Ist im gesamten Universum die Anzahl der Protonen und Elektronen exakt gleich?

7 Antworten

Da Elektronen die einzigen stabilen negativ geladenen Teilchen sind und Protonen die einzigen stabilen positiven Teilchen, und da das Universum insgesamt in guter Nähe­rung elektroneutral ist, müssen sich die Anzahlen ziemlich genau entsprechen.

Allerdings habe ich im ersten Absatz ein bißchen mit dem Wort stabil getrickst — Anti­­elek­tronen (=Positronen) und Antiprotonen sind ja auch stabil, allerdings an­nihi­lie­ren sie mit Elektronen bzw. Protonen. Im sichtbaren Universum mit seinem großen Mate­rie­über­schuß kann es also nicht viele davon geben, aber ein paar eben doch.

Paarbildung von Elektronen und Positronen aus zwei Photonen

2 γ ⟶ e⁺ + e⁻

passiert dauernd irgendwo, und natürlich auch die umgekehrte Annihilation. Deshalb ver­mute ich, daß es im Universum ein paar Elektronen mehr als Protonen gibt. Paar­bil­dung mit Protonen und Antiprotonen braucht nämlich deutlich mehr Energie und kommt nicht so oft vor.

Für die Elektroneutralität muß ja nur gelten: Protonen + Positronen = Elektronen + Antiprotonen, vermutlich mit Elektronen ⪆ Protonen ≫ Positronen ≫ Antiprotonen.

Dann ist also das einzelne Atom mit absoluter Sicherheit , das Universum hingegen in guter Näherung nach außen hin elektrisch neutral?

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@curiosity999

Wenn etwas elektrischgeladen ist, dann treten Anziehungs- oder Abstoßungskräfte auf. Da man solche nicht beobachtet, kann man eine obere Grenze für die Gesamt­ladung des sichtbaren Universums angeben. Die Meßergebnisse sind konsistent mit Null und erlauben wenig Spielraum.

Innerhalb des Atoms ist die Fragestellung anders: Denn da weiß man ja, daß dieselbe Menge an Protonen und Elektronen enthalten ist. Trotzdem hat man sehr genau nachgemessen, denn vielleicht unterscheiden sich die Ladungen von Proton und Elektron voreinander. Gefunden hat man aber nichts.

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Im Sinne der ausgeglichen Ladung möglich.

Aber: die Anzahl der Galaxien ist ca. 200 Milliarden (2 x 10 hoch 11)

Die Anzahl Sterne pro Galaxie ist ca. 100 Milliarden (1 x10 hoch 11)

Anzaghl MOL im Snnensystem ca. 10 hoch 23.

Atome pro Mol: 10 hoch 23.

Multipliziert man das, dann erhält man 2 x 10 hoch 68, also eine Zahl mit 68 Nullen.

Das hat bisher noch keiner gezählt und wird auch keiner je zählen könnmen.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung

In dem Teil des Universums, den wir überblicken können, sind die physikalischen Gesetze zumindest weitestgehendst gleich. Abweichungen würde man anhand der Stahlung erkennen.

Exakt gleich ist die Anzahl der Protonen auch in unserem Teil des Universums nicht. Man kann zwar davon ausgehen, dass er insgesamt elektrisch neutral ist, aber es gibt auch andere geladene Teilchen: Seltsame und Charmante Materie, Myonen, Tauonen sowie alle möglichen Antiteilchen.

nein, und zwar mit Sicherheit nicht.

Elementarteilchen können enstehen und vernichtet werden. dabei müssen zwar gewisse Erhaltungssätze erfüllt sein, aber differenz aus protonen- und elektronenzahl ist keine solche erhaltungsgröße.

ich habe gerade noch ein überzähliges Elektron in der Nachttischschublade gefunden...

Im Ernst - da Elementarteilchen ständig Umwandlungen unterworfen sind, scheitert die globale Frage an der Zeit - muss dieses Proton hier die Ladungserhaltung ausgleichen gegen jenes Elektron im Andromadanebel vor 1,2 Milliarden Jahren?

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