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zeitgenosse
Anmeldedatum: 21.06.2006
Beiträge: 1811
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 Verfasst am: 31.03.2008, 14:20 Titel: |
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| Joachim hat Folgendes geschrieben: | | Einen Dualismus im Sinne von zwei einander widersprechenden Modellen, sie man je nach Aufbau verwenden muss, gibt es nicht. |
Dualismus bedeutet nicht Widerspruch, sondern - wie bei einer Münze - die zwei Seiten eines komplementären Gegenstandes.
Natürlich entscheidet auch das Experiment, inwiefern sich eine Strahlung als Teilchenstrom oder als Welle mainfestiert. Das liegt einfach in der Natur der Sache.
a) Mittels Fadenstrahlrohr und Helmholtzspulen lässt sich Ladung und Masse von Elektronen (und damit der Teilchenaspekt) beleuchten. Sind Fliehkraft und Lorentzkraft im Gleichgewicht, resultiert eine Kreisbahn.
b) In einer Vakuumröhre werden aus einer Kathode stammende Elektronen auf eine dünne Graphitfolie gelenkt. Auf dem fluoreszierenden Glaskolben ist infolge Bragg-Reflexion ein Beugungsbild zu beobachten (was die Welleneigenschaften belegt).
Eine andere Form des Dualismus ist die:
Es dürfte z.B. schwierig sein, bei Radiowellen irgendwelche Teilcheneigenschaften nachzuweisen (rein theoretisch ja, in praxi nein). Ebensoschwierig dürfte es sein, bei Gammastrahlung unmittelbar die elektrische Feldstärke zu messen. Damit muss man sich einfach abfinden. Trotzdem handelt es sich in beiden Fällen um ein einheitliches elektromagnetisches Phänomen, das sich zum einen aus den Maxwellschen Gleichungen erklärt.
In diesem Sinne ist das Duale nicht wegzudenken.
Gr. zg |
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lazyjones
Anmeldedatum: 01.01.2007
Beiträge: 312
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| Verfasst am: 31.03.2008, 17:26 Titel: |
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| zeitgenosse hat Folgendes geschrieben: | | Dualismus bedeutet nicht Widerspruch, sondern - wie bei einer Münze - die zwei Seiten eines komplementären Gegenstandes. |
Nun, der Begriff wird allerdings häufig in dem Sinne gebraucht, das sich Licht manchmal als Teilchen und manchmal als Welle verhält, je nach Experiment. Das hat sicher historische Gründe.
Heute gibt es hier keine Unklarheiten, denn Licht ist eine EM-Welle mit quantisierter Amplitude, die durch die Quantenelektrodynamik beschrieben wird. Und genau diese Diskussion die wir hier führen, ist der Grund warum ich sehr ungerne höre, Licht hätte "Teilcheneigenschaften".
| zeitgenosse hat Folgendes geschrieben: |
Es dürfte z.B. schwierig sein, bei Radiowellen irgendwelche Teilcheneigenschaften nachzuweisen (rein theoretisch ja, in praxi nein).
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Es geht so, so schwer ist es nicht. Man kann Resonanzexperimente machen, bei denen ein Übergang nur induziert wird, wenn eine Radiowelle die richtige Frequenz besitzt.
Siehe zum Beispiel:
http://e3.physik.uni-dortmund.de/~suter/eprints/Double_Raman.pdf |
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rmw
Anmeldedatum: 29.10.2006
Beiträge: 90
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| Verfasst am: 31.03.2008, 22:01 Titel: |
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| ralfkannenberg hat Folgendes geschrieben: |
Bewiesen ist es nicht, aber experimentell - zumindest ab dem Zentimeter-Bereich aufwärts - sehr gut abgesichert !
Meines Wissens beschäftigen sich aber zur Zeit zahlreiche Wissenschaftler mit Modifikationen am Gravitationsgesetz.
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Ich wollte damit nicht sagen dass die Newtonsche Gravititaionstheorie exakt stimmt, dass tut sie sogar mit großer Wahrscheinlichkeit nicht. Pioneer Anomalie und Foucaultsches Pendel bei Mondfinsternis sind starke Hinweise darauf.
Newton hat aber mit dem ihm zur Verfügung stehenden Daten, insbesondere die Kepler Ellipsen, die Schlüsse gezogen die sich aus diesem Wissen schließen lassen.
Newton brauchte darüber hinaus keine Annahmenzu treffen. Die Alväger Versuche gehen von mehreren Annahmen aus.
Newton macht auch keinerlei Spekulation. Dagegen ist für ein Gravitationsmodell, das von einer "nichteuklidschen Geometrie" ausgeht, aber auch noch von Gravitionswellen und Gravtationteilchen braucht der Begriff Spekulation schon sehr zurückhaltend.
| lazyjones hat Folgendes geschrieben: |
Ja, es läuft auseinander. Allerdings nicht auf einer geraden Linie. Die Wellentheorie beschreibt diesen Effekt quantitativ hervorragend, es ist Ausdruck der Tatsache, dass es keine "Ebenen Wellen" gibt.
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Der Begriff quantitativ erscheint mir hier wichtig.
Eine Wellenfunktion ist im Prinzip schließlich eine Kreisfunktion mit einer zweiten Variablen. Wenn du eine Kreisfunktion verwendest kannst du ja auch nicht sagen worum es sich physikalisch handelt. Ebensowenig kannst du das aus einer Kreisfunktion mit einer zweiten Variablen schließen, auch wenn man dieser Funktion den Namen Wellenfunktion gegeben hat.
| lazyjones hat Folgendes geschrieben: |
Ich denke er meint, dass wenn man 100 Kugeln aus einem Gewehr abschießt, diese in der Praxis jeweils eine leicht unterschiedliche Richtung haben (Luftturbulenzen, etc.).
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Ja natürlich so ist es gemeint.
| Joachim hat Folgendes geschrieben: |
Mag sein, aber der Unterschied ist ja, dass in der Optik jedes einzelne Photon auseinander läuft, was man in Interferenzversuchen leicht beweisen kann.
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Das mit der Interferenz mit sich selbst ist eine hypothetische Erklärung. In einem Spalt ist Infrarotstrahlung, freie Elektonen, Felder und subatomare Teilchen die wir viellecht überhaupt noch nicht kennen (Sofern Felder nicht überhaupt die Wirkung subatomarer Teilchen sind). Das Doppelspaltexperiment muß nicht dagegen sprechen, den wer sagt dass ein solches Feld nicht von einem zweiten Spalt beeinflußt sein kann.
| as_string hat Folgendes geschrieben: |
Naja, das ist so nicht ganz richtig, würde ich sagen: Wenn man wirklich einzelne Photonen hat, wird man diese auch immer nur an einem Ort detektieren. Ein Photon kann eben nur als ganzes mit irgendetwas anderem wechselwirken. .......
So gesehen wäre sogar die Aussage "Licht setzt sich aus Teilchen, den Photonen, zusammen" genau äquivalent mit der Aussagen "Licht ist eine Welle mit Quantisierung".
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Ein ganzer Absatz den ich eigentlich nur zustimmen kann!
| as_string hat Folgendes geschrieben: |
Bei Gewehrkugeln hat man eben keine Interferenzerscheinungen und damit Streifen hinter einem Doppeltspalt, etc., wie bei Licht und auch Elektronen.
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Mit Kugen allein nicht, aber mit Teilchen die einer periodichen Änderung unterligen, und wie oben abgelenkt werden schon.
Mit Gewehrkugeln wollte ich nur veranschaulichen dass auch diese einem streuenden Strahl vergleichbar sind.
| zeitgenosse hat Folgendes geschrieben: |
Dualismus gibt es schon. Strahlung (ob Teilchen oder Welle) hat Wellen- wie auch Teilchencharakter. Beim Licht ist es so, dass die Strahlung mit zunehmender Frequenz "körniger" wird. Gammastrahlen wirken auf das Zellgewebe eines Organimus wie Mikrogeschosse. Bei niedrigen Frequenzen (Radiowellen) kommt das teilchenartige nicht zur Geltung, dafür das wellenartige um so mehr.
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Eben, wenige schwere Teilchen bzw. mehr leichte Teilchen.
| zeitgenosse hat Folgendes geschrieben: |
In diesem Sinne ist das Duale nicht wegzudenken.
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Es gibt genau drei Möglichkeiten: Welle, Teilchen oder etwas Neues dass man erst völlig unvoreingenommen untersuchen muß. Etwa Teilchen die einer perodischen Zustandsänderung unterliegen und von andern Medien wie Feldern oder subatomaren Teilchen, die wir möglicherweise noch nicht einmal kennen, beeinflußt sind.
Ein Modell anzuwenden dass einerseits aus dem Verhalten einzelnen Teilchen besteht und anderseits aus dem Summenverhalten vieler Teilchen, ergibt einfach keinen Sinn.
Grüße
rmw |
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JimWilson
Anmeldedatum: 16.03.2008
Beiträge: 11
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| Verfasst am: 31.03.2008, 23:39 Titel: |
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Moin rmw,
| rmw hat Folgendes geschrieben: | | Newton hat aber mit dem ihm zur Verfügung stehenden Daten, insbesondere die Kepler Ellipsen, die Schlüsse gezogen die sich aus diesem Wissen schließen lassen. |
Aus den JEDEM zur Verfügung stehenden Mitteln kann sich JEDER ein Weltbild zusammenzimmern. Ob dieses Weltbild dann ALLE Beobachtungen erklärt, ist die nächste Frage.
Das gilt natürlich auch für Einsteins Theorien.
Aber zum gegenwärtigen Zeitpunkt lässt sich nunmal nicht leugnen, dass die RT die allergrößte Näherung zu makroskopischen Beobachtungen innehat.
| rmw hat Folgendes geschrieben: | | Newton brauchte darüber hinaus keine Annahmenzu treffen. |
Hat er aber trotzdem gemacht, nämlich z.B. dass die Zeit absolut sei.
_________________
CS Frank |
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lazyjones
Anmeldedatum: 01.01.2007
Beiträge: 312
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| Verfasst am: 01.04.2008, 08:55 Titel: |
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| rmw hat Folgendes geschrieben: |
| lazyjones hat Folgendes geschrieben: |
Ja, es läuft auseinander. Allerdings nicht auf einer geraden Linie. Die Wellentheorie beschreibt diesen Effekt quantitativ hervorragend, es ist Ausdruck der Tatsache, dass es keine "Ebenen Wellen" gibt.
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Der Begriff quantitativ erscheint mir hier wichtig.
Eine Wellenfunktion ist im Prinzip schließlich eine Kreisfunktion mit einer zweiten Variablen. Wenn du eine Kreisfunktion verwendest kannst du ja auch nicht sagen worum es sich physikalisch handelt. Ebensowenig kannst du das aus einer Kreisfunktion mit einer zweiten Variablen schließen, auch wenn man dieser Funktion den Namen Wellenfunktion gegeben hat.
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Ja genau, quantitativ. Das bedeutet, man kann im voraus vorhersagen was passiert und dadurch auf einen großen Haufen von aufwändigen Experimenten verzichten. "Nichts ist praktischer als eine gute Theorie" hat ein Prof. von mir mal gesagt.
| rmw hat Folgendes geschrieben: |
| as_string hat Folgendes geschrieben: |
Naja, das ist so nicht ganz richtig, würde ich sagen: Wenn man wirklich einzelne Photonen hat, wird man diese auch immer nur an einem Ort detektieren. Ein Photon kann eben nur als ganzes mit irgendetwas anderem wechselwirken. .......
So gesehen wäre sogar die Aussage "Licht setzt sich aus Teilchen, den Photonen, zusammen" genau äquivalent mit der Aussagen "Licht ist eine Welle mit Quantisierung".
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Ein ganzer Absatz den ich eigentlich nur zustimmen kann!
| as_string hat Folgendes geschrieben: |
Bei Gewehrkugeln hat man eben keine Interferenzerscheinungen und damit Streifen hinter einem Doppeltspalt, etc., wie bei Licht und auch Elektronen.
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Mit Kugen allein nicht, aber mit Teilchen die einer periodichen Änderung unterligen, und wie oben abgelenkt werden schon.
Mit Gewehrkugeln wollte ich nur veranschaulichen dass auch diese einem streuenden Strahl vergleichbar sind.
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Und hier ist er schon wieder, der Grund warum ich das Teilchenbild des Lichtes nicht mag. Jetzt gehen wieder die Diskussionen los, ob das Photon durch beide Spalte geht oder nicht etc. Dabei ist das bei Licht sogar im ganz klassischen Wellenbild überhaupt kein Problem. Es wird erst schwierig wenn man jetzt versucht (ohne Not) sich das bei Teilchen vorzustellen.
| rmw hat Folgendes geschrieben: |
Es gibt genau drei Möglichkeiten: Welle, Teilchen oder etwas Neues dass man erst völlig unvoreingenommen untersuchen muß. Etwa Teilchen die einer perodischen Zustandsänderung unterliegen und von andern Medien wie Feldern oder subatomaren Teilchen, die wir möglicherweise noch nicht einmal kennen, beeinflußt sind.
Ein Modell anzuwenden dass einerseits aus dem Verhalten einzelnen Teilchen besteht und anderseits aus dem Summenverhalten vieler Teilchen, ergibt einfach keinen Sinn.
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Ja, dieses Modell gibt es bereits. Es ist die Quantenelektrodynamik, die im wesentlichen genauso funktioniert wie ich es beschrieben hatte: Licht ist eine elektromagnetische Welle mit einer quantisierten Amplitude.
Gruß,
Lazy |
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zeitgenosse
Anmeldedatum: 21.06.2006
Beiträge: 1811
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| Verfasst am: 01.04.2008, 11:07 Titel: |
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| lazyjones hat Folgendes geschrieben: | | Licht ist eine elektromagnetische Welle mit einer quantisierten Amplitude. |
Die QED sieht das Photon durchaus als Teilchen.
Feynman, einer der Begründer der QED, sagte:
"Ich möchte betonen, dass Licht aus Teilchen besteht. Es ist äusserst wichtig, zu wissen, dass sich Licht wie ein Partikelstrom verhält, insbesondere für diejenigen unter Ihnen, die zur Schule gegangen sind und dort wahrscheinlich irgendetwas über die Wellennatur des Lichts gehört haben. Ich sage Ihnen jetzt, wie sich Licht tatsächlich verhält: Wie ein Strom von Teilchen."
Dass auf der submikroskopischen Ebene das Teilchenbild zutrifft, erkennt man an den Eigenschaften des Photons. Es hat (quantisierte) Energie, Impuls und Spin. Genauso, wie es Teilchen entspricht. Beim Photon kommt noch die Helizität hinzu. Im Unterschied zu massiven Teilchen besitzt das Photon aber keine Ruhmasse.
Dass es sich beim Photon um ein Teilchen handelt, lässt sich an der Photon-Photon-Streuung gut erkennen. Die beiden einfallenden Wellen addieren sich nicht einfach kohärent (wie es lineare Superposition erwarten liesse), sondern wechselwirken miteinander, um dann - mit zwar geringer Wahrscheinlichkeit - in zwei voneinander verschiedene ebene Wellen überzugehen.
Mit dem Wellenbild allein ist dieser Vorgang nicht erklärbar. Ungeachtet dessen sind Photonen zweifellos quantisierte Schwingungsmoden in elektrodynamischen Feldern. Der duale Charakter lässt sich beim Photon nicht leugnen. Doch selbst Kenner der Materie bekunden damit grosse Mühe.
Einstein schrieb 1951:
"Fünfzig Jahre intensiven Nachdenkens haben mich der Antwort auf die Frage 'Was sind Lichtquanten?' nicht näher gebracht. Natürlich bildet sich heute jeder Lump ein, er wisse die Antwort. Doch da täuscht er sich."
Persönlich würde ich das Photon als Pseudoteilchen mit Wellenaspekt einordnen.
Gr. zg |
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lazyjones
Anmeldedatum: 01.01.2007
Beiträge: 312
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| Verfasst am: 01.04.2008, 11:44 Titel: |
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| zeitgenosse hat Folgendes geschrieben: |
Dass es sich beim Photon um ein Teilchen handelt, lässt sich an der Photon-Photon-Streuung gut erkennen. Die beiden einfallenden Wellen addieren sich nicht einfach kohärent (wie es lineare Superposition erwarten liesse), sondern wechselwirken miteinander, um dann - mit zwar geringer Wahrscheinlichkeit - in zwei voneinander verschiedene ebene Wellen überzugehen.
Mit dem Wellenbild allein ist dieser Vorgang nicht erklärbar.
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Und wie sieht es dann bei Phonon-Phonon Streuung aus? Könnte das nicht im Grunde das selbe sein?
Gruß,
lazy |
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Joachim
Anmeldedatum: 20.02.2006
Beiträge: 1714
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| Verfasst am: 01.04.2008, 11:56 Titel: |
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| zeitgenosse hat Folgendes geschrieben: |
Feynman, einer der Begründer der QED, sagte:
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Wann und wo sagte er das und in welchem Zusammenhang. Bei aller Achtung vor deiner Belesenheit. Das hervorkramen irgendwelcher Jahrzehnte alter Zitate von Autoritäten bringt in der Sache gar nichts. Mein Eindruck: Feynman hat hier etwas provozieren wollen. Ich wette, dass er diese Einleitung im weiteren wieder relativiert hat. Andernfalls irrt der Mann eben, er ist ja nicht der Papst.
Gruß,
Joachim
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zeitgenosse
Anmeldedatum: 21.06.2006
Beiträge: 1811
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| Verfasst am: 01.04.2008, 15:11 Titel: |
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| Joachim hat Folgendes geschrieben: | | Mein Eindruck: Feynman hat hier etwas provozieren wollen. |
Ja, das kann schon sein.
Das Zitat habe ich dem Buch "Optik" (Oldenbourg), Seite 235, von E. Hecht entnommen.
Wie dem auch sei - im Standardmodell der Teilchenphysik werden die Photonen (als zu den Bosonen gehörend) als Teilchen behandelt.
Als Austauschteilchen sind sie die Vermittler der Wechselwirkungskräfte. Wie gesagt muss man den Begriff "Teilchen" quantenmechanisch verstehen.
Gr. zg |
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zeitgenosse
Anmeldedatum: 21.06.2006
Beiträge: 1811
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| Verfasst am: 01.04.2008, 16:36 Titel: |
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| lazyjones hat Folgendes geschrieben: | | Und wie sieht es dann bei Phonon-Phonon Streuung aus? |
Ich erblicke geradezu eine Parallele. Phononen sind im quantenmechanischen Sinne - obwohl Gitterschwingungen - auch Teilchen; aber eben ohne eigene Masse. Diesen Gedanken weiterführend müsste man sich in umgekehrter Weise fragen, ob nicht auch Photonen Schwingungen von etwas noch Unbekanntem sind. Der Elektrodynamiker wird natürlich sagen, dass das Feld schwingt. Aber ist das bereits konsequent genug gedacht?
Gr. zg |
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Optimist71
Anmeldedatum: 03.07.2006
Beiträge: 367
Wohnort: Oslo (Norwegen)
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| Verfasst am: 01.04.2008, 17:04 Titel: |
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| Joachim hat Folgendes geschrieben: | [...] Andernfalls irrt der Mann eben, er ist ja nicht der Papst.
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Hei Joachim,
... d.h. der Papst irrt nie?
Ærbødigst
-- Optimist
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"Det er meget nedslående å leve i en tid da det er lettere å sprenge et atom enn en fordom."
A. Einstein |
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ralfkannenberg
Anmeldedatum: 22.02.2006
Beiträge: 4788
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| Verfasst am: 01.04.2008, 17:19 Titel: |
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| Optimist71 hat Folgendes geschrieben: | | Joachim hat Folgendes geschrieben: | [...] Andernfalls irrt der Mann eben, er ist ja nicht der Papst.
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Hei Joachim,
... d.h. der Papst irrt nie?
Ærbødigst
-- Optimist |
Ja ja, ich habe das nicht ohne Freude gelesen, obgleich ich nicht immer mit dem Papst einig gehe 
Freundliche Grüsse, Ralf |
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ralfkannenberg
Anmeldedatum: 22.02.2006
Beiträge: 4788
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| Verfasst am: 01.04.2008, 17:28 Titel: |
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Diesen Witz hat man sich übrigens 1990 im katholischen Studentenhaus in Zürich erzählt:
Küng, Drewermann und Ratzinger sind verstorben und warten nun im Vorzimmer des Heiligen Petrus, um vor Gott ihre Rechenschaft abzulegen.
Als erstes muss Drewermann vorsprechen. Nach 2 Minuten kommt Drewermann wieder aus dem Büro vom Lieben Gott heraus, in Tränen aufgelöst und weinend sagt er: "Alles falsch ! Es ist alles falsch, was ich je gelehrt habe !"
Als zweites muss Küng vorsprechen. Nach 10 Minuten kommt Küng wieder aus dem Büro vom Lieben Gott heraus, in Tränen aufgelöst und weinend sagt er: "Alles falsch ! Es ist alles falsch, was ich je gelehrt habe !"
Nun muss auch Ratzinger vorsprechen. 2 Minuten vergehen, 10 Minuten vergehen.
1 Stunde vergeht.
2 Stunden vergehen.
Endlich öffnet sich die Türe und der Liebe Gott kommt heraus, in Tränen aufgelöst und weinend sagt er: "Alles falsch ! Es ist alles falsch, was ich je gelehrt habe !" |
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rmw
Anmeldedatum: 29.10.2006
Beiträge: 90
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| Verfasst am: 01.04.2008, 21:01 Titel: |
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| JimWilson hat Folgendes geschrieben: |
Hat er aber trotzdem gemacht, nämlich z.B. dass die Zeit absolut sei. |
Na ja, ich denke dass eher die Realativität der Zeit reichlich hypothetischer Natur ist.
| lazyjones hat Folgendes geschrieben: |
Ja genau, quantitativ. Das bedeutet, man kann im voraus vorhersagen was passiert und dadurch auf einen großen Haufen von aufwändigen Experimenten verzichten. "Nichts ist praktischer als eine gute Theorie"
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Duchaus, selbstverständlich. Nur eine mathemathische Methode ist noch kein Nachweis für die physikalische Natur einer Sache.
Und einzelne Lichtteilchen sind nun einmal nachweisbar, sogar deren Frequenz.
| Joachim hat Folgendes geschrieben: |
Andernfalls irrt der Mann eben, er ist ja nicht der Papst.
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Aha, dann bist also du der Papst der Physik.
Grüße
rmw
Zuletzt bearbeitet von rmw am 02.04.2008, 21:45, insgesamt einmal bearbeitet |
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ralfkannenberg
Anmeldedatum: 22.02.2006
Beiträge: 4788
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| Verfasst am: 01.04.2008, 21:07 Titel: |
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| rmw hat Folgendes geschrieben: | | Aha, dann bist also du der Papst der Physik. |
Hallo rmw,
in der Physik gibt es keinen Papst, in der Physik zählen Argumente. Und wenn die gleichwertig sind entscheidet das Experiment.
Freundliche Grüsse, Ralf |
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