Leibniz Kolleg 2015/2016 Thorsten Nagel Physik Protokoll 11.01.2016 Hannah, Claire Die Eich-Bosonen (Austauschteilchen) sind virtuell, d.h. nicht, dass man sie erfunden hat, sondern dass einzig die Auswirkungen, nicht die Teilchen an sich, messbar sind. Sie haben, wie alle anderen Teilchen auch, Eigenschaften wie Masse, Ladungen etc. Bei der Energie-Zeit-Unschärferelation geht t gegen 0, wodurch E sehr groß werden kann. Dadurch bleibt h konstant. Für sehr kurze Zeit wird Energie bzw. Masse d.h. Teilchen erschaffen. Diese können maximal Lichtgeschwindigkeit annehmen. Sind die Teilchen wieder weg, wirkt die Kraft nicht mehr. Das zeigt, dass der Energieerhaltungssatz insgesamt nicht verletzt wird. Die Stärke ist eine theoretische Beschreibung darüber, wie gut die Bosonen ankoppeln. Die relative Stärke bleibt bei unterschiedlichen Abständen gleich, solange sie sich in einem Abstand voneinander befinden, in dem die Kräfte überhaupt wirken. Gravitationswellen werden maximal mit Lichtgeschwindigkeit bewegt. Informationen werden nicht instantan übertragen. Zu jeder Welle gehören Teilchen (Gravitonen; Welle-TeilchenDualismus). In Experimenten wird nach Wellen gesucht, um Gravitonen nach zu weisen. Bisher wurden weder Wellen noch Gravitonen gefunden. Man hat nur die Folge der Wellen messen können. Was ist ein Magnet? Magnetisch ist immer eine Folge von elektrisch, wenn Elektronen sich bewegen entsteht automatisch ein Magnetfeld. Jedes Atom ist ein kleiner Magnet, da es aus Atomkern und einem oder mehreren Elektronen besteht, die sich um diesen bewegen. In einem Stoff bilden einige Atome einen Dipol. Da diese zufällig und in unterschiedliche Richtungen ausgerichtet sind erscheint der Stoff von außen neutral. Nähert man sich allerdings dem Stoff mit einem Magneten, so nehmen alle Atome (bzw. ihre Elektonen) die gleiche Richtung ein. Somit entsteht ein Magnet. Bleibt die Ausrichtung nach Entfernen des angenäherten Magneten vorhanden, so hat man einen andauernden/permanenten Magneten geschaffen. Je nach Ausrichtung der Atome vor der Beeinflussung durch den Magneten und je nach Dauer des magnetischen Zustands unterscheidet man unterschiedliche Magnetismusarten: Ferro-Magnetismus: An sich schon ausgerichtete Bereiche sind vorhanden. Para-Magnetismus: Richten sich nach Entfernung des außen angelegten Magneten wieder anders aus. Magnetismus bleibt nicht erhalten Dia-Magnetismus: ohne äußeres Magnetfeld nicht magnetisch, errichten beim Anlegen eines Magnetfeldes ein dem angelegten Feld entgegengerichtetes Magnetfeld Anti-Ferro-Magnetismus : unterhalb einer bestimmten Temperatur dia, darüber paramagnetisch Ferri-Magnetismus: annähernd so große Permeabilität wie Ferromagnete, aber schlechte Leiter, technisch interessant für Transformatorenkerne Die Erde wirkt wie ein elektromagnetischer Dynamo und baut daher ein Magnetfeld rund um sich auf. Der geographische Nord-/Südpol befindet sich nicht auf dem entsprechenden magnetischen Pol. Im Laufe der Jahrmillionen hat sich das Magnetfeld immer wieder umgepolt, im Laufe der nächsten Jahrhunderte wird dies höchstwahrscheinlich erneut passieren. Das Erdmagnetfeld schützt die Erde gegen von außen kommende kosmische Teilchen. Bei einer Umpolung muss das Magnetfeld zunächst abgebaut werden um dann anders wieder errichtet zu werden. Durch das kurzfristige Fehlen des Schutzmantels kann es zu ungeahnten Folgen kommen. Das newtonsche Gravitationsgesetz und das Coulombgesetz haben eine formal gleiche Formel. Für Thorsten zum nachgucken: Kommt in dieser Formel rot-antirot oder nur antirot? √ 1/2(r antir.−g antig) Antwort: Es ist rot – antirot.