Ist die Konstante „h“ elementar, oder ist sie aus anderen Naturkonstanten ableitbar?
Seit geraumer Zeit beschäftigt mich diese Frage.
Ich habe hierzu auch schon „kleine Ansätze“, welche „h“ immer wieder in Verbindung zu der Elementarladung „e“ und der Lichtgeschwindigkeit „c“ bringen.
Allerdings ist hierbei die Elementarladung „e“ irgendwie mit der absoluten Temperatur „T“ verknüpft.
Ist die Konstante „h“ elementar, oder ist sie aus anderen
Naturkonstanten ableitbar?
Nach derzeitigem Wissenstand ist h elementar, war von Gott also beliebig festzusetzen.
Anschaulich gesehen beschreibt h, wie stark die Effekte der Quantenmechanik sind. Für h gegen 0 verwandeln sich die Gleichungen der Quantenmechnik in klassische Gleichungen ohne Quanteneffekte.
Seit geraumer Zeit beschäftigt mich diese Frage.
Ich habe hierzu auch schon „kleine Ansätze“, welche „h“ immer
wieder in Verbindung zu der Elementarladung „e“ und der
Lichtgeschwindigkeit „c“ bringen.
Ebenso elementar und von h und untereinander unabhängig sind e und c.
Allerdings ist hierbei die Elementarladung „e“ irgendwie mit
der absoluten Temperatur „T“ verknüpft.
??? Wie das? Was meinst Du mit T?
Schreib mal konkret, was Du Dir überlegt hast, dann können wir besser diskutieren…
Gruß,
Semjon.
Lieber Wolfgang,
h ist elementar und nicht ableitbar, genauso wie c und e und noch einige andere. Wenn Du allerdings einfach nur irgendwelche Formeln nimmst und wild umformst, kann der Eindruck schon mal entstehen 
Jedenfalls ist eine Temperatur, selbst wenn sie ‚absolut‘ heisst (was doch gegenüber der Celsius-Skala nur eine simple Nullpunkts-verschiebung bedeutet), niemals eine Naturkonstante. Temperaturen sind ein Mass für ungeordnete Energie in einem konkreten System und nichts universelles.
Grüsse, Wendel
Hallo,
Ist die Konstante „h“ elementar, oder ist sie aus anderen
Naturkonstanten ableitbar?
meines Wissens nach ist h „elementar“, und das muss sie ja eigentlich auch wenn man überlegt warum man sie eingeführt hat (Problem: schwarze Strahlung > Quantenhypothese)
Seit geraumer Zeit beschäftigt mich diese Frage.
Ich habe hierzu auch schon „kleine Ansätze“, welche „h“ immer
wieder in Verbindung zu der Elementarladung „e“
wieso Elementarladung „e“? Vielleicht postest Du den Ansatz mal.
und der
Lichtgeschwindigkeit „c“ bringen.
Allerdings ist hierbei die Elementarladung „e“ irgendwie mit
der absoluten Temperatur „T“ verknüpft.
Ich glaube Du verwechselst hier die e-funktion mit der Elementarladung e.
T ist z.B. im Wienschen Verschiebungsgesetz mit h verknüpft.
Noch ein bisschen Literatur:
-Auf der Suche nach Schroedingers Katze/John Gribbin/Piper
(schöne, leicht verständliche Einführung)
-Gerthsen Physik/ Springer
(das Nötigste)
-Grundkurs theo.Physik 5 Quantenmechanik/Nolting/Vieweg
(etwas mehr, müsste aber reichen)
viel Spass
Joe
vielleicht beziehst du dich auf die sog. (reziproke) Feinstruktur-Konstante
1/α = hc/2πe² ≈ 137 ??
Danke Semjon,
Nach derzeitigem Wissenstand ist h elementar, war von Gott
also beliebig festzusetzen.
- Auch Erwin Schrödinger hat das angezweifelt!
Anschaulich gesehen beschreibt h, wie stark die Effekte der
Quantenmechanik sind. Für h gegen 0 verwandeln sich die
Gleichungen der Quantenmechnik in klassische Gleichungen ohne
Quanteneffekte.
Ich kenne die Gleichungen der Quantenmechanik, ist mir alles bekannt.
Ebenso elementar und von h und untereinander unabhängig sind e
und c.
das denke ich eben nicht.
??? Wie das? Was meinst Du mit T?
Ich meine die absolute Temperatur T(k) in Kelvin
Schreib mal konkret, was Du Dir überlegt hast, dann können wir
besser diskutieren…
Konkret würde das schon ein Buch füllen, ist hier also nicht so einfach.
Versuch:
Um die Feinstrukturkonstante 137,036 zu enträtzeln muß man sich über die darin vorkommenden Naturkonstanten gedanken machen.
Natürlich auch über die Verhältnisse im Atom.
Ein Problem sind die unterschiedlichen Maßeinheiten in den 3 Bereichen der Physik.
Ich meine:
- Mechanik -Masse(kg), Länge(m), Zeit(s)-
- Elektromagnetismus -Ladung©-
- Thermodynamik -Temperatur(k)-
Wenn man die Entstehungsgeschichte dieser Einheiten untersucht stellt man fest, das man die Bereiche 2. und 3. auch in den Einheiten der Mechanik! ausdrücken kann.
Das Columb© wird hier zu (Wurzel aus kg mal m).
Beim Kelvin(k) ist das komplizierter.
Die absolute Temperatur ist bekanntlich das Verhältnis der inneren Gesamtenergie zu Entropie.
Die Festlegung lautet „gleiche Verhältnisse=gleiche Temperatur“,
Sinnbeispiel:
-Geschwister,2 Mädchen und 2 Jungen haben „Temperatur1“
-Geschwister,4 Mädchen und 2 Jungen haben „doppelte Temperatur1“
Die Festlegung das das Verhältnis Energie zu Entropie die Maßeinheit Kelvin(K) erhält ist Willkürlich!
Die Konsequenz daraus ist allerdings die daraus resultierende Maßeinheit für die Bolzmannkonstante „k“.
Wenn es also gelingt die Entropie in „mechanischen Maßeinheiten“ auszudrücken kann die absolute Temperatur auch in diesen Einheiten ausgedrückt werden und in der Bolzmannkonstante verschwindet das Kelvin.
Nun kann man sich Max Planck seine Einführung von „h“ bei der
Klärung des Spektrums des schwarzen Strahlers unter neuen Gesichtspunkten ansehen.
Gruß,
Wolfgang
Die absolute Temperatur ist bekanntlich das Verhältnis der
inneren Gesamtenergie zu Entropie.
Nicht der Gesamtenergie, sondern nur der thermischen Energie. Kernenergien tragen beispielsweise nichts zur Temperatur bei. Die Temperatur ist ein Maß für die mittlere kinetische Energie der Teilchen. Im Allgemeinen ist 3kT=m2>, wobei 2> das mittlere Geschwindigkeitsquadrat ist.
Die absolute Temperatur ist bekanntlich das Verhältnis der
inneren Gesamtenergie zu Entropie.Nicht der Gesamtenergie, sondern nur der thermischen Energie.
Was ist thermische Energie?
Kernenergien tragen beispielsweise nichts zur Temperatur bei.
Woher weist Du das?
Die Temperatur ist ein Maß für die mittlere kinetische Energie
der Teilchen. Im Allgemeinen ist 3kT=m2>,
wobei 2> das mittlere
Geschwindigkeitsquadrat ist.
Die am meisten verbreitete Behauptung was Temperatur bedeutet ist:
Die Temperatur sei das Maß der Intensität der Bewegung der Möleküle aus denen sich der Stoff zusammen setzt.
Diese Vorstellung ist beim derzeitigen Stand der Wissenschaft nicht mehr zufriedenstellend.
Der Begriff „Intensität der Bewegung“ ist zunächst verschwommen, denn er erlaubt uns nicht, der Temperatur eine gewisse Zahl zuzuordnen.
Wir kennen jedoch ein bestimmtes Maß der Bewegung, die kinetische Energie.Aber die kinetische Energie ändert sich infolge statistischer Zusammenstöße schnell. Daher müssen wir als Maß der Bewegung irgend eine mittlere kinetische Energie annehmen, welche auf ein Molekül entfällt.
Durch Messungen kann man feststellen, wie die mittlere kinetische Energie eines Moleküls von der Temperatur abhängt.
Bei Gasen von Einatommolekülen zeigte sich, das bei der Temperatur T auf jedes Molekül der gleiche Teil von Energie entfällt, und zwar (3/2)kT.
Soweit wir das Einatommolekül betrachten, hat es 3 Freiheitsgrade. Die mittlere kinetische Energie die auf ein Molekül entfällt ist also 3 mal (1/2)kT, was mit dem Experiment übereinstimmt.
Das zweiatomige Molekül hat 6 Freiheitsgrade. Wir werden also erwarten, das die mittlere kinetische Energie 6 mal (1/2)kT sein wird.
Versuche zeigen jedoch, das der Wert 7 mal (1/2)kT ist!
Wir sehen ein, das die dem System zugeführte Energie nicht nur als mittlere kinetische Energie der Moleküle erscheinen kann.
Wolfgang