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  5. › Antiprotonen: Wissenschaftler…

Technikfreak

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  1. Technikfreak

    Autor: Technikfreak 08.08.11 - 17:12

    Was mich schon lange interessieren würde...
    Materie zieht sich durch die Gravitation doch an. Wie ist das mit Materie und
    Antimaterie. Da bei denen sowohl Ladung und Zeit umgekehrt sein sollen, zieht
    Materie Antimaterie an oder stösst es sie ab?

  2. Re: Technikfreak

    Autor: fragro 08.08.11 - 17:27

    Masse ist Masse unabhängig von der Ladung.

  3. Re: Technikfreak

    Autor: Dorsai! 08.08.11 - 18:05

    Antimaterie hat keine Antigravitation.

    Allerdings ziehen sich durch die unterschiedliche Ladung Anti-Proton und Proton an (was es auch schwierig macht sie zu trennen).

  4. Re: Technikfreak

    Autor: patlkli 08.08.11 - 18:09

    Technikfreak schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Was mich schon lange interessieren würde...
    > Materie zieht sich durch die Gravitation doch an. Wie ist das mit Materie
    > und
    > Antimaterie. Da bei denen sowohl Ladung und Zeit umgekehrt sein sollen,
    > zieht
    > Materie Antimaterie an oder stösst es sie ab?

    Du wirfst da grade total unzusammenhängende Begriffe durcheinander.

    Ein Proton und ein Antiproton ziehen sich an, genauso wie Protonen und Elektronen einander anziehen, weil ein Antiproton -1e Ladung besitzt, genauso wie ein Elektron, und ein Proton nunmal +1e. Und gegensätzlich geladene Teilchen ziehen sich nunmal an.

    Das ist so und hat nichts mit Masse und Gravitation zu tun. Das ist Elektromagnetismus.

    Und Gravitation wirkt auf alles. Egal ob Materie oder Antimaterie. Sprich Materie zieht Antimaterie genauso an wie Materie. Und die Masse eines Antiprotons ist auch in etwa genauso groß wie die eines Protons.

    Und was du mit umgekehrter Zeit bei Antiteilchen meinst, versteh ich sowieso nicht.

    Zeit läuft nach vorne, immer, überall. Egal ob Teilchen oder Antiteilchen. In der Zeit zurückreisen geht nicht. Energetisch nicht, und rein logisch auch nicht.

  5. Re: Technikfreak

    Autor: Technikfreak 08.08.11 - 18:21

    Ich hätte mich eigentlich etwas detailierter ausdrücken sollen.
    Das mit den negativen und positiven Ladungsträgern war mir schon klar.
    Meine Frage hätte lauten sollen, gibt es möglicherweise auch eine
    Antigravitation im Zusammenhang mit Antimaterie?

    Das mit der Zeit, ist keine Erfindung von mir, sondern wurde hier vor
    gerade mal 3 Wochen im Zusammenhang mit dem Urknall und der (Un)Symetrie
    Materie und Antimaterie beschrieben. Ich konnte mir unter der negativen Zeit bei
    Antimaterie auch nichts vorstellen, da es demzufolge in unserem Universum gar
    keine Antimaterie mehr geben könnte...

  6. Re: Technikfreak

    Autor: Oktavian 08.08.11 - 18:39

    Technikfreak schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Ich hätte mich eigentlich etwas detailierter ausdrücken sollen.
    > Das mit den negativen und positiven Ladungsträgern war mir schon klar.
    > Meine Frage hätte lauten sollen, gibt es möglicherweise auch eine
    > Antigravitation im Zusammenhang mit Antimaterie?

    Bislang ist in der Richtung nichts bekannt. Auch alle (seriösen) Theorien verneinen die Existenz einer Gegenkraft zur Gravitation. Antiteilchen sind ganz "normale" Teilchen, die leider beim Urknall verloren haben.

  7. Re: Technikfreak

    Autor: blablub 08.08.11 - 19:33

    Mathematisch Formal sind Antiteilchen das selbe wie die "normalen" Teilchen, nur das sie in der Zeit "rückwärts reisen".

    Das ist natürlich nicht real(*) so, macht aber die mathematische Betrachtungsweise und die Darstellung als Feynmandiagramm etwas einfacher.

    (*) In der Teilchenphysik ist es sowieso problematisch, irgendetwas als "real" zu bezeichnen. "Teilchen" als feste, runde Knubbel gibt's ja gar nicht. Das sind unscharfe Aufenthaltswahrscheinlichkeiten von Quantenzahlen, wenn man so will.

  8. Re: Technikfreak

    Autor: Technikfreak 08.08.11 - 19:33

    Oktavian schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Technikfreak schrieb:
    > ---------------------------------------------------------------------------
    > -----
    > Bislang ist in der Richtung nichts bekannt. Auch alle (seriösen) Theorien
    > verneinen die Existenz einer Gegenkraft zur Gravitation. Antiteilchen sind
    > ganz "normale" Teilchen, die leider beim Urknall verloren haben.
    Verloren geht gemäss Energie-Erhaltungssatz überhaupt nichts. Die
    Assymetrie lässt sich bis heute nicht so richtig erklären.

  9. Re: Technikfreak

    Autor: Technikfreak 08.08.11 - 19:41

    blablub schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Mathematisch Formal sind Antiteilchen das selbe wie die "normalen"
    > Teilchen, nur das sie in der Zeit "rückwärts reisen".
    >
    > Das ist natürlich nicht real(*) so, macht aber die mathematische
    > Betrachtungsweise und die Darstellung als Feynmandiagramm etwas einfacher.
    Ist real und theoretisch aber kaum vorstellbar. Wenn sie in der Zeit zurückreisen,
    dürften sie in unserer Welt ja nicht vorkommen, da wir ja vorwärts reisen. Das heisst,
    beim Urknall müssten sie ja schon unendlich 'alt' sein. Oder wie erklärt sich Urknall -1 ?

  10. Re: Technikfreak

    Autor: Yeeeeeeeeha 08.08.11 - 21:32

    Nee, da habt ihr was durcheinandergewürfelt. Antimaterie unterscheidet sich zwar in der Ladung von Materie, aber das ist nur eine mögliche Teilcheneigenschaft.

    Es sind allerdings tatsächlich symetrische Teilchen denkbar, auf welche alle physikalischen Kräfte symetrisch wirken. Diese symetrische Wirkung könnte man auch so auslegen, dass sich die Teilchen rückwärts durch die Zeit bewegen. Stellt man sich z.B. ein Teilchen vor, welches von normalen Massen nicht angezogen, sondern abgestoßen wird, könnte man auch sagen, dass es rückwärts angezogen wird. Denkbar wäre auch ein Teilchen, das nicht zerstrahlt, sondern durch Aufnahme von Strahlung zu einem schwereren Teilchen wird und somit die Entropie senkt - oder eben zeitlich rückwärts zerstrahlt und die Entropie steigert.

    Das steht nicht im Widerspruch zur Physik, da physikalische Vorgänge grundsätzlich keine Zeitrichtung vorschreiben. Der 2. Hauptsatz der Thermodynamik bezieht sich somit auch nur auf uns bekannte Teilchen.

    Das mit dem Urknall wäre übrigens auch kein Widerspruch. Etwas ähnliches kann man sogar im jetzigen Universum beobachten. Teilchen, die in eine Singularität stürzen kommen aufgrund der Zeitdillatation für außenstehende Beobachter nie dort an. Da der Urknall ebenfalls eine Singularität darstellte, würde ein rückwärts durch die Zeit reisendes Teilen sich auch nur gegen den Punkt 0 bewegen, nicht aber darüber hinaus.

    Mit normalen Teilchen würde das passieren, wenn das Universum irgendwann seine Expansion beenden und wieder in sich zusammenstürzen würde (was in diesem Universum eher unrealistisch ist, da sich die Expansion beschleunigt). Es würde sich eine Endsingularität bilden, die für ei "Rückwärts-Teilchen" wie ein Urknall aussehen würde.

    Ist aber alles sehr theoretisch, da es scheinbar ein Ungleichgewicht gibt (wie auch zwischen Materie und Antimaterie), durch welches alle uns bekannte Materie sozusagen der vorwärts laufenden entspricht. Dieser Symetriebruch ist (neben dem genannten Symetriebruch in Sachen Materie - Antimaterie) eines der größten Rätsel der Wissenschaft.

    Yeeeeeeeeha - Nur echt mit 2^3 e
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  11. Re: Technikfreak

    Autor: Turner 08.08.11 - 21:33

    Wiso sollten ein Proton und ein Antiproton sich anziehen? Das "Anti" bezieht sich doch hier gar nicht auf die elektrische Ladung. Ich glaube du hast da ebenfalls was falsches in einen Topf geworfen. Ein Proton und ein Antiproton sollten sich also nicht anziehen. Ein Proton und ein Antielektron aber, man kann Anti- und Normalmaterie hier beliebig kombinieren, es kommt nur auf die elektrische Ladung an, und die hat mit Anti/Normal nichts zu tun.

  12. Re: Technikfreak

    Autor: Yeeeeeeeeha 08.08.11 - 21:46

    Turner schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Wiso sollten ein Proton und ein Antiproton sich anziehen? Das "Anti"
    > bezieht sich doch hier gar nicht auf die elektrische Ladung.

    Ja und nein. Es bezieht sich in erster Linie darauf, dass die Antiteilchen aus Antiquarks aufgebaut sind. Das hat beim Antiproton tatsächlich zur Folge, dass es negativ geladen ist (während das Proton positiv geladen ist) und beim Positron, dass es positiv geladen ist (während der Elektron negativ ist). Beim Neutrino ist es aufgrund fehlender Ladung wurst, allerdings zerfällt das je nach Quark-Zusammensetzung in normale oder Antiteilchen.
    Gleich ist die Masse und der Spin (weshalb Antiteilchen normal auf Gravitation reagieren).

    Yeeeeeeeeha - Nur echt mit 2^3 e
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  13. Re: Technikfreak

    Autor: blablub 08.08.11 - 22:12

    Ich bring ganz sicher nichts durcheinander, ich hab das studiert. ;)

    Für einen extrem oberflächlichen Einsteig:
    http://de.wikipedia.org/wiki/CPT-Theorem
    http://de.wikipedia.org/wiki/Feynman-Stückelberg-Interpretation

    Wendest du eine CPT-Transformation auf die mathematische Beschreibung (Wellenfunktion) eines Proton an, bekommst du exakt die Wellenfunktion eines Antiproton. Und durch Beschleuniegrexperimente und deren statistosche Auswertung kann man das auch bestätigen.
    Und das "T" in CPT steht nunmal für "Time", demzufolge bewegt sich REIN MATHEMATISCH ein Proton rückwärts in der Zeit.

    Deswegen (wegen "REIN MATHEMATISCH") ist es auch unsinnig zu versuchen, zu stark populärwissenschaftlich über Teilchenphysik zu reden. Das ganze Ding ist eine extrem komplexe mathematische Struktur, die noch nicht vollständig verstanden und entwickelt ist. Alles was sie kann, ist experimentelle Ergebnisse vorhersagen.

  14. Re: Technikfreak

    Autor: Yeeeeeeeeha 09.08.11 - 00:19

    blablub schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Ich bring ganz sicher nichts durcheinander, ich hab das studiert. ;)

    Ich bring auch ständig durcheinander, was ich mal studiert habe. ;))

    > Für einen extrem oberflächlichen Einsteig:
    > de.wikipedia.org
    > de.wikipedia.orgückelberg-Interpretation
    >
    > Wendest du eine CPT-Transformation auf die mathematische Beschreibung
    > (Wellenfunktion) eines Proton an, bekommst du exakt die Wellenfunktion
    > eines Antiproton. Und durch Beschleuniegrexperimente und deren statistosche
    > Auswertung kann man das auch bestätigen.
    > Und das "T" in CPT steht nunmal für "Time", demzufolge bewegt sich REIN
    > MATHEMATISCH ein Proton rückwärts in der Zeit.

    Hmmm, durchgelesen aber nicht komplett verstanden. Fehlt da nicht die Parität? Elektronen und Positronen haben doch den selben Spin, der müsste aber invertiert sein, um die hypothetischen symetrischen Teilchen zu erhalten?! Oder bringe ich das jetzt voll durcheinander?

    Yeeeeeeeeha - Nur echt mit 2^3 e
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  15. Re: Technikfreak

    Autor: rommudoh 09.08.11 - 10:02

    Das Graviton ist wie das Photon auch sein eigenes Antiteilchen, wobei das Graviton bisher nur theoretisch existiert und noch nicht nachgewiesen werden konnte.

  16. Re: Technikfreak

    Autor: blablub 09.08.11 - 20:07

    Der Paritätsoperator ändert nicht den Spin (und auch keine Magentfelder oder allgemein Drehimpuls, was der Spin ja auch ist, z.B.) weil das Pseudovektoren sind. Einfach gesprochen sind Pseduovektoren Vektoren, die durch ein Kreuzprodukt entstehen.

    Beispiel Drehimpuls:
    L = r x p
    (Ort kreuz Impuls)

    Wendest du P an:
    PL = Pr x Pp = -r x -p = r x p = L

    => PL = L

    Der Drehimpuls ist also invariant unter Paritätsoperationen. So wie alle anderen Kreuzprudukte auch.

    Siehe auch:
    http://de.wikipedia.org/wiki/Wu-Experiment
    (Exp. Test der Paritätsverletzung der Schwachen WW)

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