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Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt?

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Contents

  Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Thomas Heger <ttt_heg@web.de> - 2024-06-05 07:32 +0200
    Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Rolf Bombach <rolfnospambombach@invalid.invalid> - 2024-06-06 10:46 +0200
      Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-06-06 11:13 +0200
        Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-06-06 12:58 +0200
          Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-06-06 13:51 +0200
            Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Franz Glaser <franz@meg-glaser.com> - 2024-06-13 07:15 +0200
        Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Dieter Heidorn <d.heidorn@t-online.de> - 2024-06-10 21:43 +0200
          Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Thomas Heger <ttt_heg@web.de> - 2024-06-11 06:54 +0200
            Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-06-11 18:23 +0200
              Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Thomas Heger <ttt_heg@web.de> - 2024-06-12 07:31 +0200
              Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-06-12 14:32 +0200
              Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-06-12 16:38 +0200
                Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-06-12 18:33 +0200
                  Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Franz Glaser <franz@meg-glaser.com> - 2024-06-13 09:44 +0200
                  Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Thomas Heger <ttt_heg@web.de> - 2024-06-14 07:15 +0200
                  Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-06-17 13:20 +0200
                    Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Franz Glaser <franz@meg-glaser.com> - 2024-06-18 15:49 +0200
              Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Rolf Bombach <rolfnospambombach@invalid.invalid> - 2024-06-17 13:12 +0200
        Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-06-23 12:35 +0200
          Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-06-23 13:22 +0200
            Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Franz Glaser <franz@meg-glaser.com> - 2024-06-23 15:49 +0200
            Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-06-24 11:02 +0200
              Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-06-24 13:13 +0200
                Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-06-24 15:17 +0200
                  Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-06-25 01:22 +0200
                    Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-06-25 12:51 +0200
                      Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-06-26 08:40 +0200
                    Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-06-25 14:05 +0200
                      Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-06-27 11:46 +0200
                        Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-06-28 01:59 +0200
                          Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-06-28 23:57 +0200
                Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-06-25 12:04 +0200
          Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-07-18 16:02 +0200
            Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-08-02 11:13 +0200
              Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-08-02 13:17 +0200
            Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Rolf Bombach <rolfnospambombach@invalid.invalid> - 2024-09-13 17:05 +0200
      Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Thomas Heger <ttt_heg@web.de> - 2024-06-07 08:29 +0200

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#155723

Am 23.06.24 um 13:48 schrieb Stefan Ram:

>    Die gemessene Masse muß wohl jeder verwenden, weil das einfach
>    die Realität ist.


Die gemessene Masse ist die Trägheit im Raum. Meine Vermutung,
meine Behauptung ist dazu, dass am Rand des Raums der Äther
ausdünnt und damit auch der Impuls der dortigen Massen und die
Gravitation zweier Massen zueinander.

Was die Wellen betrifft, so ist am Rand der („einer?”) Ätherblase
bzw. des („einer?”) Raums das veränderte c und mit ihm die
Rotverschiebung wirksam.

Die („einer?”) Ätherblase hat selber keine Gravitation.


GL
-- 
Die parlamentarische Demokratie bedeutet, dass die Gesetze von allen
Parlamentariern diskutiert und erlassen werden. Gesetzesvorschläge aus
Ministerkonferenzen sind nicht parlamentarisch. Abgeordnete brauchen
weder Parteichefs noch zusätzliche, zufällige, nichtgewählte Berater.

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#155732

Stefan Ram wrote:
> 
> Carla Schneider <carla_schn@proton.me> schrieb oder zitierte:
> >Die Frage ist warum man eine Wechselwirkung des Elektrons mit seinem
> >eigenen Feld braucht um zu entscheiden welche Energie das Feld hat.
> 
>   Man "braucht" diese Wechselwirkung nicht, aber Grundannahmen
>   (derart, daß eine Ladung in einem Feld eine bestimmte
>   potentielle Energie hat, wenn ich es richtig verstehe)
>   verlangen wohl, daß man sie berücksichtigen muß.
> 
> >Das Feld ist messbar und damit vorhanden, und ein
> >elektromagnetisches Feld hat eine definierte Energiedichte
> >und damit nach EInstein auch eine Masse.
> 
>   Ja, dies ist das klassische elektromagnetische Feld. Man kann
>   dies aber nicht unbedingt auf mikroskopische Dimensionen anwenden,
>   ohne zu berücksichtigen, daß das elektromagnetische Feld tatsächlich
>   ein Quantenfeld ist und entsprechend die QED zu verwenden ist,
>   und keine klassische Theorie.

Wenn die Quantenfeldtheorie aus der unendlichen Masse des Elektrons
eine endliche machen wuerde waere das eine gute Sache.

> 
> >Er koennte ganz einfach die gemessene Masse verwendet haben.
> >Das waere dann aber nichts neues gewesen.
> 
>   Die gemessene Masse muß wohl jeder verwenden, weil das einfach
>   die Realität ist. Alle Theorien versuchen nur, diese Masse
>   zu treffen. WIMRE ist es selbst beim Higgs-Feld so, daß man die
>   Stärke der Kopplung zwischen dem Elektron und dem Higgs-Feld
>   so annimmt, daß das Elektron dann die gemessene Masse hat.

Das Problem ist doch nicht dass man Higgs braucht um den Elektron 
eine Masse zu geben sondern wie man die zu grosse Masse seines
Elektromagnetischen Feldes wegerklaeren kann.

Den Higgs-Mechanismus wuerde man brauchen um die Masse des Photons zu erklaeren,
wenn es eine haette. Tatsaechlich wurde er verwendet um die Masse der W und Z Bosonen
der Elektroschwachen Wechselwirkung zu erklaeren. Die haben sehr grosse Massen
wodurch die schwache Wechselwirkung nur eine sehr kurze Reichweite hat.
Diese Bosonen tragen keine Ladung.

Das wird hier zwar erklaert, verstehe ich aber nicht:
https://www.theorie.physik.uni-muenchen.de/lsfrey/teaching/archiv/sose_09/rng/higgs_mechanism.pdf

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#155737

Stefan Ram wrote:
> 
> Carla Schneider <carla_schn@proton.me> schrieb oder zitierte:
> >Das wird hier zwar erklaert, verstehe ich aber nicht:
> 
>   Der Higgs-Mechanismus ist ziemlich kompliziert. Er wirkt
>   geradezu weit hergeholt und bizarr, aber wird wohl nach
>   dem Muster akzeptiert, das besagt: "Wenn man alles andere
>   ausgeschlossen hat, muß das, was dann übrig bleibt,
>   so verrückt es auch klingen mag, die Wahrheit sein.".

Die Frage ist doch warum man ihn ueberhaupt braucht.
Und die ist einfach zu beantworten, man brauchte eine Erklaerung
warum die Eichbosonen der schwachen Wechselwirkung eine Masse haben
und damit die Wechselwirkung eine kurze Reichweite hat, im gegensatz
zum Photon und der langreichweitigen Elektromagnetischen WW.


> 
>   Ich denke, man hat nur eine Chance, das richtig zu verstehen,
>   wenn man erst einmal die Grundlagen von QED und QFT lernt (was
>   wiederum voraussetzt, daß man erst einmal Relativitätstheorie
>   und nichtrelativistische Quantenmechnik gelernt hat),
>   aber das ist für die meisten Menschen ein gewaltiger Aufwand
>   oder sogar vollkommen unmöglich. Sonst bleiben nur die
>   populärwissenschaftlichen Texte, die mit Analogien arbeiten.
> 
>   Normalerweise kann man sagen, daß der Higgs-Mechanismus etwas
>   ist, das man nicht verstehen kann. Ich denke, das gilt für
>   mindestens 99,9 Prozent aller Lebenden.

Die Frage ist warum von denen dann ueberhaupt irgendjemand
ueber den Higgs Mechanismus nachdenkt.

> 
>   Es gab mal ein Skript im Web, das mir gefiel, weil es ohne viel
>   Umschweife die wichtigsten Dinge enthielt (aber ich habe es
>   noch nicht gelesen und weiß nicht, ob ich es verstehen könnte):
> 
> Quantum Field Theory
> University of Cambridge Part III Mathematical Tripos
> 2006 und 2007
> Dr David Tong
> 
>   . Dort werden am Anfang auch weitere Quellen empfohlen.
> 
>   Es gibt auch ein mehrbändiges Werk von E. Zeidler, "Quantum
>   Field Theory", das relativ wenig voraussetzt, aber auch relativ
>   umfangreich ist (habe ich auch nicht gelesen). Zeidler lebte
>   WIMRE in Dresden, schrieb aber gerne in Englisch; aber ich glaube,
>   man merkt an einigen Stellen, daß er kein Muttersprachler war.
>   Im Grunde enthält das Werk von Zeidler sehr viele schöne Themen
>   und wäre demnach empfehlenswert, aber die meisten Menschen
>   dürften einfach nicht die Zeit finden, es durchzuarbeiten.
> 
>   Hier noch ein paar Notizen zur elektromagnetischen Masse
>   des Elektrons. Es handelt sich um einen ersten, hastig
>   hergestellten Entwurf, der noch Aussagen enthält, die
>   von mir nicht kontrolliert wurden, und Wiederholungen von
>   Aussagen enthalten könnte und der noch gekürzt werden muß.
>   (Insbesondere der dritte Teil zu heutigen Theorien ist noch zu
>   lang, aber ich fand leider noch keine Zeit, um ihn zu kürzen.)
> 
>   Die elektromagnetische Masse des Elektrons: Geschichte
> 
>   - Im Jahr 1881 schlug J.J. Thomson vor, daß die Trägheit
>     eines geladenen Teilchens auf sein elektromagnetisches
>     Feld zurückzuführen sein könnte.

Ja da ging es noch um die Selbswechselwirkung die wie eine Masse
wirkt.

> 
>   - Um 1900 entwickelten Forscher wie H. A. Lorentz, Max
>     Abraham und andere detaillierte Modelle des Elektrons
>     auf der Grundlage dieses Entwurfs einer
>     elektromagnetischen Masse.
> 
>   - Diese Modelle versuchten, die Eigenschaften des
>     Elektrons, einschließlich seiner Masse, ausschließlich
>     durch sein elektromagnetisches Feld zu erklären.
> 
>   - Diese Idee fand in der wissenschaftlichen Gemeinschaft
>     großen Anklang. In den frühen 1900er Jahren arbeiteten
>     viele prominente Physiker aktiv an elektromagnetischen
>     Elektronenmodellen.
> 
>   - Experimente von Walter Kaufmann und anderen zur
>     Geschwindigkeitsabhängigkeit der Elektronenmasse wurden
>     als entscheidende Tests für diese Modelle angesehen.
> 
>   - Die experimentellen Ergebnisse schienen zunächst einige
>     elektromagnetische Modelle zu stützen, sprachen aber
>     schließlich für relativistische Vorhersagen.

Mit der Relativitaetstheorie kommt noch etwas anderes hinzu
was man vorher nicht hatte, die Feldenergie allein hat jetzt eine
Masse, unabhaengig von der Selbstwechselwirkung.


> 
>   Die elektromagnetische Masse des Elektrons: Gegenargumente
> 
>   - Unterschiede in der Masse der Leptonen: Die Existenz
>     unterschiedlicher Massen für Leptonen (Elektron, Myon,
>     Tau), die identische elektromagnetische Eigenschaften
>     haben, deutet darauf hin, daß die Masse nicht rein
>     elektromagnetischen Ursprungs sein kann

Das Elektron ist das leichteste geladene Lepton.
Das Neutrino ist das leichteste ungeladene Lepton.
Man koennte auf die Idee kommen dass der nichtelektromagnetische
Teil der Elektronenmasse die Neutrinomasse ist.
Der Anteil waere sehr klein maximal ein paar ppm,
also unerheblich um den Wert der Elektronenmasse zu erklaeren.



> 
>   - Die Masse des Elektrons bei verschiedenen Energien:
>     Wäre die Masse rein elektromagnetisch, würde sie eine
>     spezifische Variation mit der Geschwindigkeit aufweisen,
>     die von den relativistischen Vorhersagen abweicht

Heisst das die Elektronenmasse verhaelt sich bei verschiedenen Energien
anders als z.B. die Protonenmasse ?


> 
>   - Untersuchung der Neutrino-Oszillationen, die zeigen,
>     daß Neutrinos Masse haben: Da Neutrinos keine
>     elektromagnetische Ladung haben, kann ihre Masse nicht
>     elektromagnetischen Ursprungs sein, was auf einen
>     gemeinsamen nicht-elektromagnetischen Massenmechanismus
>     für Leptonen hindeutet
Fuer einen winzigen Anteil an der Elektronenmasse.
> 
>   Die elektromagnetische Masse des Elektrons: Heutige Theorien
> 
>   - Im Rahmen der Quantenfeldtheorie ist die Masse des
>     Elektrons ein grundlegender Parameter, der sich nicht
>     aus seinen elektromagnetischen Wechselwirkungen ergibt.
>     Die Masse ist eine Eingabewert für die Theorie, und die
>     elektromagnetischen Wechselwirkungen werden durch den
>     Austausch virtueller Photonen beschrieben, die nicht
>     zur Ruhemasse des Elektrons beitragen
> 
>   - Das elektrische Feld wird nun als Quantenfeld
>     verstanden, wobei das Elektron ständig virtuelle
>     Photonen aussendet und absorbiert. Dieser Prozeß erzeugt
>     eine "Wolke" virtueller Teilchen um das Elektron herum,
>     wodurch es eine effektive Größe erhält und seine
>     Eigenschaften verändert werden.
> 
>   - Die Wechselwirkungen des Elektrons werden mit Hilfe von
>     Eichsymmetrien beschrieben, was ein grundlegenderes
>     Verständnis seiner Eigenschaften ermöglicht.

Der Elektromagnetismus wird durch eine Eichsymmetrie erklaert.

> 
>   - Die modernen Theorien, insbesondere der Higgs-Mechanismus,
>     haben unser Verständnis davon, wie das Elektron seine
>     Masse erhält, zwar erheblich verbessert, erklären aber
>     immer noch nicht vollständig das grundlegende "Warum" des
>     spezifischen Massenwerts des Elektrons. Auch wenn die
>     Masse des Elektrons jetzt als Ergebnis von Wechselwirkungen
>     mit dem Higgs-Feld verstanden wird, bleibt sie ein
>     Parameter, der experimentell bestimmt und nicht
>     theoretisch in diesen Theorien vorhergesagt werden muß.

Ich sehe nicht wie das Higgs-Feld die Elektromagnetische Masse
des Elektrons wegerklaeren kann.
Gibt es dem Elektron vielleicht eine sehr grosse negative Masse ?


> 
>   - Nackte Masse vs. Physikalische Masse: In der QED wird
>     zwischen der "nackten" Masse des Elektrons (seine
>     Eigenmasse ohne Berücksichtigung von Wechselwirkungen)
>     und seiner "physikalischen" Masse (die beobachtete Masse
>     einschließlich aller Wechselwirkungen) unterschieden.
>     Die elektromagnetische Selbstwechselwirkung trägt zur
>     physikalischen Masse des Elektrons bei, aber dieser
>     Beitrag wird als Korrektur der Masse betrachtet, die durch
>     den Higgs-Mechanismus bereitgestellt wird, und nicht als
>     Hauptquelle.

Komisch wenn man bedenkt dass er eigentlich unendlich gross ist...

> 
>   - Der Prozeß der Renormierung in der QED befaßt sich mit
>     den Unendlichkeiten, die bei der Berechnung der Selbstenergie
>     des Elektrons aufgrund seines elektromagnetischen Feldes
>     auftreten. Diese mathematische Technik ermöglicht es,
>     endliche Ergebnisse für die Eigenschaften des Elektrons zu
>     erhalten. Die Renormierung erklärt jedoch nicht den
>     Ursprung der Masse des Elektrons.

Das Elektron hat eine Ladung und ein magnetisches Moment.
Ich kann mir sowas bei einem masselosen Teilchen nicht vorstellen.


> 
>   - Der Higgs-Mechanismus bietet eine einheitliche Erklärung
>     für die Massen aller fundamentalen Teilchen des
>     Standardmodells, nicht nur für die des Elektrons.
>     Diese Konsistenz ist ein Hauptgrund, warum er Erklärungen
>     vorgezogen wird, die sich ausschließlich auf
>     elektromagnetische Wechselwirkungen stützen

Die Elektromagnetische Wechselwirkung eines geladenen Teilchens
schliesst eine Masselosigkeit aus.

> 
>   - Die Entdeckung des Higgs-Bosons im Jahr 2012 lieferte
>     starke experimentelle Unterstützung für den
>     Higgs-Mechanismus und untermauerte dessen Rolle
>     bei der Erklärung von Teilchenmassen.
> 
>   - Das elektromagnetische Feld trägt zwar zur Energie des
>     Elektrons (und damit zu seiner Masse durch E=mc²)
>     beit, aber dieser Beitrag wird jetzt als eine kleine
>     Korrektur der Masse verstanden, die durch den Higgs-
>     Mechanismus bereitgestellt wird, und nicht als die primäre
>     Quelle der Masse des Elektrons.

Wodurch wird die grosse Masse des elektromagnetischen
Feldes zu einer kleinen Korrektur ?

>     Der Higgs-Mechanismus
>     bietet eine fundamentalere und konsistentere Erklärung für
>     den Ursprung der Teilchenmassen im Standardmodell.

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#155742

Stefan Ram wrote:
> 
> Carla Schneider <carla_schn@proton.me> schrieb oder zitierte:
> >Die Frage ist warum von denen dann ueberhaupt irgendjemand
> >ueber den Higgs Mechanismus nachdenkt.
> 
>   Man kann ja Ergebnisse der QFT kennenlernen, ohne die QFT selber
>   zu verstehen. Einige Ergebnisse sind auch verständlich, wenn man
>   den Weg, der zu ihnen führt, selber nicht verstehen kann.
> 
> Stefan Ram wrote:
> >>Die Masse des Elektrons bei verschiedenen Energien:
> >>Wäre die Masse rein elektromagnetisch, würde sie eine
> >>spezifische Variation mit der Geschwindigkeit aufweisen,
> >>die von den relativistischen Vorhersagen abweicht
> 
> >Heisst das die Elektronenmasse verhaelt sich bei verschiedenen Energien
> >anders als z.B. die Protonenmasse ?
> 
>   Die "relativistische Masse" gamma * m_0 sollte für alle Systeme,
>   egal ob Elektronen oder Protonen, durch gamma = 1 / ?(1 - v^2/c^2)
>   gegeben sein.
> 
>   Für die "elektromagnetischen Masse" kenne ich die genaue
>   Form der Abhängigkeit nicht, und weiß daher nicht, ob sie
>   für Protonen anders lautet als für Elektronen.

Ich gehe mal davon aus dass sie sich genauso verhaelt wie jede andere Masse.

> 
> >Ich sehe nicht wie das Higgs-Feld die Elektromagnetische Masse
> >des Elektrons wegerklaeren kann.
> >Gibt es dem Elektron vielleicht eine sehr grosse negative Masse ?
> . . .
> >Wodurch wird die grosse Masse des elektromagnetischen
> >Feldes zu einer kleinen Korrektur ?

Geht nur wenn die Masse des elektromagnetischen Feldes klein waere gegen
die Masse des Elektrons.
Das wuerde aber bedeuten dass der tatsaechliche Radius des Elektrons viel 
groesser ist als der klassische Elektronenradius.
Streuexperimente sagen das Gegenteil.
Der klassische Elektronenradius ist groesser als der gemessene Radius des Protons.
Da aber das Proton viel mehr Masse hat ist der elektromagnetische Anteil
ausserhalb des Protons nur kleiner Bruchteil davon.


> 
>   Die Aufgabe der Vorstellung einer "elektromagnetischen Masse"
>   erfolgte vor allem dadurch, daß diese sich nicht mit den
>   experimentellen Befunden und mit den Eigenschaften anderer
>   Teilchen, die bei derselben Ladung eine andere Masse haben, deckte.
> 
>   Ich habe noch nie davon gehört, daß die Masse, die der
>   Higgs-Mechanismus Teilchen gibt, negativ ist.

Ich auch nicht,aber das besagt ja nichts. 

> 
>   Wenn ein Elektron einen Radius von 0 hätte, wäre die klassische
>   Energie seines elektischen Feldes unendlich groß, da man
>   diese dann von Unendlich bis zu 0 aufintegrieren würde.

Wenn man aber Vakuumpolarisation annimmt die mit Annaeherung an das Elektron
immer groesser wird, koennte sie endlich gross werden, waere aber wohl immer
noch groesser als die gemessene Masse des Elektrons.




> 
>   Wie genau sich die Masse des Elektrons sich im Rahmen der QFT
>   auf sein elektrisches Feld und auf andere Anteile aufteilt,
>   ist mir nicht bekannt. Wenn ich es richtig verstande habe,
>   ist dies auch heute noch nicht abschließend geklärt.

Es geht hier nicht um das letzte Prozent sondern ums Prinzip.

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#155754

Stefan Ram wrote:
> 
> Carla Schneider <carla_schn@proton.me> schrieb oder zitierte:
> >Ich gehe mal davon aus dass sie sich genauso verhaelt wie jede andere Masse.
> 
>   Wenn die "elektromagnetische Masse" vom elektrischen Feld
>   stammen sollte, dann müßte man berücksichtigen, daß das
>   elektrische Feld einer ruhenden Punktmasse räumlich praktisch
>   unendlich ausgedehnt ist. Fängt diese nun an, sich zu bewegen,
>   dann dürften weiter entfernte Teile des Feldes das erst nach
>   einer Weile bemerken. Es könnte sein, daß ihr diese große
>   räumliche Ausdehnung andere Eigenschaften (hinsichtlich ihrer
>   Veränderung bei Beschleunigung) verleihen würde als bei einer
>   Masse, die in einem kleinem räumlichen Bereich konzentriert ist.

Kaum denn der groesste Teil der Energie ist auch da in einem kleinen raeumlichen
Bereich konzentriert.
Die Feldstaerke geht mit r^-2, die Energiedichte also mit r^-4, die Kugelflaeche mit r^2.
Folglich geht die eindimensionale Energiedichte(r) mit r^-2 und das Integral darueber mit r^-1.
Ausserhalb des klassischen Elektronenradius befindet sich im E-Feld genau
die Energiemenge die der Masse des Elektrons entspricht, das entspricht 2.8e-15m
d.h. ausserhalb von 2.8nm Radius um das Elektron befinden sich 1Millionstel der Masse des Elektrons.

Ich habe mal ausrechnen lassen wieviel magnetische Energie sich ausserhalb des klassichen
Elektronenradius befindet und es sind 99MeV. Wenn man bedenkt dass das Elektron nur eine Masse von
0.5MeV hat und das auch die Masse des Elektrischen Feldes in dieser Region ist, 
ist das zumindest interessant...

https://chatgpt.com/share/50e3e87f-9514-4a02-b976-74343acac6e0

Der Drehimpuls des Feldes ist dann allerdings wieder sehr viel kleiner als der des Elektrons,
wenn der sich nicht verrechnet hat...

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#155768

Carla Schneider wrote:
> 
> Stefan Ram wrote:
> >
> > Carla Schneider <carla_schn@proton.me> schrieb oder zitierte:
> > >Ich gehe mal davon aus dass sie sich genauso verhaelt wie jede andere Masse.
> >
> >   Wenn die "elektromagnetische Masse" vom elektrischen Feld
> >   stammen sollte, dann müßte man berücksichtigen, daß das
> >   elektrische Feld einer ruhenden Punktmasse räumlich praktisch
> >   unendlich ausgedehnt ist. Fängt diese nun an, sich zu bewegen,
> >   dann dürften weiter entfernte Teile des Feldes das erst nach
> >   einer Weile bemerken. Es könnte sein, daß ihr diese große
> >   räumliche Ausdehnung andere Eigenschaften (hinsichtlich ihrer
> >   Veränderung bei Beschleunigung) verleihen würde als bei einer
> >   Masse, die in einem kleinem räumlichen Bereich konzentriert ist.
> 
> Kaum denn der groesste Teil der Energie ist auch da in einem kleinen raeumlichen
> Bereich konzentriert.
> Die Feldstaerke geht mit r^-2, die Energiedichte also mit r^-4, die Kugelflaeche mit r^2.
> Folglich geht die eindimensionale Energiedichte(r) mit r^-2 und das Integral darueber mit r^-1.
> Ausserhalb des klassischen Elektronenradius befindet sich im E-Feld genau
> die Energiemenge die der Masse des Elektrons entspricht, das entspricht 2.8e-15m
> d.h. ausserhalb von 2.8nm Radius um das Elektron befinden sich 1Millionstel der Masse des Elektrons.
> 
> Ich habe mal ausrechnen lassen wieviel magnetische Energie sich ausserhalb des klassichen
> Elektronenradius befindet und es sind 99MeV. Wenn man bedenkt dass das Elektron nur eine Masse von
> 0.5MeV hat und das auch die Masse des Elektrischen Feldes in dieser Region ist,
> ist das zumindest interessant...
> 
> https://chatgpt.com/share/50e3e87f-9514-4a02-b976-74343acac6e0
> 
> Der Drehimpuls des Feldes ist dann allerdings wieder sehr viel kleiner als der des Elektrons,
> wenn der sich nicht verrechnet hat...

Ich sehe gerade dass die Energie im elektrischen Feld ausserhalb des klassischen
Elektronenradius laut Rechnung von chatgpt 6.49 MeV ist - der Link oben ist upgedated.
Was schliessen wir jetzt daraus ?
Gibts noch einen relativistischen Elektronenradius ?
Das Elektron hat nur etwa 0.5 MeV Masse...

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#155783

Stefan Ram wrote:
> 
> Carla Schneider <carla_schn@proton.me> schrieb oder zitierte:
> >Ich sehe gerade dass die Energie im elektrischen Feld ausserhalb des klassischen
> >Elektronenradius laut Rechnung von chatgpt 6.49 MeV ist - der Link oben ist upgedated.
> >Was schliessen wir jetzt daraus ?
> 
>   Das Elektron ist wahrscheinlich kleiner als dieser klassische
>   Elektronenradius, 

Das ist experimentell bestaetigt, aber das schliesst man nicht aus dem obigen.
Was man daraus aber schliessen kann ist dass wenn chatgpt sich nicht verrechnet hat
der klassische Elektronenradius nicht der ist bei dem die elektrische Feldenenergie
gleich der Elektronenmasse ist.
Chatgpt rechnet auch den aus, und findet 1.83nm , das ist groesser als ein Atom
und fast 1Mio mal groesser als der klassische Elektronenradius.
Mein Schluss daraus ist dass es sich verrechnet haben muss, denn die Energie
geht mit 1/r , diese Formel hat auch chatgpt gefunden,
und wenn sie am klassischen Elektronenradius 6.49MeV ist und das 
Elektron eine Masse von 0.5MeV hat dann muesste der zugehoerige Radius etwas mehr
als 10 mal so gross sein und nicht fast 1Mio mal so gross.
Chatgpt zeigt aber den genauen Rechenweg und da finde ich den Fehler
zunaechst  mal nicht:
https://chatgpt.com/share/50e3e87f-9514-4a02-b976-74343acac6e0

D.h. chatgpt hat sich verrechnet bei Auswerten einer einfachen Formel.
Dann koennte aber auch das vorherige Ergebnis mit den 6.49MeV falsch sein...




> über den die Wikipädie schreibt:
> 
> |Der klassische Elektronenradius ist eine physikalische
> |Konstante der Dimension "Länge". Sie ist eine Kombination aus
> |anderen Konstanten, insbesondere elektrischer Ladung und
> |Masse des Elektrons, und findet Verwendung in der Atomphysik.
> |Es besteht jedoch kein Zusammenhang zur räumlichen Ausdehnung
> |des Elektrons.
> Wikipädie.
> 
>   Ich habe hier noch einmal ein paar Auszüge aus Postings aus
>   dieser Newsgroup zusammengestellt, die das Thema ansprechen.
>   Diese enthalten teilweise Zeilen mit mehr als 72 Zeichen.
> 
>   Der letzte Auszug spricht auch noch einmal den "klassischen
>   Elektronenradius" an.
> 
> |                            Man kann z.B. die Masse des Elektrons auf die
> |Feldenergie zurückführen, die das elektrische Feld durch die Ladung des
> |Elektrons hat, wenn man sich das Elektron z.B. als Kugel mit gleichförmiger
> |Ladungsverteilung vorstellt. Die Masse ist dann eine Funktion des
> |Elektronenradius (je kleiner die Kugel, desto höher die Ladungsdichte,
> |desto höher die Feldenergie). Mit der experimentell beobachteten
> |Elektronenmasse käme man dann auf einen Radius von etwa 10^-15 cm.
> |Mit dem Myon könnte man genauso verfahren, nur bräuchte man für die höhere
> |Masse einen kleineren Radius.
> |
> |Allerdings weiß man aus dem Experiment, daß der Elektronenradius einen viel
> |kleineren Wert (<10^-22 m) haben muß, so er überhaupt von Null verschieden
> |ist. Daher kann die Elektronenmasse nicht allein durch die elektrische
> |Feldenergie gegeben sein. Sie muß vielmehr die Summe aus der Feldenergie
> |und einer sog. nackten Masse (die Elektronenmasse wie sie ohne Existenz der
> |EM-Wechselwirkung wäre) sein. Da das Elektron kleiner als die o.g. 10^-15 m
> |ist, muß die nackte Masse negativ sein. Für ein punktförmiges Elektron wäre
> |sie sogar minus unendlich. Stichwort: Massenrenormierung.
> '-----------------------------------------------------------------------

Nackte Masse bedeutet allerdings normal nicht Elektron ohne Ladung sondern
ohne Vakuumpolarisation, das ist auch der Fehler in den folgenden Artikeln.



> Gregor Scholten am 2004-09-20 18:25:01+00:00 in de.sci.physik,
> Subject: Standardmodell ohne Masse?
> 
> |Lorentz fand auch heraus woran das lag: In niedrigster Ordnung sieht man
> |das Elektron einfach als Massenpunkt an, der Ladung trägt und gut
> |ist's. Die Energie seines elektrischen Feldes berücksichtigt man nicht.
> |Das ist aber nicht ganz richtig, denn diese Energie muß ja nach
> |Einsteins Energie-Masserelation zur Masse des Elektrons beitragen. Man
> |sprach daher von der Eigenmasse oder Selbstmasse (oder auch
> |Selbstenergie) des Elektrons. Lorentz erkannte nun, daß die
> |beobachtbare Elektronenmasse genau die Gesamtmasse des Elektrons sein
> |muß, eben die des "nackten Elektrons" (also eines Elektrons, von dem
> |man sein elektromagnetisches Feld einfach wegdenkt) plus die
> |Selbstenergie seines Feldes. Einzeln sind diese beiden Massen
> |unbeobachtbar und damit eigentlich uninteressant. Man kann also der
> |nackten Masse des Elektrons ruhig einen unendlichen Term hinzufügen,
> |der den unendlichen Term der Selbstenergie kompensiert.
> |
> |Genau das funktionierte in der QED noch viel besser als in Lorentz'
> |Elektronentheorie. Ebenso erfährt die elektrische Ladung eine solche
> |Kompensation: Die nackte Ladung bekommt einen unendlichen Anteil, der
> |unendliche Beiträge der höheren Glieder der Störungsreihe kompensiert.
> |
> |Das ganze hat aber noch eine Pointe: Um die Werte für Größen wie die
> |Elektronenmasse und die elektrische Ladung festzulegen, muß man sie
> |messen, und man muß den Energiebereich beachten, wo man die Messung
> |ausführt. In der QED wird gemeinhin die elektrische Ladung statisch
> |bestimmt, d.h. man führt eine Probeladung zu der zu messenden Ladung
> |hin, läßt beide in Ruhe und mißt die Coulombkraft zwischen den beiden
> |Ladungen, d.h. Energieaustausch=0.
> |
> |Das ist aber eine willkürliche Vorschrift, von der eigentlich die Physik
> |nicht abhängen darf, d.h. man kann die Ladung auch an irgendeiner
> |anderen physikalischen Größe festmachen, z.B. beim Wirkungsquerschnitt
> |für elastische Elektron-Elektronstreuung im Bereich der Z-Masse (ca. 90
> |GeV). Interessanterweise kommt dabei etwas verschiedenes heraus! Die
> |Ladung sieht bei höheren Energien größer aus, d.h. die em. Kraft wird
> |größer, je näher sich die beiden Ladungen kommen.

Das ist auch ein Effekt der Vakuumpolarisation.

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#155769

Stefan Ram wrote:
> 
> Carla Schneider <carla_schn@proton.me> schrieb oder zitierte:
> >Ausserhalb des klassischen Elektronenradius befindet sich im E-Feld genau
> >die Energiemenge die der Masse des Elektrons entspricht, das entspricht 2.8e-15m
> >d.h. ausserhalb von 2.8nm Radius um das Elektron befinden sich 1Millionstel der Masse des Elektrons.
> 
>   Heute sieht man Felder als physikalische Systeme an, die selber
>   Energie und Impuls enthalten können. Daher würde man heute
>   normalerweise die Energie und den Impuls des elektromagnetischen
>   Feldes eines Teilchens dem elektromagnetischen Feld und nicht dem
>   Teilchen zuschreiben. Früher hat man das wohl noch nicht so gesehen.
> 
>   Jedenfalls gelten die Formeln für die elektrostatische Feldenergie
>   nur, wenn das Elektron ruht oder sich geradlinig-gleichförmig
>   bewegt. Dann spielt die träge Masse des Elektrons aber auch keine
>   Rolle. Um die Masse des Elektrons bestimmen zu können, muß man es
>   beschleunigen; aber in dem Moment, in dem man dies tut, ist das
>   Feld nicht mehr das Feld einer statischen Ladung sondern enthält
>   Abweichungen davon, welche der Beschleunigung entsprechen (eine
>   beschleunigte Ladung strahlt ja Energie ab), und diese müssen wohl
>   berücksichtigt werden, denn diese Abweichungen sind ja zunächst
>   beliebig nahe an dem Teilchen. - Ändert man beispielsweise die
>   Geschwindigkeit eines Teilchens quasi sprunghaft zum Zeitpunkt
>   t=0, so zeigen die Feldlinie außerhalb des Radius ct noch
>   zu dem Ort, an dem das Teilchen bei der alten Geschwindigkeit
>   wäre, und die innerhalb zu dem Ort, an dem das Teilchen bei
>   der neuen Geschwindigkeit ist; und dazwischen befindet sich eine
>   Diskontinuität. Und diese Grenze bei ct ist für kleine Zeiten t
>   beliebig nahe am Teilchen.

Die Energie die in die Abstrahlung geht, geht natuerlich
nicht in die Beschleunigung des Teilchens, also gilt fuer 
Ladungen nicht f=m*a sondern da kommt noch ein Term fuer die Abstrahlung
dazu.

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#155821

Stefan Ram wrote:
> 
> Carla Schneider <carla_schn@proton.me> schrieb oder zitierte:
> >Die Energie die in die Abstrahlung geht, geht natuerlich
> >nicht in die Beschleunigung des Teilchens, also gilt fuer
> >Ladungen nicht f=m*a sondern da kommt noch ein Term fuer die Abstrahlung
> >dazu.
> 
>   Würdest Du dann sagen, daß ein geladenes Teilchen im Schwerefeld
>   langsamer fällt als ein nicht geladenes Teilchen?
Allerdings nicht messbar, es ist schon schwierig die Wirkung der Schwerkraft auf
geladene Teilchen zu messen, weil durch die Ladung viel groessere Kraefte wirken.

https://en.wikipedia.org/wiki/Larmor_formula
https://chatgpt.com/share/cbab19fe-a181-4156-9d51-60088914f2e7
Offensichtlich weiss chatgpt nicht was ein Faktor ist... 
Ich vermute mal die 1- die angegebene Zahl von 10^-13.

In extremen Situationen wie wenn Materie in schwarze Loecher faellt sieht das 
anders aus, da faellt ein geladenes Teilchen aus dem gleichen Grund schneller hinein 
weil es in einer Umlaufbahn elektromagnetisch  strahlt und dabei Energie verliert 
was dazu fuehrt dass die Umlaufbahn kleiner wird.

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#155829

Stefan Ram wrote:
> 
> Carla Schneider <carla_schn@proton.me> schrieb oder zitierte:
> >Stefan Ram wrote:
> >>Carla Schneider <carla_schn@proton.me> schrieb oder zitierte:
> >>>Die Energie die in die Abstrahlung geht, geht natuerlich
> >>>nicht in die Beschleunigung des Teilchens, also gilt fuer
> >>>Ladungen nicht f=m*a sondern da kommt noch ein Term fuer die Abstrahlung
> >>>dazu.
> >>Würdest Du dann sagen, daß ein geladenes Teilchen im Schwerefeld
> >>langsamer fällt als ein nicht geladenes Teilchen?
> >Allerdings nicht messbar, es ist schon schwierig die Wirkung der Schwerkraft auf
> >geladene Teilchen zu messen, weil durch die Ladung viel groessere Kraefte wirken.
> 
>   In einem Gedankenexperiment könnte man davon ausgehen, daß es kein
>   äußeres elektrisches Feld gibt, so daß diese Kraft entfallen würde
>   und nur etwaige Kräfte durch die Wechselwirkung eines elektrischen
>   Teilchens mit seinem eignen Feld zu berücksichtigen wären.

Das geht nur wenn keinerlei Materie in der Naehe ist,
ansosten entstehen Elektrische Felder durch Polarisation,
oder Influenz.

> 
>   Jedenfalls geht man heute davon aus, daß ein geladenes Teilchen
>   genauso schnell fällt wie ein entsprechendes neutrales.

Praktisch ist das auch so, der Unterschied ist zu klein um ihn 
durch Messung nachzuweisen.


>   Denn
>   im Rahmen der allgemeinen Relativitätstheorie (ART) darf man in
>   einem frei fallenden Labor nicht erkennen, ob man frei fällt oder
>   fern jeder Gravitation ruht.

Das stimmt aber nur naeherungsweise, das Labor muss so klein sein 
dass es die Inhomogenitaeten nicht merkt. Z.B. befindet man sich ja auf
der Erdumlaufbahn im freien Fall, aber Koerper auf benachbarten Bahnen fallen 
verschieden schnell, und das faellt auf wenn man lang genug beobachtet.
Das nicht so wenn man fern jeder Gravitation ruht.
Ein geladener Koerper strahlt auf so einer Kreisbahn EM Wellen ab und veraendert
seine Bahn. Die Wellenlaengen die dabei entstehen sind im allgemeinen
sehr viel groesser als seine Umlaufbahn, erst dort entstehen die Wellen,
was naeher ist, ist Nahfeld.







>  Würde ein geladenes Teilchen aber
>   langsamer fallen, könnte man daran diesen Unterschied erkennen.
> 
>   Allerdings schreibt [3] 2001 (übersetzt):
> 
> |Im Prinzip könnte man die Frage klären, indem man eine große
> |Ladung in einer Rakete gleichmäßig beschleunigt und beobachtet,
> |ob mehr Treibstoff benötigt wird als für eine neutrale
> |Nutzlast gleicher Masse. Wir würden darauf wetten, daß mehr
> |Treibstoff benötigt wird, was bedeuten würde, daß die
> |Minkowski-Energie die physikalisch relevante "Energie" ist.
> [3]

Auch wieder so ein praktisch unbeobachtbarer Effekt.
Was man aber praktisch beobachten kann ist wie Elektronen 
in einem Beschleuniger langsamer beschleunigen als es ihrer Masse
und der auf sie wirkenden Beschleunigungskraefte entspricht,
von wegen der Synchrotronstrahlung die man auch beobachten kann.


> 
>   Diese Formulierung zeigt, daß, zumindest 2001, diese Frage
>   vielleicht immer noch nicht als geklärt betrachtet wird!
> 
>   Man scheint hier den Bereich der Schulbuchphysik zu verlassen
>   und sich direkt in die aktuelle Forschung zu begeben.
> 
>   Zum Beispiel findet man einen Artikel [4] aus den "Annals of
>   Physics" mit Datum "August 2024" (!).
> 
>   Nun kann man natürlich fragen, ob das beim Fallen beschleunigte
>   geladene Teilchen denn strahlt (und woher gegebenenfalls die
>   Energie dieser Stahlung kommt).

Ich wuerde zuerst mal fragen was fuer Wellenlaenge denn diese Strahlung hat.
Ein Beobachter der deutlich naeher dran ist als die Wellenlaenge kann die Strahlung
nicht beobachten, er sieht nur das Nahfeld.


> 
>   Aus Sicht der ART wäre allerdings ein Teilchen, das auf der Erde
>   ruht "beschleunigt" (weg von seiner Geodätischen, das heißt der
>   "natürlichen" Bahn des freien Falls). Sollte das dann strahlen?
> 
>   Man kann insgesamt vier Fälle unterscheiden:
> 
>   Vorbemerkung zu den vier Fällen: Wenn man das Koordinatensystem
>   eines frei fallenden Systems mit dem eines von der Erdoberfläche
>   getragenen Systems vergleichen will, reicht eine Lorentz-Trans-
>   formation der speziellen Relativitätstheorie nicht aus und man
>   muß eine Metrik gemäß der ART aufstellen.
> 
>   Zweite Vorbemerkung: Die folgenden Aussagen beruhen auf einem
>   Artikel der angesehenen Web-Enzyklopädie "Wikipedia". Das Thema
>   ist aber vielleicht immer noch nicht abschließend geklärt, so daß
>   diese Aussagen nicht als ganz sicher betrachtet werden dürfen.
> 
>   FF: Das frei fallende Elektron aus der Sicht eines mitfallenden
>   Beobachters. Für diesen Beobachter ruht das Elektron und strahlt
>   nicht.

Trotzdem sieht der Beobachter das Feld des Elektrons. 
Es ist fuer ihn allerdings ein statisches Feld.
Statische Felder machen keine Wellen sagt er sich.
Ein im Erdsystem ruhender Beobachter sieht das Feld genauso,
aber es ist fuer ihn ein veraenderliches Feld, er nimmt daher an
dass es strahlt.

> 
>   FE: Das frei fallende Elektron aus der Sicht eines von der
>   Erdoberfläche getragenen Beobachters. Für diesen Beobachter wird
>   das Elektron beschleunigt und strahlt.

Nicht wirklich, er sieht das veraenderliche Feld des Elektrons aber keineswegs das Strahlungsfeld,
dazu ist er viel zu nah dran.

> 
>   EF: Das von der Erdoberfläche getragene Elektron aus der Sicht
>   eines frei fallenden Beobachters. Für diesen Beobachter wird das
>   Elektron beschleunigt und strahlt.

Er sieht ein veraenderliches Feld.

> 
>   EE: Das von der Erdoberfläche getragene Elektron aus der Sicht
>   eines von der Erdoberfläche getragenen Beobachters. Für diesen
>   Beobachter wird das Elektron nicht beschleunigt und strahlt nicht.

Er sieht aber trotzdem das Feld, und schliesst daraus dass es 
sich nicht veraendert darauf dass es nicht strahlen kann.

> 
>   Nun erscheint es sicher als schwer vorstellbar, daß ein und
>   dasselbe Teilchen für einige Beobachter strahlt und für andere
>   nicht, denn abgestrahlte Photonen sollten ja meßbar sein, und das
>   Ergebnis dieser Messung sollte für alle Beobachter gleich sein.


Das wuerde ich nicht sagen, der Beobachter im System das relativ zur
Ladung ruht, sieht ein statisches elektrisches Feld.
Der Beobachter im System das sich relativ zur Ladung beschleunigt bewegt,
oder umgekehrt sieht zusaetzlich Strahlung.
Die Ladung ist ein Monopol, deshalb geht seine Feldstaerke mit r^-2 genau
wie das Strahlungsfeld.
D.h. beide sehen das Feld und interpretieren es evtl. verschieden.




> 
>   Die Auflösung dieses scheinbaren Widerspruchs (nach [2])
>   ist vielleicht noch unglaublicher: Der Beobachter in EE
>   hat einen Ereignishorizont, und die Strahlung geht in einen
>   Bereich der Raumzeit, in dem er sie nicht sehen kann!
>   (Ich weiß nicht, ob dies auch für FF anwendbar ist.)
> 
>   Es steht zum Beispiel direkt im Titel von
> 
> [0] C. De Almeida and A. Saa, "The radiation of a uniformly
> accelerated charge is beyond the horizon: a simple derivation,"
> American Journal of Physics, vol. 74, no. 2, pp. 154?158,
> 2006. (hier zitiert nach [5])
> 
>   Ich folgte hier nur dem Wikipädie-Artikel "Paradox of radiation of
>   charged particles in a gravitational field", der auf Ergebnissen
>   beruht, die erst in dem 60er und 80er Jahren gefunden wurden.
> 
>   Dort bezieht man sich für die Ergebnisse zu FF bis EE insbesondere
>   auf
> 
> [1] Rohrlich, Fritz (1965). Classical Charged Particles.
> Reading, Mass.: Addison-Wesley.
> 
>   und für die Horizonte auf
> 
> [2] Boulware, David G. (1980). "Radiation from a Uniformly
> Accelerated Charge". Ann. Phys. 124 (1): 169?188.
> 
>   .
> 
> [3] Radiation from a Uniformly Accelerated Charge
> and the Equivalence Principle, Stephen Parrott, 2001
> 
>   [3] betrachtet [2] wohl etwas kritisch
> 
> [4] On the radiation field of a linearly accelerated charged
> particle in Born?Infeld theory,
> 
>   Es gibt einen Review-Artikel von 2012:
> 
> [5] Electrodynamics of Radiating Charges, Øyvind Grøn

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#155843

Carla Schneider wrote:
> 
> Stefan Ram wrote:
> >
> > Carla Schneider <carla_schn@proton.me> schrieb oder zitierte:
> > >Stefan Ram wrote:
> > >>Carla Schneider <carla_schn@proton.me> schrieb oder zitierte:
> > >>>Die Energie die in die Abstrahlung geht, geht natuerlich
> > >>>nicht in die Beschleunigung des Teilchens, also gilt fuer
> > >>>Ladungen nicht f=m*a sondern da kommt noch ein Term fuer die Abstrahlung
> > >>>dazu.
> > >>Würdest Du dann sagen, daß ein geladenes Teilchen im Schwerefeld
> > >>langsamer fällt als ein nicht geladenes Teilchen?
> > >Allerdings nicht messbar, es ist schon schwierig die Wirkung der Schwerkraft auf
> > >geladene Teilchen zu messen, weil durch die Ladung viel groessere Kraefte wirken.
> >
> >   In einem Gedankenexperiment könnte man davon ausgehen, daß es kein
> >   äußeres elektrisches Feld gibt, so daß diese Kraft entfallen würde
> >   und nur etwaige Kräfte durch die Wechselwirkung eines elektrischen
> >   Teilchens mit seinem eignen Feld zu berücksichtigen wären.
> 
> Das geht nur wenn keinerlei Materie in der Naehe ist,
> ansosten entstehen Elektrische Felder durch Polarisation,
> oder Influenz.
> 
> >
> >   Jedenfalls geht man heute davon aus, daß ein geladenes Teilchen
> >   genauso schnell fällt wie ein entsprechendes neutrales.
> 
> Praktisch ist das auch so, der Unterschied ist zu klein um ihn
> durch Messung nachzuweisen.
> 
> >   Denn
> >   im Rahmen der allgemeinen Relativitätstheorie (ART) darf man in
> >   einem frei fallenden Labor nicht erkennen, ob man frei fällt oder
> >   fern jeder Gravitation ruht.
> 
> Das stimmt aber nur naeherungsweise, das Labor muss so klein sein
> dass es die Inhomogenitaeten nicht merkt. Z.B. befindet man sich ja auf
> der Erdumlaufbahn im freien Fall, aber Koerper auf benachbarten Bahnen fallen
> verschieden schnell, und das faellt auf wenn man lang genug beobachtet.
> Das nicht so wenn man fern jeder Gravitation ruht.
> Ein geladener Koerper strahlt auf so einer Kreisbahn EM Wellen ab und veraendert
> seine Bahn. Die Wellenlaengen die dabei entstehen sind im allgemeinen
> sehr viel groesser als seine Umlaufbahn, erst dort entstehen die Wellen,
> was naeher ist, ist Nahfeld.
> 
> >  Würde ein geladenes Teilchen aber
> >   langsamer fallen, könnte man daran diesen Unterschied erkennen.
> >
> >   Allerdings schreibt [3] 2001 (übersetzt):
> >
> > |Im Prinzip könnte man die Frage klären, indem man eine große
> > |Ladung in einer Rakete gleichmäßig beschleunigt und beobachtet,
> > |ob mehr Treibstoff benötigt wird als für eine neutrale
> > |Nutzlast gleicher Masse. Wir würden darauf wetten, daß mehr
> > |Treibstoff benötigt wird, was bedeuten würde, daß die
> > |Minkowski-Energie die physikalisch relevante "Energie" ist.
> > [3]
> 
> Auch wieder so ein praktisch unbeobachtbarer Effekt.
> Was man aber praktisch beobachten kann ist wie Elektronen
> in einem Beschleuniger langsamer beschleunigen als es ihrer Masse
> und der auf sie wirkenden Beschleunigungskraefte entspricht,
> von wegen der Synchrotronstrahlung die man auch beobachten kann.
> 
> >
> >   Diese Formulierung zeigt, daß, zumindest 2001, diese Frage
> >   vielleicht immer noch nicht als geklärt betrachtet wird!
> >
> >   Man scheint hier den Bereich der Schulbuchphysik zu verlassen
> >   und sich direkt in die aktuelle Forschung zu begeben.
> >
> >   Zum Beispiel findet man einen Artikel [4] aus den "Annals of
> >   Physics" mit Datum "August 2024" (!).
> >
> >   Nun kann man natürlich fragen, ob das beim Fallen beschleunigte
> >   geladene Teilchen denn strahlt (und woher gegebenenfalls die
> >   Energie dieser Stahlung kommt).
> 
> Ich wuerde zuerst mal fragen was fuer Wellenlaenge denn diese Strahlung hat.
> Ein Beobachter der deutlich naeher dran ist als die Wellenlaenge kann die Strahlung
> nicht beobachten, er sieht nur das Nahfeld.
> 
> >
> >   Aus Sicht der ART wäre allerdings ein Teilchen, das auf der Erde
> >   ruht "beschleunigt" (weg von seiner Geodätischen, das heißt der
> >   "natürlichen" Bahn des freien Falls). Sollte das dann strahlen?
> >
> >   Man kann insgesamt vier Fälle unterscheiden:
> >
> >   Vorbemerkung zu den vier Fällen: Wenn man das Koordinatensystem
> >   eines frei fallenden Systems mit dem eines von der Erdoberfläche
> >   getragenen Systems vergleichen will, reicht eine Lorentz-Trans-
> >   formation der speziellen Relativitätstheorie nicht aus und man
> >   muß eine Metrik gemäß der ART aufstellen.
> >
> >   Zweite Vorbemerkung: Die folgenden Aussagen beruhen auf einem
> >   Artikel der angesehenen Web-Enzyklopädie "Wikipedia". Das Thema
> >   ist aber vielleicht immer noch nicht abschließend geklärt, so daß
> >   diese Aussagen nicht als ganz sicher betrachtet werden dürfen.
> >
> >   FF: Das frei fallende Elektron aus der Sicht eines mitfallenden
> >   Beobachters. Für diesen Beobachter ruht das Elektron und strahlt
> >   nicht.
> 
> Trotzdem sieht der Beobachter das Feld des Elektrons.
> Es ist fuer ihn allerdings ein statisches Feld.
> Statische Felder machen keine Wellen sagt er sich.
> Ein im Erdsystem ruhender Beobachter sieht das Feld genauso,
> aber es ist fuer ihn ein veraenderliches Feld, er nimmt daher an
> dass es strahlt.
> 
> >
> >   FE: Das frei fallende Elektron aus der Sicht eines von der
> >   Erdoberfläche getragenen Beobachters. Für diesen Beobachter wird
> >   das Elektron beschleunigt und strahlt.
> 
> Nicht wirklich, er sieht das veraenderliche Feld des Elektrons aber keineswegs das Strahlungsfeld,
> dazu ist er viel zu nah dran.
> 
> >
> >   EF: Das von der Erdoberfläche getragene Elektron aus der Sicht
> >   eines frei fallenden Beobachters. Für diesen Beobachter wird das
> >   Elektron beschleunigt und strahlt.
> 
> Er sieht ein veraenderliches Feld.
> 
> >
> >   EE: Das von der Erdoberfläche getragene Elektron aus der Sicht
> >   eines von der Erdoberfläche getragenen Beobachters. Für diesen
> >   Beobachter wird das Elektron nicht beschleunigt und strahlt nicht.
> 
> Er sieht aber trotzdem das Feld, und schliesst daraus dass es
> sich nicht veraendert darauf dass es nicht strahlen kann.
> 
> >
> >   Nun erscheint es sicher als schwer vorstellbar, daß ein und
> >   dasselbe Teilchen für einige Beobachter strahlt und für andere
> >   nicht, denn abgestrahlte Photonen sollten ja meßbar sein, und das
> >   Ergebnis dieser Messung sollte für alle Beobachter gleich sein.
> 
> Das wuerde ich nicht sagen, der Beobachter im System das relativ zur
> Ladung ruht, sieht ein statisches elektrisches Feld.
> Der Beobachter im System das sich relativ zur Ladung beschleunigt bewegt,
> oder umgekehrt sieht zusaetzlich Strahlung.
> Die Ladung ist ein Monopol, deshalb geht seine Feldstaerke mit r^-2 genau
> wie das Strahlungsfeld.
> D.h. beide sehen das Feld und interpretieren es evtl. verschieden.

Schon wäre es gewesen nur leider stimmt es nicht, die Feldstaerke 
des Strahlungsfeldes geht mit 1/r, also so wie das Potential des Monopols nicht
seine Feldstaerke.
Damit  bleibt die Frage offen.



> 
> >
> >   Die Auflösung dieses scheinbaren Widerspruchs (nach [2])
> >   ist vielleicht noch unglaublicher: Der Beobachter in EE
> >   hat einen Ereignishorizont, und die Strahlung geht in einen
> >   Bereich der Raumzeit, in dem er sie nicht sehen kann!
> >   (Ich weiß nicht, ob dies auch für FF anwendbar ist.)
> >
> >   Es steht zum Beispiel direkt im Titel von
> >
> > [0] C. De Almeida and A. Saa, "The radiation of a uniformly
> > accelerated charge is beyond the horizon: a simple derivation,"
> > American Journal of Physics, vol. 74, no. 2, pp. 154?158,
> > 2006. (hier zitiert nach [5])
> >
> >   Ich folgte hier nur dem Wikipädie-Artikel "Paradox of radiation of
> >   charged particles in a gravitational field", der auf Ergebnissen
> >   beruht, die erst in dem 60er und 80er Jahren gefunden wurden.
> >
> >   Dort bezieht man sich für die Ergebnisse zu FF bis EE insbesondere
> >   auf
> >
> > [1] Rohrlich, Fritz (1965). Classical Charged Particles.
> > Reading, Mass.: Addison-Wesley.
> >
> >   und für die Horizonte auf
> >
> > [2] Boulware, David G. (1980). "Radiation from a Uniformly
> > Accelerated Charge". Ann. Phys. 124 (1): 169?188.
> >
> >   .
> >
> > [3] Radiation from a Uniformly Accelerated Charge
> > and the Equivalence Principle, Stephen Parrott, 2001
> >
> >   [3] betrachtet [2] wohl etwas kritisch
> >
> > [4] On the radiation field of a linearly accelerated charged
> > particle in Born?Infeld theory,
> >
> >   Es gibt einen Review-Artikel von 2012:
> >
> > [5] Electrodynamics of Radiating Charges, Øyvind Grøn

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#155766

Stefan Ram wrote:
> 
> Carla Schneider <carla_schn@proton.me> schrieb oder zitierte:
> >Wodurch wird die grosse Masse des elektromagnetischen
> >Feldes zu einer kleinen Korrektur ?
> 
>   Hier noch ein Zitat (übersetzt) zu diesem Thema:
> 
> |2.4 Abschweifung: Elektromagnetische Selbstenergie/Masse
> |
> |Der früheste Hinweis auf einen feldtheoretischen Ursprung der
> |Masse dürfte die Vision von J.J. Thomson aus dem Jahr 1881
> |sein, wonach die Masse eines elektrisch geladenen Teilchens
> |zum Teil (oder ganz) auf die Auswirkungen seines eigenen
> |elektromagnetischen Feldes zurückzuführen ist (und damit
> |Aspekte von Einsteins Beziehung E = mc^2 um viele Jahre
> |vorwegnimmt). Das bekannte Problem bei dieser Sichtweise ist,
> |daß die elektromagnetische Eigenmasse beliebig groß wird,
> |wenn das Teilchen klein genug ist, so daß diese Sichtweise zu
> |gut funktioniert, um den Ursprung der Masse zu erklären.
> |
> |Das Problem der scheinbar unendlichen Eigenmasse "punktförmig"
> |geladener Teilchen bleibt in der Quantentheorie bestehen, wo
> |es durch die (sehr erfolgreiche) mathematische Technik der
> |Renormierung "unter den Teppich gekehrt" wurde. Ein Preis
> |für diesen Erfolg ist, daß man kein quantitatives Verständnis
> |des Beitrags zur Masse eines elektrisch geladenen Teilchens/
> |einer elektrisch geladenen Welle aufgrund seines eigenen
> |elektrischen Feldes hat, was Raum für andere Erklärungen der
> |Masse läßt.
> |
> "A Simplified View of the Higgs/Yukawa Mechanism" (July 17,
> 2013; updated September 25, 2016) - Kirk T. McDonald.

Weil man keine Erklaerung dafuer hat dass es nicht unendlich 
gross ist, darf man es einfach auf Null setzen und sich eine andere 
Erklaerung fuer die Masse suchen ?

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#156022

Stefan Ram wrote:
> 
> Carla Schneider <carla_schn@proton.me> schrieb oder zitierte:
> >Einsteins Theorie ist doch der Ursprung der Idee dass das Elektromagnetische
> >Feld des Elektrons eine Masse besitzt weil es Energie enthaelt.
> 
>   Zu diesem Thema habe ich kürzlich noch etwas bei Zee gelesen.
>   Er schreibt (übersetzt):
> 
> |Hier ist eine Sache, mit der Sie Ihre Freunde verblüffen
> |können. (Zumindest war ich sehr verblüfft, als ich zum ersten
> |Mal in einem populären Buch von George Gamow darüber las).
> |Das Proton und das Neutron scheinen sich nur dadurch zu
> |unterscheiden, daß das Proton elektrisch geladen ist und das
> |Neutron nicht, wie sein Name schon sagt. Da ein elektrisches
> |Feld Energie enthält (wie wir alle wissen), erwarten
> |Physiker, daß das Proton massiver ist als das Neutron.

Aber eigentlich weiss man dass Neutron wie Proton zusammengesetzte Teilchen sind 
und obwohl das Neutron nach aussen ungeladen ist elektrische Ladungen 
enthaelt die sich  gegenseitig neutralisieren, denn es hat z.B. 
ein magnetisches Moment.


>  Aber
> |nein, wie wir gerade gesehen haben, ist das Proton ein klein
> |wenig weniger massiv als das Neutron.
> "Quantum Field Theory, As Simply As Possible" (2023) - A. Zee.

Man koennte eher argumententieren dass das Proton Quarks mit mehr Ladung enthaelt als das Neutron,
naemlich 2 Stueck mit 2/3 Ladung, das Neutron dagegen nur eines mit 2/3 Ladung und 
mehr Ladung mehr Masse bedeuten muesste...
Letzlich bleibt wie beim Elektron die Frage warum die Masse des Elektromagnetischen
Feldes bei Elementarteilchen nicht so ist wie man sie bei
einer berechnung der Feldenergie erwartet.

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#156118

Stefan Ram wrote:
> 
> Carla Schneider <carla_schn@proton.me> wrote or quoted:
> >Letzlich bleibt wie beim Elektron die Frage warum die Masse
> >des Elektromagnetischen Feldes bei Elementarteilchen nicht so
> >ist wie man sie bei einer berechnung der Feldenergie erwartet.
> 
>   Vielleicht weil diese Berechnung auf einer im Grunde noch
>   klassischen Vorstellung vom Elektron als eine Kugel oder
>   ein Punkt geladener Materie beruht.
> 
>   In dem Buch von Schwichtenberg heißt es jedenfalls, daß ohne
>   das Higgs-Feld alle Elementarteilchen /masselos/ wären, was man
>   nur so verstehen kann, daß man die "elektromagnetische Masse"
>   heute gar nicht mehr verwendet.

Das bedeutet dass man ihr elektromagnetisches Feld ignoriert.
D.h. man braucht irgendwas das beweist  dass Elektromagnetische Felder 
bei Elementarteilchen keine Masse haben, sonst aber schon.

Umgekehrt koennte man versuchen sich ein masseloses Elektron vorzustellen, also
geladen und sich mit Lichtgeschwindigkeit fortbewegend - ist das ueberhaupt
denkbar ?


>   Aus dem Englischen übersetzt
>   schreibt Schwichtenberg:
> 
> |Daher nahm eine Gruppe prominenter Physiker an, daß z.B. das
> |Elektron eine kleine Ladungskugel ist, und versuchte, seine
> |Masse als Ergebnis der elektrostatischen Energie der konzen-
> |trierten negativen Ladung zu verstehen. (Eine schöne Diskus-
> |sion dieses Bildes und seiner Probleme finden Sie in Band 2,
> |Kapitel 28 der Feynman-Vorlesungen)

Wobei man da auf zwei verschiedene Weise eine Masse herleiten kann.

1. durch die selbstwechselwirkung durch die bei Beschleunigung
   eine Kraft entsteht.

2. durch den Energieinhalt des Feldes.

Bei 2. kommt man auf eine endliche Masse  wenn man annimmt
dass das Teilchen kein Punkt ist, also eine Ausdehnung besitzt.
Allerdings ist die so berechnete Ausdehnung viel groesser als 
die mit Streuexperimenten vereinbare Groesse.
Die andere Moeglichkeit auf eine endliche Masse zu kommen ist
wenn man annimmt dass die Felder bei hohen Feldstaerken nichtlinear werden.


> 
>   . Feynman listet dort viele Details und Probleme auf und sagt,
>   daß man das ganze noch richtig verstanden habe. Aber, wenn man
>   die Elektronenmasse durch das elektrische Feld erkläre, hätte
>   man immer noch das Problem, daß das ebenfalls elementare Myon
>   dasselbe Feld aber die 206,77fach Masse hätte. Stand: 60er Jahre.

Das Myon hat eine viel groessere Masse als das Elektron, es duerfte also
kleiner sein als das Elektron...

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#156122

Stefan Ram wrote:
> 
> ram@zedat.fu-berlin.de (Stefan Ram) schrieb oder zitierte:
> >>Umgekehrt koennte man versuchen sich ein masseloses Elektron vorzustellen, also
> >>geladen und sich mit Lichtgeschwindigkeit fortbewegend - ist das ueberhaupt
> >>denkbar ?
> >Ohne das Higgs-Feld wäre das Elektron wohl so.
> 
>   Ach so. Das elektromagnetische Feld einer solchen Ladung kann man
>   schwer vorhersagen, wenn es überhaupt möglich wäre. Normalerweise
>   kann man das elektromagnetische Feld einer bewegte Ladung ja
>   wohl als Lorentz-Transformation des elektromagnetischen Felds
>   einer ruhenden Ladung erhalten, aber bei einer Bewegung mit
>   Lichtgeschwindigkeit sollte dies nicht mehr möglich sein.
Wobei der Schwichtenberg ja sowas fuers Magnetfeld einer rotierenden
Landungskugel getan haben muss, wenn er da auf ueberlichtgeschwindigkeit kommt.

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#156521

Carla Schneider schrieb:
> 
> Aber eigentlich weiss man dass Neutron wie Proton zusammengesetzte Teilchen sind
> und obwohl das Neutron nach aussen ungeladen ist elektrische Ladungen
> enthaelt die sich  gegenseitig neutralisieren, denn es hat z.B.
> ein magnetisches Moment.
> 
Die wesentlich kniffligere Frage ist, ob das Neutron ein elektrisches
Dipolfeld aufweist.

-- 
mfg Rolf Bombach

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#155421

Am Donnerstag000006, 06.06.2024 um 10:46 schrieb Rolf Bombach:
> Thomas Heger schrieb:
>>>
>>> Energie war bei ihrer "Erfindung" nur eine Rechengroesse.
>>> Aber seit wir wissen dass E=mc², wissen wir dass sie auch eine Masse 
>>> hat.
>>> Damit ist sie aber keine reine Rechengroesse mehr, die Frage wo eine 
>>> Masse
>>> sich befindet, ist berechtigt.
>>
>>
>> Wenn die Gleichung gilt, dann bedeutet dies, dass die Größe 'Masse' 
>> ebenfalls eine Rechengröße sein muss.
>>
>> Das 'materialisieren' von Rechengrößen war aber schon immer falsch.
>>
>> 'Masse' ist also keineswegs ein Synonym für 'Materie', sondern 
>> bezeichnet eine Größe, mit der bestimmte Attribute materieller Objekte 
>> bemaßt werden.
>>
> Ist demnach Energie ein materielles Objekt, da sie Masse aufweist?
> 
???

Nein, natürlich nicht.

'Materielles Objekt' ist etwas zählbares, tangibles und lokalisierbares.

'Masse' bezeichnet aber kein Objekt, sondern eine bestimmte Eigenschaft 
von Objekten.

Wenn nun Masse und Energie irgendwie gleichartig sein sollen, dann muss 
Energie auch eine Eigenschaft sein (und nicht selber ein Objekt).

Energie kann man sich ohnehin sehr schlecht als materielles Objekt 
vorstellen (wüßte da keinen Weg).


TH

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