Erklärung zum Universum?

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9 Antworten

Du hast keine konkrete, als solche erkennbare Frage gestellt. Daher nehme ich an, dass Du wissen willst, ob dieser Dein Wissensstand aus Sicht der Physik korrekt ist.

Leider ist er das nicht - oder besser gesagt, zum Glück für uns alle, denn sonst wäre Materie nicht stabil.

Nachdem Ernest Rutherford 1911 festgestellt hatte, dass die positive Ladung im Atom in dessen Zentrum sitzt, fast die gesamte Masse enthält und sich die Elektronen insofern in der Tat keplersch verhalten müssten, sollte das klassische Verständnis stimmen. Das allerdings tut es nicht.

Das Problem liegt darin, dass sich ein solches Elektronen-Kern-System wie ein Hertz'scher Dipol verhalten, elektromagnetische Wellen zunehmender Frequenz und damit Energie abstrahlen und das Elektron in den Kern stürzen.

Dass dies nicht passiert, hängt damit zusammen, dass Elektronen eben nicht kleine Kügelchen oder Ladungs- und Massenpunkte sind, die um den Kern »kreisen«, sondern - wie alle »Teilchen« - eigentlich elementare Anregungen eines Materiefeldes sind.

Sie haben einen Wellencharakter, wobei eine bestimmte Wellenlänge umgekehrt proportional zu ihrem Impuls entspricht. Ein Elektron im Atom muss eine Art stehende Welle bilden und kann daher nur ganz bestimmte Zustände annehmen kann, bei denen der Drehimpuls ein ganzzahliges Vielfaches des sogenannten reduzierten Planckschen Wirkungsquantums ħ sein muss. Die Energien richten sich danach.

Diese »stehenden Wellen« werden Orbitale genannt und haben eine räumliche Gestalt. Das ist aus der Chemie bekannt. Ferner können sie maximal 2 Elektronen aufnehmen, deren so genannte Spins (so etwas wie ein Eigendrehimpulse, was jedoch unpräzise ist) entgegengesetzt sein müssen.

Es ist so wie bei zwei Frauen auf einer Party, bei denen eine geht, weil sie dasselbe Outfit trägt. 

Ein Sonnensystem ist eine mehr oder minder flache Struktur ist wie eine Galaxie ja auch.

Atome sind auch viel stabiler als Planetensysteme und bleiben es trotz der Nähe anderer Atome, während die relative Stabilität eines Sonnensystems lediglich dann nicht angetastet wird, wenn andere Sonnensysteme Lichtjahre entfernt sind.

Orbitale unterschiedlichen Drehimpulses - bzw. unterschiedlicher Drehimpulsrichtung - aber gleichem Energieniveau bilden eine so genannte Schale. Das Wort darf man aber auch nicht zu Ernst nehmen.

So weit erst einmal Grundsätzliches zum Unterschied zwischen Planetensystem und Atom. Details mögen vielleicht folgen.

Die schalen im Atommodell sind so in der Realität nicht vorhanden, sie stellen verschiedene Energieniveau dar. Außerdem kreisen Elektronen nicht um den Atomkern sondern halten sich in bestimmten Bereichen auf, die wir nicht bestimmen, aber die Wahrscheinlichkeit dafür berechnen können, ob ein Elektron dort vorhanden ist.

Ich bin zwar kein Experte, hatte aber lang genug Chemie und Physik und interessiere mich auch so ein wenig dafür, um die Frage zu beantworten.

Der Vergleich mag in die Richtige Richtung gehen, ist für mich aber nicht brauchbar und nicht wirklich korrekt.

Ein Atom ist aufgebaut aus unterschiedlich vielen Schalen (z.B. M-Schale), wo unterschiedlich viele weitere Teilchen wie z.B. Elektronen drauf passen und sich bewegen. In der Mitte des Atoms ist logischerweise der Kern.

In einem Sonnensystem kreisen die Planeten in ihren (eliptischen) Umlaufbahnen um den Kern, also die Sonne.

Elektronen auf den Schalen sind alle gleich und besitzen sowohl die selbe Masse als auch Ladung. Planeten haben weder eine Ladung noch haben sie immer die selbe Masse.

Außerdem wäre es mir neu, dass die Teilchen im Atom, also z.B. die Elektronen genau um den Kern kreisen weil sie z.B. angezogen werden und genau ihre Umlaufbahn haben.

Für mich gibt es da zu viele Unterschiede. Der Vergleich ist nicht komplett daneben, aber einfach nicht wirklich richtig. Sagen wir, es ist ein schlechter Vergleich! ;) So zumindest in meinen Augen!

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Liebe Grüße

TechnikSpezi

Locuthos 17.08.2016, 01:38

Gut zusammengefasst! :)

Ich würde noch ergänzen, dass Planeten aufgrund von Eigengeschwindigkeit und Gravitation ihre Bahnen halten, Elektronen dagegen "schwirren" um den Atomkern herum, nur durch Ladung gehalten. Außerdem kreisen Elektronen nicht wie Planeten, sie befinden sich zu jedem Zeitpunkt an jeder erdenklichen Stelle in den Schalen. Dabei sind sie in der sog. "Superposition". :D

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TechnikSpezi 17.08.2016, 01:44
@Locuthos

Absolut korrekt, kann man gerne hinzufügen.

Wie du schon sagst, Planeten schwirren nicht einfach so wild rum wie z.B. auch Teilchen im Teilchenmodell von z.B. der Luft. ;)

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segler1968 17.08.2016, 08:11

Elektronen bewegen sich nicht um den Atomkern! Gar nicht. Weder in Kreisen noch auf Schalen oder sonst wie.

Und Gravitation läuft völlig anders als Quantenmechanik. Das ist noch nicht einmal der selbe Sport...

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TechnikSpezi 17.08.2016, 13:17
@segler1968

Hatte ich auch so im Kopf, ich wollte mich allerdings nicht drauf festsetzen, deshalb "Es wäre mir neu.." ;)

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Der Vergleich Atom-Sonnensystem ist sehr weit hergeholt und sehr vereinfachend. Z.B. haben im Atom alle Elektronen die gleiche Masse, im Sonnensystem die Planeten aber unterschiedliche Masse. Im Atom bewegen sich die Elektronen nicht im eigentlichen Sinn, sondern sind stehende dreidimensionale Wellen. Ladung im Atom - keine Ladung im Sonnensystem. Keine Energieabgabe nach außen bzgl. Atom - Energieabgabe nach außen bzgl. Sonnensystem. u.s.w. 

Also das ist zwar keine frage aber ums einfach zu fassen die Atome sind in echt nicht so wie im Bohrsche Atommodell... Das ist nur eine einfach Hilfe Stellung/Theorie die heute benutzt wird um es verständlicher zu machen für die Energienivaeus.. Die Elektronen sind eher wie ein Nebel und der Kern eben wie den Kern den wir kennen :-)

Nein, es sieht nur so aus. Meistens sind die einzelnen Schalen mit mehreren Elektronen bestückt, was bedeuten würde das die Erde, als Beispiel, noch weitere Planeten auf ihrer Umlaufbahn um die Sonne hätte.. Ist aber nicht der Fall.

so darfst du atome nicht sehen. die elektronen kreisen nicht wie die planeten in kreisbahnen um den kern

1. Das stimmt so nicht.

2. Was ist deine Frage?

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