bausteine für X> zusammensetze, hält es zumindest kurz" nicht dadurch falsch, dass ich nicht genug Bausteine habe. Die Begrenztheit der Bausteine ist da komplett egal.

(Und natürlich hier nochmal der freundliche Hinweis auf meine Frage in dem Kommentar mit "Nein, absolut nicht. Irgendwie...")

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myotis  30.06.2023, 21:25
@sonderdings

Du liest nicht was ich schreibe, oder?

Nein es ist wurschd ob es ein denkbares Element überhaupt gibt (sagen wir 1 Proton mit 2345 Neutronen)

Und DOCH natürlich ist es wichtig wieviele Bausteine es gibt!

Denn - ein LETZTES Mal - mit endlich vielen Bausteinen kannste nicht unendlich viele Kombis bauen, einmal ist ALLES durchprobiert und dann bist Du NICHT bei "unendlich"...

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sonderdings  01.07.2023, 09:58
@myotis
Du liest nicht was ich schreibe, oder?

Doch. Für mich ist es aber immer wieder die selbe Argumentkette "Nicht genug Bausteine" → "Ich kann es nicht bauen" → "Es gibt nicht unendlich viele Elemente".

Bitte korrigiere mich, wenn ich dich da missverstehen sollte!

Und ich sage nichts gegen den ersten Pfeil. Ich sage etwas gegen den zweiten Pfeil.

Lass es mich nochmal anders formulieren:

Wenn ich ein Element X baue und es hält kurz, dann kann ich sagen "Ich habe gezeigt, dass es Element X gibt". Das sind zwei Aussagen: Aussage A ist "Es gibt Element X.", Aussage B ist "Ich habe mit meinem Versuch Aussage A belegt.".

Aussage B spricht von meinem Handeln. Wenn ich es gar nicht getan hätte, wäre die Aussage falsch. Aussage A dagegen wurde nicht erst dadurch wahr, dass ich mein Experiment gemacht habe – Aussage A wurde nur dadurch belegt (und war die Voraussetzung dafür, dass ich es überhaupt belegen konnte).

Daraus folgt nun aber auch: Die Aussage A "Es gibt Element X" war schon vor meinem Experiment wahr – ich wusste es nur nicht sicher. Damit sie wahr ist, musste ich X gar nicht bauen, und ich musste auch nicht dazu in der Lage sein. Ich musste auch nicht genug Bausteine haben.

Denn - ein LETZTES Mal - mit endlich vielen Bausteinen kannste nicht unendlich viele Kombis bauen, einmal ist ALLES durchprobiert und dann bist Du NICHT bei "unendlich"...

Wenn ich keinen logischen Fehler gemacht habe, habe ich oben gezeigt, dass es nicht nötig ist, eine Kombi zu bauen. Es ist egal, wie viele Bausteine es gibt.

Nochmal zur Frage, da steht nicht drin "Kann ich unendlich viele Elemente bauen?", da steht:

Kann man davon ausgehen das es unendlich viele chemische Elemente gibt [...]? [Sind] [c]hemische Elemente mit jeglicher Ordnungszahl möglich ?

Und meine Herleitung ist:

Solange man kein Naturgesetz findet á la "Über einer Ordnungszahl von X hält es gar nicht mehr zusammen", sind chemische Elemente mit jeglicher Ordnungszahl möglich. Man stößt zwar, wenn man die Elemente alle herzeigen will, irgendwann an die rein praktische Grenze der Anzahl der Teilchen im Universum, aber das tut der Sache keinen Abbruch.

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myotis  01.07.2023, 10:52
@sonderdings

Und genau diesen letzten Satz glaubst du, ich aber nicht...

...wenn du nicht genug Steine hast kannst du eben nicht alles (nicht mal rein theoretisch!!) "bauen"...

So Ende jetzt, wir kommen nicht weiter, weil wir offensichtlich nicht von den selben Prämissen ausgehen - in der Praxis werden wir beides nicht sehen ...

Ich wünsche dir ein schönes Wochenende ;o)

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sonderdings  01.07.2023, 13:26
@myotis
So Ende jetzt, wir kommen nicht weiter, weil wir offensichtlich nicht von den selben Prämissen ausgehen - in der Praxis werden wir beides nicht sehen ...

Ich denke mal, darauf können wir uns guten Gewissens einigen!

Dir auch ein schönes Wochenende. :-)

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Sehe keinen anlass dazu.

Rein theoretisch kann man elemente mit zig protonen und neutronen zusammenfügen. Nur Zerfallen diese dann sofort wieder. Je mehr es werden desto instabiler wird es.

Es ist durchaus vorstellbar das es in einem Universum in denen Die Grundkräfte andere werte hätten, sehr schwere elemente Stabil existieren könnten. Aber das ist ja bei uns nicht der fall. Und ob es andere universen gibt mit anderen Grundkräften. Wissen wir schlichtweg nicht.

Abgesehen davon gibt es doch relativ viele chemische elemente. Oo

Kleosa 
Fragesteller
 12.06.2023, 15:46

hängt die Instabilität nicht auch mit den Umgebungsbedingungen zusammen ?

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Kelec  12.06.2023, 16:27
@Kleosa

Nein die Umgebung hat darauf eigentlich keinen wirklichen Einfluss. Die Kernkräfte sind derart stark, dass alle anderen Kräfte im Vergleich dazu winzig sind und damit keinen Einfluss drauf haben.

Somit ist die Stabilität eines Atomkerns rein durch ihn selbst bestimmt.

Es gibt allerdings die sogenannten Magischen Zahlen und darauf aufbauend die Insel der Stabilität. Sofern das weiterhin gilt wird es auch schwerere künstliche Elemente mit großen Halbwertszeiten bzw auch welche die Stabil sind geben welche wir noch nicht kennen.

Irgendwann wirds aber wohl vorbei sein.

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Es gibt Vermutungen, dass es eine sogenannte "Island of Stability" geben könnte. Danach würden Isotope von superschweren Elementen mit sehr viel längeren Halbwertszeiten existieren. Das betrifft aber Elemente von Ordnungszahlen um 112 herum, also schon bekannte und keine neuen.

Soweit es Messergebnisse und theoretische Berechnungen sagen, müssen wir davon ausgehen, dass über Blei keine weiteren stabilen Elemente mehr existieren. Weder auf der Erde noch sonst wo im All.

Nein, davon kann man nicht ausgehen. Die Naturkonstanten haben die Werte, die sie haben.

Woher ich das weiß:Berufserfahrung
Kleosa 
Fragesteller
 12.06.2023, 15:59

Die Naturkonstanten beziehen sich nur auf unsere Dimensionsebene bzw. Dimensionsraum (Wirkraum), außerhalb unseres Sonnensystems wirken andere Kräfte und Wechselkräfte, d.h. andere "Naturkonstanten", andere Gravitationskräfte, Massenkräfte usw.

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Kelec  12.06.2023, 16:23
@Kleosa

Naturkonstanten sind universell gültig nicht nur in unserem Sonnensystem, sonst sinds eben keine Konstanten.

Die Gravitation selbst ist ja auch keine Naturkonstante, lediglich die Gravitationskonstante ist eine.

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ADFischer  12.06.2023, 16:36
@Kleosa

Das schwerste Element, das Astronomen im Universum haben nachweisen können, ist Uran. Also wie auf der Erde auch, wenn man von den Spuren Plutonium absieht.

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Man weiß, dass alle anderen theoretisch möglichen Kombinationen aus Protonen, Neutronen und Elektronen instabil sind. Wobei ich nicht weiß, ob man auch ausschließen kann, dass die Anzahl an solchen Bauteilen auch einfach enorm groß ist, sodass man gewisse Kombinationsmöglichkeiten bisher vielleicht nicht in Betracht gezogen hat.

Was aber möglich ist, ist dass wir noch nicht alle Materie kennen, die es im Universum gibt. Auch abgesehen von der dunklen Materie könnte es etwas geben, was wir nur noch nicht entdeckt haben. Vielleicht kann man etwas ähnliches wie Atome aus noch unbekannten Elementarteilchen zusammenbauen.