Hi hab mir folgenes Gedacht, wenn ich einen ferromagnetischen Stoff magnetisiere wird dieser dann schwerer? ich stecke ja Energie rein. Es wird ja auch im Magnetfeld Energie gespeichert.
öhh richten sich beim Magnetisieren nicht nur die Weisschen Bezirke aus ? Ich denke nicht das da irgendwas schwerer wird.
Na, das fände ich doch sehr besorgniserregend, wenn das Material schwerer werden würde. Es handelt sich ja nur um ein "verschieben" von Ladungen. Gruß Jens
Aber da er sich ja dann Kräftemäßig zum Erdmagnetfeld ändert, könnte es doch sein, daß die Waage (trotz gleichbleibender Masse) etwas anderes Anzeigt oder?
Richtig erkannt, die Masse bleibt gleich! Mit einer Waage mißt man die Gewichtskraft. http://de.wikipedia.org/wiki/Waage Das Beispiel mit dem Mond ist ja sicher bekannt.
@ Andreas Ich schlage Dich für den vierfachen Nobelpreis vor! - Chemie - Physik - Wirtschaftswissenschaften - Umweltschutz Chemie: Neuer Energiespeicher. Physik: Massenerzeugung mit minimalen Energieaufwand. Wirtschaftswissenschaften: Das Retten der Weltwirtschaft durch wundersame Stahlvermehrung, und dadurch das Stoppen des enorm gestiegenen Stahlweltpreises. Umwelt: Das Verfahren kommt mit 0 Emissionen aus.
Ihr seit ja lustig. Ich habe mich doch auf die Energie bezogen. Energie wiegt doch was oder?
Energie wiegt was? Hör sowas zum ersten mal ;-) Dann werden wir also in Zukunft Batterien wiegen um feststellen zu könne ob sie leer oder voll sind. Dann müsste das Eisen ja auch schwerer werden, wenn du es erwärmst. Steckst ja dann auch Energie rein.
>Ich habe mich doch auf die Energie bezogen. Energie wiegt doch was oder?
Wo du das grad erwähnst ... moment ... Nö ...
Es wiegt ein heißer Stein genausoviel wie ein kalter und ein ruhender
Kreisel genausoviel wie ein drehender.
Aber das mit der Waage und der Gewichtskraft stimmt so nicht ganz,
jedweder Krafteinfluß der auf die zu wiegende Probe wirkt wird natürlich
auch von einer Waage wahrgenommen, wie im Wikipedia-Artikel steht
"Auftrieb verfälscht das Ergebnis".
Warum da ein Einfluß des Erdmagnetfedes ausgefiltert werden sollte
leuchtet mir nicht ein ... allerdings müsstest du schon recht nahe am
Nord- oder Südpol messen, damit die Feldlinien auch halbwegs Senkrecht
stehen ...
> Es wiegt ein heißer Stein genausoviel wie ein kalter und ein ruhender > Kreisel genausoviel wie ein drehender. nein, das stimmt leider nicht. Es ist wirklich so das ein heißer Stein etwas mehr wiegt als ein Kalter. Es steckt zusätzliche Energie drin (die auch wieder entnommen werden kann) und da gilt immer noch E=MC² - ich denke mit einer Küchenwage kann man es nicht messen.
Hi Andreas, die gleiche Frage hatte mich auch einmal beschäftigt. Zuerst habe ich mit einem Chemiker darüber gesprochen, der wusste nicht weiter. Dann habe ich einen Physikprofessor gefragt. (Es ging nicht um Magneten, sondern chemikalien, die nach der Reaktion Energie Freigesetzt haben) Der Prof. meinte, dass das Gewicht tatsächlich abnimmt!!! (bzw. dann beim Magneten wohl zunimmt k.a.) In allen Chemiebüchern ist zwar in der Periodentabelle die Masse der einzelnen Elemente beschrieben. Aber das sind keine exakten Werte. bzw. die Masse der Elektronen (äußerst gering sogar gegenüber Proton Neutron) ist im Periodensystem auf die Ruhemasse bezogen. Laut Einstein ändert sich die Masse mit der Geschwindigkeit relativ zu anderen Objekten. Auch die Masse der Elektronen, Protonen usw. Die Massenänderung ist aber wohl kaum feststellbar
Gleiches müsste für den Kondensator gelten? Bsp.: 10000µF auf 10V geladen --> E=0.5*0.01*100=0.05 Ws m=E/c^2= 1.66*10^-10 kg --> 1.66 Mikrogramm Gewichtszunahme Die Frage ist ob das messbar wäre.
Das kan ich leider nicht sagen, ich denke aber nicht weil es nur ein umverteilung im Material.
Ich seh gerade Peter hatte inhaltsmäßig schon das gleiche geschrieben
Hallo Andreas,
>Energie wiegt doch was oder?
Mal ernsthaft: Ich nehme an, das Du ja irgendwie zu dieser Ansicht
gekommen bist. Ist vielleicht ein wenig ungewöhnlich, das zu vermuten,
aber durchaus nicht "dumm" oder sowas. Vielleicht kannst Du mal
schreiben wie Du zu der Ansicht gekommen bist, dann kann man darauf
näher eingehen.
Vielleicht beziehst Du Dich auf die sog. "Energie-Masse"-Relation wie
sie in E=m*c*c zum Ausdruck kommt (Einstein). Stellt man das nach m um,
kommt dabei E/c*c = m heraus. Wörtlich genommen ist also Energie gleich
Masse mal Lichtgeschwindigkeit im Quadrat.
Nun ist es aber so, das diese Äquivalenz nicht bei jedem Vorgang, bei
dem Energie umgewandelt oder transportiert wird zum tragen kommt.
Genauso wie nicht bei jedem Vorgang, etwa das Bewegen oder die
Manipulation von Massen im allgemeinen, diese Relation umgekehrt, (also
etwa Umwandlung von Masse in Energie) geschieht.
Tatsächlich gibt es nur einen bekannten natürlichen Vorgang und einige
vom Menschen verursachte Vorgänge wo tatsächlich Masse in Energie
verwandelt wird oder umgekehrt.
Der natürliche Vorgang findet in der Sonne bei der Umwandlung von
Wasserstoff in Helium statt. Die dabei freiwerdende Energie ist das
Licht (und Röntgenstrahlung und noch so einiges).
Die künstlichen Vorgänge finden etwa in Kernreaktoren oder in
Beschleunigern statt. Mit der Energie von Reaktoren hast Du evtl. durch
Deinen Stromversorger zu tun.
Der allgemeine Name für diese Prozesse heisst Kernumwandlung. Und man
ist zuerst darauf gekommen (Otto Hahn und Lise Meitner) weil bei einem
Versuch mit Kernumwandlungen der sog. Massedefekt aufgetreten ist. Bei
dem Versuch war Energie freigeworden, aber die Masse wurde geringer. Das
war damals eine absolute Sensation und völlig absurd.
Im Gegensatz dazu beeinflusst eine Magnetisierung den Spin von
Elektronen (was auch immer das sein mag). Es beeinflusst hingegen nicht
die Kerne von Atomen. Erwärmung etwa beeinflusst die Schwingung der
Atome in ihrem Molekülverband oder allgemein dem Konglomerat in dem sie
sich befinden (etwa Wasser). Entdeckt wurde das als sog. "Brownsche
Bewegung". Erst bei sehr hohen Temperaturen werden auch die Elektronen
so stark beeinflusst, das die Auswirkung im makroskopischen Maßstab
sichtbar werden. Dann fängt das Ganze an zu leuchten, Elektronen lösen
sich, Plasma entsteht, usw.
Vielleicht bist Du aber auch auf Deine Annahme gekommen weil es
Experimente gibt wo etwa Licht eine Kraft auf einen Körper ausübt. Der
sog. Welle-Teilchen Dualismus. Eine Kraft kann das Lichtpartikelchen
(das sog. Photon) ja nur ausüben, wenn man es sich als Körper mit einer
Masse vorstellt. Andererseits verhält sich Licht wie eine Welle. Es
interferiert (mischt sich) z.B. mit anderen Wellen.
Dabei musst Du sehr aufpassen. Denn diese beiden Sichtweisen schliessen
sich bei dem jeweiligen Experiment gegenseitig aus. Ein Kraft ausübendes
Licht kann sich nicht gleichzeitig als Welle verhalten. Das ist ein
wenig schwierig auszudrücken. Vielleicht hilft ein Vergleich: Ein Mann
ist sowohl Kraftfahrer als auch Vater. Aber wenn er als Kraftfahrer
tatsächlich tätig ist, kann er nicht gleichzeitig seinem Sohn den Anorak
anziehen. Umgekehrt kann er als Vater, während er mit seinem Kind fangen
spielt, nicht gleichzeitig Auto fahren. Trotzdem kann er sozusagen
gleichzeitig als Kraftfahrer und Vater existieren.
Falls Du dazu noch Fragen hast, stelle sie einfach. Unter den ganzen
Kernphysikern hier gibt es sicherlich einige die Dir doch ernsthaft
antworten.
E = 0,05 Ws c = 300 * 10^6 m/s (gerundet) m = ? Kg m = 0,05 / (300 * 10^6 )^2 m = 5,6 * 10^-19 Kg
Mist, habe das quadrieren der Lichtgeschwindigkeit bei meinem Kondesatorbeispiel vergessen! Habs nochmal gerechnet: 5,55 * 10-19 kg
Peter, im heißen Stein wird nichtmal Materie umverlagert. Ich gebe zu, die Vorstellung ist eigenartig. Massezunahme weil ein Magnetfeld/E-Feld drum rum ist. Ich finde 0,16 µg sollten doch zu messen sein. hat nicht rein zufällig einer eine Waage mit der er mal nachmessen kann? Man kann ja auch "bessere" Kondensatoren nehmen. Die deutlich mehr Energie speichern können bei weniger wiegen. Mist Rumpel hat sich krass verrechnet. µg das ist ja Rießig. sind leider nur 5,56*10^-18 kg sein Beispiel, das wären 5,56 fg, das ist definitiv nicht messbar mit eine Waage. :(
andere haben sich auch schon damit beschäftigt. http://www.astronews.com/forum/showthread.php?t=1304 Die Gravitationsanziehung zwischen zwei Objekten hängt nicht nur von ihren Massen und ihrem Abstand ab, sondern auch von absolut jedem zusätzlichen Beitrag zur Gesamtenergie jedes Objekts. Die Temperatur gibt an, wie schnell die Atome der Obkjekte sich hin und her bewegen. Erwärmt man ein Objekt erhöht man die Gesamtenergie des selben und es nimmt unweigerlich an Masse zu. Erwärmt man einen 1kg schweren Goldwürfel um zehn Grad Celsius, erhöht sich die Masse des Würfels um ca. ein billionstel Prozent. Ein winziger Effekt aber vorhanden. Quelle: Greene, Brian, "Der Stoff aus dem der Kosmos ist", S.315/316
@Andreas W
Das umverlagern bezog sich auf die Frage:
>Also ist magnetisiertes Eisen wirklich schwerer?
Beim Kondensator werden Elektronen umverlagert. Theoretisch könnte man auch die Anzahl der umverlagerten Elektronen bei gegebenen Energieinhalt berechnen...
Wird der Magnet dann leichter? Wie ist das, wenn man einen Elöektromagneten nimmt?
Elektromagneten müssten auch schwerer werden. Bauen ja ein Magnetfeld auf. ich find die vorstellung immernoch komisch.
> Elektromagneten müssten auch schwerer werden. Bauen ja ein Magnetfeld > auf. wer hat denn das behauptet? Bei der Temperratur sind wir uns nicht einig, das das Magnetfeld ein Einfluss hat wurde mehrheitlich verneint.
ich habe es folgendermaßen gelernt: masse ist eine energieform, die durchaus in andere energie (z.b. strahlung, also wärme) umgewandelt werden kann. wenn du nun ein magnetisierbares material magnetisierst, fügst du dem stoff eine energie zu, die dieser im magnetfdeld speichert, aber eben im magnetfeld und nicht in form von masse. irgendwie kann man vielelicht magnetische energie in masse umwandeln, dabei würde der magnet zwar ein klitzekleines bisschen schwerer, aber das magnetfeld würde schwächer werden, da du ihm ja durch die umwandlung energie entziehst. genauso sehe ich es auch bei einem kondensator und der temperatur. außerdem haben die das mal in der sendung mit der maus getestet: leerer usbstick auf die waage gelegt, paar mb raufkopiert, nochmal gewogen, gleiches gewicht. und was die sagen, ist gesetz *G
@klugscheißer bist doch kein Klugscheißer, du antwortest doch auf meine Frage. Lass dir nichts einreden, klugscheißen ist es nur wenn du es einen erzählst der es nicht wissen wollte :-) Ist jedenfals ein intersanter ansatz, meinst du wirklich das Einstein nur für Kerne gilt? Das Licht eine Masse hat ist klar, die Photonenenergie einfach bei E=mc² eingesetzt. Dann noch der Impuls p=m*c/(1-v²/c²)^(1/2). Dann kannst du die Kraft ausrechnen die wirkt. Ergibt sich aus den Teilchenansatz. Jetzt gibt es mehrere Meinung, manche sagen ja wird schwerer, andere sagen nein, Einstein gilt dafür nicht :( beides klingt glaubwürdig.
@ Andreas
> Ich habe mich doch auf die Energie bezogen. Energie wiegt doch was oder?
Wird ja immer besser! Ich schlage mal meinem EVU vor, den Strom nicht
nach kWh sondern nach kgh zu berechnen.
Ein weiterer Wirtschaftsnobelpreis Nobelpreis für Dich!!!
Du hast die Stromkosten auf 0,000000000000000000000000000 EUR reduziert.
Da gabs doch auch mal die Frage, ob volle Disketten (oder Festplatten (oder Flash-Speicher))) schwerer sind als leere. :)
Nanana, nicht Masse mit Gewichtskraft gleich setzen. Eine Magnetisierung erhöht die Masse nicht, sehe da zumindest keinen Zusammenhang. Durch das Erdmagnetfeld könnte sich aber die Gewichtskraft erhöhen, das kann ich mir zumindest vorstellen. Denke aber, dass die Erhöhung so gering ist, dass sie nciht ins Gewicht fällt...was für ein Wortspiel ^^
Flash-Speicher sind bestimmt schwerer, man schaufelt ja Elektronen auf die Tunneloxide, nur ob mans messen ist so eine Frage. Ein Elektron wiegt ja net grad so viel (1,9*10¯31 kg glaub ich).
michael, ein kondensator ist elektrisch neutral. du packst zwar auf die eine fläche elektronen rauf, entziehst sie aber ebenso der gegenüberliegenden fläche.
Hey ihr längt ab. :-) Es geht nicht darum das das magnetfeld angezogen wird von irgendwas. Sondern ob die im Magnetfeld gespeicherte Energie was wiegt. Also eine MASSE hat. @Mr. Stahl (Gast) Du bist sinnlos, danke, brauchst nicht weiter zu schreiben.
Ein Kondensator ja aber bei nem Flashspeicher hab ich was mit Tunneloxide im Hinterkopf, die geladen werden...muss ich daheim nochmal schaun, vielleicht schwirrt mir auch grad was völlig falsches im Kopf rum, irren soll ja menschlich sein und das bin ich leider ja.
@michael Du hast Recht, das Zwischengate wird negativ geladen. Aber dies geschiet durch einen Strom, ähnlich wie beim Kondensator. Damit ist es eine Ladungsverschiebung oder? Ich habe mir das bis jetzt immer so vorgestellt das es ist wie einen Kondensator zu laden, nur das das letzte Stück nicht besonders gut leitet :) Energie wird drin gespeichert, erhöht sich nun dadurch die Masse?
@ Andreas >Ist jedenfals ein intersanter ansatz, meinst du wirklich das Einstein >nur für Kerne gilt? Das habe ich so nicht gesagt. Es ist halt so das nicht alle Energieumwandlungs- oder Transportvorgänge irgendetwas mit der Einsteinschen Gleichung zu tun haben. So vergrössert etwa eine Temperaturerhöhung nicht auch die (Ruhe-)Masse. Es sind bis jetzt, ausser den von mir genannten natürlichen und künstlichen Vorgängen, keine weiteren Vorgänge bekannt, bei denen diese Äquivalenz tatsächlich zum tragen kommt. Rein theoretisch halte ich es für möglich das es Umwandlungen gibt bei denen mehr als bei der Kernspaltung oder Verschmelzung freiwerdende Energie, abgegeben wird. Allerdings sind solche Prozesse halt nicht bekannt. >Das Licht eine Masse hat ist klar, Nicht so ganz. Ob es eine Ruhemasse hat hängt davon ab, ob das elektrische Potential ein Coloumb-Potential oder ein Yukowa-Potential ist. Bisher spricht alles für ein Coloumb-Potential, d.h. das Photon hat keine Ruhemasse. >die Photonenenergie einfach bei E=mc² Diese Formel gilt, wie schon gesagt nur bei Photon-Kern-Wechselwirkungen. Sogenannte Paarerzeugung. >eingesetzt. Dann noch der Impuls p=m*c/(1-v²/c²)^(1/2). Dann kannst du >die Kraft ausrechnen die wirkt. >Ergibt sich aus den Teilchenansatz. Das mag so sein, hat aber nichts mit der Ausgangsfrage zu tun. Denn es geht hier um Experimente wo sich ein Photon "wie ein Teilchen" verhält. Siehe mein Vater-Auto-Sohn-Beispiel. Ich habe das nur als Vermutung gebracht, wie Du auf die Aussage "Energie wiegt doch was oder?" gekommen sein könntest. Wie bist Du denn nun darauf gekommen?
... schaut mal nach der Ruhemasse eines Elektrons ... ;-) mehr Elektronen = mehr Masse
>Rein theoretisch halte ich es >für möglich das es Umwandlungen gibt bei denen mehr als bei der >Kernspaltung oder Verschmelzung freiwerdende Energie, abgegeben wird. >Allerdings sind solche Prozesse halt nicht bekannt. Doch schon - Annihilation von Antimaterie. Passiert im Teilchenbeschleuniger.
Beim "Magnetsisieren" werden lediglich Spins ausgerichtet bzw. klappen um. Eine Masseaenderung ist damit nicht verbunden.
@Klugscheisser keine Ahnung wie ich darauf gekommen bin. Vieleicht hat mich mein Physikprofessor drauf gebracht. Bei Kernen ist es relativ leicht nachzuweisen das sie leicher/schwerer werden wenn sie Energie abgeben/aufnehmen. Bei Chemischen Prozessen ist es ungemein schwieriger. Da ist es so als ob man versucht das Gewicht des Kapitän eines Hochseeschiffes an den Tiefgang seines Schiffes zu messen (bei unruhiger See). Bei magnetische/elektrische Speicherung ist es ungemein schwieriger. Auf alle Fälle lieferst du im moment die besten Argumente, doch bejast du es nciht oder verneinst es nicht. Schon nicht einfach das ganze :-( ich werd mal ein wenig rumrechnen. Und mir Tiefergehende gedanken zur Welt an sich machen. Manchmal hilft das ja, ergibt aber nur glauben nicht wissen :-(
Soweit waren wir auch schon. Die Frage ist ob bei Energiezunahme eines Systems ein mit E=m*c^2 beschreibbarer (nicht unbedingt messbarer) Massezuwachs verbunden ist.
Ein herzliches Dankeschön an all jene die ernsthaft auf seine Frage geantwortet haben. Unwissenheit sollte man nicht mit Dummheit verwechseln, sondern eben mit dem Fehlen an Wissen. Und ich denke mal das seine Frage genau das erwerben dessen zum Ziel hatte. Für den Rest der sich nur in zynischen Bemerkungen auf eine ernsthafte Frage antworten kann. Es wurde nicht nach eurer persönlichen Befindlichkeit gefragt. Danke
> Soweit waren wir auch schon. Die Frage ist ob bei Energiezunahme eines > Systems ein mit E=m*c^2 beschreibbarer (nicht unbedingt messbarer) > Massezuwachs verbunden ist. Die Einsteinsche Beziehung gilt fuer relativistische Beziehungen. Hierbei muss die Geschwindigkeit um etliche Groessenordnungen ueber der Masse liegen. Mit anderen Worten, ein makroskopischer Koerper muesste fuer eine messbare Massenzunahme eine Geschwindigkeit aufweisen, die nicht mehr klein in Bezug zur Lichtgeschwindigkeit ist.
Anders ausgedrueckt: Wirf den Eisenklotz mit Lichtgeschwindigkeit, und seine Masse wird gegen unendlich gehen.
da
gilt
für einen 1F Kondensator mit 10V geladen gilt daher (bei c=300000 km/s) m=1,11e-12 g
>Die Einsteinsche Beziehung gilt fuer relativistische Beziehungen. >Hierbei muss die Geschwindigkeit um etliche Groessenordnungen ueber der >Masse liegen. Mit anderen Worten, ein makroskopischer Koerper muesste >fuer eine messbare Massenzunahme eine Geschwindigkeit aufweisen, die >nicht mehr klein in Bezug zur Lichtgeschwindigkeit ist. Okay, schon klar. Die Relativistischen Beziehungen gelten aber nicht erst ab einer bestimmten Größe, sondern auch bei kleinen Energien. Sie sind eben nicht mehr messbar - aber vorhanden.
Schoenes Beispiel, es macht die relativistische Beziehung deutlich: fuer makroskopische Massenzunahmen braucht es Spannungen oder Kondensatorflaechen, die gegen unendlich gehen
at, Franke Michael (appletree) Danke fuer deinen erhellenden Beitrag. Der klingt extrem ueberheblich ohne etwas zum Thema beizutragen. Ich war bis jetzt immer der Meinung das gespeicherte Energie zu einer Massenzunahme fuehrt. Bei magnetischen/elektrischen Feldern finde ich das etwas abstrakt. Deswegen meine Frage. Wenn du was zum Thema beitragen moechtest bitte. at, Hans Download (Gast) ich hab hier einen 100F Kondensator der hat aber nur max. 2,7V Laut google http://www.google.de/search?hl=de&q=100%2F2*2^2*N*m%2Fc^2+in+picograms&btnG=Suche&meta= 2,2 pg immernoch zu wenig :(
@Andreas W. Ich würde den Kondensator auch als geschlossenen system sehen, die elektronen werden nur umverteilt. Ich würde es vergleichen mit 2 Wasserbehälternmit lauwarmen Wasser, wenn ich jetzt das Wassen trenne(mit Energieaufwand) in einem Behälter mit heisserem und den anderen kälteres Wasser dann bleibt die Gesamt Energie erhalten. (Das Mischen von beiden Behältern sollte wieder die Ausgangstemperatur ergeben)
In deiner Analogie wäre die Spannungsquelle eine Ladungspumpe die Elektronen von der einen Kondesatorfläche auf die andere pumpt. Ist das im Gleichstromkreis wirklich so?
@Rumpel Ich denke schon, sind doch auch immer 2 Pole an jeder Spannungsquelle.
@ Andreas >doch bejast du es nciht oder verneinst es nicht. Mit einer gewissen Absicht. Ich meinte, das meine Antworten Dir erlauben würden, Dir das selbst herzuleiten. Aber gut. Hier die expliziten Antworten: Variante --- Magnetisierung --- >1. wenn ich einen ferromagnetischen Stoff magnetisiere wird dieser dann >schwerer? Nein, denn damit wird "nur" der Spin der Elektronen ausgerichtet. Dafür wird die Energie verwendet. Kein Kernprozess. Dazu wurde ergänzt: >1. Gast: Es handelt sich ja nur um ein "verschieben" von Ladungen. Nein, bei der Magnetisierung handelt es sich nicht um die Verschiebung von Ladungen. >2. Wasser: öhh richten sich beim Magnetisieren nicht nur die Weisschen >Bezirke aus ? Ich denke nicht das da irgendwas schwerer wird. Es ist zwar richtig, das da nichts schwerer wird. Allerdings sind die Weissschen Bezirke (drei s) kleine Bereiche die bereits ausgerichtet sind. Bei der Magnetisierung werden die Grenzen zwischen den Bezirken verändert. Ist also eine andere Betrachtungsweise der Magnetisierung. >3. Gast: Aber da er sich ja dann Kräftemäßig zum Erdmagnetfeld ändert, >könnte es doch sein, daß die Waage (trotz gleichbleibender Masse) etwas >anderes anzeigt oder? Das ist zwar grundsätzlich richtig. Aber es handelt sich hier um eine Wechselwirkung von Magnetfeldern. Bei entsprechender Ausrichtung des magnetisierten Körpers in dem Feld kann es so "aussehen" als wenn er leichter aber bei anderer Ausrichtung so als wenn er schwerer geworden wäre. Weder die Ruhemasse noch die träge Masse haben sich verändert. XMAN hat das richtig beschrieben. Variante --- Erwärmung --- >1. Peter: Es ist wirklich so das ein heißer Stein etwas mehr wiegt als ein >Kalter. Es steckt zusätzliche Energie drin (die auch wieder entnommen >werden kann) und da gilt immer noch E=MC² - ich denke mit einer Küchenwage kann man es nicht messen. Das halte ich für unzutreffend. Wie ich schon schrieb bedeutet eine Zunahme der Wärmemenge in einem Körper das die Bewegung der Atome um ihre Ruheposition (in einem Molekül, Kristall oder anderen Festkörper) zunimmt. In einer Flüssigkeit ist das ein wenig anders aber im Prinzip dasselbe. Mit einem Kernprozess hat das nichts zu tun. Es gibt da keine Masseveränderung, weder der trägen Masse noch der Ruhemasse. Variante --- chemische Reaktion --- >1. Roman K.: Dann habe ich einen Physikprofessor gefragt. >(Es ging nicht um Magneten, sondern chemikalien, die nach der Reaktion >Energie Freigesetzt haben) >Der Prof. meinte, dass das Gewicht tatsächlich abnimmt!!! Das halte ich im günstigen Fall für ein Missverständnis. Bei chemischen Reaktionen geht es um Elektronenverlagerungen. Die freiwerdenden oder aufgenommene Energie äussert sich in Wärme, Licht oder mechanischer Energie. Sonst nichts. Die Gesamtmassebilanz ändert sich nicht. Kein Kernprozess. Dazu wurde ergänzt: >1. Roman K. : In allen Chemiebüchern ist zwar in der Periodentabelle die >Masse der einzelnen Elemente beschrieben. Aber das sind keine exakten >Werte. bzw. die Masse der Elektronen (äußerst gering sogar gegenüber >Proton Neutron) ist im Periodensystem auf die Ruhemasse bezogen. Wie genau die Angaben im Periodensystem auch sein mögen. Das hat mit der Frage nichts zu tun. Wenn man die Massen vor und nach einer Reaktion vergleicht tut man dies ja mit den jeweils gleichen Genauigkeiten. Falls diese eine bestimmte Grösse hat muss man halt mit entsprechend grossen Massen arbeiten um die Relevanz des Ergebnisses zu erhöhen. Aber wiegesagt, bei chemischen Reaktionen ändert sich die Masse nicht. Variante --- Kondensatorladung --- >1. Rumpel: Gleiches müsste für den Kondensator gelten? Beim Laden eines Kondesators wird die aufgewandte Energie dafür verwendet die ohnehin, aber im ungeladenen Zustand gleichmässig im Kondensator vorhanden Elektronen zu verschieben. Dabei tritt der sog. Verschiebungsstrom auf. Da die Elektronen auch eine Masse haben, werden dabei auch Massen verschoben, aber eben in der Summe bleibt sich das gleich. Vor allem aber wird keinesfalls Energie in Masse oder umgekehrt umgewandelt. Kein Kernprozess.
Hmm, eigentlich eine sehr interessante (wenn auch in der Praxis unwichtige) Frage Klugscheisser wrote: > Variante --- Erwärmung --- >>1. Peter: Es ist wirklich so das ein heißer Stein etwas mehr wiegt als ein >>Kalter. Es steckt zusätzliche Energie drin (die auch wieder entnommen >werden > kann) und da gilt immer noch E=MC² - ich denke mit einer Küchenwage kann man es > nicht messen. > Das halte ich für unzutreffend. Wie ich schon schrieb bedeutet eine > Zunahme der Wärmemenge in einem Körper das die Bewegung der Atome um > ihre Ruheposition (in einem Molekül, Kristall oder anderen Festkörper) > zunimmt. In einer Flüssigkeit ist das ein wenig anders aber im Prinzip > dasselbe. Mit einem Kernprozess hat das nichts zu tun. Es gibt da keine > Masseveränderung, weder der trägen Masse noch der Ruhemasse. Sollte durch Erhöhung der Geschwindigkeit der Atome nicht auch die Masse ansteigen (siehe oben: "Wirf den Eisenklotz mit Lichtgeschwindigkeit, und seine Masse wird gegen unendlich gehen.") > > Variante --- chemische Reaktion --- >>1. Roman K.: Dann habe ich einen Physikprofessor gefragt. >>(Es ging nicht um Magneten, sondern chemikalien, die nach der Reaktion >>Energie Freigesetzt haben) >>Der Prof. meinte, dass das Gewicht tatsächlich abnimmt!!! > Das halte ich im günstigen Fall für ein Missverständnis. Bei chemischen > Reaktionen geht es um Elektronenverlagerungen. Die freiwerdenden oder > aufgenommene Energie äussert sich in Wärme, Licht oder mechanischer > Energie. Sonst nichts. Die Gesamtmassebilanz ändert sich nicht. Kein > Kernprozess. OK das dies keine Kernprozesse sind ist klar, aber die Atome wurden umverteilt. > Variante --- Kondensatorladung --- >>1. Rumpel: Gleiches müsste für den Kondensator gelten? > Beim Laden eines Kondesators wird die aufgewandte Energie dafür > verwendet die ohnehin, aber im ungeladenen Zustand gleichmässig im > Kondensator vorhanden Elektronen zu verschieben. Dabei tritt der sog. > Verschiebungsstrom auf. Da die Elektronen auch eine Masse haben, werden > dabei auch Massen verschoben, aber eben in der Summe bleibt sich das > gleich. Vor allem aber wird keinesfalls Energie in Masse oder umgekehrt > umgewandelt. Kein Kernprozess. Auch hier wurden sie umverteilt -> sind näher zusammen (zumindest auf einer Platte) Es ist ja bekannt, dass ein geordnetes System duch Abgabe von Energie "unordentlich" wird. Könnte es deshalb nicht sein, dass die Energie auch in der Ordnung/Dichte (also wie nahe die Atome zusammen stehen) steckt? Und durch das "Nahe beisammen sein" einfach der Massezuwachs entsteht. (OK er nimmt auf der anderen Platte dann ab...) Wir haben damals im LK-Physik jedenfalls angenommen, dass E=mc^2 immer gilt. Trotdem bleibt die Frage noch offen, ob die Masse bei Magnetisierung mehr wird: - Ist Magnetismus = Energie (Aufgrund des Ordnung/Unordnung Prinzips wohl ja) - Gilt E=mc^2 in diesem Fall (oder gar immer) Gruß Roland
Variante --- Magnetisierung --- Ich habe gerade nochmal in den Feynman Band II geschaut. Hier wird auch sehr ausführlich über Magnetfeld, Ladung und auch Drehimpuls des Feldes u.a. bis hin zur "Elektromagnetischen Masse" diskutiert. Resumee war schliesslich, dass - falls ich es nicht ganz missverstanden habe - jede Energiezufuhr letztendlich auch zu einer Massenänderung führt (wenn auch die Größenordnung verschwindend klein und technisch nahezu nicht mehr meßbar ist)
>jede Energiezufuhr letztendlich auch zu einer Massenänderung >führt (wenn auch die Größenordnung verschwindend klein und technisch >nahezu nicht mehr meßbar ist) So ist es. Wenn Du die Energie E aufbringst, um eine Schraubenfeder zu spannen, dann ist die Feder danach um E/c² schwerer. Die Bindungskräfte zwischen den Atomen in der Feder sind elektromagnetischer Natur; der Raum im Innern der Feder ist erfüllt von einem entsprechenden Feld, welches Impuls, Drehimpuls, Energie, und mit letzterem auch Masse tragen kann. In diesem Feld ist die Spannenergie gespeichert. Jede Waage würde den Unterschied in der Masse anzeigen (Feder wiegen - Feder spannen - Feder erneut wiegen), wenn sie nur empfindlich genug wäre. Dies ist jedoch keine reale Waage der Welt. Wenn Du gerade keine Schraubenfeder hast, kannst Du auch ein unmagnetisches Stück Eisen magnetisieren, oder einen Teller im Backofen erwärmen, oder einen Kondensator aufladen, oder die Platten eines geladenen Kondensators bei abgeklemmter Spannungsquelle etwas auseinanderziehen, oder aus zwei Mol Wasserstofff und einem Mol Sauerstoff ein Mol Wasser synthetisieren, oder einen Urankern spalten. In allen Fällen führst Du dem betreffenden System eine Energie zu, und wenn es die Energie E ist, dann vergrößerst Du damit die Masse um E/c². Dies gilt universell.
So, ich habe jetzt eine Weile darüber nachgedacht. Gesprochen jetzt alles ohne Verluste (auch wenn technisch nicht möglich). Ich stelle mir das so vor, wenn ich Kernenergie nutze um sagen wir mal Kondensatoren zu laden, dann geht Masse in den Kernen "verloren". Sie ist aber nicht Weg, die Masse steckt dann halt im Kondensator. Das würde bedeuten das die Masse im Universium konstant ist. Das würde die konsistens des Systems aufrechterhalten. Oh das erfordert jetzt aber noch weiterführende gedanken. Wenn das wirklich so ist muss ich mein Weltbild überarbeiten. Vieleicht gibt es ja eine Möglichkeit Masse relativ einfach zu Energie umzuwandeln und umgekehrt.
Andreas W., die Prinzipien sind bekannt etwa Kernfusion oder gleich Materie - Antimaterie Annihilation. Die Aufgabe ist nur noch das in ein technisch umsetzbares System zu bringen das mehr Energie erzeugt als es benötigt....:-)
@rumpel Das meine ich nicht. Wenn Masse~Energie ist. Dann ist es auch möglich Masse ohne Antimaterie in Energie umzuwandeln. "DIREKT" Es ist sicher nicht so einfach wie es sich anhört, sonst würden wir nicht existieren. Weil schon rein statistisch dieser Prozess von selbst ablaufen müsste. Obwohl vieleicht tut er es ja, nur wir interpretieren es falsch.
@ hohhgi >Ich habe gerade nochmal in den Feynman Band II geschaut. >Resumee war schliesslich, dass {...] jede Energiezufuhr letztendlich auch >zu einer Massenänderung führt Ich habe das etwas anders verstanden. Kannst Du mir bitte Kapitelname, Nr. und den oder die Sätze nennen, auf die Du Dich beziehst? (Ich habe hier die Ausgabe von 1987 vom Oldenbourg-Verlag). Ich habe das so verstanden, das man einem im Feld beschleunigten Elektron eine Masse insofern zuordnen kann, das es ja eine Energie (Impuls) und eine Geschwindigkeit hat. Das nennt er dann elektrische Masse. Letzlich geht es umd das von mir schon genannte Problem ob Ladungen Coloumbsch oder Yukowasch sind. Es geht hier nicht um eine träge oder schwere Masse. Das aber diese Äquivalenzen mathematisch bestehen heisst nicht unbedingt das es auch reale Prozesse gibt, welche diese Äquivalenz realisieren. >Wenn Du die Energie E aufbringst, um eine Schraubenfeder zu >spannen, dann ist die Feder danach um E/c² schwerer. Kannst Du mir da bitte ein Zitat nennen. Mein Einwand ist hier derselbe. Das Problem ist das hier relativistische Effekte genannt werden, die nicht zwangsweise auch einen Niederschlag in der schweren Masse finden. Das klingt für mich so, als wenn man behauptete, das, da eine beschleunigte Masse für einen Beobachter schwerer wird, auch eine "reale" Massezunahme erfolgt. Es ist vielmehr so, das sich der Körper für den Beobachter so "verhält" als hätte er eine grössere Masse. Das ist also die Frage des Bezugssystems. Wenn ich aber praktische Anwendungen will, werde ich mich immer mit dem fraglichen Objekt in einem Bezugssystem befinden. @ Andreas W. >Ich stelle mir das so vor, wenn ich Kernenergie nutze um sagen wir mal >Kondensatoren zu laden, dann geht Masse in den Kernen "verloren". Sie >ist aber nicht Weg, die Masse steckt dann halt im Kondensator. Das ist so nicht ganz korrekt ausgedrückt. Sie steckt nicht als Masse, also als irgendeine Entität mit Eigenschaften einer trägen oder schweren Masse in dem Kondensator. Einfach gesagt, der Kondensator wird nicht schwerer. @Rumpel >die Prinzipien sind bekannt etwa Kernfusion oder gleich >Materie - Antimaterie Annihilation. Ich gebe zu bedenken, das es (nach bisheriger Theorie) keine freie Antimaterie gibt. Du brauchst also erstmal riesige Energien um diese Antimaterie zu erzeugen. Schlechte Bilanz.
@ Andreas W. >Wenn Masse~Energie ist. Dann ist es auch möglich Masse ohne Antimaterie >in Energie umzuwandeln. "DIREKT" Das diese Äquivalenz mathematisch formulierbar ist, heisst nicht zwangsweise, das es auch reale Prozesse gibt, die diese Äquivalenz realisieren. Tatsächlich gibt es ja solche Prozesse. Sonne usw. Habe ich schon genannt. >Es ist sicher nicht so einfach wie es sich anhört, sonst würden wir >nicht existieren. Weil schon rein statistisch dieser Prozess von selbst >ablaufen müsste. Das sehe ich auch so. In unserem zeitlichen Massstab sollten solche Prozesse nicht so spontan ablaufen. Könnte frustrierend sein, wenn der Pudding auf dem Löffel auf einmal anfängt zu leuchten. ;-) >Obwohl vieleicht tut er es ja, nur wir interpretieren es falsch. Das mag sein. Wo würdest Du anfangen zu suchen?
@Klugscheisser >bzgl. Feynman. Ich habe das etwas anders verstanden. Kannst Du mir bitte >Kapitelname, >Nr. und den oder die Sätze nennen, auf die Du Dich beziehst? (Ich habe >hier die Ausgabe von 1987 vom Oldenbourg-Verlag). Hab hier die Ausgabe von 1991 vom Oldenbourg-Verlag. U.a. folgende Kapitel hatte ich gemeint: 27-6 "Impuls des Feldes" Hier wird dem Feld ein Impuls zugeordnet. Nach meinem Verständnis bedeuted das auch eine träge Masse, und da ja seit Einstein träge Masse und schwere Masse ein und desselben Ursprungs sind, es also nur die Masse gibt, muss auch die Waage einen Massezuwachs anzeigen. desweiteren 28-3 "Elektromagnetische Masse" Ich hätte da auch noch ein anderes Beispiel: Angenommen ein Laser klassischen Aufbaus mit zwei parallelen Spiegeln. Eingeschaltet bildet sich ja im Inneren eine stehende Welle. Dadurch dass sich dort jetzt viele Photonen befinden, die auch eine Masse haben und auch von dem Gravitationskraft der Erde angezogen werden, muss letztendlich auch der Laser im eingeschalteten Zustand schwerer sein. Ist denn jetzt ein elektromagnetisches Feld nicht auch durch Photonen beschrieben und hat somit eine Masse? Dann müßte doch auch das magnetisierte Stück Eisen schwerer sein als vorher?
@ Andreas W. Dich hab ich doch gar nicht gemeint. o_O Ich fand deine Frage doch sehr interessant. Nur stellen sich immer meine Nackenhaare auf wenn dann irgendwelche Klugscheißer (nein ich meine nicht den Nicknamen :) ) sarkastische Bemerkungen machen. Ohne diese Radbemerkungen würden wohl öfter mal interessante Fragen gestellt. Aber zurück zu deiner Frage. Naja, ich würde das Ausrichten der Elementarladungen nicht gerade als Energiespeicher betrachten.Noch könnte ich sagen das das System von einer Unordnung in eine Ordnung gebracht wird.So ist die von außen betrachtete Neuordnung doch im Widerspruch zu ihrer Inneren.Soweit zum Informationsgehalt der Materie. Hm. Wenn man zum Beispiel eine Stahlkugel und einen Magneten auf einer Fläche in unmittelbarer nähe platziert, wird die Kugel vom Magneten angezogen.Der Energiezuwachs der Kugel wird spätestens beim Aufprall in Wärme, und vielleicht zu einem winzigen Teil als Schallwelle, wider abgegeben. Wenn man die Kugel wider vom Magneten abzieht wird die Kraft aufgewendet die zuvor durch den Aufprall abgegeben wurde.Ich hab jetzt mal die Massenträgheit ignoriert. Kugel und Magnet sind aber nie einzelne Systeme, da trotz beliebig großer Entfernung der Magnet immer Einfluss auf die Kugel haben wird.Es sei denn man transportiert die Kugel mit Überlichtgeschwindigkeit vom Magneten weg. Zufrieden? :)
@ hohhgi Meines Wissens nach besitzen Photonen die Ruhemasse 0.Im Bezug zur speziellen Relativitätstheorie drückt sie doch nur die Energie des Photons aus.Ablenkung des Lichts geschied durch die Raumkrümmung und nicht durch Massen.
Andreas W. wrote: > Hi > > hab mir folgenes Gedacht, wenn ich einen ferromagnetischen Stoff > magnetisiere wird dieser dann schwerer? Ja, er wird an Masse zunehmen, vorausgesetzt, das Magnetfeld war vorher schwächer. Der Massezuwachs ergibtz sich via
Allerdings dürfte das bei den erreichbaren Feldstärken und üblichen Gesamtmassen kaum nachweisbar sein. Bei Permanentmagneten wird die Energie in Joule angegeben, damit kann man die Massendifferenz zu einem unmagnetisierten aber ansonsten gleichen Werkstück direkt berechnen um einen Eindruck von der Größenordnung zu bekommen: Pro Joule sind es rund 1.11E-14 Gramm.
Andreas W. wrote: > Wenn Masse~Energie ist. Dann ist es auch möglich Masse ohne Antimaterie > in Energie umzuwandeln. "DIREKT" Du brauchst nichts umzuwandeln. Masse und Energie sind äquivalent. Wenn zB eine A-Bombe detoniert (Versuch nicht Zuhause widerholen!), dann bleibt u.a. die Masse der Gesamtanordnung konstant. Die verminderte Ruhemasse der beteiligten radioaktiven Teilchen wird exakt kompensiert duch die erhöhte Masse der nun schnellen, erhitzten Atome. Dies ist bekannt unter der Bezeichnung Energieerhaltung und gleichbedeutend nach E=m·c² mit Masseerhaltung.
@ hohhgi: Vielen Dank für die Nennung der Kapitel. Leider hast Du die konkreten Sätze nicht genannt. >Hier wird dem Feld ein Impuls zugeordnet. Nach meinem Verständnis >bedeuted das auch eine träge Masse, und da ja seit Einstein träge Masse >und schwere Masse ein und desselben Ursprungs sind, es also nur die >Masse gibt, muss auch die Waage einen Massezuwachs anzeigen. >desweiteren Ich kann in dem Text von Feynmann keinen Anhaltspunkt finden der Deine Interpretation stützt. Das Problem scheint mir folgendes zu sein: Wir setzen den Begriff der Energie aus der spez. R.-Theorie gleich mit gewissen aus dem Alltag (meinetwegen auch eines Elektronikers) bekannten Energien. Zur Erklärung: Die spez. Relativitätstheorie spricht von einer "relativistischen Aäquivalenz von Masse und Energie". Als Beispiel wird die Beschleunigung einer Masse genannt. Ich muss, je größer die Geschwindigkeit ist, mehr Energie zuführen um dieselbe Erhöhung der Geschwindigkeit zu erreichen wie in einem gleichen Zeitabschnitt zuvor. Das läßt sich so interpretieren das die Masse grösser wird, je länger ich sie beschleunige. Da wir aus der klassischen Dynamik Energie gleich Masse mal Geschwindigkeit setzen und die Geschwindigkeitszunahme (mal angenommen) konstant bleibt, muss die Masse grösser geworden sein. Die Schlussfolgerung das durch Zufuhr von Energie die Masse grösser wird ist allerdings nicht korrekt. Man wird zu ihr verführt, weil wir ja gewohnt sind den Dingen (also Massen) Eigenschaften zuzuschreiben die sich aus ihrer Manipulation ergeben. Z.B.: Wir schubsen was an, es rollt (fliegt, gleitet usw.) schnell davon. Wir schubsen was anderes an und es rollt schneller, also war es leichter (hat eine geringere Masse). Analog schliessen wir: Wenn wir immer mehr Energie brauchen um einen Körper gleichmäßig zu beschleunigen muss seine Masse zunehmen. Tatsächlich aber wissen wir nicht das die Masse zugenommen hat. Wir schliessen das nur, weil es keinen anderen Grund im Sinne der klassischen Mechanik geben kann, wenn wir mehr Energie brauchen. In Wirklichkeit aber ist dieses Verhalten, als ob die Masse zugenommen hat, eine Folge der Tatsache das die Lichtgeschwindigkeit nicht überschritten werden kann. Es scheint nur so das die Masse zunimmt, weil wir mehr Energie brauchen. Es ist nicht umgekehrt, das wir, weil die Masse zunimmt, mehr Energie brauchen. Der Unterschied ist im allgemeinen nebensächlich, weil es für praktische Zwecke keine Rolle spielt ob wir mehr Energie brauchen, weil die Masse zugenommen hat oder weil die Lichtgeschwindigkeitsschranke die nötige Energie ansteigen läßt. Bei der Frage dieses Threads aber spielt der Unterschied eine Rolle. Energie ist nicht einfach gleich Energie. Die Relativitätstheorie bestimmt die Energie in Einheiten der Mechanik aufgrund ihrer Enstehungsgeschichte. Sie tut das aber nicht weil die fragliche Energie tatsächlich eine mechanische (oder auch elektrische usw.) Energieform ist . In diesem Zusammenhang weise ich nochmal auf die Kernprozesse hin, die ja die einzigen bekannten Effekte sind wo "Massendefekte" für uns prinzipiell beobachtbar auftreten. Die Energieen die hier eine Rolle spielen sind die Bindungskräfte der Atombestandteile und diese werden in mechanische und elektrische Energie umgewandelt. Daran aber hat Einstein damals garnicht gedacht. Trotzdem sind sie DAS Beispiel für die Masse-Energie-Äquivalenz. Theoretisch ist es ja denkbar, das man den Prozess unter Verwendung von Wärme und elektromagnetischer Wellen umkehrt. Das aber wären Kernprozesse. Die Ausgangsfrage des Thread allerdings bezog sich auf die Auswirkung von elektromagnetischer Energie (Magnetfeld) auf einen Körper der magnetisierbar ist. Die Masse-Energie-Äquivalenz gilt selbstvertändlich auch hier. Aber damit ist nicht gesagt, das es einen Prozess gibt der diese Äquivalenz auch realisiert in dem Sinne, das die Masse wirklich zunimmt. Ich möchte hier auch noch einmal auf die Masseveränderung bei chemischen Reaktionen eingehen. Die Masse-Energie-Äquivalenz läßt hier auch eine Aussage über die bei der Reaktion freiwerdende oder aufgenommene Energie und die dieser Energie äquivalente Masse zu. Allerdings kann keine Massezunahme festgestellt werden. Die Energie manifestiert sich in Wärme, Licht usw. Und auch nochmal zu Johann L. >Wenn zB eine A-Bombe detoniert (Versuch nicht Zuhause widerholen!), dann >bleibt u.a. die Masse der Gesamtanordnung konstant. Genau das ist nicht zutreffend. Die Masse nimmt ab um die der freigesetzten Energie äquivalenten Masse.
Ich möchte noch einen Schritt in meinen Gedankengang einfügen: >[SNIP] >Sie tut das aber nicht weil die fragliche Energie >tatsächlich eine mechanische (oder auch elektrische usw.) Energieform >ist . Die Energie aus der Masse-Energie-Äquivalenz ist in der Relativitätstheorie keine konkrete Energie im Sinne einer Energieform die uns irgendwie bekannt ist. Sie ist nicht auf elektrische, mechanische oder sonst irgendeine Energieform festgelegt. Vor allem aber ist es nicht zulässig anzunehmen das sie jede beliebige Energieform sein kann. Jedenfalls nicht solange man das auf dem Labortisch vorführen kann. Sie kann eine bestimmte Energieform sein. >In diesem Zusammenhang weise ich nochmal auf die Kernprozesse >hin, die ja die einzigen bekannten Effekte sind wo "Massendefekte" für >uns prinzipiell beobachtbar auftreten. <[SNIP]
Ergänzung: Wenn Elektronen und Positronen zusammentreffen, "zerstrahlen" sie ebenfalls, es bleibt nur Energie in Form von Gamma-Strahlung übrig. Auch Photonen ( = Lichtteilchen, => "Licht" als Korpuskel betrachtet ) haben eine ihrer Energie entsprechende Masse, und werden entsprechend von anderen Massen angezogen und dabei ggf. in ihrer Ausbreitungsrichtung abgelenkt. Gruss
Hier wird sehr angeregt über den Begriff Masse und deren eventuelle Zunahme diskutiert. Nur das wesentliche was Masse eigentlich sein könnte, wurde hier noch gar nicht angesprochen. Masse ordnet man Elektronen, Protonen, Neutronen zu. Protonen und Neutronen sollen wiederum aus sogenannten Quarks aufgebaut sein, von denen es 3 Gruppen geben soll. Die wiederum eine Masse und Ladung haben sollen. einfache Übersicht hier http://www.quantenwelt.de/elementar/quarks.html Jetzt soll es aber noch ein sogenanntes Higgs Teilchen geben das im ganzen Universum als Higgsfeld unterwegs ist. Und dieses Higgs Teilchen verschafft den Quarks und Elektronen Masse durch bloße Anwesenheit. Das heissr dieses Higgs Teilchen stellt schon mal eine Verbindung zwischen Kern und Elektronen her, weil beiden eine Masse nachgesagt wird. Die von beschleunigten Ladungen (Magn. Feld) hervorgerufene Wirkung auf andere Ladungen bewirkt dass diese sich nun so in ihrer Richtung und Geschwindigkeit anpassen, dass ihr zurückgesandte Wirkung versucht die störungsverursachenden Elektronen zu bremsen. (Lenzsche Regel) Jetzt müssen diese beschleunigten Elektronen (wenn sie mehr Masse haben sollen) direkt weitere Higgsteilchen heranschaffen um schwerer zu werden. Nur wo sollen sie die herbekommen. Und was ist schneller die Wirkung des Magnetismus auf die Elektronen oder die Wundersame Vermehrung von Higgs Teilchen. Der Begriff des Higgs Teilchen zeigt wie wenig der Begriff von Masse erklärt werden kann. Beim Begriff der Ladung ist es genau das Selbe. Mögen die tausenden CERN Forscher das Higgs Teilchen finden und es uns erklären.
Klugscheisser wrote: > Und auch nochmal zu Johann L. >>Wenn zB eine A-Bombe detoniert (Versuch nicht Zuhause widerholen!), dann >>bleibt u.a. die Masse der Gesamtanordnung konstant. > Genau das ist nicht zutreffend. Die Masse nimmt ab um die der > freigesetzten Energie äquivalenten Masse. Was heisst denn "freigesetzte" Energie? Wir sind hier in einem abgeschlossenen System ("Gesamtanordnung"). Wo will da Energie bzw. Masse entkommen? Wenn das System freilich nicht abgeschlossen ist, ist die Diskussion ziemlich sinnfrei...
@ Johann L. >Was heisst denn "freigesetzte" Energie? Die bei der Kernumwandlung aus Materie "entstehende" Energie. >Wir sind hier in einem >abgeschlossenen System ("Gesamtanordnung"). Meine Aussage hat nicht damit zu tun, ob die freigesetzte Energie in einem abgeschlossenen System verbleibt oder nicht. Sie bezieht sich auf die Masse. >Wo will da Energie bzw. Masse entkommen? Niemand hat gesagt das die Masse aus dem System entfernt wird. Sie ist einfach nicht mehr da bzw. in Energie umgewandelt.
Klugscheisser wrote: > @ Johann L. > >>Was heisst denn "freigesetzte" Energie? > Die bei der Kernumwandlung aus Materie "entstehende" Energie. Und auch diese Energie hat laut E = mC2 eine Masse. Diese Masse ist genau die Masse um die die Spaltprodukte leichter sind als die Ausgangsprodukte. Einstein geht sogar einen Schritt weiter: Er sagt dass Masse und Energie eigentlich nur 2 verschiedene Erscheinungsformen von ein und demselben sind: Masse IST Energie Energie IST Masse Genau das sagt die Gleichung aus E = m nur dass noch ein konstanter Faktor reinkommt, der aber im Grunde physikalisch nichts zu bedeuten hat, ausser die Zahlenbereiche entsprechend anzupassen. In dem Moment, in dem du einem System Energie zuführst, führst du ihm durch diese Energie auch Masse zu und umgekehrt. Auch reine Energie krümmt den Raum genauso wie es Masse tun würde. Weil Masse und Energie ein und dasselbe sind. Und diese Raumkrümmung 'verbiegt' dann wieder Lichtstraheln.
So wie ich Klugscheisser verstehe will er sagen, das Energie nur ein Masseaquivalent zugesprochen wird und nicht wirklich Masse ist. Aber dadurch das ein schnellfliegenes Objekt wirklich schwerer wird (genug Teilchenbeschleuniger merken das) kann man davon ausgehen das Energie egal in welcher Form was wiegt. Geschwindigkeit ist ja nun eine Form von Energie die am wenigsten Einfluss auf die Materie hat, am Objekt wird nichts veraendert. Also wie Herr Buchegger schreibt: Masse IST Energie Energie IST Masse und der Magnet wird schwerer. (at) All Mir gefaellt die Sprache die sich nach einer Weile in solchen Diskusionen bildet. Man merkt eine signifikante Aenderung. Irgendwie beeindruckent. (at) Franke Michael (appletree) Ein Magnetfeld ist eine Form von Energie. Das wird in Spulen benutzt um Energie zwischenzuspeichern, oder es uebertraegt Strom im Transformator. In einen Permanentmagnet ist diese Energie permanent gespeichert und wir "spielen" mit der Wirkung des Feldes :-)
Hm. Das Magnetfeld ist ohne zeitliche Änderung nicht ,sagen wir mal ,energetisch präsent. Es ist meines Erachtens wohl eher als unsichtbares Bindeglied der Interaktion von sich bewegenden Ladungsträgern. Beispiel: Ein Magnet und ein ferromagnetischer Würfel liegen aneinander. Nur im Zeitpunkt der Veränderung tritt der Effekt der Interaktion auf der z.B. eine Beeinflussung der Freien Ladungsträger im Material bewirkt.So ist nicht das Magnetfeld selbst sonder die zeitliche Änderung dessen der Überträger von Energie. Wärme oder Strahlung im allg. sind hingegen von der zeitlichen Veränderung unabhängig. Die Spule.Hmmm,böse Nuss. Komm ich aber auch noch hinter. ;)
Da wäre es aber mal Interessant ob und um wieviel eine gespannte Stahlfeder durch in ihn gespeicherte Energie an Masse gewinnen soll. Ich bin trotz allem vorsichtig die in der SRT genannte relativistische Masse all zu schnell in kg umzurechnen. Nur so aus Neugierde. Kennt jemand ein gutes Physik Forum ???
Nach einigem Lesen muss ich mich der Meinung derjenigen anschliessen, die im Grunde von einer Massezunahme bei Energiezufuhr ausgehen. Ich würde das selbst allerdings nicht gerne so ausdrücken. Ich habe ja auch schon geschrieben warum. Es geht darum, das nicht tatsächlich Material zugefügt wird. Vielmehr zeigt sich die "Massezunahme" in meiner Ausdurcksweise "indirekt", etwa bei dem Versuch den Körper zu beschleunigen, dem man zuvor Energie zugeführt hat. Ich bin mir gerade nicht im klaren ob das eigentlich ein linguistisches oder ein philosophisches Problem ist. Vielleicht mag das jemand diskutieren. Jedenfalls halte ich meine eingangs vertretene Ansicht nicht aufrecht.
Der Massendefekt ist übrigens keine "Spezialität" von Kernreaktionen wie weiter oben angedeutet (und jetzt, so wie ich es verstanden habe wieder widerrufen) wurde. Der Grund wieso man ihn nur dort praktisch beobachten kann ist die enorm hohe Energiedichte von Kernreaktionen. Damit wächst auch der Massendefekt (relativ zur Gesamtmasse). Bei Prozessen in unserer alltäglichen Welt bemerken wir ihn nicht, aber er ist trotzdem vorhanden. Der Magnet wird also genauso schwerer wie die anderen hier gezeigten Beispiele. Die Energie für diese Prozesse kommt natürlich von einer "Quelle", und die wird entsprechend leichter. Über eine Bewertung was der Massendefekt in seinem tiefsten Inneren darstellt mögen sich Klügere ihren Kopf zerbrechen. ;-) Gruß Reinhard
Klugscheisser wrote: > Und auch nochmal zu Johann L. >>Wenn zB eine A-Bombe detoniert (Versuch nicht Zuhause widerholen!), dann >>bleibt u.a. die Masse der Gesamtanordnung konstant. > Genau das ist nicht zutreffend. Die Masse nimmt ab um die der > freigesetzten Energie äquivalenten Masse. Wie gesagt, in einem abgeschlossenen System eben nicht. Das Experiment sei folgendes: Du machste eine Kiste um die A-Bombe (oder worum auch immer), durch die keine Energie (resp. Masse) dringen kann, und führst die Kernumwandlungen durch. Vorher und nachher bestimmst Du die Masse. Du wirst keine Massendifferenz feststellen. Die Energie, die vor dem Versuch als Masse "gebunden war", wird umgewandelt in Strahlungsenergie und Wärme des Substrats und umliegender, in der Kiste befindlicher Stoffe. Eine Massedifferenz wird erst messbat, wenn Du die Anordnung abkühlst auf die Temperatur vor dem Versuch, ihr also (Wärme)-Energie entziehst. Diese Energie- bzw. Massedifferentz wird als Massendefekt bezeichnet und kann nur in nicht-abgeschlossenen Systemen beobachtet werden, d.h. wenn einem System Energie zu- oder abgeführt wird. Klugscheisser wrote: > Ich würde das selbst allerdings nicht gerne so ausdrücken. Ich habe ja > auch schon geschrieben warum. Es geht darum, das nicht tatsächlich > Material zugefügt wird. Vielmehr zeigt sich die "Massezunahme" in meiner > Ausdurcksweise "indirekt", etwa bei dem Versuch den Körper zu > beschleunigen, dem man zuvor Energie zugeführt hat. Gerade darüber wird Masse doch definiert: Trägheit bzw. Schwere, welche im Übrigen ebenfalls nicht nur gleich sind, sondern identisch: d.h. träge Masse ist immer auch schwer, und schwere Masse ist immer auch träge. Reinhard R. wrote: > Der Magnet wird also genauso schwerer wie die anderen hier > gezeigten Beispiele. Die Energie für diese Prozesse kommt natürlich von > einer "Quelle", und die wird entsprechend leichter. > > Über eine Bewertung was der Massendefekt in seinem tiefsten Inneren > darstellt mögen sich Klügere ihren Kopf zerbrechen. ;-) Energie ist ein sehr abstrakter Begriff! Wie alle abstrakten Begriffe erscheint er uns um so vertrauter und anschaulicher, ja öfter wir uns mit ihm auseinandersetzt; und das ist im Alltagsleben bei "Energie" oft der Fall: Nebenkosten-Abrechnung wird die "verbrauchte" Energie zB in kWh ausgewiesen, etc. Aber Energie ist sehr abstrakt: Man kann damit was anstellen, aber es gibt sie in zig sehr verschiedenen Erscheinungsformen - chemischer Energie - elektrischer Energie - magnetischer Energie - Kern(Bindungs)energie - potentieller Energie - Gravitationsenergie - Wärmeenergie - Strahlungsenergie (zB. Neutrino-Strahlung) - ... und kann zwischen diesen Formen umgewandelt werden. Dabei sind jedoch Regeln zu beachten wie der 2. Hauptsatz der Thermodynamik und Erhaltungssätze wie Energieerhaltung, Erhaltung der elektrischen Ladung, (Dreh-)Impuls-Erhaltung, Hadronen- und Leptonenzahl, etc. Von aussen ist aber eigentlich nicht zu sehen, wieviel chemische Energie in einem Stoff gespeichert ist. Es sei denn, man kennt den Stoff oder setzt diese Energie etwa durch eine chemische Reaktion "frei". Daß ein Stück Eisen oder Holz nicht einfach in Energie "zerstrahlt" liegt eben an diesen Erhaltungssätzen; wer immer die auch erfunden haben mag...
Reinhard R. schrieb: "Der Massendefekt ist übrigens keine "Spezialität" von Kernreaktionen wie weiter oben angedeutet (und jetzt, so wie ich es verstanden habe wieder widerrufen) wurde. Der Grund wieso man ihn nur dort praktisch beobachten kann ist die enorm hohe Energiedichte von Kernreaktionen. Damit wächst auch der Massendefekt (relativ zur Gesamtmasse). Bei Prozessen in unserer alltäglichen Welt bemerken wir ihn nicht, aber er ist trotzdem vorhanden. Der Magnet wird also genauso schwerer wie die anderen hier gezeigten Beispiele. Die Energie für diese Prozesse kommt natürlich von einer "Quelle", und die wird entsprechend leichter." Nach meinem Verständnis entspricht das exakt dem, was Einstein gefunden / gesagt hat ... Nochmal zur Erinnerung, hier erweitert: delta W = delta m mal c² ************************ Jede weitere Diskussion, auch in anderen "Freds" ( von Fred Feuerstein, erdgeschichtlich gesehen ein "Zeitgenosse" ? ) ist dann sinnvoll, wenn etwas Neues drin steht ... MfG.
@Johann: > Wie gesagt, in einem abgeschlossenen System eben nicht. Das Experiment > sei folgendes: Du machste eine Kiste um die A-Bombe (oder worum auch > immer), durch die keine Energie (resp. Masse) dringen kann, und führst > die Kernumwandlungen durch. Vorher und nachher bestimmst Du die Masse. > Du wirst keine Massendifferenz feststellen. Das ist genau die Frage, ob das richtig ist. Was auf jeden Fall zutrifft ist, dass die Gesamtenergie aller Energieformen in der Kiste vor und nach der Explosion die gleiche ist. Aber auch die Masse? Oder anders gefragt: ist die Masse eine Erhaltungsgröße? In der Liste, die du aufgezählt hast, kam sie jedenfalls nicht vor. > Die Energie, die vor dem Versuch als Masse "gebunden war", wird > umgewandelt in Strahlungsenergie und Wärme des Substrats und > umliegender, in der Kiste befindlicher Stoffe. Das sehe ich auch so. Aber haben diese Energieformen eine Masse? Der Spaltbrennstoff verliert unzweifelhaft an Masse (die Spaltprodukte im Vergleich zu den Ausgangstoffen z.B. Plutonium). D.h. aber (wenn wir davon ausgehen, dass alle anderen Stoffe in der Kiste ihre Masse nicht verändert haben), dass die Masse des Kisteninhalts insgesamt abgenommen hat. Die Frage ist also imho im Endeffekt die folgende: Welche der beiden Aussagen ist richtig? 1. Masse ist eine Energieform und der Massendefekt ist nichts anderes als Umwandlung von Masse in Energie. Es gibt also Prozesse im Universum, die Masse in Energie (in welcher anderen Form auch immer) umwandeln können und umgekehrt. Dabei gilt Energie- aber nicht Massenerhaltung. 2. Masse ist an Energie gebunden. Wo immer zusätzliche Energie zur Ruhemasse von Materie auftritt (sei es als Bindungsenergie von Kernen, Atomen oder makroskopischen Objekten, wie Felsbrocken, die über die Gravitation zu einem Planeten zusammengepresst werden) hat das eine Massenzunahme (Massendefekt) zur Folge. Experimentell könnte man das folgendermaßen überprüfen (Gedankenexperiment -- leider fällt mir kein real durchführbares Experiment ein): Man nimmt ein Raketentriebwerk mit definierter Schubkraft. Damit beschleunigt man eine bestimmte Zeit einen Planeten und misst die Beschleunigung. Darüber kann man die Planetenmasse bestimmen. Dann zerlegt man den Planeten in einzelne Brocken und bringt sie soweit auseinander, dass sie ihr gegenseitiges Gravitationsfeld nicht mehr "spüren". Man nimmt also den einzelnen Brocken ihre "Gravitationsbindungsenergie", die sie zu einem Planeten zusammengehalten hat. Dann beschleunigt man sie einzeln und bestimmt so ihre Masse und addiert sie zur Gesamtmasse. Wenn die Summe der Einzelmassen kleiner ist als die Planetenmasse, dann hat die Bindungsenergie einen Massendefekt verursacht und es wäre Antwort 2 richtig. Wenn kein Unterschied messbar ist, dann stimmt 1 und es hat keine Umwandlung von Masse in Energie stattgefunden und die Gravitationsenergie zum Zusammenhalt des Planeten muss zu 100% von außen hingesteckt werden, wenn man ihn in Einzelteile zerlegen will.
Vielleicht hier auch interessant: "Auf Bergen gehen Uhren schneller als im Tal", was bei der Festlegung der Weltzeit offenbar berücksichtigt wird ( die Weltzeit wird von mehreren Atomuhren bestimmt ): http://www.quantenwelt.de/technik/atomuhren/tai.html ( Keine Gewähr ). Demnach gilt die Sache mit den Relativitätstheorien sehr weitgehend.
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