Was passiert in einem Teilchenbeschleuniger?

Ein extra Strang um das unbekannte Wesen der Kollider und Super-Kollider zu erkunden. Linear und Ring. Was immer man will.

Zum Einstieg:


http://de.wikipedia.org/wiki/Teilchenbeschleuniger

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"Die Tatsache, dass eine Meinung weithin geteilt wird, ist noch lange kein Beweis daf?r, dass sie nicht absolut absurd ist." - Bertrand Russell

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Re: Was passiert in einem Teilchenbeschleuniger?

von Josef selbst gel?scht

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Tut mir leid, Albert, aber ich werde nicht schwerer, wenn etwas von mir wegfliegt.

...

Wenn die Klugeren nachgeben, machen die Dummeren alles kaputt.

Dieser Beitrag wurde schon 1 mal editiert, zum letzten mal von Josef am 06.01.2006 16:31.

Re: Was passiert in einem Teilchenbeschleuniger?

Zitat:

Josef schrieb am 02.01.2006 17:00 Uhr: "Was passiert in einem Teilchenbeschleuniger?" Kurz und knackig: Man schiebt Teilchen an, mit Feldern die fast c schnell sind. Dann wundert man sich warum die Teilchen nicht ganz c erreichen. Und dann behauptet man, das beweist dass nichts jemals c erreichen kann. Und dann nennt man das Wissenschaft ...

Wo hast du das her?

Oder ist das ein Blindtext, gedacht f?r eine durchdachte und ausgearbeitete Ersetzung?

Re: Was passiert in einem Teilchenbeschleuniger?

Hallo Riemann,

Zitat:

B.Riemann schrieb am 03.01.2006 01:12 Uhr: Zitat: Josef schrieb am 02.01.2006 17:00 Uhr: "Was passiert in einem Teilchenbeschleuniger?" Kurz und knackig: Man schiebt Teilchen an, mit Feldern die fast c schnell sind. Dann wundert man sich warum die Teilchen nicht ganz c erreichen. Und dann behauptet man, das beweist dass nichts jemals c erreichen kann. Und dann nennt man das Wissenschaft ... Wo hast du das her? Oder ist das ein Blindtext, gedacht f?r eine durchdachte und ausgearbeitete Ersetzung?

Das ist wie gleich vermerkt und auch ersichtlich, eine "kurze und knackige" Beschreibung, die Josef sich ausgedacht hat.

So etwas finde ich immer ?u?erst n?tzlich, interessant und kommunikationsf?rdernd in Diskussionsforen f?r ?berlegungen und Gedankenaustausch, vor allem f?r Physiklaien. Wir sind ja hier nicht in einer Uni, nicht wahr?

So etwas begr??e ich z.B. immer wieder. Also wenn Du auch eine kurze und knackige Beschreibung Dich daf?r ausdenken k?nntest, was in einem Teilchenbeschleuniger passiert, anstatt nichts sagend die Beschreibung von Josef zu kommentieren, w?re es sehr sch?n. Also los, nur Mut, wir h?ren.

Viele Gr??e
Jocelyne Lope

Re: Was passiert in einem Teilchenbeschleuniger?

Hallo Josef,

dir ist aber schon klar, dass man nach der klassischen Theorie in einem Beschleuniger auch mit zeitlich kostanten Feldern ?berlichtgeschwindigkeit erreichen k?nnen m?sste ?

Gru?,
Andi

Re: Was passiert in einem Teilchenbeschleuniger?

Zitat:

Anderl schrieb am 03.01.2006 22:05 Uhr: Hallo Josef, dir ist aber schon klar, dass man nach der klassischen Theorie in einem Beschleuniger auch mit zeitlich kostanten Feldern ?berlichtgeschwindigkeit erreichen k?nnen m?sste ? Gru?, Andi

Nein, ist es mir nicht.

Kl?r mich doch mal kurz auf ...

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Tut mir leid, Albert, aber ich werde nicht schwerer, wenn etwas von mir wegfliegt.

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Wenn die Klugeren nachgeben, machen die Dummeren alles kaputt.

Re: Was passiert in einem Teilchenbeschleuniger?

Zitat:

Josef schrieb am 02.01.2006 17:00 Uhr: "Was passiert in einem Teilchenbeschleuniger?" Kurz und knackig: Man schiebt Teilchen an, mit Feldern die fast c schnell sind.

Hallo Josef,

das verstehe ich nicht! Bitte erkl?re mir das. Wie werden die Teilchen mit Feldern angeschoben, die nicht lichtschnell sind.

Gru? Riemann

Re: Was passiert in einem Teilchenbeschleuniger?

Hallo zusammen,

Grobgesagt k?nnte man sagen, dass ein Teilchenbeschleuniger ein ?Ger?t? ist, oder?

Ich habe mir aber erz?hlen lassen, dass die Techniker alle m?gliche Ger?te bauen k?nnen, welche, die die Relativit?tstheorie best?tigen, und welche, die die Relativit?tstheorie widerlegen. Ist da was dran?

Zum Beispiel machte mir in dieser Hinsicht auch die Aussage eine Physikerin in einer Diskussion bei SPIEGEL-Online stutzig:

http://forum.spiegel.de/showthread.php?t=48&page=10&pp=10

Zitat:

a) Mit "warum funktionieren Teilchenbeschleuniger" meinte ich, dass man wegen der Massenvergr??erung mit wachsender Geschwindigkeit der Teilchen (die ein Bestandteil der Relativit?tstheorie ist) andere Magnetfelder anlegen muss, als wenn z.B. ein Proton bei allen Geschwindigkeiten gleich schwer w?re. Wir Physiker haben die Beschleuniger nat?rlich so gebaut, als g?be es die Relativit?tstheorie. W?re diese falsch, w?rden die Protonen-Strahlen gegen die Wand brettern, was man s?he. Oder es m?sste einen nichtrelativistischen Effekt geben, der gerade so gro? ist wie der von der Relativit?tstheorie vorhergesagte.

Was meinte diese Teilnehmerin also mit dem Satz:

?Wir Physiker haben die Beschleuniger nat?rlich so gebaut, als g?be es die Relativit?tstheorie? ???

Was meinte sie damit?

Liebe Gr??e
Jocelyne Lopez

Re: Was passiert in einem Teilchenbeschleuniger?

Hallo zusammen,

Grobgesagt k?nnte man sagen, dass ein Teilchenbeschleuniger ein ?Ger?t? ist, oder?

Ich habe mir aber erz?hlen lassen, dass die Techniker alle m?gliche Ger?te bauen k?nnen, welche, die die Relativit?tstheorie best?tigen, und welche, die die Relativit?tstheorie widerlegen. Das ist f?r sie kein Problem. Ist da was dran?

Zum Beispiel machte mir in dieser Hinsicht auch die Aussage einer Physikerin in einer Diskussion bei SPIEGEL-Online stutzig:

http://forum.spiegel.de/showthread.php?t=48&page=10&pp=10

Zitat:

a) Mit "warum funktionieren Teilchenbeschleuniger" meinte ich, dass man wegen der Massenvergr??erung mit wachsender Geschwindigkeit der Teilchen (die ein Bestandteil der Relativit?tstheorie ist) andere Magnetfelder anlegen muss, als wenn z.B. ein Proton bei allen Geschwindigkeiten gleich schwer w?re. Wir Physiker haben die Beschleuniger nat?rlich so gebaut, als g?be es die Relativit?tstheorie. W?re diese falsch, w?rden die Protonen-Strahlen gegen die Wand brettern, was man s?he. Oder es m?sste einen nichtrelativistischen Effekt geben, der gerade so gro? ist wie der von der Relativit?tstheorie vorhergesagte.

Was meinte diese Teilnehmerin also mit dem Satz:

?Wir Physiker haben die Beschleuniger nat?rlich so gebaut, als g?be es die Relativit?tstheorie? ???

Was meinte sie damit?

Liebe Gr??e
Jocelyne Lopez

Dieser Beitrag wurde schon 1 mal editiert, zum letzten mal von Jocelyne Lopez am 04.01.2006 15:41.

Re: Was passiert in einem Teilchenbeschleuniger?

Hallo Jocelyne,

das meint folgendes:

?blicherweise handelt es sich um Ringbeschleuniger-Anlagen. Die zu beschleunigenden Teilchen bewegen sich im Kreis und werden dabei immer schneller.

Damit sie schneller werden, m?ssen im Ring elektrische und magnetische Felder erzeugt werden. Durch elektrische Felder werden (geladene) Teilche beschleunigt, durch magnetische auf die Kreisbahn gezwungen.

Damit ein Teilchen auf der Kreisbahn bleibt, mu? das Magnetfeld passend zur Geschwindigkeit und zur Masse des Teilchens sein. Und da zeigt sich: Man darf das Magnetfeld nicht so einstellen, da? es zur Ruhemasse m0 des Teilchens pa?t, sondern man mu? es auf die Masse m0/Wurzel(1-v?/c?) abstimmen.

Wenn man das Magnetfeld nur auf die kleinere Masse m0 abstellt, dann ist es zu schwach, das Teilchen wird nicht auf der Ringbahn gehalten und "brettert gegen die Wand". Daher "haben die Physiker die Beschleuninger so gebaut, als g?be es die Relativit?tstheorie", n?mlich die Steuerelektronik f?r das Magnetfeld so entworfen, da? sie die Massenerh?hung ber?cksichtigt.

Gru?, mike

Dieser Beitrag wurde schon 1 mal editiert, zum letzten mal von M_Hammer_Kruse am 04.01.2006 14:46.

Re: Was passiert in einem Teilchenbeschleuniger?

Hallo Jocelyne,
die Kollegin hat nichts anderes gesagt, als dass beim Bau eines Teilchenbeschleunigers relativistisch gerechnet wird. Da ein Teilchenbeschleuniger funktioniert, also die Protonen-Strahlen nicht gegen die Wand brettern, kann die RT so falsch nicht sein.

Gruss,
Flozifan


PS: Hat sich mit Mike ueberschnitten...

Dieser Beitrag wurde schon 1 mal editiert, zum letzten mal von Ich schon wieder! am 04.01.2006 14:47.

Re: Was passiert in einem Teilchenbeschleuniger?

Hallo M_Hammer_Kruse und Ich schon wieder!

Zu Euren Erl?uterungen m?chte ich erst einmal eine ?berlegung ?u?ern:

Wenn man einen Teilchenstrahl in Kreis in einem Rohr ?laufen? l?sst und seine Geschwindigkeit misst, ist es von den Bedingungen her ?berhaupt nicht vergleichbar, als ob man ihn geradelinig meinetwegen zwischen Spiegeln laufen l?sst und misst, wie mit einem Lichtstrahl bei den Messversuchen von c, oder? Ich meine, dass die Teilchen durch diesen "Kreisverkehr" doch st?ndig gegen die Wand reiben und fortlaufend dadurch an Energie (und Geschwindigkeit ) verlieren, das ist doch kein freier Lauf. Und das sind doch ganz andere Rahmenbedingungen als in der Natur oder auch als bei den Messversuchen von c. Wie kann man dann die Geschwindigkeiten ermitteln und auch vergleichen wollen?

LG
Jocelyne Lopez

Dieser Beitrag wurde schon 1 mal editiert, zum letzten mal von Jocelyne Lopez am 04.01.2006 15:22.

Re: Was passiert in einem Teilchenbeschleuniger?

Hallo Jocelyne,
es geht ja in einem Teilchenbeschleuniger auch nicht darum, Geschwindigkeiten zu ermitteln. Damit die Teilchen im Kreis laufen muss man Magnetfelder einsetzen, und die notwendige Staerke der Magnetfelder wird mit Hilfe der RT berechnet, wie M_Hammer_Kruse in seinem Beitrag dargelegt hat.

Gruss,
Flo

Re: Was passiert in einem Teilchenbeschleuniger?

Hallo ich schon wieder!

Zitat:

Ich schon wieder! schrieb am 04.01.2006 14:29 Uhr: Hallo Jocelyne, es geht ja in einem Teilchenbeschleuniger auch nicht darum, Geschwindigkeiten zu ermitteln. Damit die Teilchen im Kreis laufen muss man Magnetfelder einsetzen, und die notwendige Staerke der Magnetfelder wird mit Hilfe der RT berechnet, wie M_Hammer_Kruse in seinem Beitrag dargelegt hat.

Wenn aber keine Geschwindigkeit der Teilchen dabei gemessen wird, wie kann man dann sagen, dass sie nicht schneller (oder langsamer) als c laufen???

LG
Jocelyne Lopez

Re: Was passiert in einem Teilchenbeschleuniger?

Nochmal:
Um die Teilchen auf Bahn zu halten, verwendet man Magnetfelder. In die Berechnung der notwendigen Staerke der Felder fliesst durch die RT auch die Geschwindigkeit der Teilchen ein. Zudem weiss man, wie stark und wie lange man die Teilchen beschleunigt hat, insofern kennt man auch die Geschwindigkeit. Es ist nicht das Ziel eines Teilchenbeschleunigers, Geschwindigkeiten zu messen, das heisst noch lange nicht dass man die Geschwindigkeiten nicht kennt.

Gruss,
Flo

Re: Was passiert in einem Teilchenbeschleuniger?

Zitat:

Ich schon wieder! schrieb am 04.01.2006 14:50 Uhr: Nochmal: Um die Teilchen auf Bahn zu halten, verwendet man Magnetfelder. In die Berechnung der notwendigen Staerke der Felder fliesst durch die RT auch die Geschwindigkeit der Teilchen ein. Zudem weiss man, wie stark und wie lange man die Teilchen beschleunigt hat, insofern kennt man auch die Geschwindigkeit. Es ist nicht das Ziel eines Teilchenbeschleunigers, Geschwindigkeiten zu messen, das heisst noch lange nicht dass man die Geschwindigkeiten nicht kennt.

Also eine deutliche Best?tigung:

Man misst die Geschwindigkeit der Teilchen im Beschleuniger zu keinem Zeitpunkt, aber man entscheidet, dass sie nicht schneller oder langsamer als c laufen...

Ist das experimentelle Wissenschaft?

LG
Jocelyne Lopez

Re: Was passiert in einem Teilchenbeschleuniger?

Hallo Jocelyne,

um Ich schon wieder noch zu erg?nzen:

Das Ziel eines Teilchenbeschleunigers ist es, schnelle Teilchen zu bekommen. Die braucht man f?r Kollisionsexperimente. Dabei geht es darum, vorhandene Teilchen so heftig aufeinanderprallen zu lassen, da? sie sich dabei gegenseitig zerlegen. Interessant f?r den Physiker ist dann, was dabei entsteht.

Dadurch kann man n?mlich den "Teilchenzoo" entschl?sseln. Sprich: Feststellen, welche Arten von Teilchen es ?berhaupt gibt, in welcher Zusammensetzung sie sich vereinigen k?nnen, um andere Teilchen zu bilden und welche Energiebetr?ge dabei eine Rolle spielen.

Das ist so ?hnlich wie Chemie, aber Chemie behandelt soche Fragen f?r nur Atome und ihre Verbindungen. F?r die kleinsten Bestandteile der Atome ist dagegen die Elementarteilchenphysik zust?ndig.

Gru?, mike

P.S:

Zitat:

Man misst die Geschwindigkeit der Teilchen im Beschleuniger zu keinem Zeitpunkt

Eine direkte Messung der Geschwindigkeit w?rde erfordern, eine Wegstrecke und eine Zeit zu messen. Das geht aus verschiedenen technischen und physikalischen Gr?nden bei Elementarteilchen nicht. Daher stellt man ihre Geschwindigkeit indirekt fest. Wenn man wissen will, wie schnell die Teilchen denn nun sind, die man da mit Kawumm aufeinanderprallen l??t (und das will man stets), dann mi?t man das elektrische Feld, das sie durchlaufen haben (oben sagte ich: Das elektrische Feld dient zur Beschleunigung) und errechnet die Geschwindigkeit daraus.

mike

Dieser Beitrag wurde schon 1 mal editiert, zum letzten mal von M_Hammer_Kruse am 04.01.2006 16:15.

Re: Was passiert in einem Teilchenbeschleuniger?

Liebe Jocelyne,
ich sage es gerne nochmal anders. Die Geometrie und die Steuerung eines Teilchenbeschleunigers sind auf Grundlage der RT berechnet. Sollten sich die Teilchen mit Lichtgeschwindigkeit oder schneller bewegen, waeren die ganzen Berechnungen falsch und der Teilchenbeschleuniger wuerde seine Aufgabe (von Mike beschrieben) nicht erfuellen. Da der Teilchenbeschleuniger das aber sehr wohl tut, folgt daraus logisch das die RT richtig ist. Oder jedenfalls kann man Teilchenbeschleuniger nicht als Argument gegen die RT missbrauchen.

Gruss,
Flo

Re: Was passiert in einem Teilchenbeschleuniger?

Zitat:

Ich schon wieder! schrieb am 04.01.2006 13:46 Uhr: Hallo Jocelyne, die Kollegin hat nichts anderes gesagt, als dass beim Bau eines Teilchenbeschleunigers relativistisch gerechnet wird. Da ein Teilchenbeschleuniger funktioniert, also die Protonen-Strahlen nicht gegen die Wand brettern, kann die RT so falsch nicht sein. Gruss, Flozifan

Wenn "die RT so falsch nicht sein" sollte, dann MUSS jede MZ den Beschleuniger genau so wie das Teilchen betreffen. Nach dem 1. Postulat der RT ...

Aber ich habe noch nie von einem Beschleuniger geh?rt, der in den Boden versunken ist, weil darin ein Teilchen angeblich 50 000 mal schwerer wurde ...

Oder sind die Fundamente der TBs f?r 50000-fache Belastung gebaut worden?

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Tut mir leid, Albert, aber ich werde nicht schwerer, wenn etwas von mir wegfliegt.

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Wenn die Klugeren nachgeben, machen die Dummeren alles kaputt.

Re: Was passiert in einem Teilchenbeschleuniger?

Zitat:

Jocelyne Lopez schrieb am 04.01.2006 15:03 Uhr: Zitat: Ich schon wieder! schrieb am 04.01.2006 14:50 Uhr: Nochmal: Um die Teilchen auf Bahn zu halten, verwendet man Magnetfelder. In die Berechnung der notwendigen Staerke der Felder fliesst durch die RT auch die Geschwindigkeit der Teilchen ein. Zudem weiss man, wie stark und wie lange man die Teilchen beschleunigt hat, insofern kennt man auch die Geschwindigkeit. Es ist nicht das Ziel eines Teilchenbeschleunigers, Geschwindigkeiten zu messen, das heisst noch lange nicht dass man die Geschwindigkeiten nicht kennt. Also eine deutliche Best?tigung: Man misst die Geschwindigkeit der Teilchen im Beschleuniger zu keinem Zeitpunkt, aber man entscheidet, dass sie nicht schneller oder langsamer als c laufen... Ist das experimentelle Wissenschaft? LG Jocelyne Lopez

Tja, so leicht kann man relativistische M?rchen widerlegen.

Aber dann geht immer gleich die Vernebelung los.


Also, nicht ablenken lassen, sondern auf Antworten bestehen ...

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Tut mir leid, Albert, aber ich werde nicht schwerer, wenn etwas von mir wegfliegt.

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