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Re: Notwendigkeit der dunklen Materie

Hallo Oli, Hannes und Der Gallier,

die Story über die "Dunkle Materie" und der "Dunklen Kraft", welche zum "Dunklen Sektor" gehören, finde ich auch schwindelerregend.

Bestimmung von Geschwindigkeiten:

Man könnte ein Teleskop zum Zentrum der Galaxis ausrichten und über eine Langzeitbelichtung aus den verschieden langen Leuchtspuren der Sterne deren Geschwindigkeit errechnen.

Ähnlich wie in dieser Aufnahme von Alpha Centauri A & B:

Alpha Centauri A & B - Bewegungsunschärfe im Hintergrund

Größen und Abstände:

Wie wäre es mit dem guten alten Strahlensatz und hochauflösenden Bildern des Sternenhimmels? Über den angenommenen Durchmesser eines Sterns (sonnenähnlich) und bekannter Auflösung pro Pixel (Abhängig vom Abstand), lässt sich wunderbar einfach der Abstand berechnen.

Ich habe die Anwendbarkeit des Strahlensatz zur Größen- und Abstandsberechnung anhand einer von jemand anderen gemachten Aufnahme des Jupiters und seiner Monde bewiesen:




Der Fehler dieser Art von "Schätzung" wird immer geringer, je mehr Vergleichsobjekte man zur Verfügung hat.


Bestimmung der Anzahl der Sterne in der Milchstraße:


Wie wäre es mit einer Zählung und Hochrechnung? Hier das Bild zum auswerten:


Unsere Milchstraße in HD       


MfG


McDaniel-77

Re: Wozu Photonen?

Guten Rutsch!


Hallo @Slim Jim: Ich habe eine kleine Skizze gemacht, wie man sich die Beugungsbildung vorstellen könnte.


Man kann durch mehrere Atomlagen einer Oberfläche unterschiedliche Reflexionsebenen Abbilden, vor allem die Beugungsmuster von Kristallen könnten so erklärt werden. Eine Verstärkung tritt dann auf, wenn die Wirkungen sich gegenseitig verstärken, eine Auslöschung ist das Resulttat gegenläufiger Wirkungen. Die orangefarbenen Pfeile sollen die "reflektierte" Wirkung symbolisieren.

Ein Interferenzmuster ist eine Überlagerung der Wirkungen. 

Man könnte die Bewegung/Schwingung eines Elektrons auch als Welle interpretieren, zwar bewegt sich das Elektron tatsächlich, doch die Wirkung pflanzt sich ähnlich einer Wellenfront fort, aber mit dem Unterschied, dass die Intensität bis zur ersten Interaktion erhalten bleibt.

Frohes Neues! 

MfG


McDaniel-77

Re: Wozu Photonen?

Hi Leute und guten Morgen, der Nachtaktive  muss jetzt erst mal ne Runde pennen. Mal sehen was die Gin-Tonics in meinen Hirnwindungen kreisen lassen.


Was hier prinzipiell läuft ist Brainstorming - wie lässt sich unsere beobachtbare Welt einfach und logisch beschreiben usw.


Bis bald und gute Nacht derweil! Zur Elektronenbeugung am Nickelkristall, habe ich bereits ein Idee.


MfG


McDaniel-77         

Re: Wozu Photonen?

Guten Abend @Slim Jim: Danke für Dein Interesse an einer Diskussion.

Zur Asymmetrie:
Wäre ein Elektron oder Proton perfekt kugelsymmetrisch, dürfte es schwierig werden, eine Richtung bzw. eine gerichtete Wirkung zu bekommen oder ein Wasserstoffatom zu verstehen. Wie sollten sich sonst das Proton und Elektron gegenseitig beeinflussen, wenn sie perfekt nach allen Richtungen gleich „aussehen" würden. Ein Magnet besitzt eine echte Ausrichtung seiner Wirkung, das wäre zwar durch eine Resonanz der inneren Struktur auch erklärbar, indem man annimmt die Kerne und Hüllen bewegen sich hin und her, wobei der Strom das Magnetfeld induziert. Nur fehlt für diese Erklärung die Energiequelle.
Stellt man sich ein Elektron wie eine sich drehende Kugel vor (ohne feste Oberfläche, da unendlich 1/r²-Wirkungsbereich), so wäre die Rotationsachse auf jeden Fall „anders" als die Bauchseite.
Da raucht echt der Schädel...

Warum Teilchen und nicht Welle?
Ein Elektronenstrahl lässt sich sichtbar machen und im Magnetfeld zu einer Kreisbahn umlenken. Wie soll das mit einer Welle gehen, zumal Wellen immer aus Teilchen bestehen. Was wir als Wellen bezeichnen sind in Wirklichkeit nur die Wechselwirkungen der Teilchen miteinander, dabei entstehen von Natur aus Wellenformationen.
Außerdem gibt es ein Problem mit der Welleneigenschaft beim Elektron. Ein Elektronenstrahl ist ein elektrischer Strom der tatsächlich Ladungen transportiert. Man muss eine Spannung anlegen, um Elektronen auf den Weg zu schicken. Das Konzept der Welle, kann keine Ladung transportieren, nur Teilchen (Objekte) können etwas übertragen.

"Wellen sind die Spuren der Teilchen." - McDaniel-77

Zum Laser:
Es gibt auch Röntgen-Laser, die Gleichrichtung der Wirkung ist der Clou beim Laser, Photonen werden kohärent erzeugt, das wird durch Reflexion erreicht. Vielleicht ist es auch möglich, dass ein Plasma in Resonanz versetzt wird und dabei gerichtet wirkt – Photonen erzeugt.

Die Photonen sind schon praktisch, auch wenn sie vielleicht nicht existieren. Die Wellenlänge oder Frequenz ist eigentlich so etwas, wie die Geschwindigkeit einer Schwingung.


Zur Rotverschiebung:
Im Weltall ist die Materie eigentlich nur im Plasma-Zustand, d.h. die Elektronen sind frei, es können also viel mehr Absorbtionen stattfinden, als in einem "normalen" Gas oder Feststoff. Würde Licht durch die Scheinkraft Gravitation abgelenkt, wie Einstein es behauptete, dann würden wir in der Tat nur ein verwaschenes völlig unscharfes Bild ferner Sterne erhalten. Licht wird aber nicht von der Schwerkraft abgelenkt oder gestreut, sondern nur zum dichteren Medium hin gebrochen, der Einflussbereich der Gravitation wäre wesentlich größer, als der der Plasmaatmosphäre um einen Stern. Eine Lichtstreuung tritt in Gasen eigentlich nicht auf, das scheint beim Plasma nicht anders zu sein, wohingegen Staub das Licht streut.

Ich würde den Großteil der Rotverschiebung bereits in der Nähe der Lichterzeugung vermuten, sprich in der Plasmaatmosphäre eines Sterns. Danach führt der Sonnenwind um den Stern zur Rotverschiebung und das interstellare Plasma als nächstes, erst dann das intergalaktische Plasma, danach erreicht das Licht unser interstellares Plasma der Milchstraße  und dann unseren Sonnenwind. Unsere Sonne zeigt eine Rotverschiebung, welche zum Rand hin zu nimmt - weil der Weg des Lichts durch die Plasmaatmosphäre länger wird.

Danke für den Tipp mit den Dielektrischen Spiegeln, diese werden auch Dichroitische Spiegel genannt und finden scheinbar recht häufig Verwendung, vor allem auch bei Lasern, da metallische Spiegel durch den Laser belastet werden.


Die Überlegungen scheinen einfacher zu sein, wenn man Photonen als Wirkungsüberträger einsetzt; ich könnte mir aber wirklich gut vorstellen, dass es keine Photonen gibt und es sich wirklich nur um die Wirkungsübertragen eines Elektrons oder Protons auf ein anderes Elektron oder Proton handelt, gänzlich ohne ein Photon zu bemühen. Ich habe nämlich ein Problem damit, mir vorzustellen oder zu erklären, wie ein Photon entstehen soll und vor allem aus was es bestehen soll - ein Stück Elektron vielleicht?    


MfG


McDaniel-77


   

Re: Wozu Photonen?

@Oli: Das denke ich auch .


Übrigens nimmt ja nur die Intensität einer Strahlungsquelle mit dem Faktor 1/r² ab, nicht aber die Energie einer einzelnen Wirkungsübertragung (Photon).


Wie Raphael die Rotverschiebung des Lichts logisch durch die Plasma-Effekte erklären kann, nimmt die Wirkung eines einzelnen Prozesses (Photon) nur durch zwischengeschaltete Interaktionen (inelastische Wechselwirkung) ab.


MfG       

Re: Wozu Photonen?

Hallo @Slim Jim: Gute Einwände die Du hier anführst.

Was mich zu der Überlegung brachte, wir können keine Photonen nachweisen, sondern immer nur die Wirkung von (beschränken wir uns auf) Elektronen auf Elektronen.

Als Rekombination versteht man doch das Gegenteil der Ionisation. Protonen und Elektronen ziehen sich an, diese Wirkung beschleunigt die beiden aufeinander zu. Die Potentielle Energie wandelt sich dabei in Kinetische Energie um. Damit die Rekombination erfolgreich verläuft, muss die überschüssige Energie abgegeben werden. In der Standardtheorie übernimmt ein Photon diese Aufgabe der Energieübertragung.

Die Sache ist die, warum extra ein Photon bemühen, wenn es doch auch ohne geht? Momentan ist es so, dass man für jede Interaktion der Teilchen Photonen als Vermittler einsetzt. Derweil könnte man sich das sparen, indem man einfach anfängt, direkt, natürlich auch mit der Verzögerung der endlichen Wirkungsübertragungsgeschwindigkeit, Elektronen auf Elektronen wirken zu lassen – ohne zusätzlichen Vermittler.

Eine Billardkugel drückt eine andere Billardkugel weg, ohne die Luft dazwischen als Vermittlerin zu bemühen. Sieht man genauer nach, drücken Atome der einen Billardkugel Atome der anderen Billardkugel weg, das liegt daran, dass die Atome von Elektronen eingehüllt sind, welche abstoßend auf andere Elektronenhüllen wirken können. Es gibt nämlich auch das Phänomen der Chemischen Bindung oder Dipol-Dipol-Wechselwirkungen etc. dort ziehen sich Atome an und bilden Verbände oder Moleküle. Nach meiner Vorstellung hängt das eng mit der Asymmetrie der Elektronen (Spin) zusammen.

Interferenz
Der Interferenzversuch hat doch nichts mit Wellen zu tun. Wasserwellen oder Schallwellen sind keine Wellen, sondern bewegte Wasser- bzw. Luft-Teilchen. Ein Elektronenstrahl besteht aus Elektronen, das sind echte Teilchen (Objekte) genauso wie bei Wasserwellen, der Spalt besteht ebenfalls aus Atomen, also echten Teilchen (Elektronen und Protonen). Der Spalt übt eine Wirkung auf die Elektronen aus, die nahe an ihm vorbei fliegen - je näher desto stärker. Das hat mit der Elektromagnetischen Wechselwirkung zu tun. Das gleiche Prinzip wird auch im Elektronen-Mikroskop benutzt.

Da es keine einzelnen Elektronen per se gibt und einfach Alles mit Allem gegenseitig in Wechselwirkung steht und es außerdem wahrscheinlich unendlich viele Elektronen im unendlich ausgedehnten „Universum" (es gibt keine Gesamtheit aller Dinge, wenn es unendlich ist, oder?) gibt, findet sich immer irgendwann ein Empfänger der Wirkung.

LASER
Über den Laser habe ich mir auch schon Gedanken gemacht. Ein Laser gibt eine gerichtete Wirkung von sichtbarem Licht aus, d.h. die Ausrichtung der Elektronen muss irgendwie gleichgeschaltet werden, das wird durch Resonanz erreicht.

Wie funktioniert ein Spiegel?
Ist es einfacher eine Erklärung zu finden, welche es einem Photon ermöglicht von einer Oberfläche (Elektronenhülle eines Atoms) reflektiert zu werden oder ist es einfacher eine Erklärung zu finden, welche die Wirkung eines Elektrons auf eine Elektronenhülle eines in einer Oberfläche befindlichen Atoms zu reflektieren?
Spiegel werfen nicht alle Wirkungen/Photonen zurück, sondern nur bestimmte.
Warum wird Strahlung/Wirkung absorbiert, warum sind manche Materialien durchlässig für bestimmte Strahlungen/Wirkungen und andere nicht?
Warum lässt Glas Licht fast vollständig hindurch, während eine Stahlplatte gleicher Dicke das nicht kann? Hat es wirklich etwas mit Photonen zu tun oder doch mit der inneren elektromagnetischen Struktur der Materialien?
Das sind Fragen, die ich in Zukunft beantworten möchte.


MfG

McDaniel-77    

Wozu Photonen?

Hallo liebe Nachdenker,

seit den Überlegungen zum Elektron (Proton), wie es denn als Objekt beschaffen sein könnte, mit seiner unendlichen Wirkungs-Reichweite, kam ich auf die fixe Idee, Photonen sind nur ein Konzept und nicht real und auch nicht notwendig!
Gemeinhin werden Photonen als die Überträger der Elektronmagnetischen Wechselwirkung bezeichnet. Was heißt das?
Ein glühend heißer Glühfaden emittiert Photonen im sichtbaren Licht. Auch wenn der Glühfaden nicht heiß ist und seine absolute Temperatur nur über 0 K liegt, emittiert er Strahlung (Photonen). Tut er das wirklich?

Was ist Strahlung?

Strahlung ist die Wirkung eines Objekts auf ein anderes Objekt oder im Allgemeinen die Wirkung eines Elektrons (Proton) auf ein anderes Elektron (Proton). Wenn Licht emittiert wird, erzeugt laut Lehrmeinung ein Elektron beim Schalenübergang ein Photon. Dieses Photon fliegt bis zum nächsten Elektron, wobei dieses Elektron die Energie des Photons absorbiert. Im Prinzip wird nur ein Zustand übertragen, das Photon ist lediglich das Vehikel in der Theorie.

Nach meinen Überlegungen sind Elektronen (Protonen) Objekte mit unendlicher Ausdehnung, deren Wirkung (Einfluss-Bereich) mit dem Faktor 1/r² abnimmt. Demnach könnte ein Elektron (Proton) die Energie auch direkt auf ein anderes Elektron (Proton) übertragen, ohne ein Photon zu bemühen, weil Elektronen (Protonen) sich gegenseitig spüren und auf einander einwirken.
Laut Standard-Theorie nimmt die Strahlungsintensität ebenfalls mit dem Faktor 1/r² ab und steht darin in Übereinstimmung mit meinen Überlegungen.

Wie wird denn nun die Energie von einem Elektron zum anderen übertragen?

Die Energieübertragung ist gerichtet, d.h. ein Elektron überträgt seine Energie immer nur auf ein anderes Elektron und nicht auf mehrere. Diese Aufgabe wird heute noch dem Photon zugesprochen, welches als Teilchen alleine unterwegs ist und eben nur einmal seine Wirkung entfalten kann und zwar am Ort seines „Auftreffens". Die Richtung der Wirkung könnte auf die Asymmetrie des Elektrons (Proton) zurück zu führen sein. In einem Permanentmagneten ist diese Wirkungsrichtung bereits fixiert.

Die von mir erwähnte Asymmetrie würde in der Lehrmeinung dem Spin entsprechen. Elektronen besitzen einen Spin, der quasi eine Richtung vorgibt. Das Gleiche gilt für Protonen, welche ebenfalls einen Spin besitzen.

Für heute muss ich schließen – die Müdigkeit verlangt nach Schlaf.


MfG


McDaniel-77

Re: Was ist Energie!

Frohe Weihnachten! Schönes Thema!

Reduzieren wir doch, betrachten wir ein einzelnes Wasserstoffatom. Das besteht aus einem Proton und einem Elektron. Hat es Energie? Wenn ja, dann gibt es Strahlung ab. Befindet es sich im Grundzustand, bei der absoluten Temperatur von 0 K, dann dürfte keine Strahlung (Wärme) mehr abgegeben werden.

Kennt jemand den irren Versuch mit dem Suprafluid-Helium?

Suprafluides Helium

- Wärme wird von IR-Photonen übertragen.
- Kinetische Energie ist sowohl absolut, als auch relativ – kommt auf das System an.

Wenn man genau hin sieht, dann ist Energie nach meinem Verständnis das Potential Photonen zu emittieren.

Ich würde Photonen als Teilchen beschreiben, da es Wellen an sich nicht gibt. Alle Wellen, die wir aus unserer makroskopischen Welt kennen, sind Teilchen-Wellen. Eine Schallwelle setzt sich aus bewegter Luft zusammen, eine Wasserwelle besteht aus bewegten Wassermolekülen, eine „Elektromagnetische Welle" ist die Bewegung von Elektronen (Protonen). Wir können keine Photonen ohne Atome sehen, wir sehen nie das Photon, sondern nur die Wirkung. Z.B. misst eine Photodiode einen elektrischen
Strom, wenn sie Licht passender Energie empfängt.

@Norman: Dein Beispiel mit der Wärme gefällt mir, weil Du auf die Resonanz und den absolut freiwilligen Prozess des Wärmeaustauschs anspielst. Wärme hat etwas mit Entropie zu tun, ein Grundprinzip in der Natur.

Die Schwingung (Wärme) verschiedener Stoffe konvergiert auf einen gemeinsamen Wert. Würde man mit einer Wärmebild-Kamera ein heißes Glas Wasser und ein kaltes Glas Wasser betrachten, würde man feststellen, dass beide IR-Strahlung abgeben. Mischt man beide zusammen, gibt auch das kalte Wasser Wärme an das warme Wasser ab, jedoch fällt das nicht ins Gewicht, da das warme Wasser viel mehr Wärme an das kalte Wasser überträgt. Daher sieht es so aus, als würde nur das warme Wasser das kalte wärmen.

@Oli: Zur Masse möchte ich noch etwas sagen. Masse ist Konzept und keine Eigenschaft von Objekten. Wenn man herausfinden möchte, wie viel Masse ein Teilchen besitzt, dann muss das Teilchen ionisiert sein, damit es in einem elektrischen Feld beschleunigt werden kann. Aus der Ablenkung im Magnetfeld, ermittelt man dann die Spezifische Ladung und daraus die scheinbare Masse. Ein Photon hat, so viel wir wissen, keine Ladung und daher auch keine Masse. Die angebliche Masse des Neutrons wird aus der Geschwindigkeit und der Ablenkung der Zerfallsprodukte (Proton + Elektron) im Magnetfeld geschätzt.


MfG


McDaniel-77

Re: Äther logisch widerlegt?

Frohe Weihnachten!

Das Photon war vorher nicht da, denn der angeregte Zustand eines Elektrons, wird erst durch die Absorption eines Photons erreicht.

Ein Atomkern, der nur aus einem Proton besteht, wie beim Wasserstoffatom, wird sicher keine Gamma-Strahlung emittieren. Sobald ein Atom aber komplexer Aufgebaut ist, müssen sich die Protonen stabil zueinander anordnen. Die Anzahl der Möglichkeiten wird begrenzt sein, d.h. Kerne aus mehreren Protonen und Neutronen sind potentiell instabil. Zerfällt ein Kern durch äußere Anregung oder ein „Aufschaukeln" (ein ähnliches Phänomen sind z.B. die plötzlich auftretenden Riesenwellen), wirkt die EM-WW extrem stark im Kern. Die Abstoßungskräfte sind enorm und viel größer, als die Ionisierungsenergie eines Elektrons, daher kann ein Gamma-Photon aus dem Kern emittiert werden.

Vielleicht funktioniert es im Atomkern so ähnlich bei den Van-der-Waals-Kräften bzw. induzierten Dipolen. Wie ich bereits angedacht habe, könnte die Elementarladung eine geometrische Eigenschaft des Elektrons (Protons) sein.

Dadurch wäre auch das Problem der strahlungsfreien Atome gelöst. Denn eigentlich müsste selbst das einfachste Atom (Wasserstoffatom) im Grundzustand Strahlung emittieren, da das Elektron wahrscheinlich das Proton umkreist. Bewegte Ladungen induzieren ein Magnetfeld, dies wiederum induziert bewegte Ladungen. Womöglich haften daher Atome und Moleküle aneinander. Es sind induzierte Dipole, die so miteinander wechselwirken.

Eigentlich können wir gar nicht wissen, ob ein Elektron radialsymmetrisch ist oder nicht. Andererseits würde eine völlige Symmetrie im Widerspruch zur Induzierung eines Magnetfeldes stehen oder warum ein Magnet eine ausgezeichnete Richtung besitzt. Außerdem würde eine Abweichung von der Symmetrie den Schalencharakter der Atome erklären können und warum eine bestimmte Anzahl von Elektronen in einer Schale energetisch günstig ist.

Ich würde das durch Geometrie lösen. Ein Neon Atom besitzt 10 Elektronen.
Es müssen immer zwei Kriterien gleichzeitig erfüllt werden:

1. Die Elektronen stoßen sich ab, daher muss der Abstand zwischen den Elektronen maximal sein.
2. Die Elektronen werden von den Protonen angezogen, es gibt einen optimalen Abstand.

Im Neon Atom ist es laut Lehrmeinung so, dass in der innersten Schale 2 Elektronen sind. Die geometrische Lösung aus den beiden Kriterien führt zu einer Schale mit bestimmten Radius und das beide Elektronen auf einer Kreisbahn 180° versetzt laufen, nur so erreicht man den maximalen Abstand.
Auf der 2. Schale im Neon Atom sind die restlichen 8 Elektronen untergebracht. Die geometrische Lösung für die beiden Kriterien wäre ein Kubus. Alle Elektronen hätten den gleichen Abstand zueinander, ebenfalls wäre der Radius für alle gleich. Die Platonischen Körper könnten dienlich sein.

Es muss nicht so sein, vielleicht asymmetrisch oder doch symmetrisch?


Da werden wir wohl noch eine Weile drüber grübeln müssen.


MfG


Lasst euch reich beschenken und seit immer gut zu einander.           

Re: Äther logisch widerlegt?

Sehe ich genauso @Oli: Photonen werden nach aktuellem Kenntnisstand durch die EM-WW von Elektronen "erzeugt".

Elektronen emittieren Photonen (Strahlung). Könnte es nicht auch sein, dass Protonen ebenfalls Photonen emittieren, schließlich sind Elektronen und Protonen fast das Gleiche. Wenn ein Wasserstoff-Plasma Licht aussendet, dann doch deswegen, weil die Elektronen von den Protonen wieder angezogen werden. Bei der Rekombination vom Ion zum Atom wird ein Photon abgegeben.

Es können auch mehrere Photonen abgegeben werden, sofern der Stabilisierungsprozess stufenweise abläuft. Dennoch wäre es nur logisch, dass nicht nur die Elektronen verschiedene Energieniveaus erreichen, sondern auch die Protonen. Gamma-Strahlung wird doch aus dem Atomkern freigesetzt, da Elektronen ja nur Photonen entsprechend der maximalen Ionisierungsenergie freisetzen können. Bildlich gesprochen wäre ein Photon dann ein Stück vom „angeregten" Elektron (oder Proton) und zwar je nach Energieinhalt unterschiedlich "groß". Außerdem ist ein Photon elektrisch Neutral, weil die Elementarladung eine physikalische Eigenschaft des Elektrons bzw. Protons ist. Dem zufolge könnte die Elementarladung geometrisch begründet sein und daraus könnte man folgern, dass ein Photon völlig symmetrisch aufgebaut sein müsste.


MfG