Was gab es zuerst, Zeit, Raum, Masse, Energie und in welcher Reihendfolge bitte begründen. Wozu Zerfällt z.b. ein Quark im LHD bei Beschuss?

...komplette Frage anzeigen

2 Antworten

Zeit und Raum ist das Gleiche, ebenso Masse und Energie.

Da Deine Frage nach dem "zuerst" zwingend die Zeit voraussetzt, war die Zeit zuerst da. Zusammen mit Energie/Masse, denn die kamen auf gar keinen Fall später :-)

Der grundlegendste all dieser Begriffe ist mit Sicherheit der der Energie.

Alle anderen von dir genannten Begriffe sind wahrscheinlich nur Hilfsvorstellungen, die der Mensch sich (weitgehend unbewusst) geschaffen hat, im Versuch, zu benennen und zu verstehen, was Energie und ihr Drang, ständig Veränderung herbeizuführen, geschaffen haben.

Die beiden umfassendsten, genauesten Theorien, zu denen solches Nachdenken bisher geführt hat, sind Einsteins Relativitätstheorie einerseits und das Standardmodell der Elementarteilchen andererseits. 

Da Relativitätstheorie und auch das Zertrümmern von Teilchen im LHC am CERN uns keine Auskunft über den Urknall selbst geben können, sagt man, erst der Urknall habe Zeit und Raum erschaffen.

Einzelne Quarks können selbst im LHC nicht unter Beschuss genommen werden. Wenn dort aber irgendwelche Teilchen zertrümmert werden, dann entsteht daraus immer eine Menge anderer Teilchen, die - in Summe - genau so viel Energie haben wie die zertrümmerten.

WildPferd2000 13.12.2015, 12:25

moin,

aus energie entsteht nach zusammenschluss masse, ok

die zeit verändert raum, masse und energie, ok

aber sonst?

und

der urknall muss ja ausserhalb der gesetzmässigkeiten stattgefunden haben, also ohne gravitation. die schwache wechselwirkung entstand wohl zum schluss oder?

0
grtgrt 13.12.2015, 12:42
@WildPferd2000

Masse ist eine der vielen Gestalten, in denen Energie präsent sein kann.

Veränderung -- und damit auch das, was wir als Fluss der Zeit verstehen -- sind einfach nur Folgen der Tatsache, dass Energieportionen die Tendenz haben, früher oder später andere Form anzunehmen. 

Dieser Drang wird erzeugt durch Kräfte, die bestrebt sind, Gleichgewicht herzustellen, aber auch durch die Tatsache, dass es nicht nur stabile Gleichgewichtslagen gibt, sondern auch sehr viele instabilen.

Dass uns Energie überhaupt portioniert erscheint, liegt daran, dass alle Wirkung nur als Summe atomarer, wenn auch winzig kleiner Portionen eintreten kann (wie Max Planck 1899 entdeckt und Ende 1900 dann auch endgültig als richtig akzeptiert hat).

0
grtgrt 13.12.2015, 12:49
@grtgrt

Bitte lies auch die Notiz http://greiterweb.de/zfo/Urknall.msgnr0-96 (und insbesondere den zweiten Teil davon). 

Es wird dort auch ein klein wenig beschrieben, wie sich aus einer einzigen Urkraft die 3 der heute bekannten 4 Grundkräfte der Natur entwickelt haben.

0
segler1968 13.12.2015, 12:59
@grtgrt

Masse ist nicht eine Gestalt von Energie, sondern eine Eigenschaft. Jede Energie hat auch Masse. Das gilt nicht nur für Photonen (also elektromagnetische Wechselwirkung), sondern auch andere Energieformen bzw. deren Austauschteilchen. Beschäftige Dich mit QED, QCD und anderen Quantenfeldtheorien, dann wird das klarer.

0
grtgrt 13.12.2015, 13:04
@segler1968

Ist das mehr als nur eine Sprachregelung? Wenn ja, warum genau?

0
segler1968 13.12.2015, 13:12
@grtgrt

Wenn Masse nur eine Erscheinungsform von Energie wäre, gäbe es ja auch andere. Gibt es aber nicht. Jede Energie ist/hat Masse. Daher ist Masse eine Eigenschaft von Energie und umgekehrt.

Wenn Du das meintest, ist es tatsächlich nur eine Sprachregelung. Ich persönlich finde die Aussage präziser, dass Masse und Energie  äquivalent sind.

0
JonIrenicus 13.12.2015, 14:08
@segler1968

Etwas irreführend formuliert, Photonen haben bekanntlich keine Masse.

0
segler1968 13.12.2015, 14:11
@JonIrenicus

Jedes Photon hat eine Masse, die genau seiner Energie entspricht. Jedes. Photonen haben nur keine Ruhemasse

2
grtgrt 13.12.2015, 14:24
@segler1968

Na ja: Definitiv unterschiedliche Formen von Energie sind ja wenigstens Masse, Strahlung, kinetische Energie und potentielle Energie.

In Wirklichkeit, so hat Einstein gezeigt, sind Masse und Energie tatsächlich äquivalent. Dennoch macht Realität da einen Unterschied. Realität aber ist unser Bild der Wirklichkeit.

Und schon das Wort "äquivalent" bedeutet ja "gleich unter Vernachlässigung gewisser Unterschiede".

Im Alltagsleben würde niemand Energie mit Masse gleichsetzen. Und selbst Physiker sprechen von massiven und nicht massiven Teilchen.

Deswegen bin ich der Meinung: Man spricht von Energie, wo es nicht darauf ankommt, in welcher Form sie vorliegt. Ansonsten aber benutzt man einen der spezifischeren Begriffe.


0
WildPferd2000 13.12.2015, 19:04
@grtgrt

Huhu

der Link von dir war mir bekannt.

Der behauptung, Masse und Energie seien das selbe wiederspricht dem Higgsmechanismus, demnach erhalten die Teilchen erst ihre Masse durch Wechselwirkung mit dem Higgsboson.

Wenn ich das jetzt so betrachte, wären schwache und starke wechselwirkung = Masse

Energie = quarks "ggf zerfallprodukte" ohne starke wechselwirkung

also bleibt nachwievor, masse kam nach der energie "weil quark energie ist"

ohne zeit käme weder schwache noch starke wechselwirkung zu stande. zeit definiert veränderung also auch bewegung.

wenn für gravitation, das graviton zuständig ist, müsste es also vor der starken wechselwirkung entstanden sein.

hier bleibt die frage für mich "benötigt starke wechselwirkung gravitation" weil masse=gravitation oder nicht, bzw. erhällt das graviton erst durch masse seine gravitation?

also käme gravitation sobald das higgsboson wechselwirkt? gleichzeitig mit masse?

0
grtgrt 13.12.2015, 19:18
@WildPferd2000

Die Behauptung, Masse und Energie seien dasselbe, widerspricht dem Higgsmechanismus keineswegs: 

Der nämlich versteht unter Masse die Ruhemasse gewisser Teilchen, spricht also nur über eine spezifische Form von Energie (statt von Energie ganz allgemein).

1
grtgrt 13.12.2015, 20:15
@grtgrt

Nebenbei noch: 

Wer sagt, Masse sei Energie (oder Masse sei Energie in bestimmter Form), der spricht schlampig, denn er meint damit, dass Masse m bestimmte Energie E bindet: E = mc^2.

Masse ist nicht Energie, sondern Masse bindet Energie (ist also Energieträger).

0
WildPferd2000 13.12.2015, 20:19
@grtgrt

Ich habe nie gesagt m=E

ich habe gesagt das e benötigt wird für m und das higsboson c definiert! c wiederum ist von t abhängig, definiert dann das higsboson c unabhängig von dem vorherigen satz?

es geht mir ja um die entstehung.

das am anfang ein punkt im universum war kann ich mir nicht erklären und daraus würde ich dann wieder die frage schlussfolgern

"Also wenn Ruhemasse schon Gravitation ausübt kann sie dann einen kritischen Punkt erreichen oder warum gab es den urknall?"

0
grtgrt 13.12.2015, 20:30
@WildPferd2000

Wie es zum Urknall kam - oder zu dem Zustand, der Ausgangspunkt des Urknalls war - weiß heute niemand zu sagen.

Ich persönlich frage mich manchmal, ob nicht vielleicht Schwarze Löcher, denen lange genug Zeit gegeben wurde, immer kompakter und heißer zu werden, in einer Art Explosion enden können, die dann ein neues Universum schafft (und aus Sicht seiner später dort entstandenen Bewohner als Urknall begriffen werden wird). 

Das wäre dann analog zu massereichen Sternen, die sterben, indem sie der Gravitation wegen immer mehr kompaktifiziert werden und schließlich in einer Supernova explodieren.

0
Reggid 13.12.2015, 20:40
@segler1968

Jedes Photon hat eine Masse, die genau seiner Energie entspricht

aber nur wenn man den begriff "masse" so verwendet, dass Hermann Minkowski im grab rotiert.

ein photon hat keine masse (wenn man den begriff "masse" so verwendet, wie er in der physik eben verwendet wird)

2
WildPferd2000 13.12.2015, 20:42
@grtgrt

darüber habe ich auch schonmal nachgedacht, ebenso ob schwarze löcher ab einer bestimmten dichte den raum so verändern das die masse in eine andere dimension gedrückt wird ^^ naja lassen wir das. weil das niemand sagen kann, stell ich ja hier die frage.

oder ob unser sichtbares universum nur eine art "milchstrasse" ist im verhältnis zum rest. ich schweife ab...

ich sehe es für nötig, das man

masse raum zeit und energie mit den grundkräften in eins bringt. wenn ich das allerdings betrachte, fehlt mir mindestens "bewusst" eine weitere grundkraft oder ich habe einen rechenfehler.

wie siehst du den raum in der zeit?

unabhängig von der frage, hällst du es für möglich, das rotverschiebung lediglich auf eine weitere grundkraft zurückzuführen ist oder auf etwas unverstandenes anstatt der expansion? wenn die grundkräfte konstant sind, warum kann licht sich rotverschieben? ist die grundkonstante lediglich vor dem urknall ausser kraft oder verändert sie sich in t auf 14mrd jahren "wegen der rotverschiebung"

teilweise etwas konfus aber ohne denkanreize kommt man auch nicht weiter :)

0
WildPferd2000 13.12.2015, 20:47
@grtgrt

um das oben nochmal etwas genauer zu erklären, hab ein wenig kopfweh ist heut nich so einfach ^^

e wird benötigt für m und m wie c wird durch das higgsboson definiert wobei für c wiedet t benötigt wird. so ist c=t und gravitation!?

aber wenn m=e0 ist muss ich mir da nochmal gedanken machen

0
grtgrt 13.12.2015, 20:57
@segler1968

Einstein hat (1948) dafür plädiert, unter der Masse eines Körpers seine Ruhemasse zu verstehen - und nichts sonst. Daran, so denke ich, hält man sich bis heute.

https://de.wikipedia.org/wiki/Masse\_(Physik)#Wechsel_im_Wortgebrauch 

0
segler1968 13.12.2015, 21:15
@grtgrt

Ja, daran hält man sich. Relativistische Masse wird nicht hinzugezogen. Aber die Masse der Photonen ist keine relativistische Masse! Sie ist durch die Energie bedingt. 

0
WildPferd2000 13.12.2015, 22:17
@segler1968

wenn du behauptest das masse eine eigenschaft ist, dann denk mal an die chemie wie man eigenschaften verändern kann. ich rede hier nicht von atomen sondern von den grundbausteinen der grundkräfte um diese in einklang zu bringen. da haben wir bisher ziemlich aneinander vorbeigeredet.

ich weiss ja nicht wie lang deins tudium her ist, aber seitdem gab es schon einige neuentdeckungen und es wäre schon wenn du dich auf den stand der dinge bringst.

0
segler1968 13.12.2015, 23:00
@WildPferd2000

Das ist albern, tschuldigung. Ja, mein Studium ist 20 Jahre her. Habe meine Diplomarbeit in theoretischer Elektrodynamik geschrieben. Simulation von Pulsar-Magnetosphären. Es gibt hier sicher Physiker, die aktueller und besser als ich sind. Aber das, was Du schreibst, ist jahrzehnte älter als mein Studium. Das meiste ungefäht hundert Jahre: Raum, Zeit, Energie, Masse, alles ein ziemlich alter Hut

0
Reggid 13.12.2015, 23:52
@segler1968

nein. photonen haben ganz einfach keine masse. das hat nichts mit ihrer energie oder sonst was zu tun.

du hast es ja sogar schon weiter oben selbst gesagt: "Photonen haben nur keine Ruhemasse"

das was man in der physik "masse" nennt ist die ruhemasse (obwohl man es besser nicht ruhemasse nennt, weil das wieder zu sprachlichen verwirrunen für teilchen ohne ruhesystem (wie photonen) führen kann)

1
Matz84 14.12.2015, 00:03
@segler1968

Bei der Verwendung des Wortes "Masse" gibt es offenbar auch unter Physikern immer wieder Missverständnisse... .

Aber die Masse der Photonen ist keine relativistische Masse!

Die "Masse" der Photonen nach m= hv/c^2 mag keine "relativistische Masse" im Sinne der Formel M = m/(1-v^2/c^2)^1/2 sein, da sie aber aus der relativistischen Masse-Energie-Äquivalenz folgt, wird sie dennoch manchmal so bezeichnet.

Wie auch immer: Aber sie ist auch keine Ruhemasse! Und da bei sinnvoller Wortverwendung Masse= Ruhemasse gilt, haben Photonen eben keine "Masse".

In vielen Formeln (z.B. in der Allgemeinen Relativitätstheorie) steht das m (genannt wird es: Masse) nur für die Ruhemasse, und man darf da dann, wenn die Formel noch stimmen soll, nicht E/c^2 einsetzen, sondern für masselose Teilchen wie Photonen gilt eben m=0. Dass Photonen eben auch eine Rolle im Energie-Impuls-Tensor spielen und auch den Raum krümmen bzw. Quellen der Gravitation sind, ändert nichts daran dass m=0 ist.

Oder auch: Beschreibt man Photonen mit einer Wellengleichung (lorentzinvariant; Welle-Teilchen-Dualismus), so dass gilt -k^2+w^2/c^2=0, und E=hquer*w; p=hquer*k, so folgt daraus für die Photonen auch:

E^2=c^2*p^2

Und dies ist eben ein Teil der relativistischen Energie-Impuls-Beziehung:

E^2=m^2*c^4+c^2*p^2

wobei eben m=0 ist (Photonen sind masselos).

D.h. aus der relativistischen Energie-Impuls-Beziehung folgt für ruhende (p=0) massenbehaftete Teilchen

E=m*c^2 (Ruheenergie)

und für masselose Teilchen (Photonen)

E=c*p.

2

Was möchtest Du wissen?