photonen haben zwar keine masse aber einen impuls, und können somit auch impuls übertragen. und eine änderung des impuls ist nichts anderes als eine kraft.
du kannst für photonen - relativistische objekte - nicht mit den formeln der Newtonschen mechanik die man in der schule lernt rechnen. die sind hier alle falsch.
Das Higgs Boson soll ja für die Masse aller Teilchen verantwortlich sein
der Higgs-mechanismus. und nur die massen der fundamentalen elementarteilchen. das zugehörige boson ist nur was quasi übrig bleibt weil es genau der freiheitsgrad des higgs-feldes ist der keine massen erzeugt. die masse von hadronen wie protonen oder neutronen hat fast gar nichts damit zu tun. die wären auch mit masselosen quarks fast gleich.
Und das Higgs Feld ist ja quasi dem Elektromagnetischen Feld übergeordnet.
ich weiß nicht was du damit ausdrücken willst.
Das Higgs Boson müsste ja dem Photon eine Ruhemasse zuweisen
das photon wechselwirkt nicht mit dem Higgs-feld.
Was bringt das HiggsBoson denn dem Photon!?
nichts. aber elementarteilchen "bringen" generell nichts. sie sind halt wie sie sind.
Ich verstehe das bei den Quarks, Protonen und Elektronen ja ganz gut
protonen haben damit wie gesagt nichts zu tun.
Und können Photonen im Gegensatz zum Rest nicht sogar schon vor dem Higgsfeld existiert haben?
ich weiß wieder nicht genau was du damit meinst.
aber auf jeden fall gibt es "photonen", also das elektromagnetische feld, in dieser form erst nach der elektroschwachen symmetriebrechnung. bei höheren energien gibt es andere freiheitsgrade, die erst durch die symmetriebrechnung zu dem "gemischt" werden die wir photon und Z-boson nennen.
weil "sehen" das wahrnehmen elektromagnetischer strahlung in einem gewissen frequenzbereich (=licht) ist.
E=mc²
gilt nur für objekte in ruhe.
die allgemeine formel lautet
E=Wurzel( (mc²)² + (pc)² )
wobei p der impuls ist.
Hat Energie eine Verbindung zur Gravitation,
ja, und sogar viel direkter als die masse.
in den Einsteinschen feldgleichungen ist der quellterm für die gravitation ein mathematisches objekt welches die energiedichte, impulsdichte, druck und scherspannung enthält. wie du siehst steckt da anders als die energie die masse gar nicht direkt drin. sie tut es aber natürlich indirekt dadurch dass - gemäß obiger formel - jede masse natürlich einen beitrag zur energiedichte liefert.
indem man die Vorzeichen der Gleichungen von Schwarzen Löchern „einfach“ umdreht.
weiße löcher sind die zeitinversen lösungen zu schwarzen löchern.
Die haben eine unendliche Gravitation
nein, für alles im außenraum (und nur der ist für uns interessant) nicht. auch hinter dem ereignishorizont passiert erstmal nichts besonderes. ist zum zeitpunkt der "singularität" gehen alle möglichen parameter gegen unendlich, aber das sind wir weit außerhalb des gültigkeitsbereichs der ART (aus der das alles hergeleitet ist), das ist also ohnehin nicht mehr physikalisch.
Doch wenn jetzt weiße Löcher existieren
was SEHR fraglich ist. wie gesagt sind das zeitinverse lösungen die du erstmal in der klassischen ART (ohne quanteneffekte) ganz eindeutig hast. hier hast du allerdings keine Hawking-strahlung und schwarze löcher würden ewig existieren. das zeitinverse von etwas das nach seiner entstehung ewig existiert wäre etwas das bereits seit ewig langer zeit existiert. das kann es so aber nicht geben.
das war jetzt aber natürlich aber nur eine mathematische idealisierung. wenn man jetzt quanteneffekte hinzu nimmt dann erhält man Hawking-strahlung und schwarze löcher existieren nicht ewig. aber das zeitinverse eines schwarzen lochs das thermische strahlung abgibt und dann in einem "lichtblitz" zerstrahlt (diese prozesse sind nicht wirklich verstanden) wäre dass genau diese strahlung die im letzten moment des schwarzen lochs entstanden ist auf einem exakten punkt zusammenkommen muss und so das weiße loch formt. ist nicht wirklich möglich. die zeitinvarianz der naturgesetze auf mikroskopischer ebene verbietet auch nicht dass sich ein zerbrochenes ei von selbst wieder zusammen setzt. wird aber nicht passieren (und diese tatsache drückt der zweite hauptsatz der thermodynamik aus, trotz der zeitinvarianz der naturgesetze auf mikroskopischer ebene).
keine/„negative“ Gravitation,
weiße löcher sind in der hinsicht nicht anders als schwarze löcher. sind zB genauso anziehend. weil sie ja nur die zeitinverse lösung sind.
aus der zunehmenden rotverschiebung folgt erst mal die expansion an sich.
für die zeitentwicklung der expansion (beschleunigt, konstant, verlangsamt) muss man sich die rotverschiebung als funktion der entfernung im detail ansehen.
in der tat ist es so dass aufgrund der beschleunigung der expansion weit entfernte galaxien WENIGER rotverschoben sind als man es für eine konstante oder verlangsamte expansion erwarten würde (aber natürlich immer noch mehr als nähere galaxien).
wenn ich heute abend zeit habe suche ich dir noch einen plot mit originaldaten dazu raus.
Bewegt sich der Körper, neigt sich die Linie seiner Koordinaten nach rechts, und zwar umso geneigter, je schneller die Bewegung wäre.
ja. und das hat an diesem punkt überhaupt noch nichts mit der relativitätstheorie zu tun.
Damit vergeht die Zeit für diesen bewegten Körper langsamer, je schneller er sich bewegt (die Linie ist weiter nach rechts geneigt, und erreicht die nächsten X Koordinaten später, also altert der bewegte Körper langsamer).
nein, das siehst du hier so nicht. und es ist auch zu vereinfacht zu sagen dass "für ihn die zeit langsamer geht", als wäre das eine absolute aussage. es ist vielmehr so dass zB dass ereignis dass eine im ursprünglichen koordinatensystem ruhende uhr 1 sekunde anzeigt und dass eine uhr entlang der von dir betrachteten weltlinie <1 sekunde anzeigt, in diesem koordinatensystem gleichzeitig sind. andersherum sind in einem koordinatensystem in dem dieser körper ruht die ereignisse dass die uhr entlang der (nun senkrechten) weltlinie dieses körpers 1 sekunde anzeigt und die andere uhr <1 sekunde anzeigt gleichzeitig.
aber um das zu sehen musst du die linien der gleichzeitigkeit ansehen. nur anhand der weltlinie selbst siehst du erstmal gar nichts (die sieht wie gesagt in der klassischen Newtonschen physik nicht anders aus)
Für mich sieht es aber nun so aus, dass erst dann die LG erreicht ist, wenn die Koordinatenlinie des bewegten Körpers waagerecht verläuft, also mit geringst möglichen Abständen zwischen den Y Koordinaten, was somit Höchstgeschwindigkeit bedeutet, also LG wäre.
du denkst viel zu kompliziert. vergiss relativitätstheorie, lichtgeschwindigkeit und alles. geschwindigkeit ist strecke pro zeit. also lege an deiner weltlinie ein steigungsdreieck an, dh schau welche strecke auf der x-achse in einer gegebenen zeit auf der y-achse zurück gelegt wird, und du hast deine geschwindigkeit. eine waagrechte linie entspricht dann natürlich einer unendlich großen geschwindigkeit. licht ist aber nicht unendlich schnell.
Aber warum gerade die 45 Grad?
müssen eh nicht 45 grad sein. das hängt ganz allein von der wahl deiner einheiten und der achsenskalierung ab. aber die wählt man aus bequemlichkeit eben meist genau so.
Aber die Gravitation muss ja zugenommen haben
außerhalb des alten radius der sonne nicht.
alles was aus deiner sicht bewegt ist ist für dich verkürzt.
das hat einfach damit zu tun dass bei bewegten objekten (und für dich bist ja du in ruhe und alles andere bewegt) bei einer längenmessung relevant ist dass man die position des vorderen endes und die position des hinteren endes GLEICHZEITIG bestimmt, und die differenz ist dann die länge. das ist wichtig, denn wenn ich die position des vorderen endes jetzt bestimme, die des hinteren endes aber 1 sekunde später und das objekt sich in der zwischenzeit aber bewegt hat, dann bekomme ich ein anderes resultat.
da beobachter die relativ zueinander bewegt sind aber eine andere auffassung davon haben was gleichzeitigkeit an verschiedenen orten bedeutet, ermitteln sie auch verschiedene längen für die selben strecken. das ist die grundlage der längenkontraktion.
dass mit dem zusätzlichen 1/r der Vektor normiert werden soll
ja
Muss ich da tiefer in die Theorien von Einstein einsteigen
ja.
gravitation wirkt auch auf masselose objekte. gravitation wird beschrieben als ein effekt der krümmung der raumzeit, daher wird alles davon beeinflusst was sich in dieser raumzeit bewegt.
umgekehrt verursachen auch masselose objekte eine (sehr kleine) gravitative wirkung, da auch sie die raumzeit krümmen.
die Newtonsche theorie von der anziehung zweier massen, die man in der schule lernt, ist nur eine näherung davon.
ja, wenn du weißt wie groß die bindungsenergie von Lithium ist (allerdings wird man realistischerweise die bindungsenergie eben umgekehrt über den massendefekt messen. theoretische berechnungen werden (vermute ich sehr stark) viel viel ungenauer sein)
am CERN werden anti-protonen mit einem beam aus dem proton-synchrotron erzeugt. das hat einen umfang von ca. 600 metern. kann aber sein dass es ein bisschen kleiner auch ginge, der beschleuniger ist ja nicht nur darauf ausgelegt sondern wird auch für andere aufgaben genutzt.
anti-elektronen bekommst du natürlich wesentlich einfacher. hab jetzt nur schnell gefunden dass der linearbeschleuniger bei DAFNE in Frascati ca 60 meter lang ist. aber wiederum gilt: kann sein dass es auch kleiner geht.
weil das relevante am ende die wirkung als zeitliches integral über die Lagrange funktion ist. ein totales zeitliches differenzial gibt unter dem integral nur einen konstanten oberflächenterm. du musst die wirkung aber variieren um ein minimum zu finden ,und hier trägt ein konstanter term nichts bei
Welche Studiengänge stehen im engen Zusammenhang mit theoretischer Physik
welcher studiengang könnte das wohl sein?
das kommt ganz darauf an wie die daten die du bekommst aufbereitet sind. die volle analyse quasi aus den rohdaten ist ein gewaltiges projekt and dem ihunderte menschen gearbeitet haben.
wenn du - was ich eher vermute - bereits aufbereitete daten mit zB allen tracks pro kollision bekommst, wahrscheinlich sogar schon als identifizierte teilchen, dann kann das zumindest in einer simplen version schon eher bewältigbar sein.
aber nimm doch bitte gleich C++, die programmiersprache die in der wissenschaft für diese dinge verwendet wird.
das hängt immer von der gegebenen raumzeit ab, die wiederum von der massenverteilung abhängt.
allgemein gilt
wobei tau die eigenzeit ist t eine beliebige zeitkoordinate (je nach koordinatenwahl eben).
im außenraum einer nicht-rotierenden, sphärischen masse hast du zB die metrik.
(alles in einheiten mit c=1), und damit
wenn du die differenz der eigenzeit zweier beobachter zwischen zwei ereignissen (zB wenn sie sich das erste und das zweite mal treffen) berechnen möchtest, dann musst du eben für beide gemäß obiger formel die eigenzeit ausrechnen und dann vergleichen.
für M=0 kommst du wieder zurück zur flachen Minkowski-raumzeit, wo gilt
was die formel der speziellen relativitätstheorie ist die du kennst
PS: die spezielle relativitätstheorie kannst du natürlich auch für beschleunigte bewegungen anwenden. so auch obiger formel. "speziell" deutet hier nur auf den spezialfall einer flacher raumzeit hin
von der mathematik her vor allem lineare algebra.
von der physik her vor allem theoretische mechanik (Hamiltonsche mechanik, Lagrange formalismus, und so...)
1) streng genommen nicht, aber ist mit sicherheit so gemeint wenn nicht anders angegeben.
2) wenn du am ende wieder ins laborsystem transformierst, ja
(aber noch einfacher wäre natürlich das schwerpunktsystem, weil da musst du stoß selbst gar nicht rechnen sondern nur die vektoren umdrehen)
So, da fängst's schon an. Ist das jetzt ein schiefer Wurf? Ein schräger Wurf? Ein seitwärter Wurf?
ist dich völlig egal wie du es nennst.
In der Vorlesung hatten wir die Formel gelernt...
du sollst ohnehin nicht einfach versuchen irgendwelche in der vorlesung gelernte formeln einfach stur anzuwenden, sondern versuchen das beispiel zu verstehen. vergiss einfach welche formeln in der vorlesung waren und löse das beispiel selbst.
In der Vorlesung hatten wir die Formel gelernt y0 = 1&2 g t² + (-v0 * sin alpha t). So, jetzt steht in den Musterlösung y0 = 1/2 * s * t². Why??? 😂😂
weil bei a) alpha=0 ist, und damir sin(alpha)=0 ist.
(und übrigens die formeln die du geschrieben hast habt in der vorlesung sicher nicht gehabt. die machen nämlich keine sinn. du hast da öfter mal v0, s und g vertauscht).
siehst du, hättest du nicht an die formel in der vorlesung gedacht sondern wärst das beispiel selbst angegangen, hättest du mit dem mysteriösen v0*sin(alpha) nie ein problem gehabt und es hätte dich nicht verwirrt, weil es klar ist dass in vertikaler richtung die anfangsgeschwindigkeit 0 ist und dieser term bei dir gar nie aufgetaucht wäre.
aber warum man dann die vertikale Komponente nach t auflöst und dann in die horizontale einsetzt...da ist mir völlig unklar warum das geschieht und mit welcher Regel / Gesetzmäßigkeit das gelöst werden sollte.
selbes problem. es gibt keine "was-in-was-einsetzregel" oder gesetz das man lernen müsste und dann anwenden. du musst das problem verstehen und dir selbst überlegen was zu tun ist. nicht auf irgendwelche "gesetzmäßigkeiten" verlassen. die gibt es für naturgesetze, aber nicht für lösungswege für übungsaufgabe.
der flug des balles ist zu ende wenn er am boden aufschlägt. also definiert die vertikale bewegung die flugdauer. und wenn du die kennst dann kannst du natürlich mit gegebener horizontaler geschwindigkeit die horizontale distanz ausrechnen.
die "gesetzmäßigkeit" ist dass sich die komponenten trennen lassen und die erdbeschleunigung, das was-in-was einsetzen dafür gibt es keine "gesetzmäßigkeit" sondern hängt von der konkreten situation ab (was passiert genau, was ist gegeben, was ist gesucht). das muss von dir kommen.