Masse Form von Energie oder nicht?

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5 Antworten

Das Wort Masse (eines Objekts) wird heute - leider immer noch - in unterschiedlicher Bedeutung gebraucht:

  • Die einen verstehen darunter, das, was man als Ruhemasse des Objekts bezeichnet,
  • die anderen aber meinen damit die aus Sicht eines Beobachters dem Objekt innewohnende (Gesamt-) Energie. Sie ist abhängig davon, wie schnell sich das Objekt relativ zum Beobachter bewegt, kann also größer sein als die Ruhemasse.

Der moderne Sprachgebrauch ist der zweite. der also, für den auch Einstein plädiert hat. Bitte lies dazu den Abschnitt Wechsel im Wortgebrauch auf Seite https://de.wikipedia.org/wiki/Masse_%28Physik%29#Wechsel_im_Wortgebrauch .

Um zu vermeiden, dass man missverstanden wird, sollte man das Wort Masse am besten gar nicht mehr benutzen: 

Nur wer von Ruhemasse bzw. Gesamtenergie spricht, kann nicht missverstanden werden.

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Kommentar von Hedon222
12.08.2016, 19:33

Glaube deine Antwort ist die beste, da sie bei mir die Verwirrung im Kopf um den Begriff Masse beseitigt hat. ;) Dennoch haben alle Antworten von euch sehr zu meinem Verständnis beigetragen :) Danke! :D

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Kommentar von Reggid
12.08.2016, 19:38

Der moderne Sprachgebrauch ist der zweite.

nein. absolut nicht.

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Sehe den Kanal, Vortragenden und das Video zum ersten mal. Daher kann ich erstmal nur vermuten, habe aber einen heißen Verdacht. Was mich interessieren würde ist der Vortragende sowie die Frage, ob er sich mit der neuen irreduziblen nichtlinearen Dynamik beschäftigt.

Hier könnte es sich im Hintergrund um den "Kampf" zweier Weltbilder handeln. Das wäre zum einen das mechanistische der klassischen reduziblen Physik sowie das neue emergente Weltbild der nichtlinearen Dynamik.

Die klassische Physik spielt sich in der Nähe des thermodynamischen Gleichgewichtes ab. Hier kann man Determinismus und Reduktionismus erfolgreich anwenden. Auf dieser Basis hat auch Einstein seinen Text geschrieben (den ich übrigens im Original und nicht in der englischen Übersetzung gelesen habe) und darin festgestellt, dass Masse eine Erscheinungsform von Energie sei und sie sich ineinander umwandeln können. Auf dieser Basis konnte aber nie die Umwandlung von Energie in Materie beim Urknall befriedigend erklärt werden. Und noch ein Seitenhieb: Stephen Hawkings gehörte zu den letzten Reduktionisten, weicht davon aber auch mehr und mehr ab und widmet sich lieber der Populärwissenschaft, in der er sich allerdings erhebliche Verdienste erworben hat.

Die lineare Gleichgewichtsthermodynamik oder klassische Thermodynamik hatte immer das Problem, viele Vorgänge in der Welt nicht erklären zu können, insbesondere alle, die mit Selbstorganisation fernab des thermodynamischen Gleichgewichts zu tun haben. Daher konnten z.B. Kreationisten früher mit dem Argument kommen: "Leben widerspricht dem 2. HS der TD, daher muss das Leben von einem intelligenten Schöpfer geschöpft worden sein, der nicht an Naturgesetze gebunden ist."

Die neue, nicht-lineare Thermodynamik fernab des Gleichgewichtes hat Ilya Prigogine mit seiner Theorie dissipativer Strukturen geschaffen. Dafür hat er 1977 den Nobelpreis für Chemie erhalten und gilt heute als ein ganz großer im Rang von Einstein und Planck. Diese Theorie ist aus der Chaostheorie hervorgegangen und ist in der Theorie Komplexer Systeme ein Grundpfeiler.

Disspative Strukturen sind Strukturen, die zu einem offenen System fernab des thermodynamischen Gleichgewichtes gehören, die durch Instabilitäten und Brechung der Zeitsymetrie das Boltzmannsche Ordnungsprinzip aufheben, sodass kleinste Fluktuationen, z.B. im Bereich des Quantenzufalles, sich selber so verstärken können, dass sie letztlich das Gesamtsystem in eine neue Ordnungsstruktur zwingen.

In diesem Weltbild ist Masse keine andere Form sondern eine emergente Eigenschaft von Energie. Emergente Eigenschaften lassen sich aber nicht auf tieferliegende Ebenen reduzieren, sie sind neu auf einer neuen Ordnungsebene der Selbstorganisation.

Die klassische Physik kannte nur Zustände und Prozesse. Prigogine hat Ereignisse und Geschichtlichkeit in die Physik eingeführt und konnte so die Entstehung von Emergenzen physikalisch und mathematisch erklären. In allen Wissenschaften, die sich mit Systemen, insbesondere lebenden beschäftigen, ist dieses Weltbild inzwischen Standard.
Prigogine hat selber mit seinen um den Zeitpfeil erweiterten Naturgesetzen Newtons, Einsteins und Plancks den Urknall durchgerechnet, indem er davon ausging, dass Energie in einer dissipativen Struktur die emergente Eigenschaft Masse entwickelte. Nach seinen Angaben war dieses Ereignis die größte jemals existierende dissipative Struktur, da bei ihr die Hälfte der im gesamten Universum vorhandenen Entropie schlagartig erzeugt wurde. Die Entropie wurde dabei in Form der Hintergrundstrahlung abgestrahlt. Seine berechnete Temperatur konnte dann bis auf 1/10 Grad genau gemessen werden.

Und mir scheint nun, in dem Vortrag wird die Physik Prigogines zugrunde gelegt.


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Ah...Space Time. Ich liebe diesen Kanal. Das bieder hab ich schon mal angeschaut aber weiß jetzt nicht mehr genau wie er es erklärt. Deshalb kann ich dir jetzt nicht sagen ob du vielleicht nur was falsch aufgefasst hast. Kann das Video grad nicht anschauen deshalb erzähl ich dir was ich weiß!
Energie ist nur bis zu einem gewissen Teil Masse. Der Großteil der Masse besteht aus Energie ein kleiner Teil jedoch entsteht durch Anregungen des Higgs Feldes(kannst ja mal googlen). Auch unterscheidet man zwischen Ruhemasse und Bewegter Masse. Die Masse bei einer hohen Geschwindigkeit nimmt zu(Relativistische Massenzunahme). Diese Zusätzliche Masse kommt durch die Bewegungsenergie zustande die das Objekt hat. Die bewegte Masse ist aber nicht in jedem Fall gleichzusetzen mit einer Ruhemasse. Von daher gilt nicht immer E=mc^2. dies gilt soweit mir bekannt(kann auch falsch sein) nur für ruhende Objekte. Was wir wiegen sind aber hauptsächlich Bindungsenergien der Atome untereinander bzw. Derer Bestandteile. Das was die Teilchen zusammenhält erzeugt 99% der Masse. Der Rest ist wie gesagt durch den HiggsMechanismus bedingt.
Hoffe ich konnte dir helfen!

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Kommentar von Hedon222
12.08.2016, 19:22

Gute Antwort. Danke dafür! :) Hast mir geholfen das Konzept besser zu verstehen.

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Kommentar von Raph101
12.08.2016, 19:56

Ich werd mir das Video bei Gelegenheit nochmal anschauen und es dir genauer sagen:)

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Jedes Elementarteilchen wird von mehreren Größen (auch Quantenzahlen genannt) charakterisiert: Spin, elektrische Ladung, Masse, Farbe, schwacher Isospin, Flavour und vielleicht noch andere, die mit nicht sofort einfallen.

Nehmen wir zum Beispiel ein Elektron, dann ist seine Masse genauso wie auch die anderen solchen Quantenzahlen ein Tabellenwert und unveränderlich (es gibt aber auch veränderliche Quantenzahlen, zum Beispiel Energie und Impuls). Häufig wird von bewegter Masse gesprochen: m_bewegt = gamma x m_ruhe. Das ist eine veraltete Sichtweise, die sich aber hartnäckig in populärwissenschaftlicher Literatur festhält. m_bewegt ist (bis auf den konstanten Vorfaktor c²) nichts anderes als die Energie eines bewegten Teilchens, E=gamma x m x c² (m ist hier die Ruhemasse). Es macht also keinen Sinn zwischen m_bewegt und m_ruhe zu unterscheiden, heute wird einfach mit m=m_ruhe gearbeitet und benutzt statt m_bewegt die Energie E).

Interessant wird es, wenn sich zwei Teilchen aufeinander zubewegen. Ihre Gesamtmasse ist nicht einfach die Summe ihrer Massen sondern die Summe ihrer Energien im gemeinsamen Schwerpunktssystem, das kann man mithilfe von Impuls-Viervektoren sehen. Diese Gesamtmasse ist aber unabhängig vom Bezugssystem (obwohl sie im Schwerpunktssystem am einfachsten zu berechnen ist, ist ihr Wert unabhängig vom Bezugssystem). Im Gegensatz dazu sind die Energien der einzelnen Teilchen und auch beider Teilchen zusammen abhängig vom Bezugssystem.

Zusammengefasst: Relativbewegung trägt zur Gesamtmasse eines zusammengesetzten Objekts bei. Aber die Bewegung des Schwerpunkts (zum Beispiel wenn sich die Teilchen relativ zu einem Beobachter bewegen, aber relativ zueinander ruhen) trägt zwar zur Energie aber nicht zur Masse bei.

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Kommentar von Hedon222
12.08.2016, 19:32

Auch sehr gute Antwort. Hast mir ebenfalls sehr geholfen, das Konzept besser zu verstehen. Solche Antworten gefallen mir eigentlich am besten, weil sie tiefer in die Materie reingehen. War anfangs schwer zu verstehen was du mit manchen Sachen meinst, aber ich glaube ich hab's jetzt raus. :)

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Masse=Materie
Materie =besteht aus Atomen
Atome=bestehen aus Protonen (Neutronen)und Elektronen
Protone->pos geladen
Elektrone->neg geladen
D.H =>U.A  LADUNGSENERGIE

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Kommentar von cocoxococo
12.08.2016, 18:32

???????

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Kommentar von Hedon222
12.08.2016, 18:33

Kann damit nicht wirklich viel anfangen. Mir ist der Zusammenhang klar den du aufstellst, jedoch beantwortet er nicht wirklich meine Frage. Hast du dir das Video angeguckt? 

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Kommentar von 11erDoedel
12.08.2016, 18:33

Materie "besteht aus Atomen" - Alter was?! Atome sind Materie ...

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Kommentar von cocoxococo
12.08.2016, 18:35

Nein,ich habe versucht dir allgemein zu verdeutlichen,welche Energie sich in Masse/Materie befindet.Ich wollte nur keinen zusammenhängenden Text schreiben,weil dieser zu lang geworden wäre.

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