Alles besteht aus nur 2 Dingen

hab nen interessanten artikel über sog. Top-Quarks gefunden:

http://www.faz.net/s/Rub163D8A6908014952B0FB3DB178F372D4/Doc~E88F3C4750B76419A9607520CE127DF75~ATpl~Ecommon~Scontent.html (Archiv-Version vom 09.07.2008)

;)

Nicht alles besteht aus Helium und Wasserstoff. Ein Elektron zB.
Alles besteht aus... naja, aus dem was direkt nach dem Urknall da war. Energie oder sowas in der Art :D
Materie is ja erst später entstanden, als das Universum dafür "abgekühlt" genug war, soweit ich weiß.

Korrekt geistwerk,

wobei ich denke das die Materie die Heute existiert schon immer dagewesen ist, auch direkt nach dem Urknall... vielleicht nur in einer anderen Form - wie z. B. diese Quarks, die letztendlich erst bei der Abkühlung die Atome formen konnten.

Grüße

"Grob" gesehen schon.
Aber unsere Beschaffenheit könnte man jetzt auch so weit bis zur prinzipiellen Unschärfe führen.

@jens115

jens115 schrieb:mittlerweile weis man das es 6 verschiedene Quarks gibt, 4 konnte man davon bereits nachweisen, 2 müssen laut Theorie noch vorhanden sein

es wurden doch schon alle quarks experimental nachgewiesen.. das top-quark erst vor ein paar jahren..

jens115 schrieb:Also im Prinzip fehlt uns in dem Puzzle doch genau das, was alles zusammenhalten soll, wodurch erst die Quarks zu Atomkernen werden und vorallem auch bleiben und nicht wieder zerfallen.

dafür sind die 4 fundamentalen wechselwirkungen verantwortlich

also im grunde können wir die materie auf drei teilchen zurück führen..

das wären zum einen die up- und down-quarks und zum anderen die elektronen

das wars im prinzip.. bzw. sind das die bausteine..

2 up-quarks und ein down-quarks (udu) setzen sich zu einem proton zusammen und 2 down-quarks und ein up-quark (dud) setzen sich zu einem neutron zusammen.. die elektronen sind wie die quarks - nach aktuellem weltbild - fundamental und mit diesen lässt sich nun nach 'belieben' sämtliche atome aufbauen..

die frage is dann nur noch wie stabiel sie sind.. die anzahl der protonen gibt eineindeutig das element an, wenn die neutronenanzahl variiert spricht man von isotopen und wenn die elektronenanzahl variiert spricht man von ionen, dabei unterscheidet man in kationen (weniger elektronen als protonen)n und anionen (mehr elektronen als protonen)

okay..

was brauchen wir noch.. wir brauchen zu den beiden quarks und den elektronen noch die botenteilchen die die kräfte übertragen.. die sogenannten eichbosonen.. die noch hypothetischen gravitonen stellen dabei die boten der gravitation dar, die gluonen halten die quarks zusammen und bilden somit neutronen und protonen und sind die träger bzw boten der starken kernkraft bzw. der starken wechselwirkung, die fotonen bzw. lichtteilchen sind die boten der elektromagnetischen wechselwirkung und sidn für den aufbau von molekülen zuständig und.. dann gibs noch die.. w- und z-teilchen, von denen gibs drei.. das z-teilchen is glaubich neutral und das w-teilchen gibts positiv und negativ geladen, öhm.. das interesante an den w- und z-teilchen ist, das sie träger bzw. boten einer kraft sind, nämlich der schwachen kernkraft bzw. der schwachen wechselwirkung (verantwortlich für radioaktive zerfallsprozesse), aber auch gleichzeitig massebehaftet sind, was bei den fotonen, gluonen und den hypothetischen gravitonen nicht der fall ist :)

ja.. was gibts noch..

es gibt noch neutrinos.. die sogenannten geisterteilchen.. sie endstehn unter anderem bei den fusionsprozessen im inneren von sternen.. der ganze raum soll von diesen teilchen durchträngt sein.. sie sien extrem leicht und extrem schnell.. und sie wechselwirken kaum mit materie.. darum auch geisterteilchen..

diese neutrinos scheinen sich umzuwandeln.. man unterscheidet zwischen drei neutrinosorten

elektron-neutrino, tritt zb beim protonenzerfall auf (freie neutronen haben nur eine lebenserwartung von 900 sekunden bzw 15 minuten :)) und dieses wandelt sich dann - wie auch immer - in eine tau-neutrino oder myon-neutrino um..

naja protonenzerfall ist jetz etwas unglücklich gewählt.. sagen wir einfach beim beta-plus-zerfall.. aslo wenn es darum geht das sich ein proton in ein neutron umwandelt.. dabei wird ein positron (antiteilchen von elektron) und ein elektron-neutrino frei

beim beta-minus-zerfall ist das umgekehrt.. wenn ein neutron nach 900 sekunden zu einem proton umgewandelt wird, dann wird ein elektron und ein antielektron-neutrino frei

damit sind wir schon bei den antiteilchen.. jedes teilchen hat sein antiteilchen

wie es bei den eichbosonen aussieht kann ich jetz nicht genau sagen, wir wissen das fotonen ihr eigenes antiteilchen sind.. wir wissen das fotonen reine energie sind.. wir wissen das alles was sich mit c (lichtgeschwindigkeit) bewegt reine energie ist, bzw keine masse hat.. also alles was masse hat ist automatisch materie und bewegt sich generell mit einer geschwindigkeit kleiner c

im umkherschluss alles was keine masse hat, ist automatisch keine materie und MUSS sich mit c bewegen, demnach könnten gluonen und die hypothetischen gravitonen ebenfalls ihre eigenen antiteilchen sein.. aber das weiß ich nich damit habich mich nie beschäftigt :)

wie das jetz bei den massebehafteten w- und z-teilchen der schwachen kernkraft ist.. keine ahnung..

auf jedenfall ist die vorstellung flasch das neutronen ihre eigenen antiteilchen sind.. ein antineutron ist zwar auch nur neutral, besteht aber aus den antiquarks, den beiden anti-down-quarks und dem einen anti-up-quark

fehlt noch irgendwas?..

man teilt die 6 quarks übrigens auch in generationen auf, bei den leptonen macht man das glaubich auch

die die die momentane bzw. derzeitige materie aufbauen gehören der ersten generation an

generation 1 - quarks: up, down
generation 1 - leptonen: elektron, elektron-neutrino

generation 2 - quarks: charm, strange
generation 2 - leptonen: myon, myon-neutrino

generation 3 - quarks: top, bottom (oder auch beauty)
generation 3 - leptonen: tau, tau-neutrino

das zeigt übrigens auch das man ide teilchen in gruppen auffasst um den teilchenzoo übersichtlicher zu gestalten, zum beispiel:

quarks: die 6 oben genannten
leptonen: die 'leichten' teilchen
mesonen: die 'mittelschweren' teilchen, sie bestehen aus einem quark-antiquark-paar
baryonen: die 'schweren' teilchen, sie bestehen aus 3 quarksm, wie zb unsre protonen

die mesonen und baryonen führt man noch zu den hadronen zusammen, hadronen sind alle aus quarks bzw deren antiteilchen aufgebaut, öhm.. und sind der starken kernkraft unterwurfen

dann unterscheidet man noch zwischen fermionen und bosonen, die unterscheiden sich im spin.. alle mit ganzzahligem spin sind bosonen, alle mit halbzahligem spin sind fermionen

die eichbosonen (boten der 4 kräfte) haben alle den spin 1
quarks und leptonen (zb elektron) haben den spin 1/2 -> also fermionen

ein proton besteht aus drei quarks, drei mal 1/2 ist 3/2, nich ganzzahlig deshalb fermion, dasselbe gilt für das neutron

nimmt man jetz zum beispiel das isotop helium 3, das besteht aus 2 protonen und einem neutron, dann haben wir 3 baryonen die jeweils aus 3 quarks bestehen und somit 9 mal 1/2 spin haben plus die beiden halben spins der beiden elektronen, bleibt aber halbzahlig und somit ist helium 3 ein fermion

nimmt man das isotop helium 4, dann haben wir 4 baryonen und zwei leptonen, das macht 12 mal 1/2 spin der quarks und 2 halbe spins der beiden elektronen, das wird ganzzahlig und somit ist helium 3 ein boson

klingt komisch is aber so..

also ein teilchen (egal ob elementar oder zusammengesetzt) ist immer entweder ein fermion oder ein boson

bitte mich korrigieren falls was nich stimmt.. hab das jetz zum großen teil nur aus der erinnerung wiedergegeben, aber das mit dem beta-zerfall sollte stimmen, das mit den generationen auch..

bissel lang gewurden

canpornpoppy schrieb:nimmt man das isotop helium 4, dann haben wir 4 baryonen und zwei leptonen, das macht 12 mal 1/2 spin der quarks und 2 halbe spins der beiden elektronen, das wird ganzzahlig und somit ist helium 3 ein boson

helium 4 ist ein boson.. :)

ich habe gelernt, dass der urknall dadurch geschah, dass sich die gesamte masse auf einem punkt konzentriert hat... hab ich da was falsches gelernt?? :S

@Laus_Deo

ersmal is das wort 'punkt' so unglücklich.. dann klingt dein post so, als ob dein universum aus etwas folgte was in einem universum geschah.. das is aber nicht richtig

@RaccoOn_
ja... aber es ist schwierig, das anders auszudrücken... im Zentrum des jetzigen universums?

auf jeden fall müsste das heissen, das bereits vor dem urknall etwas da war... wenn wir wüssten, was das war, dann wüssten wir auch, ob die hypothese, dass alles aus 2 dingen besteht, stimmt oder nicht... ;)

Laus_Deo schrieb:wenn wir wüssten, was das war, dann wüssten wir auch, ob die hypothese, dass alles aus 2 dingen besteht, stimmt oder nicht...

die hypothese stimmt bereits jetzs schon nicht ;)

siehe mein etwas längerer beitrag

Laus_Deo schrieb:ja... aber es ist schwierig, das anders auszudrücken... im Zentrum des jetzigen universums?

was ist mit dem 'zentrum des jetzigen universums'?.. o.O

Natürlich besteht nicht alles aus Wasserstoff und Helium. Wenn die Frage aufgeworfen wird, woher denn die anderen Elemente stammen, dann lautet die Antwort, von der Kernfusion. Alle schwereren Elemente stammen von Sternenexplosionen von Sternen, bei denen keine Kernfusion mehr stattfand. Als diese explodierten, schleuderten sie diese Elemente ins All. Unser Sonnensystem fing sie vor Urzeiten ein und baute diese Teilchen auch in unsere Erde ein. Wir sind also Kinder der Sterne, da unser Leben auf Kohlenstoff basiert, welcher durch die Kernfusion in anderen Sternen entstand.

Die Bestandteile der Elemente sind die bereits erwähnten Quarks. Sie stellen die Bausteine aller Elemente dar. Je mehr Quarks ein Element besitzt, um so schwerer ist es. Die Elemente, die im Periodensystem ganz am Schluß stehen, die besitzen auch die meisten Quarks.

entschuldige, muss einfach sein:

gardenmouse schrieb:Sternenexplosionen von Sternen

soso... eine sternenexplosion ist von sternen... wusst ich net... ;) ^^

kinder der sternen... auch ne interessante theorie...

@Laus-Deo

Alle schweren Elemente entstehen durch Kernfusion. Findet diese vielleicht hier auf der Erde statt? Nein, das tut sie nicht. In unserer Sonne findet sie statt, bis nichts mehr da ist, was fusionieren könnte. Dann geht es den Planeten in unserem Sonnensystem schlecht. Aber keine Angst, das passiert erst in etwa 4 Milliarden Jahren.

Ansonsten empfehle ich Dir, mal ein bisschen was über Naturwissenschaft zu lesen. Dann weißt auch Du, woher die schweren Elemente in unserem Sonnensystem stammen.

@gardenmouse
du meinst dinge wie blei? :p

ich werd schauen, was ich tun kann! ;)

Ich glaube die ganze Diskussion wird ein wenig zu philosphisch.
Denn niemand von uns ist in der Lage zu sagen, was das nächst Kleinere ist.
Jede Kenntnis die wir im Laufe der Zeit erhalten haben basiert auf Beobachtung der Natur. Heißt quasi, Theorien.
Die einen sind verständlich (Gravitation) die anderen eben nicht (Strings).
"Der Mensch drängt sich durch seinen Drang nach Erkenntnis selbst zu Grunde, denn nicht jede neue Erkenntnis ist gleich eine Gute (zb. Atomphysik ->Atombomben etc.)

@Laus_Deo

das is ein sehr schwieriges thema.. bzw. je nach dem wie sehr man ins deteil gehen will..

wie die ersten elemente entsanden, direkt nach dem urknall (wassertoff und helium)
Wikipedia: Primordiale Nukleosynthese

dann wie die restlichen elemente entstehen, fusion/supernovae (bis eisen und jenseits)
Wikipedia: Nukleosynthese

und dann wäre da noch was zum standardmodell, die elementarteilchen
Wikipedia: Standardmodell

da gibt es verschiedene öhm.. 'bildchen' im web zu.. manche nehmen noch das graviton und das higgs mit rein, manche zeigen explizit die verschiedenen farbladungen der quarks und geben 8 gluonen an und manche lassen das halt weg..

hier ein paar beispiele:





http://boomeria.org/physicslectures/secondsemester/standardmodel.jpg

das dritte nur als link weils sonst zu unübersichtlich wird :)

wie weit ein stern seine elemente fusioniert is auch von vielen faktoren abhängig.. größe, dichte, temperatur usw..

es gibt sterne die kommen nich mal dazu ihr helium zu fusionieren.. dann gibt es sterne die kommen nicht über das kohlenstoffbrennen hinaus.. das maximum liegt allerdings beim eisen.. eisen ist die grenze.. eisen is das element 28 oder 26 kein bock jetz zu gucken :D

öhm.. alles darüber hinaus, also jenseits von eisen geht dann echt nur noch bei sternen-explosionen, schau einfach mal in die links.. musst ja nich alles lesen.. :)

es gab da mal einen stern irgendwo da draußen der auch nich über das kohlenstoffbrennen hinausgekommen sit und den sein innerer kohlenstoff kern zu einem gigantischen diamant verbacken wurde :D

ach in den kleinen skizzen da wird auch vollgendes klar, wenn du dir das mal ansiehst

ein neutron besteht aus zwei down-quarks und einem up-quark

das macht von der elektrischen ladung ddu -> -1/3 -1/3 + 2/3 = 0
das elektron hat die elektrische ladung -1
das proton mit duu -> 2/3 + 2/3 - 1/3 = 1

da wiegen sich also elektron und proton von der ladung genau auf, während die neutronen elektrisch neutral sind :)

und aus proton mit +1 und elektron mit -1 wird ein wasserstoff-atom das 1 - 1 = 0 nach außen elektrisch neutral ist, was ja bei ionen wieder nicht der fall ist, wenn sie mehr oder weniger elektronen besitzen als protonen

nur noch mal zur verdeutlichung..

ganz vorsichtig gesagt ähnelt sich das bei den gluonen und den quarks mit der farbladung, da wird das dann klar wie es da zu der protonen- und neutronenbildung kommt und wie das mit mesonen (quark-antiquark-paar) ausschaut, die sind dann nach außen hin farbneutral... das aber keine 'farbe' im optischen sinn, sondern farbladungen..

aber als gedankenstütze funktioniert das schon das ein meson aus up- und anti-upquark, zum beispiel aus einem roten upquark und seinem atniteilchen dem cyan-farbenen anti-upquark besteht, welche zusammen weiß sind (additive farbmischung)

@RaccoOn_
du hast recht... es ist kompliziert... aber das alles besteht ja eigentlich nur aus theorie... gibt es denn da konkrete beweise, dass das alles wirklich so geschah?? villeicht war es ja ganz anders...

wie ich mitgekriegt habe, sind sich ja noch nicht einmal forscher darüber einig, wie der urknall nun wirklich abgelaufen ist...

Alles ist Bewusstsein. :)

@Laus_Deo

was meinst du mit wirklich und theorie? :)

die teilchen wurden alle experimentel bestätigt und sie (einige davon) entstehen auch hoch oben in der erdatmosphäre wo der hochenergetische sonnenwind einstrahlt

also protonen, neutronen, elektronen, quarks, neutrinos, ja selbst die antiteilchen wie positron (anti-elektron) und antiproton sind echt real :)

man hat in laboren schon antiwasserstoff künstlich hergestellt, der aus einem antiproton besteht und um den sich ein positron bewegt..

es wurden sogar schon positron-elektron "atome" hergestellt, diese nennt man positronium

Die Existenz wurde von John Archibald Wheeler bereits 1946 vorhergesagt und theoretisch beschrieben, das Molekül konnte aber erst 2007 von David Cassidy und Allen Mills experimentell hergestellt und nachgewiesen werden.[1][2]

Wikipedia: Positronium

also wenn wir wirklich noch an irgendwas zu kauen haben, dann glaub mir schreibich das auch hin ;)

ich schrieb ja oben mehrmals das beispielsweise die gravitonen, die botenteilchen der gravitation, bisher nur hypothetisch sind, ebenso ist es beim higgs-teilchen.. dieses will man ja am LHC in CERN nachweisen :)

Laus_Deo schrieb:aber das alles besteht ja eigentlich nur aus theorie... gibt es denn da konkrete beweise, dass das alles wirklich so geschah??

wie drückt man das jetz am sinnvollsten aus.. :}

wie entstehen diese theorien? :)

naturwissenschaftler bemühen sich die abläufe im universum - alles was passiert - überschaubarer zu machen, dazu bilden sie die komplexe 'wirklichkeit' auf eine modelle ab.. in diesen modellen, im rahmen unserer menschlichen fähigkeiten, sollen die vorgänge klar und eindeutig erkennbar und nachvollziehbar sein

dieses abbild, dieses modell ist dann natürlich nicht zwingend identisch mit der komplexen, realen natur.. für die wissenschaftler is das aber genügend, wenigstens ein paar wichtige abläufe und vorgänge im universum erklären zu können

die mathematischen formalismen werden aufgestellt um die vorläufe in den modllen auch berechnen zu können, verständlich.. so entstehen theorien

weil mit der mathematik ist es nun möglich vorhersagen über das geschehen in den modellen zu machen..

Laus_Deo schrieb:wie ich mitgekriegt habe, sind sich ja noch nicht einmal forscher darüber einig, wie der urknall nun wirklich abgelaufen ist...

da sind sich sogar eine vielzahl der forscher sehr einig darüber ;)

ich weiß gar nich woher diese meinung stammt das der urknall nur aus der luft gegriffen ist?

die urknalltheorie gilt heute als nahezu überall anerkannt