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Da bekommen eventuelle Marsmissionen gleich einen bitteren Beigeschmack!

Ich glaube, der beschrieben Protonen-Zerfall (nach der schwachen oder besser elektroschwachen Wechselwirkung) ist für unbeschleunigte Protonen ganz und gar unmöglich, nur für Neutronen geht
das. Das alles entspricht aber wohl noch dem Standartmodell für den Teilchenzoo und seine Wechselwirkungen.
Wenn neuerdings behauptet wird, auch Protonen sind 'ein klein wenig' instabil, so läuft das über eine ganz andere Schiene (nicht mehr nach dem Standartmodell glaube ich).

Ist das so richtig?

Es ist gut das die NASA sowas veröffentlicht und das sie uns darin einweihen was so im kosmos passiert, es ist schon aufregend was so auf die einzelnen planeten passiert und ich finde es toll das sie es veröffentlichen da es INTERESANT ist

Sollten die Fehlerchen im Artikel nicht ausgebessert werden?
Bei Ihnen heißt es Entantiomere statt (richtig) Enantiomere,
chiros statt (richtig) cheir etc. - oder bin ich zeit meines Lebens (harmlosen) Irrtümern unterlegen?

Das ist ein Hinweis

auf das Hicks-Boson.

Es waere sehr schoen wenn mir das jemand genauer erklaeren koennt!
Warum tunnelt die Bloch-Wand? Warum ist es nicht "einfach" ein wachsen der Domaene?
Vielen Dank fuer die Muehe im Vorasu!
O.Z.

Ich hoffe, dass mein folgender Beitrag auch dazu beitragen kann, die Frage von dave gööck [dave@terrania.de] zu klären.

Zur Verdeutlichung ist anzumerken, dass in diesem Gedankenexperiment stets die Lebensdauer des Protons gemessen in seiner 'Eigenzeit' gemeint ist. Ein gegenüber dem Proton bewegter Beobachter muss also die beobachtete Lebensdauer in die Eigenzeit des Protons zurückrechnen. (Ansonsten bekommen wir nach der (speziellen) Relativitätstheorie sowieso unterschiedliche Lebensdauern, was auch am Beispiel des Myonenzerfalls seit langem experimentell bestätig ist). Siehe dazu auch den korrespondierenden Artikel von bild der wissenschaft online unter http://wissenschaft.de/sixcms/detail.php?id=104224 .
Im Gegensatz zur (speziellen) Relativitätstheorie haben wir es bei dem Proton mit einem beschleunigten Bezugssystem zu tun, daher ist die Situation hier komplizierter als beim Myonenzerfall.

Ich glaube, man darf die Bedeutung dieser Arbeiten nicht unterschätzen. Sie stehen nämlich wie das Zwillingsparadoxon an der Nahtstelle von Quanten- und Gravitationstheorie:

Einsteins spezielle Relativitätstheorie (= 'die' Relativitätstheorie) ist eine Theorie für den Spezialfall, dass alle beteiligten Objekte sich unbeschleunigt und daher gegeneinander in Betrag und Richtung mit konstanter Geschwindigkeit bewegen sowie vernachlässigbare Massen (und damit Massenanziehung) haben, also für den völlig kräftefreien Fall. Daher der Name.
Ihre Grundidee ist die Gleichberechtigung aller solchen Systeme (und dass in allen diesen Systemen die Lichtgeschwindigkeit denselben Betrag hat, woraus die Längenkontraktionen und Zeitdehnungen resultieren).

Einsteins allgemeine Relativitätstheorie (= Gravitationstheorie) verallgemeinert diese Überlegungen auf Systeme, die beschleunigt werden und/oder sich in einem Gravitationsfeld befinden.
Ihre Grundidee ist die Gleichheit von träger und schwerer Masse. Gravitations- und Fliehkräfte sind daher ebenfals prinzipiell gleicher Natur, da sie an allen Objekten (Teilchen) im gleichen Verhältnis zueinander angreifen. Für ein Objektes im Anziehungsbereich eines Planeten, das sich im freien Fall (oder im Orbit) befindet, heben sich (zumindest im Schwerpunkt) Flieh- und Gravitationskraft auf. Sieht man vion den Gezeitenkräften (die abseits vom Schwerpunkt wirken und z.B. die senkrechte Ausrichtung eines Raumschiffs bewirken) ab, so ist die Situation nicht anders als in der speziellen Relativitätstheorie.

Eine Konsequenz der (speziellen) Relativitätstheorie ist das Zwillingsparadoxon:
Ein sehr schnell gereister Raumfahrer wird bei seiner Rückkehr zur Erde weniger gealtert sein als sein zuhause gebliebener Zwillingsbruder. Woher kommt das?

Zunächst sind beide Systeme, Erde und Raumfahrer, zu jedem Zeitpunkt gleichförmigen Flugs natürlich gleichberechtigt: Für die Erde scheinen die Uhren des Raumfahrers langsamer zu gehen, aber das gilt auch umgekehrt (Grundidee der speziellen Relativitätstheorie)!
Woher kommt dann der Gangunterschied bei der Rückkehr?
Bei Start, Umkehr und Landung muss das Raumschiff beschleunigt werden, damit ist während dieser Phasen die spezielle Relativitätstheorie für das Raumschiff nicht mehr anwendbar. Für die Erde (deren vergleichsweise langsame Rotation um die Sonne und geringe Gravitation vernachlässigt weren kann) sind die Voraussetzungen der speziellen Relativitätstheorie aber während aller Flugphasen gegeben. Die irdische Beobachtung, dass die Uhren im Raumschiff langsamer gingen, ist daher einzig relevant und führt zum Zwillingsparadoxon.

Da bei Start, Umkehr und Landung des Raumschiffs Beschleunigungen auftreten, ist die eigentlich ein Fall für die allgemeine Relativitätstheorie. Interessanterweise sind wir dennoch alleine mit der speziellen Relativitätstheorie zu einem Ergebnis gekommen. Man kann dies benutzen, um aus der speziellen Relativitätstheorie eine Aussage der Gravitationstheorie zu gewinnen:

In Gedanken beginnt der Flug mit einem 'fliegenden Start': Die Rakete eines Raumfahrers 1 hat 'einen Anlauf genommen' und bereits auf volle Geschwindigkeit beschleunigt, wenn sie die Erde auf dem Weg zu einem fernen Stern passiert. Im Moment des Vorbeiflugs synchronisiert Raumfahrer 1 seine Uhr mit den Uhren auf der Erde. Ähnlich werde bei der 'Umkehr' verfahren: Ein Raumfahrer 2 passiert wieder nach 'fliegendem Start' den fernen Stern im selben Moment wie Raumfahrer 1 und synchronisiert dabei seine Uhr nach dessen Uhr.
Bei Annäherung an die Erde wird seine Rakete nicht abgebremst, es findet lediglich ein Uhrenvergleich im Moment des Vorbeiflugs statt.
Bei diesem Verfahren sind alle Beschleunigungen sauber eliminiert, und es kann mit der speziellen Relativitätstheorie _alleine_ gearbeitet werden, um den Gangunterschied der Uhren bei der Rückkehr zu bestimmen.

Nun zerlegen wir den Flug in immer kleiner werdende Abschnitte mit konstanter Geschwindigkeit, indem wir gedanklich immer mehr Raumfahrer hizuziehen. Im Endeffekt bekommen wir damit eine immer besser werdende Annäherung an einen realistischen Flug (dies ist das Standardverfahren der Differential- und Integralrechnung): Bei diesem erflgen die Beschleunigungen nicht abrupt, sondern stetig und so langsam, dass es die Rakete, den (einzigen) Raumfahrer nicht zerreist. Auch die Uhr in der Rakete muss so gebaut sein, dass eine Beschleunigung keine Messfehler aufgrund mechanischer Verformungen bedingt ('Einsteinuhr'). Unser Näherungsverfahren erlaubt es uns, für diesen Fall den Gangunterschied zu bestimmen, obwohl eigentlich eine Situation der allgemeinen Relativitätstheorie vorliegt.

Wir haben also quasi auf kanonische Weise eine Erweiterung der speziellen Relativitätstheorie auf den Fall einer beschleunigten Bewegung erhalten. Wenn wir die Grundidiee der Gravitationstheorie (Fliehkraft ist wesensgleich zur Gravitationskraft) hinzunehmen, so ist eine weitere Verallgemeinerung des Resultats möglich: Gangunterschied von Uhren im Gravitationsfeld.

Ich hoffe, ich habe soweit alles korrekt wiedergegeben.

Was hat das mit dem beschriebenen quantenmechanischen Phänomen um das beschleunigte Proton zu tun?

Die Quantentheorie kann in eine Form gebracht werden, die der (speziellen) Relativitätstheorie genügt. (Abgesehen vom sogenannten 'Kollaps der Wellenfunktion' der Kopenhagener Deutung, dieser Begriff wird aber neuerdings durch den der 'Dekohärenz' ersetzt). Eine allgemeine Zusammenführung von Quantentheorie und Gravitationstheorie ist bisher noch nicht gelungen. Lediglich für einige spezielle Situationen gibt es Näherungen, z.B. zur Instabilität des Vakuums im starken Gravitationsfeld nahe eines Schwarzen Loches von Stephen Hawking, wonach Schwarze Löcher Energie abstrahlen und mit der Zeit quasi 'verdampfen'. (Auch im starken elektrischen Feld wird das Vakuum instabil, z.B. wenn man zwei schwere Atomkerne fast kollidieren lässt).

Wenn wir unser Raumschiff aus dem Zwillingsparadoxon erstzen durch das beschleunigte Proton,
so bringen wir in die Situation die Quantentheorie ein. Die Situation ist zunächst mit der speziellen Relativitätstheorie völlig beherrschbar, am Ende steht aber eine Aussage, die eigentlich ein Teil der Gravitationstheorie ist. Auf diese Weise sollte es auch möglich sein, einen (weiteren) Einblick in eine vereinigte Theorie der 'Quantengravitation' zu gewinnen.

Den Schlüseel dazu liefert die Arbeit von Matsas und Vanzella:
Im Fall beschleunigter Quantensysteme sind nicht nur Zeiten und Abstände relativ (also abhängig vom Zustand des Beobachtersystems). Auch die Tatsache, ob ein spontaner Zerfall oder eine Teilchenkollision stattgefunden hat, wird abhängig vom System des Beobachters.
Dies ist notwendig, damit verschiedene Beobachter (einer, der die Bewegung des Brotons selbst nachvollzieht, und einer, der unbeschleunigt bleibt) dieselbe effektive Lebensdauer des Protons (zurückgerechnet in seine Eigenzeit) bestimmen. Wo ein unbeschleunigter Beobachter Vakuum sieht, gibt es für einen beschleunigten Beobachter Teilchenschauer.
Auch das Vakuum ist 'relativ' und damit der Begriff der 'Existenz' ('Ich sehe was, das du nicht siehst').

Schon die gewöhnliche Quantentheorie setzt dem aus der Anschauung kommenden Realitätsbegriff schwer zu, alle Rettungsversuche, soweit sie überhaupt ernst zu nehmen sind, produzieren andere wesentliche Merkwürdigkeiten. Dies wird hier, also in beschleunigten Quantensystemen, noch auf die Spitze getrieben.

Mithilfe der oben erwähnten Grundidee der Gravitationstheorie sollte sich die Aussage für beschleunigte Protonen auch auf Schwerefelder übertragen lassen. Damit wären wir aber wieder bei der Situation in der Umgebung von Schwarzen Löchern: Auch dort erscheinen plötzlich Teilchen, indem Quasiteilchen plötzlich (durch das Feld) soviel Energie bekommen, dass sie real werden.
Lässt sich hier irgendwie eine Verbindung herstellen? In wie weit hat das Verhalten beschleunigter Protonen etwas mit der Instabilität des Vakuums im starken Gravitationsfeld zu tun?

Welche allgemeinen Aussagen zur Quantengravitation lassen sich aus der Gleichsetzung von Flieh- und Gravitationskräften und dem Verhalten beschleunigter Protonen (bzw. der Instabilität des Vakuums im starken Gravitationsfeld) ziehen?
Wie weit kann man gar aus diesen Ideen eine allgemeine Theorie der Quantengravitation konstruieren?

Nebenbei noch eine weitere Frage:
Woher kommen die Teilchen, wenn man die Beschleunigung langsam erhöht? Tauchen sie etwa hinter dem Ereignishorizont auf, so etwa wie das Licht von weite entfernten Galaxien aufgrund der Spiralnebelflucht immer langwelliger und von niedrigerer Frequenz wird, bis die Lichtquanten die Energie 0 haben und die Galaxie zwar noch existiert (was immer das bedutet), aber nicht mehr beobachtbar ist?

Die katastrophale Wirkung des "falschen" Thalidomids (ebenso wie die Wirksamkeit von DOPA) beruhen also einzig und allein darauf, wie polarisiertes Licht durch die Entantiomere verdreht wird?

dieser artikel verwirrt mich. geht es hier darum, dass ich mich gleich schnell bewege, wie das proton, oder darum, dass ich gleich beschleunigt werde? ich glaube nicht, dass der davies-unruh-effekt eine frage der geschwindigkeit meines bezugssystems ist. das wiederspräche der relativitätstheorie. bei der beschleunigung sieht das schon anders aus. wenn der effekt auf grund der beschleunigung auftritt, hätte dies jedoch meiner meinung nach mehr hervorgehoben werden sollen.
mir bestätigt sich hier mal wieder meine annahme, dass physiker oft selbst die grundlagen solcher arbeiten verstanden haben, wenn so wirr zwischen beschleunigung und geschwindigkeit gewechselt wird.

"Infektion überaus schwierig" ???
"vermutlich mit Antibiotika zu behandeln" ???
Befaßt sich das Paul-Ehrlich-Institut eigentlich mit wissenschaftlicher Forschung oder eher mit der Formulierung publizistischer Phrasen?
Da gibt es nämlich einen kleinen Unterschied.
Zum Beispiel benutzen Wissenschaftler das Wort "vermutlich" nur dann, wenn begründeter Verdacht besteht. Im Gegensatz zu Politikern.
Also Ehrlich...

Das s.g. "asymetrische C-Atom" mit 4 verschiedenen Liganden ist zwar ein hinreichendes und vielleicht auch das häufigste, aber
kein notwendiges Kriterium für optische Aktivität! Es reicht z.B. bereits, dass die freie Drehbarkeit um eine C-C Bindung
behidert ist (durch raumfüllende Substituenten oder auch hinreichend tiefe Temperatur) um optische Aktivität zu erreichen.
Ausschlaggebend für die optische Aktivität sind nur die Symetrieoperationen, die notwendig sind, um beide Formen miteinander zur
Deckung zu bringen. Unnotwendige Vereinfachungen erleichtern nicht das Verständnis! Meiner Erfahrung nach sind Menschen
durchwegs intelligenter, als man zu meinen geneigt ist.

Es muss doch keine Nachfrage nach Bio-Waffen-Gegenmitteln geben damit diese entwickelt werden! Wenn ich ein Geschäft mit Bio-Waffen betreiben würde (tu ich aber nich!) denn würd ich doch auch gleich das passende Gegenmittel entwickeln, eine Nachfrage nach diesem wird es nämlich spätestens beim Einsatz der Waffe geben! Man könnte sich ja jetzt denken das irgendein findiger Geschäftsmann die Waffe und das Gegenmittel hat, vom der Anti-Waffe aber nix erzählt weil doch sonst niemand mehr die Waffe haben möchte wenn man sie unschädlich machen kann!

fragen Sie doch mal über die berufliche Entwicklung von Physikabschliessern der letzten 20 Jahre ?!
da könnten Sie dann zu realeren Ansichten gelangen.
Ich hatte jedenfalls zu diplomzeiten den grossen verleider da ich in einer Geldwelt ohne persönliche Chancen für Geldeinkommen geklebt habe und die Physik nun mal leider inRichtung Geld verlassen musste.
Zukunftsmodelle a la Papi kauft mit in der stadt München kurzerhand eine Wohnung oder Geld ist sowieso unwichtig da ich ja die Ehre habe für den Dr . arbeiten und kämpfen zu dürfen funktionieren halt nicht.

Sehr geehrter Herr Preiner, hallo Kevin,

der Vergleich mit der Wasserquelle sagt alles! Genauso ist es, auch eine Lichtquelle kann erlöschen, während sich das einst ausgestrahlte Licht weiter durch den Raum bewegt.

Die Schlussfolgerung, es gäbe Licht ohne Quelle ist indes falsch, wir merken das Erlöschen eines Sterns nur deshalb nicht gleich, weil sich auch Licht nicht unendlich schnell, sondern eben mit Lichtgeschwindigkeit ausbreitet.

Viele Grüße,

J. Schüring, Redaktion

Modularer Physikunterricht wäre auf jedenfall
ein Fortschritt, aber nur in der höheren Stufe der
Ausbildung.
Man könnte einen Entscheidungsbaum
entwickeln. Z.B. Sensorisch interessiert:
Astronomie, Kameras, Teleskope(Optik), Satelliten usw..
Aktuatives Interesse: Maschinen, Steuerungen,
Ist ja schon so, im Grunde genommen, aber ein übergreifendes Wissen
ist unbedingt erfordrlich. Wir wollen ja keine
"Super-Fachidoten" erzeugen. Antwort dringendst erbeten!