Fällt das Elektron wegen Zeitdilatation nicht in den Atomkern?

4 Antworten

Wie kommst du drauf dass es etwas damit zu tun hat?

Im wesentlichen ist die Erklärung gar nicht so einfach. Wenn man zB die Schrödingergleichung heranzieht muss die Aufenthaltswahrscheinlichkeit um den Kern eine geschlossene Welle sein und die Grundenergie in einem Quantenmechanischen System ist eben nach der klassischen Physik nicht 0.

Anders gesagt man muss Energie aufwenden um das Elektron in den Kern zu drücken, das klingt etwas verwirrend und komplex und das ist es am Ende auch.

Die aktuellen Beschreibungen gehen übrigens nicht mehr davon aus sondern von der Quantenelektrodynamik aber auch hier ist es so, dass der Grundzustand des Elektrons um den Atomkern herum verlaufen muss.

LeanEveryday,

nein, Zeitdilatation könnte dies nur verzögern, nicht verhindern. Dass das Elektron nicht in den Atomkern stürzt, hat einen völlig anderen Grund:

Wie jedes Teilchen ist das Elektron kein kleines Kügelchen oder so was, sondern elementare Anregung eines Feldes; es hat einen Wellencharakter, und weil es sehr leicht ist, tendiert es dazu, lange Wellen zu bilden.

Innerhalb eines Atoms muss das Elektron eine stehende Welle bilden; deshalb sind nur zustände bestimmten Personen Energien möglich, und es gibt einen Zustand geringster Energie, den man den Grundzustand nennt.

Bild zum Beitrag

Abb. 1: Zwei verschiedenene Zustände eines Elektrons.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – + Auseinandersetzung mit Gegnern der RT
 - (Physik, Energie, Formel)

Es gibt im Atom keine kleinen Kügelchen, die um große Kügelchen kreisen (und "hineinstürzen" könnten). Diese Vorstellung ist überholt.

Es gibt Wellenfunktionen, deren Absolutquadrat einer Aufenthaltswahrscheinlichkeitsdichte von Elektronen entspricht, und die Eigenvektoren des Hamiltonoperators (im unendlichdimensionalen Hilbertraum, der Funktionen auf Vektoren abbildet) sind, was sie zu stabilen Zuständen macht (mit der Energie als Eigenwert). "Alle Elektronen im Kern versammelt" ist einfach keiner dieser Eigenzustände. Anschaulicher wird es leider nicht.

uhyrius  16.12.2023, 09:24

Auch wenn es keine Bewegung auf Bahnen wie bei den Planeten gibt, wird den Elektronen doch eine Geschwindigkeit zugeschrieben.

siehe z.B.

https://de.wikipedia.org/wiki/Relativistischer_Effekt

https://scilogs.spektrum.de/quantenwelt/born-oppenheimer-wie-schnell-ist-langsam

dementsprechend ist auch von relativistischen Effekten auszugehen, theoretisch schon bei niedrigen Geschwindigkeiten, praktisch bedeutsam dann bei Annäherung an c. Ich wollte aber nur darauf hinweisen, die eigentliche Frage kann ich nicht beantworten.

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hologence  16.12.2023, 10:34
@uhyrius
ist auch von relativistischen Effekten auszugehen

darum ist zB Gold goldfarbig und nicht weiß wie andere Metalle, aber das hat mit der Stabilität des Atoms nichts zu tun.

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.... das Elektron ist eine Welle und der Aufenthaltsort nur eine Wahrscheinlichkeit, deswegen kann es nicht in den Kern fallen....

mfe

Woher ich das weiß:Recherche
uhyrius  16.12.2023, 09:26

Es scheint auch heute noch sowohl als Welle wie (im Link) als Teilchen betrachtet zu werden:

https://de.wikipedia.org/wiki/Relativistischer_Effekt

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Kelec  16.12.2023, 09:53
@uhyrius

Die Vorstellung ist etwas falsch, es ist eben weder Teilchen noch Welle sondern etwas dazwischen.

Es zeigt nur eben manchmal Teilcheneigenschaften und manchmal Welleneigenschaften bleibt aber natürlich immer das selbe Objekt.

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Kelec  17.12.2023, 09:51
@Blume8576

Ja und in wie weit wiederspricht das dem was och geschrieben habe?

Klar ist das Elektron örtlich begrenzt. Wie es sich aber nun verhält kann im Rahmen der Koppenhagener Deutung als Welle oder Teilchen sein ohne dass es sich in seiner Art verändert es ist daher weder eine Welle noch ein Teilchen.

Im Standardmodell wird das ganze als Anregungszustand eines Feldes aufgefasst was am Ende aufs selbe in diesem Sinne hinaus führt.

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