Teilchenfragen

Hi,

was ist nun das massereichste Teilchen (sogenannte „Tau“-Teilchen)? Auch wenn dieses ominöse Teil nur extrem kurze Existenz hat. Und wie schwer ist es?

Zweite Frage: Gibt es nun Tachyonen, oder sind diese Teilchen nur ein „Kunstgebilde“ der Quantenphysik?

Dritte Frage: Was ist Tscherenkow-Strahlung? Wirklich überlichtschnelle Elektronen??? Wie soll das gehen?

Danke schon mal.

André

Hallo André,

Dritte Frage: Was ist Tscherenkow-Strahlung? Wirklich
überlichtschnelle Elektronen??? Wie soll das gehen?

Es wurde zwar noch nie beobachtet, daß sich ein Teilchen schneller als Licht im VAKUUM bewegt, aber es wurde beobachtet, daß es Teilchen gibt, die sich in einer Umgebung aus MATERIE schneller bewegen als das Licht in dieser Umgebung. Wenn sich ein Teilchen schneller als Licht durch ein Medium (z.B Wasser) bewegt, strahlt es kohärentes Licht in Form eines Kegels ab, dessen Achse in der Teilchenbahn liegt. Diese Strahlung wird als Tscherenkov-Strahlung bezeichnet.
Das Ganze widerspricht natürlich nicht der Relativitätstheorie, da diese nur aussagt, daß Licht im Vakuum eine Geschwindigkeitsschranke darstellt.

Hallo

Ist nun schon alles ein wenig her, aber ich versuch mich mal:

was ist nun das massereichste Teilchen (sogenannte
„Tau“-Teilchen)? Auch wenn dieses ominöse Teil nur extrem
kurze Existenz hat. Und wie schwer ist es?

Die Materie besteht aus quarks und Leptonen, die sich in 3 Familien zu je 2 quarks und 2 Leptonen aufteilen. Die leichteste Familie ist beispielsweise das up-quark, das down-quark (woraus Protonen und Neutronen aufgebaut sind), das Elektron und das Elektron-Neutrino.

Entsprechend besteht die dritte Familie aus zwei quarks (das erst kürzlich entdeckte top und bottom), sowie den Leptonen Tau und Tau-Neutrino. Das Tau ist also ein Teilchen wie das Elektron, nur das es wesentlich schwerer ist, aber den genauen Wert habe ich gerade nicht parat.

Zweite Frage: Gibt es nun Tachyonen, oder sind diese Teilchen
nur ein „Kunstgebilde“ der Quantenphysik?

Hier muß man sagen, im Prinzip sind sie nur ein Kunstgebilde der Quantenphysik. Man erhält sie bei mathematischen Formulierungen genauso wie die Physiker oft durch mathematische Tricks so etwas wie Teilchen beschreiben. Diese können dann oft auch tatsächlich beobachtet werden (z.B. in einem Festkörpergitter die wandernden Anregungen im Gitter als Teilchen beschrieben werden können). Daher wäre dieses auch bei Tachyonen naheliegend, nur verhindern die prinzipiellen Eigenschaft eh jede Form von Experiment, da diese überlichschnellen Gebilde grundsätzlich nicht mit uns normalen Dingen wechselwirken. Und wo kein Experiment, da keine Physik.

Dritte Frage: Was ist Tscherenkow-Strahlung? Wirklich
überlichtschnelle Elektronen??? Wie soll das gehen?

Wie schon beantwortet ist diese Strahlung die Ausstrahlung von Elektronen, die schneller als das Licht in dem entsprechenden Material sind. Entspricht in etwa dem Überschallknall bei einem Flug schneller als der Schall.

Gruß
Thomas

Hi Oliver,

blaues Licht im Innern eines Atomreaktors? In der Kühlflüssigkeit des Primärkreises?

Oder sprichst Du den Tunneleffekt an? Oder besser: Ist das Ganze schon wieder nur mit der Theorie der Quantenphysik zu erklären?

André

Oder sprichst Du den Tunneleffekt an? Oder besser: Ist das
Ganze schon wieder nur mit der Theorie der Quantenphysik zu
erklären?

Nein, nein, ganz harmlos: Licht stellt ja eine obere Grenze bezügl. der Geschwindigkeit dar, aber es gibt Teilchen, die der Lichtgeschwindigkeit ziemlich nahe kommen (Neutrinos z.B.). Wie du vielleicht weißt, ist das Licht aber in Wasser deutlich langsamer als in Vakuum, das heißt aber nicht, daß es diese schneller Teilchen auch sein müssen!! In Wasser z.B. können Neutrinos tatsächlich die Lichtgeschwindigkeit schlagen! Und dabei wird eben Tscherenkov Srahlung ausgesendet.

Zweite Frage: Gibt es nun Tachyonen, oder sind diese Teilchen
nur ein „Kunstgebilde“ der Quantenphysik?

Ein Kunstgebilde der Speziellen Relativitaetstheorie
statt Quantenphysik (aus dieser nur die Teilchenidee).
Mit dem Nachweis sieht es schlecht aus, denn wenn man
am Kausalprinzip festhaelt, gibt es keine Moeglichkeit,
die Existenz solcher Teilchen nachzuweisen.
MEB

Hallo Croton,

fehlt nur noch die Masse des Tau: 1784 MeV.

Gruß, Kubi