CERN: Nachweis von Photonenkollisionen gelungen(?)

[PuK]

Noch nicht mit genügend vielen Beobachtungen, daher das Fragezeichen in der Threadüberschrift.

Aber interessant ist das schon, v.a. im Hinblick auf die Welle-Teilchen-Dualität des Lichts (fast so mysteriös wie die heilige Dreifaltigkeit).

Was ich am ZON-Artikel  nicht verstehe, ist

Die Wechselwirkungen zwischen den Lichtteilchen entdeckten die Forscher eher beiläufig – während der Experimente mit den Blei-Ionen, die eigentlich einen anderen Zweck haben. An ihnen untersuchen die Forscher Plasma, wie es zur Entstehungszeit unseres Universums vorhanden war. Bei diesen Versuchen werden Blei-Ionen mit nahezu Lichtgeschwindigkeit auf Kollisionskurs gebracht. Wenn sie dabei knapp aneinander vorbeirasen, entsteht ein großes elektromagnetisches Feld, das ziemlich stark realen hochenergetischen Photonen entspricht.

Erstens ist mir da nicht klar, was Bleiionen mit dem frühen Universum zu tun haben. Zur Entstehung von Blei braucht es mindestens eine Sternengeneration, eher zwei oder drei, und am Ende jeweils eine Supernova. Das dauert mehrere Hundert Millionen von Jahren, möglicherweise auch wenige Milliarden. Das ist dann aber nicht mehr die "Entstehungszeit unseres Universums". Und zweitens, ob Bleiionen wirklich ein Ersatz für Photonen sein können, also ob man aus einem Teilaspekt des Verhaltens von Bleiionen auf ein analoges Verhalten von Photonen schließen kann.

Aber die beim CERN werden es schon wissen, und vielleicht liest man das ja demnächst noch irgendwo besser und detaillierter aufbereitet als bei ZON.

[bbuchsky]

Die Bleiionen haben nichts mit dem frühen Universum zu tun, die hochenergetischen Photonen vermutlich schon.

Wenn bei den Hochenergie-Photonen nur 13 von 4 Milliarden Kollisionen überhaupt verwertbar wurden, wäre der Wert bei geringer-wertigen Photonen noch um Dimensionen niedriger. Vielleicht bei 13 von 4 Trillionen.

Man macht sich eben keinen Kopf von den beiden Enden des Längenspektrums. Ganz groß ist ebensowenig begreifbar wie ganz klein.

Die Sache mit der Photonenkollision "als solcher" ist sehr interessant, gerade vor dem Hintergrund aktueller Entwicklungen* und dem immer wiederkehrenden Spruch "von nix kütt nix". Der ist dann für die Tonne. Wenn zwei aufeinander prallende Photonen ein drittes emittieren, und uns der Weg des Photons den Weg seines Ursprungs offenbart (spätestens jetzt brauchen wir Cern³) finden wir auch einen Weg zur Entschlüsselung der Topologie des Universums.
Ich gehe davon aus, dass wie erst etwas finden werden, was nach "Schwarzer" Energie oder Materie aussieht, wenn wir wissen, WO wir suchen müssen.

Im Augenblick werfen wir den Angelhaken in die Dunkelheit, mit der Information, wo das Wasser ist, wäre uns schon sehr geholfen.

Übrigens spreche ich hier auch von "uns", ohne jeden gefragt zu haben, wie du es der Kanzlerin nahelegst. S´hebt scho.

*Hier kann natürlich nur die Ausbreitung der religiösen Pest gemeint sein, gegen die nur Widerlegung hilft. Mit der Klärung der physikalischen Verhältnisse wäre dahin ein großer Schritt getan.

[Martin]

Erstens ist mir da nicht klar, was Bleiionen mit dem frühen Universum zu tun haben. Zur Entstehung von Blei braucht es mindestens eine Sternengeneration, eher zwei oder drei, und am Ende jeweils eine Supernova. 

Blei eignet sich wohl gut für das Versuchsszenario, das Phänomen selbst würde auch mit Ionen anderer Elemente beobachtbar sein. So verstehe ich den Sachverhalt.

Martin

[Martin]

Ich gehe davon aus, dass wie erst etwas finden werden, was nach "Schwarzer" Energie oder Materie aussieht, wenn wir wissen, WO wir suchen müssen.

Im Augenblick werfen wir den Angelhaken in die Dunkelheit, mit der Information, wo das Wasser ist, wäre uns schon sehr geholfen.

Den Artikel  finde ich in diesem Zusammenhang sehr interessant. Diesen "Dunkle Materie"-Komplex fand ich eigentlich schon immer recht suspekt, da es im Kern nur ein gedankliches Hilfskonstrukt ist, um bisher nicht erklärbare Phänomene zu deuten. Woanders habe ich gelesen, dass diese Theorie auch die Masseträgheit erklären würde, finde aber leider die Quelle nicht mehr.

Martin

[bbuchsky]

Den Artikel  finde ich in diesem Zusammenhang sehr interessant. Diesen "Dunkle Materie"-Komplex fand ich eigentlich schon immer recht suspekt, da es im Kern nur ein gedankliches Hilfskonstrukt ist, um bisher nicht erklärbare Phänomene zu deuten. Woanders habe ich gelesen, dass diese Theorie auch die Masseträgheit erklären würde, finde aber leider die Quelle nicht mehr.

Martin

Stimmt.
Die "Singularität" ist auch so´n Ding. Die "Dunkelheit" ist ja nur Ausdruck unserer Unkenntnis, und das "Schwarze Loch" der Gipfel allen Unwissens.

Wir wissen nur, dass es "nicht hier" ist, sondern "Es" in De Sitters Arschfalte mit irgendwas zwischen Kaluza-Klein und Kalabi-Yau den Riemann gibt.

Die einfachste aller denkbaren Varianten postuliert 11 Dimensionen, und von der These, dass beim Urknall der Großteil der Antimaterie mit Materie interagiert hat, können wir Abschied nehmen. Die ist schlicht woanders. Nicht weit weg, vielleicht nur 2,11° weiter links ("It´s just a jump to the left!") und 291 Oktaven höher.

[PuK]

Den Artikel  finde ich in diesem Zusammenhang sehr interessant. Diesen "Dunkle Materie"-Komplex fand ich eigentlich schon immer recht suspekt, da es im Kern nur ein gedankliches Hilfskonstrukt ist, um bisher nicht erklärbare Phänomene zu deuten. Woanders habe ich gelesen, dass diese Theorie auch die Masseträgheit erklären würde, finde aber leider die Quelle nicht mehr.

Ziemlich gut und ausführlich ist auch diese Artikelserie. 

Und "gefühlsmäßig" würde ich auch sagen, dass die Dunkle Materie ein seltsames Konzept ist. Einerseits ist die Gravitation der DM angeblich so stark, dass sie die Rotationsgeschwindigkeit der Spiralarme von Galaxien verändert, andererseits muss man eben auch die Spiralarme von Galaxien beobachten, um die DM zu "entdecken", weil ihre Gravitation auf der Erde (welche sich in einem Spiralarm einer Galaxie befindet) nicht messbar und schon gar nicht spürbar ist. Komisch.

Und sie wechselwirkt angeblich nicht mit sich selbst. Das ist das Seltsamste an der Geschichte. Das gibt es sonst nirgends in der Physik.

Und dann soll es noch gleich so viel sein. Vier- oder fünfmal mehr als normale Materie. Gegen 10 oder 20 % zusätzlich hätte ja keiner was gehabt. Aber so viel mehr, von dem man so gut wie nichts merkt?

Da stimmt doch irgendwas nicht; das erinnert alles fatal an das Konzept vom Äther, dieser hypothetischen "Substanz" (Wiki)  oder vielleicht besser Matrix, von der man aber nicht immer wusste, dass sie nur hypothetisch ist. Oder an die kosmologische Konstante Einsteins, der sich einen expandierenden Raum zunächst nicht vorstellen konnte. Die DM wirkt systemwidrig und willkürlich eingeführt, um nicht alles über den Haufen werfen zu müssen, was bisher als gesichert galt. Das ist nämlich besonders schwierig, wenn man fast nichts außer vagen Vermutungen in der Hand hat, um das bisherige Modell damit zu ersetzen.

Mir wäre es weit lieber für meinen Seelenfrieden, wenn sich herausstellen würde, dass sowohl Newton als auch Einstein falsch gelegen haben mit ihren Theorien zur Gravitation, als wenn sich herausstellen würde, dass die DM existiert. Und so abwegig ist das nicht mit den falschen Theorien von der Gravitation. Irgendwas hat auch Einstein übersehen, sonst würde es keine Widersprüche zwischen RT und QT geben, sondern nur noch eine GUT (Grand Unified Theory).

[PuK]

Da stimmt doch irgendwas nicht; das erinnert alles fatal an das Konzept vom Äther, dieser hypothetischen "Substanz" (Wiki)  oder vielleicht besser Matrix, von der man aber nicht immer wusste, dass sie nur hypothetisch ist.

Der Gedanke von der Matrix war offensichtlich nicht schlecht. Gerade konsumiere ich diesen Podcast bzw. seine Transskription,  der sich um die Quantenfeldtheorie dreht.

Da wird alles, Materie und Strahlung, als Quantenfeld verstanden. Und verschiedene Dinge haben dann verschiedene Felder. Wenn z.B. das Elektronenfeld in der richtigen Weise angeregt wird, entsteht ein Elektron. Und das Elektron ist aber kein Teilchen und keine Welle, sondern eine Art Klumpen im Quantenfeld. Und um ein Photon zu produzieren, muss man eben das Photonenfeld geeignet stimulieren, z.B. indem man das Licht einschaltet, wenn's dunkel wird. 

Nebeneffekt: Es gibt kein vollkommenes Vakuum, weil das Quantenfeld immer und überall im Universum ist.