Der perfekte Teilchenbeschleuniger

Den Sinn von Fragen im Stile „Wenn etwas möglich wäre, wäre es dann möglich ?“ kann ich zwar nicht ganz nachvolliehen :wink: Falls man jedoch Gravitationsfelder manipulieren könnte, könnte man sicher ne Menge tun, wovon man nur träumen kann.

Gruß Moriarty

Zum gravitativen (Linear-)Beschleunigen müßtest du noch eine
auf die Masse repulsiv (!) wirkende Maschine erfinden…

Wie wär’s, wenn die Teilchen tangential mit Photonen beschossen werden?

huch !
Hallo Manfred,
das tut zwar nichts zur ursprünglichen Frage, aber habe ich da richtig gelesen ?

zum Beispiel: um im H-Atom die em-Wechselwirkung zwischen dem
Proton und dem Hüllenelektron allein durch Gravitation zu
ersetzen, müßtest du ca. 10^38 Protonen in den Kern setzen
(das sind ziemlich genau SÄMTLICHE Protonen des Universums!!).

Nach meinen neuesten Informationen wird die Masse des Universums auf 10^51 kg geschätzt. Das würde bedeuten, das im Schnitt auf 10^13 kg Masse gerade mal ein Proton kommt. Selbst wenn sich dann alle Protonen des Universums auf und in der Erde ( Masse 5,972·10^24 kg ) befänden, komme ich auf kaum mehr als 10^13 Protonen/kg Erdmasse.
Kann es sein, daß Du Dich da einige viele Größenordnungen vertan hast ???

fragt sich Jörg

elastische Streuung

Zum gravitativen (Linear-)Beschleunigen müßtest du noch eine
auf die Masse repulsiv (!) wirkende Maschine erfinden…

Wie wär’s, wenn die Teilchen tangential mit Photonen
beschossen werden?

Ja, das wäre eine (qualitative) Möglichkeit, Neutronen in Bewegung zu versetzen.

Wieweit aber könnte man so Neutronen beschleunigen? Es müßten ja dann eine rein sog. elastische Streuung (durch den Born-Term beschrieben) sein - d.h. der final state und der initial state der Streuamplitude müßten identisch sein gamma+neutron --> gamma+neutron. Aber damit hätte man Neutronen, die kaum schneller sind als schnelle Neutronen, die man bei Kernreaktoren eh schon zur Verfügung hat. Bei größerem Impulsübertrag hätte man jedenfalls inelastische Streuung bei der man alle möglichen final states hätte, nur grad kein Neutron mehr:
–> p + e(-) + …
–> p + e(-) + pi(0) + … --> p + e(-) + e(-) + e(+) + …
etc. etc.

Und: wir hätten dann nicht mehr diese reine Gravitationsmaschine (ich versuchte mich in dem ursprünglichen Gedankenexperiment zu bewegen - soweit es überhaupt ein physikalisches sein sollte)

Und außerdem: wäre das Gravitationskarussel überflüssig. Denn Neutronen (zum Zweck späterer Beschleunigung) könnte man viel einfacher in einem Neutronenkäfig „halten“ - für dessen Erfindung bzw. Konstruktion Wolfgang Paul den Nobelpreis erhielt…

oups !
Hi Jörg

Kann es sein, daß Du Dich da einige viele Größenordnungen
vertan hast ???

klar - ich hab mich um eine 2 vertan, nämlich im Exponenten! *gg*
Die Protonenanzahl ist ca 10^80. Diese Zahl ist das Quadrat der berühmten Problemzahl 10^40, um deren mögliche Bedeutung sich seit Dirac und Pasqual Jordan soviele Köpfe einst den Kopf zerbrochen hatten…

sorry & thnx
Manfred

ough!

Ganz spitze, echt.

Hey hoppla, Florian, warum Ironie? Ich hab dir doch nicht ans Bein gep**t, oder?

Glaubst du, daß weiß ich nicht? Was glaubst du, warum ich
„rein theoretisch“ geschrieben habe?!

Sorry,
daß ich lauter Dinge schrieb, die dir absolut geläufig sind -
woher soll ich wissen, was du weißt? Da deine Visitenkarte physikalisches Interesse kundtut, setzte ich voraus, daß du unter „rein theoretisch“ ein PHYSIKALISCHES Gedankenexperiment verstehst. Unter Gedankenexperimenten verstand man bisher immer Extrapolationen des bisherigen gesicherten physikalischen Wissens unter Beibehaltung physikalischer Gesetze…

Aus deinem Text war ziemlich deutlich zu lesen, daß du der Meinung warst, daß die Führungsmagnete eines Beschleunigers die Teilchen beschleunigen…

… und wie du

… Beschleunigung könntest du auch durch Graviton

  • Felder erzeugen, erzähl mir nichts anderes - auch wenn wir…

mit ladungs- und colourlosen spin=2 Bosonen repulsive (!) Wechselwirkungen zwischen neutralen Massen erzeugen willst…

oder mit ein oder zwei schwarzen Löchern pro Kreuzung (was für ne Kreuzung???) eine Beschleunigung von irgendwas…

… nun, da warte sicher nicht nur ich gespannt auf deine Vorstellungen…

Grüße
M.G.

Tensorfelder

Auf gut deutsch würde das heißen: Ich hab’ ständig in meinem
Leben Gravitationswellen … erzeugt und wußte es noch nicht einmal.

So ist es!

Aber Synchrotonstrahlung ganz sicher nicht so häufig, denn du wirst nur selten in einem Magnetfeld gestanden haben und dabei einen elektrisch geladenen Hammer mit nahezu Lichtgeschwindigkeit herumgeschleudert haben…

Wie sieht überhaupt eine Gravitonwelle aus ( theoretisch )?
Schließlich tritt ja unter normalen Umständen bei der
Gravitation nur eine Polarisation auf. Das würde ja heißen,
daß eine Graviton - „Welle“ in Wirklichkeit ein einfacher
Vektor ist, oder?

„Gravitonenwellen“ nennt man die Gravitationswellen eigentlich genausowenig, wie man em-Wellen „Photonenwellen“ nennt.
Ein Gravitationsfeld ist ein Tensorfeld - genauer gesagt es geht um 4er-Tensoren 2. Stufe (16 Komponenten - zum Vergleich: der elektrische Vektor ist ein 3er-Tensor 1. Stufe - aber das weißt du ja…). Auch Gravitationswellen können polarisiert sein. Die beiden (!) Polarisationsrichtungen stehen in einem Winkel von pi/4 aufeinander - bei einer em-Welle, wie bekannt, in einem Winkel von pi/2.

Nein, ans Bein gepiselt ( wenn man das so schreibt ) hast du mir nicht :smile: - bei dir hörte es sich nur so an, als ob du die Sache ausschlagen würdest, weil man eben keine Graviton - Spulen dieser Stärken zur Verfügung hat - man hat eigentlich gar keine *g* - aber egal.

Du kannst doch Masseteilchen dadurch beschleunigen, daß du sie mit einem Gravitationsfeld anziehst, oder? Ein auf Gravitation basierender Beschleuniger könnte so ein Prinzip umsetzen um die Teilchen auf höhere Geschwindigkeiten zu kriegen. Auch wenn das ein schlechter Vergleich ist: Beim freien Fall funktioniert es ja auch - warum sollte eine anders ausgerichtete Anziehungsquelle nicht auch einen Beschleunigungseffekt ausüben können? Also, wenn man die Anziehungsquelle kontrollieren kann - man kann sie an- und ausschalten, kann man ja einen „Kreis“ aus Spulen konstruieren, die über ein System an- bzw. abgeschaltet werden, so, daß die Masseteilchen immer eine Beschleunigung und einen Flugvektor erhalten, der sie genau im Beschleuniger hält - daher die „Kreuzungen“ - schlechter Ausdruck - ich meine, weil das ganze Ding ja „rund“ ist, an jeder Biegung ein mittelgroßes schwarzes Loch *g* - solche die man eben ständig an- und abschalten kann *gg* - alles klar? Wohl eher nicht.

Tatsächlich bin ich ja kein Physiker, vielleicht gibt es hier und da mal wieder ein paar Gesetzte, die die ganze Sache sowieso vermiesen und von denen ich logischerweise ja nichts weiß - aber deshalb frage ich ja.

Florian

„Gravitonenwellen“ nennt man die Gravitationswellen eigentlich
genausowenig, wie man em-Wellen „Photonenwellen“ nennt.
Ein Gravitationsfeld ist ein Tensorfeld - genauer gesagt es
geht um 4er-Tensoren 2. Stufe (16 Komponenten - zum Vergleich:
der elektrische Vektor ist ein 3er-Tensor 1. Stufe - aber das
weißt du ja…). Auch Gravitationswellen können polarisiert
sein. Die beiden (!) Polarisationsrichtungen stehen in einem
Winkel von pi/4 aufeinander - bei einer em-Welle, wie bekannt,
in einem Winkel von pi/2.

Nein…eigentlich weiß ich das nicht. Was ist ein Tensor - ich kam nie in den Genuß eines Physikstudiums.
Schön - wir haben also zwei Polarisationsrichtungen bei Gravitationswellen - zwei - alles klar. Was für mich alleine schon die Existenz von Antigravitation beweißt - oder liege ich da jetzt irgendwie daneben?!

Die beiden (!) Polarisationsrichtungen stehen in einem
Winkel von pi/4 aufeinander - bei einer em-Welle, wie bekannt,
in einem Winkel von pi/2.

Also: Wenn man eine EM - Welle betrachtet, stehen die Polarisationen mit 90° zueinander - bei der Gravitation zu 45°. Habe ich das so jetzt richtig erfaßt? Beim EM ist das eine doch die elektrische und das andere die magnetische Komponente, oder?

Vielleicht habe ich den falschen Begriff verwendet. Ich meinte: Bei EM zeichnet man ja eine Sinuswelle um den Wechsel zwischen + und - darzustellen - so etwas gibt es aber doch bei Gravitation nicht, oder? Sonst hätten Gravitationsfelder doch auch einen abstoßenden Teil - jedenfalls in meiner blühenden Phantasie :wink:.

Florian

Hi Florian

Nein…eigentlich weiß ich das nicht.

ich schrieb das „aber das weißt du ja“ auch nur, weil du in einem posting gekränkt erschienst, daß ich was schrieb, was du längst weißt…:smile:

Was ist ein Tensor

nimm es einfach als ein mathematisches Objekt, das etwas komplexer (und komplizierter) ist, als ein Vektor… für unsere Diskussionen würde das erstmal ausreichen…

Schön - wir haben also zwei Polarisationsrichtungen bei
Gravitationswellen - zwei - alles klar. Was für mich alleine
schon die Existenz von Antigravitation beweißt - oder liege
ich da jetzt irgendwie daneben?!

irgendwie - leider ja… die Polarisierbarkeit hat nicht mit Antgravitation zu tun… aber es ist ein bißchen schwierig, das posting-mäßig zu erklären… sorry

Also: Wenn man eine EM - Welle betrachtet, stehen die
Polarisationen mit 90° zueinander - bei der Gravitation zu
45°. Habe ich das so jetzt richtig erfaßt?

ja

Beim EM ist das
eine doch die elektrische und das andere die magnetische
Komponente, oder?

nein
ich sags mal so:
bei em gibt es genau zwei Möglichkeiten vollständiger Polarisation, wenn du eine polarisierte Welle hat, bei der der e-Vektor in x-Richtung steht (der m-Vektor senkrecht dazu), dann steht die zweite Möglichkeit vollständiger Polarisation genau senkrecht dazu… gewissermaßen so, als ob du e- und m-Vektor der ersten vertauscht hättest

Vielleicht habe ich den falschen Begriff verwendet. Ich
meinte: Bei EM zeichnet man ja eine Sinuswelle um den Wechsel
zwischen + und - darzustellen - so etwas gibt es aber doch bei
Gravitation nicht, oder? Sonst hätten Gravitationsfelder doch
auch einen abstoßenden Teil - jedenfalls in meiner blühenden
Phantasie :wink:.

die abstoßende bzw. anziehende Wirkung von em-Wellen zwischen gleichen bzw. ungleichen ladungen hat nichts mit dem sinusförmigen Wechsel der elektrischen und magnetischen Vektoren zu tun…
bei den Gravitationswellen „wechselt“ auch etwas, aber nicht sinusförmig, es ist komplizierter als die wechselnde Größe der Vektoren einer Störungesausbreitung in einem Vektorfeld… (das hängt mit den „Tensoren“ zusammen)

Gruß und Trost
M.G.
PS: wenn du willst, such ich mal Literatur raus, müßte aber wissen, was du bereits weißt und was nicht…ok?

1 „Gefällt mir“