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Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt?

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Stefan Ram wrote:
> 
> Carla Schneider <carla_schn@proton.me> schrieb oder zitierte:
> >Dann nehmen wir statt 2 Photonen  zwei massive Teilchen, z.B. ein Alpha-Teilchen
> >und ein Neutron , eben entstanden durch Deuterium-Tritium Fusion und machen damit das gleiche.
> >Dann wird die kinetische Energie der Teilchen Teil der "effektiven Masse" der beiden Teilchen,
> >Ist das eine sinnvolle Definition fuer Ruhemasse ?
> 
>   Ich selber würde hier von "Masse" (Formelsymbol "m") sprechen, und
>   meine damit das, was Du "Ruhemasse" oder "effektive Masse" nennst.
> 
>   Um auf Deine Frage zurückzukommen zitiere ich einmal die
>   angesehene Web-Enzyklopädie "Wikipedia", übersetzt aus dem
>   Englischen und im Original:
> 
> |Die kinetische Energie der Bestandteile des Hadrons, die sich
> |nahezu mit Lichtgeschwindigkeit bewegen, trägt in hohem Maße
> |zur Masse des Hadrons bei,[1]
> "Quantum chromodynamics binding energy" - Wikipedia
> 
> |The kinetic energy of the hadron's constituents, moving at
> |near the speed of light, contributes greatly to the hadron
> |mass,[1]
> "Quantum chromodynamics binding energy" - Wikipedia
> 
>   Quelle [1]:
> 
> |[1] ^ a b Strassler, Matt (15 April 2013). "Protons and
> |Neutrons: The Massive Pandemonium in Matter". Of Particular
> |Significance. Retrieved 30 May 2016.
> 
>   Stack Exchange [2] (nicht in "Wikipedia" erwähnt):
> 
> |We know that the sum of the masses of the quarks in a proton
> |is approximately $9.4^{+1.9}_{-1.3}~\text{MeV}/c^2$, whereas
> |the mass of a proton is $\approx931~\text{MeV}/c^2$.
> |This extra mass is attributed to the kinetic energy of the
> |confined quarks and the confining field of the strong force.
> Qmechanic, asked Sep 18, 2015 at 6:19

Diese Masse bleibt auch konzentriert in einem konstanten Bereich um
den Schwerpunkt herum.
Es gibt also eine Antwort auf die Frage, wo sich die Masse befindet.
Das ist bei den auseinanderfliegenden Photonen nicht der Fall,
die Masse befindet sich nicht in den Photonen, sie befindet sich
auch nicht in der Umgebung des Schwerpunkts sondern ergibt sich nur rechnerisch,



> 
>   Nun sprichst Du von der '"effektiven Masse" der beiden
>   Teilchen'. Die Antwort auf Deine Frage hängt davon ab, was
>   genau man als System definiert, dessen Masse man meint:
> 
>   Wenn ich "die beiden Teilchen" als /ein System/ betrachte, trägt
>   die kinetische Energie der beiden Teilchen zur Masse dieses
>   Systems bei. Im Schwerpunktsystem ist der Impuls dieses Systems 0.
> 
>   Betrachte ich jedoch nun im selben Schwerpunktsystem eines
>   der beiden Teilchen /isoliert/ als das System, so trägt dessen
>   kinetische Energie nun nicht mehr zu einer Masse bei, sondern zu
>   seinem Impuls. Der Impuls ist jetzt im allgemeinen nicht mehr 0.

Wie bei den Photonen, deren gesamte Energie steckst sozusagen im Impuls.


> 
>   Diese Abhängigkeit von der Definition des Systems entspricht
>   nicht unseren an der Alltagswelt geschulten Erwartungen, für
>   die Masse etwas Additives ist. 

Das duerfte auch ausserhalb der Alltagswelt so sein.

>   Daher ist sie erst einmal schwer
>   zu glauben. Aber da die Hadronen (wie Protonen) einen großen
>   Teil der Masse von Alltagsgegenständen, wie Tassen, ausmachen
>   und ihre Masse wiederum laut [1] und [2] zu einem großen Teil
>   kinetische Energie ist, ist diese Masse der kinetischen Energie
>   tatsächlich beobachtbar, wenn wir eine Tasse auf eine Waage
>   stellen oder versuchen, sie zu beschleunigen!

Das steht oben gar nicht, es steht dort dass ein Grosser Teil der Masse
in dem Kraftfeld steckt das z.B. ein Proton zusammenhaelt und in
der kinetischen energie der Quarks. wie sich das genau aufteilt wird nicht
gesagt, die Frage ist ob man das ueberhaupt trennen kann.

Das ganze entzieht sich auch der Messung weil man die Quarks 
einzeln nicht wiegen kann.
Und es entzieht sich auch der Vorstellung weil die Kraefte die zwischen
den Quarks wirken irgendwie anders sind.
Aber die Masse des Protons kann man messen und sie ist auch auf ein sehr
kleines konstantes  Gebiet des Raums beschraenkt.



> 
>   Bei einem gebundenen System mehrerer beweglicher Massen (wie bei der
>   Tasse) neigen wir eher dazu, das System als Ganzes zu betrachten.
>   Sind die Teile nicht gebunden, neigen wir dazu, sie eher getrennt
>   zu betrachten (zwei voneinander wegfliegenden Photonen kann man auch
>   schlecht auf eine Waage stellen). 

>   Aber tatsächlich sind in beiden
>   Fällen beide Systemdefinition (kombiniert oder getrennt) möglich.

> 
>   Und daher kommt die vermeintliche "Umwandlung in Energie" bei
>   einem Photonenpaar. Als /Paar/ haben die beiden Photonen zusammen
>   weiterhin dieselbe Masse wie vor der Zerstrahlung des System aus
>   Elektron und Positron. Aber da die beiden Photonen nicht gebunden
>   sind, neigen wir eher dazu, jedes einzeln zu betrachten: und jedes
>   einzelne Photon hat keine Masse, wenn man es isoliert betrachtet.
>   Addiert man nun diese beiden Massen von 0, so kommt man auf die
>   Summe 0. Es stimmt auch daß die Summe der Massen beider Photonen
>   gleich 0 ist. Aber die Masse des Photonen/paars/, als ein System
>   betrachtet, ist verwirrenderweise nicht 0!

Weil man nicht angeben kann wo sich die Masse befindet.

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    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
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