Paarbildungseffekt

Abend!
Kann mir jemand mal die Erzeugung von Anti-Materie im CERN zb. erklären?
Also ich nur,dass Protonen auf andere geschossen werden und irgendwie durch den Zusammenstoß ein Paar(Teilchen-AntiT.) erzeugt wird.Aber was passiert genau??überträgt das Eine seine Energie?oder wird das Andere durch den Zusammenstoß in zwei gespaltet oder was genau denn??Thx!Wie entsteht dann genau diese A-M. 

Ein Proton aus dem Strahl hat eine sehr hohe kinetische Energie. Beim Zusammenprall mit einem weiteren Proton wird diese Energie in Materie umgewandelt (E=mc² kommt hier zum Tragen). Die beiden ursprünglich vorhandenen Protonen bleiben unverändert.

Da man zwar Masse aus Energie erzeugen kann, aber keine Ladung, müssen sich beim Paarbildungseffekt immer zwei Teilchen mit unterschiedlicher Ladung bilden. Bei geringen Energien (Gammastrahlung) bilden sich Elektronen/Positronen, bei hohen Energien (Teilchenstrahlung) bilden sich Protonen/Antiprotonen.

mfg websquid

Aber was ist diese Kinetische Energie??Welche Form hat sie.Ich meine beim Zusammenprall sieht man ja,dass diese kinetische Energie in reelle Teilchen umgewandelt wird.Was kannst du mir genaueres sagen??

Kinetische Energie ist Bewegungsenergie. Wenn du läufst, hat dein Körper eine kinetische Energie. Wenn du gegen eine Wand rennst, gibst du diese wieder ab und erzeugst im Prinzip Wärme

Du weißt ja sicher, wie das mit den Sternschnuppen ist: Staubkörner fliegen mit hoher Geschwindigkeit (=hoher Energie) in die Atmosphäre. Diese Energie wird durch Kontakt mit der Luft abgebaut und in Wärmestrahlung umgewandelt. Bei höherer Energie hast du sichtbares Licht etc... Irgendwann ist die Energie, die auf einen Schlag freigesetzt werden kann, höher als das Energieäquivalent zu den Elementarteilchen. Dann können sich diese Teilchen nach dem gleichen Prinzip bilden, wie sich Photonen bei der Sternschnuppe bilden (ist jetzt ein bisschen vereinfacht, aber hoffentlich verständlich )

mfg websquid

entstehen denn immer Teilchen-Anti dann?

entstehen denn immer Teilchen-Anti dann?

Ich liebe elliptische Ausdrücke!

Paarbildung heißt, dass sich ein Teilchenpaar bildet. Ein Teilchen Materie, ein Teilchen Antimaterie. Daher der Name

aber das bedeutet doch das sich überall AntiMaterie befindet.bzw ,dass sie sich in der kinetischen Energie verbirgt?

Nein, denn nur bei extrem hoher kinetischer Energie ist die Energie groß genug, dass sich Teilchen bilden können. Ansonsten kommt es einfach nur zu gegenseitigen Stößen von Teilchen, bei denen Energie weitergegeben wird, aber keine neuen Teilchen gebildet werden.

mfg websquid

aber dass heisst ja doch ja dann,also dass sie die ganze anwesend ist

Hallo Monarch87
zu deine Fragen:

Abend!
Kann mir jemand mal die Erzeugung von Anti-Materie im CERN zb. erklären?
Also ich nur,dass Protonen auf andere geschossen werden und irgendwie durch den Zusammenstoß ein Paar(Teilchen-AntiT.) erzeugt wird.Aber was passiert genau??überträgt das Eine seine Energie?oder wird das Andere durch den Zusammenstoß in zwei gespaltet oder was genau denn??Thx!Wie entsteht dann genau diese A-M. 

kannst ja auch in den unteren Link etwas nachlesen.
Dort ist es sehr verständlich erklärt.
Vielleicht hilft es zum besseren Verstehen der komplizierten Thematik etwas....

http://www.raumfahrer.net/news/astronomie/18112010143308.shtml

Gertrud

naja fand das eigentlich nicht so verständlic,aber trotzdem interessant,thx anyways

Das heisst doch immer wenn Teilchen mit hoher Geschwindigkeit zusammen stoßen können Anti-Teilchen entstehen?

Kurze Frage, kurze Antwort: Ja

Würden denn diese negativen Antiprotonen die Elektronen abstoßen?

ja

könnt es nicht sein,dass vielleicht im innern der Atomkerne ständig Antiteilchen entstehen und verpuffen ,aber durch ihre kurzzeitige Entstehung ,durch Abstoßung der Elektronen, die Elektronen deswegen nie in den Kern fallen?

Müsste das nicht messbar sein? Und woher soll die notwendige Energie zur Paarbildung am Anfang überhaupt herkommen? So gesehen scheint mir "ständig" kein guter Begriff zur Beschreibung zu sein...

Man kann ja nie Impuls und Ort gleichzeitig wissen.Also wenn wir den Ort von einem Elektron wissen,ist sein Impuls ungenau.Wenn er also im Kern ist,dann könnte sein Impuls mikrig oder riesig.Könnte er in diesem Falle nicht auch Werte annehmen,die extrem groß sind und wie bei Teilchenbeschleunigern in Materie-Antimaterie umgewandelt werden.Ich weiss,dann müsste irgendwie beobachtet werden,dass in Kernen es irgendwie zu Masseentstehung kommen müsste und Energieabstrahlung(die durch Kollision der Antimateri erzeugt wird).Aber einfach mal zur Theorie,dass das Elektron einen großen Impuls besitzen kann,der bei Kollision auf das "Kernfeld" zb. in Materie -Antimaterie umgewandelt wird.Wieso man nichts davon messen kann oder zur Zeit noch nicht gemacht hat,kann ich jetzt noch nicht erklären muss ich erstma drüber nachdenken,ob ich  da ne Theorie hinkriege vielleicht kann mich ja einer anregen.Ich hab auch wieder bestimmt irgendwas nicht beachtet,aber deswegen schreib ichd as ja hier . Sei aber erstma so hingestellt

Zur Unschärferelation hab ich hier nen schönen Blogeintrag gefunden. Das wichtigste an diesem Artikel (Teil einer ganzen Serie zur Schrödingergleichung, wenn du Zeit hast kannst du das ja mal lesen, ist bestimmt interessant für dich ) ist wohl folgende Aussage: Um einen genauen Ort zu erhalten, muss man mathematisch gesehen sehr viele Wellenfunktionen (mit verschiedenen Impulsen) überlagern. Wenn man misst, kann man nur irgendeine dieser Wellenfunktionen messen. Und da die Anzahl der verschiedenen Funktionen (bzw ihr Unterschied) immer größer wird, je genauer der Ort sein muss, wird auch die Unschärfe in der Messung immer größer. Es ergibt sich ungefähr so eine Kurve:

Man sieht da, dass der Ort relativ genau angegeben ist, der Impuls aber ziemlich gestreut ist. Das sind Wahrscheinlichkeitskurven, also ist es am wahrscheinlichsten, den Ort/Impuls zu messen, der den höchsten Ausschlag hat. Man sieht an diesen Kurven, dass die Wahrscheinlichkeit für einen sehr hohen Impuls extrem gering ist, so dass man wohl nie diese Situation hat. Und wenn mitten im Kern so etwas passiert, wird die Energie wahrscheinlich von den Nukleonen direkt wieder absorbiert werden, denn zur Kernspaltung reichen die freiwerdenden Energie wohl kaum. Was doch durch die Gegend fliegt, wird wohl kaum unterscheidbar sein von vorhandener Gammastrahlung, die man immer hat.

mfg websquid

Ja das ist ja gut,wenn die Energie direkt absobiert wird.Dann würden wir sie ja auch nicht messen.Ich woll aber darauf hinaus,das halt dadurch Antimaterie entsteht (kurzlebige Antiprotonen), die zu direkten Abstoßung führt.Also nochma mit anderen Worten:Wenn sich das Elektron fast am Kern befindet,besitzt es einen großen Impuls.So groß ,dass wenn es in Kernnähe kommt,gegen eine Kernwand stoßt (wie zb. ein Stein ,den Man gegen ne Wand wirft,obwohl der meiste Teil aus leerem Raum besteht,wirkt es trotzdem wie ne feste Substanz).hier wird dann Antimaterie erzeugt und Materie ,die aber direkt wieder vom Atom absorbiert werdem um stabil zu bleiben.

Hier auch nochma ne Frage nebenbei.Könnten die Neutronen  die positive Ladung des Kernes "verdünnen".Wie wenn man zb. in 100% alkohol Wasser reintut und ihn so auf von mir aus 50% verdünnt

Ja Ich woll aber darauf hinaus,das halt dadurch Antimaterie entsteht (kurzlebige Antiprotonen)

Die benötigte Energie dafür hat das Elektron aber mit einer so winzigen Wahrscheinlichkeit, dass dies keine Rolle spielt. Selbst wenn ein Proton und ein Antiproton entstehen, kann das Antiproton den Kern nicht zerstören. Durch seine negative Ladung sorgt es eher dafür, dass dieser zusammengehalten wird, bis es dann zu einer Zerstrahlung kommt).

Zur Ladung: Die Ladungsdichte innerhalb des Kerns wird tatsächlich durch Neutronen „verdünnt“. Nur dadurch können größere Atomkerne überhaupt existieren, weil sonst die Coulombkräfte den Kern sofort zerreißen würden. Dies hat jedoch keinen Einfluss nach außen, da die Gesamtladung im Kern trotzdem gleich bleibt.

mfg websquid

Ja,aber das ist ja ein Pro,dass diese kurzzeitige Anti-Teilchen-Entstehung zu dem bekannten Phänoment der Gluonen führt,also durch diese Wechselwirkung einerseits der Kern zusammen gehalten wird und andererseits das Elektron nie in den Kern fallen kann. Ich wünschte ich könnte die Hohe Mathematik, um das einfach mal mit Zahlen zu probieren und zu gucken, ob die Gleichung(en) aufgeht

Deine Theorie passt einfach nicht. Diese spontane entstandenen Antiprotonen wären viel zu schwach, um eine relevante Kraft auszuüben (1negatives gegen diverse positive Teilchen). Und die Entstehungswahrscheinlichkeit für die Antiprotonen ist so klein, dass sie auf keinen Fall das konstante Zusammenhängen erklären können. Mit Gluonen hat dieser Effekt (wenn es ihn denn gibt) nichts zu tun. Es ist bestenfalls eine quantenphysikalische Absurdität, aber die Relevanz geht gegen 0

mfg websquid