Masse von Atomen

Re: Masse von Atomen

von Spacerat am 17.05.2014 21:40

Hmm... mir fehlen eigentlich nur die Grundlagen, wie man auf ein Atommodell ohne Neutronen kommen könnte, also nur mit Protonen und Elektronen (McDaniel-77). Ich finde dieses Modell mit Neutronen schon ganz ok, nur ewnn ich dann Sätze wie

lese, dann denk ich genau an das, was dort steht, nämlich das es Quark (Käse) ist (ok, erstmal bekomm ich einen Lachanfall und dann denke ich mir meinen Teil). Das fängt dann schon da an, wenn man aus einem Neutron (--+) ein Proton (++-) und ein Elektron (-) bekommen will. Entweder sind Elektronen "nichts" dann stellt sich die Frage, womit sie die Ladung 1e tragen können. Oder sie sind selbst die Ladung 1e, dann müsste aber irgendwo Materie aus dem Nichts entstehen.

Ich würde da, wie gesagt, erstmal ganz pragmatisch über den Abstand der Ladungsträger innerhalb eines Atoms gehen, wobei positive und negative Ladungen gleich groß sein müssten. Ladunden wirken dabei kugelförmig um den Träger herum in alle Richtungen und nehmen mit steigendem Abstand umgekehrt proportional ab. Sich überlagernde Ladungen neutralisieren sich und je näher sich zwei unterschiedliche Ladungen kommen, desto neutraler wirken sie nach Außen. Masse würde sich dann nur über die Ladungswirkung nach Aussen definieren und zwar inkl. bevorzugte Wirkrichtungen.

Aber wie gesagt... dazu fehlen mir sehr viele Grundlagen. Aus diesem Grunde hatte ich ja ursprünglich auch gefragt, wie man das im Augenblick mit der Masse handhabt. Ich lese von einer Masse im Kern und frage mich dann, ob das die Gesamtmasse eines Atoms ist, oder ob man da noch die Masse der Elektronen hinzu zählen müsste. Am einfachsten wäre es also, wenn mir evtl. jemand - idealerweise evtl. McDaniel-77 selbst - erklären könnte, wie er sich das vorstellt (also wie man sich ein schlüssiges Atommodell ohne Neutronen vorstellen kann).

Re: Masse von Atomen

von Slim_Jim am 17.05.2014 18:31

hey spacerat,

wie du sicherlich merkst, fehlen dir scheinbar einige grundlagen, die für das verständnis von wechselwirkungen im atomaren bereich wichtig sind.

zum selbst nachdenken kannst du ja die bisher gemachten experimente nehmen und versuchen sie anders zu interpretieren. da gibt´s viele und das modell von elektronen, protonen, neutronen reifte über jahrhunderte (was ja jetzt kein argument für die stimmigkeit sein muss, wie das bsp der 4-säfte-lehre gut zeigt). daher mein vorschlag eigene ideen zu entwicklen und versuchen diese abzugleichen mit beobachtungen, die jeder auch selbst machen kann. gewisse kenntnisse in mechanik, chemie, strömungslehre und thermodynamik sind dabei ganz hilfreich. ich wäre mal gespannt, wie du da rangehst, denn ich selbst kanns kaum noch, weil ich mir das bisherige modell recht tief eingeprügelt habe und selbst für recht stichhaltig halte. aus der quantenphysik lässt sich einiges bauen, dass es in der natur nicht mal gibt, wie zb diese quasimaterialien mit ungewöhnlichen eigenschaften. die berechnungen für halbleiter und deren ladungstransport ist sehr präzise, wäre es nicht so könnten wir keine effizienten transistoren, detektoren usw bauen. alles eine frage der genauigkeit und die gerade beim beschichtungsprozess von großer bedeutung, denn verunreinigungen machen das ganze bauteil funktionsunfähig..... 

empfehlen kann ich dir: experimente von thomson (kathodenstrahlen; rosinenkuchenmodell - positive materiekugel in der elektronen regelmäßig verteilt sind); lenard (alu-folien mit elektronen beschossen -> atom weitestgehend leer!); rutherford (goldfolie mit alphateilchen beschossen -> atom besitzt sehr kleinen kompakten positiv geladenen kern; planetenmodell); bohr (erweiterung von rutherfords atommodell um quantenhypothese); schrödinger (ergänzung von deBroglie-materiewellen -> potentialtopf)

dies wäre die entstehungsgeschichte des heutigen atommodells. komplizierter wird es dann bei molekülen, da werden einige vereinfachungen geamcht, die manchmal willkürlich wirken. wenn man genauer hinschaut, sind diese aber sinnvolle näherungen und der fehler liegt dann im vernachlässigbaren bereich.

Wer nur so tut als bringe er die Menschen zum Nachdenken, den lieben sie. Wer sie wirklich zum Nachdenken bringt, den hassen sie. - Aldous Huxley

Jeder Fehler erscheint unglaublich dumm, wenn andre ihn begehen. - Georg Christoph Lichtenberg

Re: Masse von Atomen

von Spacerat am 14.05.2014 18:22

@Phil: Ok, übergeredert.
Zurück zum Thema...
Wie gesagt, mir würde jetzt nur einfallen, die Masse eines Atoms bzw verschiedener Isotope über die Abstände der beteiligten Ladungsträger und über die daraus "verbleibende" nach aussen wirkende EM-WW zu erklären. Aber ich nehme mal an, dass man mit der aktuellen Methode genau dieses tut und die Anzahl der "erfundenen" Neutronen nur den Teil der Ladung terminieren, die halt nicht nach aussen wirkt. Dieses Modell aber scheint immer noch Lücken aufzuweisen, so dass man immer wieder neue "Teilchen" (er)findet, die diese Lücken schliessen - ein Wahnsinn, der anscheinend kein Ende nimmt. Evtl. müsste die korrekte Frage ja lauten, wie groß bzw. welche Masse das kleinste dieser Teilchen hat, Quarks wären da ja schon eine Idee. Wenn man die Quantenphilosophen dazu überreden könnte, dass deren "Teilchen" nur imagiär dazu dienen, die EM-WW zu erklären, wäre, denk' ich, alles in Ordnung. Immerhin ist die Quantenmechanik ja auch bloß ein Konzept und Konzepte können stets durch weitere Konzepte erweitert werden (@wl01: wie bei OOP ;)).

Re: Masse von Atomen

von Phil am 14.05.2014 11:09

Hallo Spacerat

Naja, die Ziffern davor stimmen ja trotzdem. Wir sprechen hier übrigens von einer Größenordnung von 10⁻²⁷. Das heißt eigentlich ist der wert:

0.000 000 000 000 000 000 000 000 001 660 538 921 (73) also liegt er zwischen

0.000 000 000 000 000 000 000 000 001 660 538 991
und
0.000 000 000 000 000 000 000 000 001 660 538 848

Ich finde das eigentlich beeindruckend genau, auf 10⁻³³ kg oder ein millionstel eines milliardstels eines milliardstels eines milliardstels eines Kilogramms. In der Physik wirst du bei jedem Wert eine gewisse ungenauigkeit haben, da exakte Messungen einfach nicht möglich sind. Aber grundsätzlich hast du recht, ein Wert mit mehr Digits spielt eine Genauigkeit vor, die nicht real ist. Das ändert aber nichts an den Stellen davor.

Re: Masse von Atomen

von Spacerat am 14.05.2014 01:50

Hee... die Frage habe eigentlich ich gestellt. ;)

Ich finde immer nur diese Aussage. Ob das nun auf Daniels Seite über die Realitätstheorie ist, oder in den Videos mit den Definitionen (also in Teil 2 bzw. 3, ich müsste noch mal nachsehen).

...und ja. Angesichts des gemessenen Wertes ist so ziemlich jede Messung über 10 Digits ungenau. Da tut es dann nämlich auch eine Nachkommastelle weniger und ein Digit-Wert von unter 10 (in diesem Falle 7 oder 8) oder seh' ich das auch wieder falsch?

Re: Masse von Atomen

von Phil am 14.05.2014 01:22

Alles klar, danke für die Antwort.

Und den Messfehler finde ich nicht so gravierend, er liegt bei ca. 0.0000073% oder gerade sieben Millionstel des Wertes, der gemessen wird. Findest du das ungenau?

Wie erklärt McDaniel-77 die unterschiedliche Masse verschiedener Isotopen, welche alle eine identische Protonen- und Elektronenanzahl (also auch Ladung) haben?

Re: Masse von Atomen

von Spacerat am 13.05.2014 20:31

@Phil: Also doch der von mir verschmähte Digit-Wert (maw.: Messabweichungen), aber so hohe Werte? Naja. Ich nehm' es mal so hin.

@wl01: Phil hat zwar die Frage gestellt, aber anscheinend muss ich sie dir beantworten.

Meine Intention ist, die Aussage von einem gewissen McDaniel-77 (hier, im Mahag und noch einigen anderen Foren unterwegs) oder evtl. auch jene von Raphael (die genaue Quelle entzieht sich meiner Kenntnis) - sinngemäß: "Es gibt nur Protonen und Elektronen" wissenschaftlich nachvollziehen (errechnen) bzw. be- oder widerlegen zu können. Das bedeutet im Klartext ja, dass es weder Neutronen gibt und schon gar keine Quarks, Myonen, Higgs-Teilchen oder sonstige Bosonen. Kurz gesagt: Es soll einen Riegel vor die Teilchenphysik (ich nenne das lieber "Quantenphilosophie" ;)) geschoben werden, sofern dies möglich ist. Sicher ist, dass man mathematisch vieles durchbringen kann und sich sogar mindestens ein gerechnetes Sakrileg schon mehr als 100 Jahre zum Vorteil der klassischen Äthertheorie und den beiden Relativitätstheorien hält. Man müsste also auch etwas rechnen können, was die oben genannte Aussage be- oder widerlegt. Also nix da mit irgendwelchen Schluckauf-Teilchen, sondern Masse ganz einfach aus (z.B.) dem Abstand der Ladungstäger im Atom berechnet. MAW.: Ja... einfach mal neu anfangen. Einfach mal wissen wollen, wie man sich ein PSE ohne Neutronen vorzustellen hat.

BTW.: Dieses oben genannte mathematische Sakrileg ist nichts Großes (nur extrem blamabel, wenn nicht bekannt) und widerlegt auch keine der genannten Theorien, jedoch schafft es nach oben hin jede Menge Platz für Neues. Jeder Durchschnitts-Mathematiker mit nicht allzu viel Phantasie könnte es nachvollziehen, wenn er nur wollte (Näheres).

Re: Masse von Atomen

von Phil am 13.05.2014 13:31

Hallo Spacerat!

Die (73) sind eine Angabe der Genauigkeit, das will heißen der Wert beträgt
Wert:
1,660 538 921
Unsicherheit:
0,000 000 073

Man kann auch schreiben 1,660 538 921 ± 0,000 000 073

Ich bin jetzt aber doch neugierig. Wenn du nicht einmal weißt, dass Elektronen leichter sind als Protonen, was erhoffst du dir dann von einem selbst entwickelten Atommodell? Willst du einfach mal bei null anfangen und schauen, ob du jenseits der ausgetretenen Pfade zu einer guten Beschreibung gelangst?

Re: Masse von Atomen

von wl01 am 13.05.2014 12:19

Hallo Spacerat!

Brauchst Du sicherlich nicht! Keiner macht sich über den anderen lustig!
Mit ein paar Ausnahmen ist hier keiner ein ausgebildeter Kernphysiker (davon gehe ich einmal aus)!
Und jeder hier hat nur bestimmte Theorien und weiß daher nur eher rudimentär über diese Dinge bescheid. Aber jeder weiß halt wo man die Details suchen und auch finden kann. So habe ich persönlich nur gewußt, dass Elektronen wesentlich weniger Masse haben als Protonen, den Rest wußt eben WikiPedia! 

Diese Überlegung führt mehr oder weniger zu dem "Stein der Weisen der Wissenschaft"! Die heutige Physik glaubt ihn mit den sog. Higgs-Bosonen gefunden zu haben. Ist aber auch nur ein Modell!

Nunja, im Prinzip ist "Ladung" auch nichts anders als eine zusätzliche Eigenschaft der Elementarteilchen (so ähnlich wie beim "objektorientierten Programmieren"). Hat übrigens mit dem Spin gar nichts zu tun, denn auch der ist nur eine zusätzlich Eigenschaft der Elementarteilchen. Übrigens wie auch die Masse!


Stimmt laut WIKI fast:

Nun Neutronen sind eigentlich auch nur "zusammengesetzte Teilchen":

MfG

WL01 

PS:
Habe ich schon geschrieben, dass Licht und somit jede EM-Strahlung für mich lediglich eine Turbulenz im Tachyonenäther ist?

Re: Masse von Atomen

von Spacerat am 13.05.2014 08:55

Quatsch "leider" und "sorry"... ;)
Da steht "afaik" und das bedeutet, meine Infos können Lückenhaft sein. Von daher mal vielen Dank, für diese aufschlussreiche Information. Fakt bleibt doch, dass zur Masse eines Atoms die Massen von Protonen und Elektronen zusammen gerechnet werden müssen oder nicht?
Nun muss wohl geklärt werden, was Masse überhaupt ist, denk ich. Da kommt bei mir immer dieses Beispiel mit 1kg Federn (viel Volumen) und 1kg Blei (wenig Volumen). Mit dem Volumen hat es also nichts zu tun bzw. nicht nur. Was bleibt denn da für Einteilige Objekte (Ladungsträger) noch übrig, außer eine Anziehungs- bzw. Abstossungskraft? Meine Überlegung geht nun soweit, dass die Ladungsträger durchweg die gleichen Ausmaße haben und die Masse eines Atoms deswegen nur von diesen Kräften abhängt, wodurch man eigentlich ganz ohne Neutronen auskommen müsste. Für mich wäre es auch durchaus vorstellbar, wenn ruhende Ladungsträger überhaupt keine Masse aufweisen (Keine Ladung ohne Spin).
Naja, ich schwimm in diesem Gebiet noch reichlich im seichten Wasser. Also macht euch nur lustig über meine geistigen Ergüsse (Überlegungen), dass ist immerhin lustiger, als sich ständig für irgendwelche Korrekturen zu entschuldigen. Solange es nicht in so kindischem Gezeter ausartet wie anderswo, kann ich damit leben (man ist ja robust). Andererseits könntet ihr mich ja evtl. auch aufklären, wie man sich ein PSE ohne Neutronen vorzustellen hat.