Mahlzeit
Bisher habe ich mir über die Kausalität zwischen Ladungsträgern und
Feldentstehung nur wenig Gedanken gemacht. Klar, elektrische/magnetische
Felder können ohne die Anwesenheit von Ladungsträgern existieren.
Aber: Ich habe bisher tatsächlich die Vorstellung entwickelt, daß, wenn
ein Elektron gerichtet bewegt wird (nicht nur in Leitern, sondern auch
z.B. in Röhren), es ein Magnetfeld ringförmig um seine Bewegungsrichtung
erzeugt.
Also: Bewegte Ladung ruft ein Magnetfeld hervor, Ladungstrennungen eben
ein elektrostatisches Feld.
Nun lese ich gerade "Right the first time" von o.g. Autor, und der will
mir weiß machen daß es genau anders herum sei: Die Teilchenbewegung wird
durch das Feld hervorgerufen:
> Current flow is induced by> electromagnetic fields.> Electromagnetic fields are> not induced by current flow.
Nicht das ich dem Autor nicht glauben würde, aber es wirft mein
bisheriges Verständnis ordentlich durcheinander. Die Frage "Wie kann ich
mir das vorstellen?" dürfte etwas zu naiv sein (Und die Antwort kenne
ich vermutlich auch schon). Doch frag ich mich: Wie habt ihr dies in
euer Verständnis eingebracht? Ich schätze mal, die meisten dürften das
so gelernt haben wie ich und dürften ähnlich verwirrt gewesen sein.
Allzumal:
Wenn die Ladungsträgerbewegung durch das EM-Feld bewegt werden und
EM-Felder unabhängig von Ladungsträgern existieren können, warum breiten
sich EM-Felder dann anscheinend nur/vorzugsweise entlang von Materialien
aus die hinreichend leitfähig sind bzw. breitete sich entlang eines
Leiters aus?
Und:
Dies müßte ja auch bedeuten, daß die Energieübertragung nur in der
EM-Welle stattfindet (das hab ich irgendwo auch schon mal so gehört),
aber welche Bedeutung hat der Stromfluß denn dann überhaupt noch für die
Leistung/Enerige? (P=UxI, schon klar, aber warum?)
Besser gefragt: warum hat der Stromfluß dann überhaupt noch eine
Bedeutung?
Ich bin mal gespannt...
Wühlhase schrieb:> Bewegte Ladung ruft ein Magnetfeld hervor, Ladungstrennungen eben> ein elektrostatisches Feld.>
...und da das elektrische Feld und das magnetische Feld wechselwirken
können,
kann man mit Hilfe einer Spule und eines Kondensators wechselnd und
rhythmisch Energie zwischen den beiden Feldern pendeln lassen, womit man
dann ein elektromagnetisches Feld hat, dass sich im Raum als Welle
ausbreitet.
Da wir wissen, dass Wellen zwar Energie aber niemals Materie
transportieren - ist doch Aussage
>> Current flow is induced by>> electromagnetic fields.>> Electromagnetic fields are>> not induced by current flow.
nicht so überraschend
Ich schiele da aber auch ein bißchen dumm. Wenn ich einen konstanten
Gleichstrom durch eine Spule jage, entsteht bei mir da immer noch ein
Magnetfeld. Lege ich einen Magneten neben eine Spule, dann messe ich
keinen Strom.
Irgendwie ist auch in meinem Weltbild Ursache und Wirkung von
elektromagnetischen Feldern andersrum.
@Walter:
Das klingt schon logisch, was du schreibst. Aber dann frag ich mich
weiter, was die Ladungsträger mit der Welle überhaupt zu tun haben, wenn
deren Bewegung nur die Folge der EM-Welle sind?
Kann man bei Gleichstrom denn noch von einer EM-Welle reden?
Und wie funktioniert denn dann der Ladungsträgertransport durch Leiter
überhaupt-ich sehe keinen Grund, warum die Welle dem bewegten Teilchen
folgen sollte. Offensichtlich tut sie dies ja aber (wenn der Leiter
nicht zu lang/die Frequenz nicht zu hoch ist)-oder?
Es geht um das Buch "Right the First Time: A Practical Handbook on High
Speed PCB and System Design"? Da würde ich nicht gerade als
Grundlagenwerk der Elektrodynamik (d.h. Theorie von elektromagnetischen
Feldern) ansehen -- und dementsprechend glaube ich recht stark, dass das
oben genannte Zitat einen deutlichen Kontextbezug aufweißt, und nur in
diesem verständlich/richtig ist.
Daher ein paar Fragen (eher rhetorischer Natur):
* Ist mit "Current flow" wirklich das abstrakte theoretischen Gebilde
"Strom" gemeint, oder ein spezieller Strom in einer bestimmten konkreten
Situation?
* Für welche Situation wird die kausale Beziehung "EM-Felder erzeugen
Stromfluss" genau gebraucht?
* Wird zwischen der Teilchenbewegung (mikroskopisch) und "current flow"
(makroskopisch) unterschieden, oder nicht?
* Kann ein Ladungsträger durch elektrische Felder beeinflusst werden?
Achim H. schrieb:> * Kann ein Ladungsträger durch elektrische Felder beeinflusst werden?
Jedenfalls.
Elektronen im E-Feld zu zu beschleunigen hat man seit über 100 Jahren in
Elektronenröhren praktiziert, und in den diversen millionenfach gebauten
Kathodenstrahlröhren hat man den Strahl auch mit E- ooder H-Feldern
senkrecht zur Flugbahn abgelenkt.
Es sind gekoppelte (partielle) Differentialgleichungen. Es ist nicht
sinnvoll im Allgemeinen davon zu sprechen, dass eine Variable die
Ursache einer anderen Variablebaenderung ist.
Im Einzelfall geht das natuerlich. Dann aber manchmal so manchmal so.
Wühlhase schrieb:> Nicht das ich dem Autor nicht glauben würde, aber es wirft mein> bisheriges Verständnis ordentlich durcheinander
Wohin sollte sich ein Elektron bewegen in einem Raum ohne
elektromagnetisches feld ?
Das fliegt umher in brownscher Molekülbewegung, oder wabert ein bischen
wie auf dem Orbital eines Atomkerns.
Erst das elektromagnetische Feld beschleunigt es in einer Richtiung,
auch in einer (Elektronen-)röhre.
Wenn es nun mal fliegt, könnte es bei der Elektronenröhre durch ein Loch
in der Anode in einem Raum fliegen der frei ist von elektromagnetischen
Feldern. Dann fliegt es durch seine Masseträgheit weiter und im Vakuum
kommt es auch halbwegs weit. Wenn das aber nicht nur 1 Elektron ist
sondern Massen, dann bilden sie auch in diesem feldfreien Raum plötzlich
eine Ladung die doch wieder ein Feld bewirkt. Lassen wir den Effekt mal
weg und nur 1 Elektron fliegen:
Wird das eine Elektron ein elektromagnetisches Feld um sich herum
aufbauen ? Ja, wenn auch nur ein ganz kleines.
Bleibt die Frage, ob das Elektron überhaupt ein Teilchen ist, oder eine
Welle von leichter Feldanormalie im Raum.
Wühlhase schrieb:> Wenn die Ladungsträgerbewegung durch das EM-Feld bewegt> werden und EM-Felder unabhängig von Ladungsträgern> existieren können, warum breiten sich EM-Felder dann> anscheinend nur/vorzugsweise entlang von Materialien> aus die hinreichend leitfähig sind bzw. breitete sich> entlang eines Leiters aus?
Tun sie nicht.
Die Kommunikation mit der "Voyager" bzw. die Tatsache,
dass Du die Sonne sehen kannst (Licht = el.-mag. Welle)
beweisen es. Luft ist ein Isolator.
> Dies müßte ja auch bedeuten, daß die Energieübertragung> nur in der EM-Welle stattfindet (das hab ich irgendwo> auch schon mal so gehört),
Nein.
Dass die Felder AUCH ohne Ladungen existieren können,
heißt nicht, dass sie STETS NUR ohne Ladungen existieren.
Du trennst "Feld" und "Welle" nicht scharf genug.
"Ladung" (=Eigenschaft von Teilchen) ist das eine.
"Feld" als besonderer Zustand des Raumes ist das andere.
"Welle" als räumliche und zeitliche Verzahnung von zwei
Feldern ist das dritte.
> aber welche Bedeutung hat der Stromfluß denn dann> überhaupt noch für die Leistung/Enerige? (P=UxI, schon> klar, aber warum?)
Dieselbe, wie die kinetische Energie.
Du fragst doch auch nicht: "Es gibt doch schon potenzielle
Energie -- welche Bedeutung hat dann die kinetische Energie?"
> Besser gefragt: warum hat der Stromfluß dann überhaupt> noch eine Bedeutung?
Weil das eine der Möglichkeiten ist, wie Feldenergie mit
Stoff in Wechselwirkung tritt.
Ersteinmal danke für die rege Diskussion.
@Achim Hensel:
Ja...genau das Buch ist es. Der Begriff current flow ist bisher nicht
weiter spezifiziert worden, eine andere Bedeutung als das was ich sonst
unter Stromfluß verstehe konnte ich nicht ausmachen. Das wird in den
nächsten Kapiteln drankommen, schätze ich.
@Possetitjel (hat dieser Nick eigentlich eine spezielle Bedeutung?):
> Tun sie nicht.> Die Kommunikation mit der "Voyager" bzw. die Tatsache,> dass Du die Sonne sehen kannst (Licht = el.-mag. Welle)> beweisen es. Luft ist ein Isolator.
Den Fall Abstrahlung wollte ich eigentlich ausklammern. Ich meinte eher,
warum die Welle einem Draht oder einer Leiterbahn folgt.
Achim H. schrieb:> Da würde ich nicht gerade als> Grundlagenwerk der Elektrodynamik (d.h. Theorie von elektromagnetischen> Feldern) ansehen
Zustimmung! Halte dich lieber an die Bücher anderer SI-Päpste wie Howard
Johnson, Douglas Brooks oder Eric Bogatin.
Im übrigen kannst du Lee Ritchey selbst fragen auf der 'SI-list':
https://www.freelists.org/list/si-listhttps://www.eetimes.com/document.asp?doc_id=1256295
Nicht erschrecken, es ist kein Forum, sondern eine altmodische
Email-Verteilerliste ;-)
DL4BM schrieb:> Achim H. schrieb:>> Da würde ich nicht gerade als>> Grundlagenwerk der Elektrodynamik (d.h. Theorie von elektromagnetischen>> Feldern) ansehen>> Zustimmung! Halte dich lieber an die Bücher anderer SI-Päpste
Bei "Grundlagenwerk der Elektrodynamik" dachte ich eher in Richtung
- J. D. Jackson, Klassische Elektrodynamik
- L. D. Landau und E. M. Lifschitz, Klassische Feldtheorie
- W. Greiner, Theoretische Physik, Band 3: Klassische Elektrodynamik
Ein um den Atomkern sausendes Elektron ist auch eine bewegte Ladung und
erzeugt mithin auch ein Feld. Es wird sogar permanent die Richtung
geändert, um etwas Kreisförmiges zu erzeugen. Das Stichwort für den
Zaubertrick ist die de-Broglie-Wellenlänge. Ich bezweifle, das von dir
wohl imaginierte Korpuskel, eine Form von Elektron-Erbse, tatsächlich
finden zu können. Es sind ja auch die Ausbreitungsgeschwindigkeit der
Welle und die des Elektrons unterschiedlich.
Du kannst dir das wie eine Röhre vorstellen, in der dicht gepackt
Murmeln sind. Sagen wir mal alle sind blau. Nun nimmst du eine einzige
rote Murmel und drückst sie an einem Ende in die Röhre. Zwangsläufig
purzelt eine blaue Murmel am gegenüberliegenden Ende heraus. Der Impuls
reiste schneller (und vorallem weiter) durch die Röhre als deine rote
Murmel. (Alle real-weltlichen Effekte wie Verformung, Reibung und dgl.
sind aufgrund Hinderlichkeit im beschriebenen Modell außen vor.) Und der
Impuls ist nur eine Abstraktion, ein Hilfsmittel, nicht existent in den
Kugeln, wohl aber ihren Wechselwirkungen.
Tatsächlich findest du das in der echten Welt wieder, wenn bspw. Gase
oder Flüssigkeiten transportiert werden. In elektrischen Leitern ist das
aber nur begrenzt anwendbar, da der »Impuls« noch nicht einmal im Leiter
reist sondern außerhalb, im messbaren Feld.
Ganz ohne Leiter wird es noch verrückter, wenn etwa zwei Elektronen
nebeneinander her reisen und ihr eigenes Bezugssystem mitschleifen. Du
kannst den Leiter auch drin lassen und die Theorie zur Unipolarmaschine
durchackern. Da gibt es von außen gesehen Stromfluss, von innen
betrachtet nicht.
Possetitjel schrieb:> Du trennst "Feld" und "Welle" nicht scharf genug.
Stimmt, wie mir heute morgen beim Rasieren aufging...
Der ein oder andere Knoten löst sich damit schon mal. Danke.
Achim H. schrieb:> Es geht um das Buch "Right the First Time: A Practical Handbook on High> Speed PCB and System Design"? Da würde ich nicht gerade als> Grundlagenwerk der Elektrodynamik (d.h. Theorie von elektromagnetischen> Feldern) ansehen
Wie genau meinst du das? Eher im Sinne von "Das Buch ist nicht
sonderlich tiefgründig" oder "Der Kerl hat keine Ahnng"?
Ich lese es ja nicht weil ich ein reines theoretisches Grundlagenwerk
suche, dafür hätte ich auch den Küpfmüller et al., sondern tatsächlich
will ich mich in HF-Leiterkartendesign einlesen.
Wühlhase schrieb:>> Es geht um das Buch "Right the First Time: A Practical Handbook on High>> Speed PCB and System Design"? Da würde ich nicht gerade als>> Grundlagenwerk der Elektrodynamik (d.h. Theorie von elektromagnetischen>> Feldern) ansehen> Wie genau meinst du das? Eher im Sinne von "Das Buch ist nicht> sonderlich tiefgründig" oder "Der Kerl hat keine Ahnng"?
(ich kenne das Buch nicht) Nein, eher im Sinne von:
Wühlhase schrieb:>> Current flow is induced by>> electromagnetic fields.>> Electromagnetic fields are>> not induced by current flow.
ist vor allem im Kontext der "Signal Integrity" zu interpretieren, also
sehr speziellen Situation (im Vergleich zur Allgemeinheit einer
Feldtheorie).
Sprich: Der Stromfluss in hochfrequenten Schaltungslayouts wird durch
die elektromagnetischen Felder beeinflusst. Z.B. wird der konkrete
Strom(rück)fluss durch eine Groundplate dadurch beeinflusst, wie der
Hinweg geroutet ist.
Wühlhase schrieb:> Bewegte Ladung ruft ein Magnetfeld hervor,
Zumindest geht Strom in die Maxwell'schen Gleichungen ein:
Rot(Magnetfeld) = Stromdichte + ...
https://de.wikipedia.org/wiki/Ampèresches_Gesetz#Differentielle_Form>> Current flow is induced by>> electromagnetic fields.>> Electromagnetic fields are>> not induced by current flow.
Wie bereits geschrieben, ist das nicht korrekt oder wahrscheinlicher aus
einem bestimmten, technischen Kontext.
Mit "current flow" ist vermutlich "current" gemeint, d.h. "Stromfluss"
bzw. "Strom". "Strom" würde ich eher in einem Physik-affinen Kontext
erwarten, "Stromfluss" eher in einem technischen.
Leider ist Strom = Stromfluss etwas verwirrend, denn für anderen Größen
gelten analoge Gleichheiten i.d.R. NICHT: Energie/Energiefluss,
Impuls/Impulsfluss, Masse/Massefluss sind jeweils unterschiedliche,
nicht zu vertauschende Größen. Zudem könnte Stromfluss = Strom =
Ladungsfluss zur falschen Schlussfolgerungen Anlass geben, Ladung sei
i.W. mit Strom zu identifizieren.
> Wie habt ihr dies in euer Verständnis eingebracht? Ich schätze mal, die meisten
dürften das so gelernt haben
Hilfreich kann u.a. sein, sich die Maxwell'schen Gleichungen anzusehen
und eine Vorstellung von deren Aussagen zu bekommen. Die ganze
Geschichte ergibt sich zwar nur in Kombination der Gesetze, aber die
einzelnen Gesetze geben dennoch eine Vorstellung davon. Mit Lesen
derselben ist es nicht getan, weil die je nach Vorbildung nicht einfach
zu "entschlüsseln" sind.
Gleiches gilt für die verwendeten Notationen wie Divergenz, Rotation und
Integrale. Leider wird Div et al. oft nur als Operator aus der
Vektoranalysis vorausgesetzt, es gibt aber auch anschaulichere
Definitionen als Volumenableitung eines Feldes (ähnlich wie
Differenzenquotient für Ableitung), die aber zum Rechnen oder knappen
Notation ungeeignet sind und daher wenig bekannt sind. Siehe z.B.
Bronstein: Vektoranalysis.
Walter K. schrieb:> da das elektrische Feld und das magnetische Feld wechselwirken> können,
Die Sichtweise, E-Feld und M-Feld als zwei unterschiedliche,
wechselwirkende Felder zu betrachten, kann natürlich verteten werden.
Sie speist sich aus Elektrostatik und Magnetostatik, wo man diese Felder
"einzeln" beobachtet. Elektrodynamik wird dann als "Summe" dieser
Felder angesehen, die irgendwie miteinander wechselwirken.
Wie "intensiv" ist diese "Wechselwirkung"?
E-Feld und M-Feld werden als 3-dimensionale Größen angesehen, d.h. jedes
Feld durch 3 Größen beschrieben, welche raum- und zeitabhängig sein
können. Zusammen werden also 6 Größen gebraucht, von welchen aber noch
einige aufgrund der Wechselwirkung wegfallen bzw. redundant sind: Das EM
Vektorpotantial wird durch 4 Größen beschrieben, wobei eine
1-dimensionale Eichfreiheit verbleibt.
Das EM-Feld ist also eine 3-dimensionale Entität, d.h. die "Information"
in separat betrachtetem E-Feld und M-Feld ist recht stark miteinander
"verwoben". Bei z.B. 5 Dimensionen wäre die Verbindung viel weniger
stark.
Was ist mit den 3 "überflüssigen" Freiheitsgraden?
Nehmen wir 2 Beobachter A und B, welche das EM-Feld messen und die sich
in einem Punkt P begegnen. A und B haben eine Relativgeschwindigkeit
zueinander, und diese auszudrücken erfordert 3 unabhängige Größen. Je
nach Geschwindigkeit hat ein Beobachter daher eine andere "Sicht" auf
ein EM Feld: Ruht A in Bezug auf eine elektrische Ladung, wird er nur
ein E-Feld sehen und sagen: da ist kein M-Feld. Aber B sieht i.d.R.
ein M-Feld und wird die Situation ganz anders beschreiben, obwohl er
sich am gleichen Ort befindet wie A.
Boris O. schrieb:> Ein um den Atomkern sausendes Elektron ist auch eine bewegte Ladung und> erzeugt mithin auch ein Feld. Es wird sogar permanent die Richtung> geändert, um etwas Kreisförmiges zu erzeugen.
Das ist vielleicht anschaulich, aber leider komplett falsch und somit in
keinster Weise hilfreich.
Nimm eines der einfachsten Systeme überhaupt: Ein H-Atom im
Grundzustand:
* Ein s-Elektron hat weder Bahnmoment noch -drehimpuls, da dreht sich
also nix! Außerdem ist das s-Orbital kugelsymmetrisch, was mit einer
rotatorischen Bewegung nicht vereinbar ist, denn bei letzterer gäbe es
mit der Rotationsachse eine Vorzugsrichtung.
* Weder "Bahn" noch "Geschwindigkeit" noch "Richtung" des Elektrons sind
einer Messung zugänglich. Versuchte man, den Ort des e im H zu
bestimmen, wäre zur Auflösung eine so kleine Wellenlänge (d.h. hohe
Energie im Röntgenbereich) notwendig, dass bereits eine einzige
Ortsmessung das H ionisiert und das e aus dem Atom kickt. Von einer
"Bahn" innerhalb des H kann also keine Rede sein.
> * Ein s-Elektron hat weder Bahnmoment noch -drehimpuls, da dreht sich> also nix!
Es handelt sich um ein Modell der Wirklichkeit, auch andere Modelle sind
genauso "richtig" oder "falsch".
> * Weder "Bahn" noch "Geschwindigkeit" noch "Richtung" des Elektrons> sind einer Messung zugänglich.
Lt. Heisenbergscher Unschärferelation lassen sich Ort UND Impuls
(damit auch die Geschwindigkeit, p=m*v) nie gleichzeitig mit beliebiger
Genauigkeit bestimmen, einen davon aber schon.
Elektrofan schrieb:>> * Ein s-Elektron hat weder Bahnmoment noch -drehimpuls, da dreht sich also nix!> Es handelt sich um ein Modell der Wirklichkeit, auch andere Modelle sind> genauso "richtig" oder "falsch".
Nein, eben nicht "genauso". Die klassische Mechanik versagt hier, und
genau das war der Grund, nach einer korrekten Beschreibung zu suchen.
Und die QM erlaubt eine überaus korrekte Beschreibung eines H-Atoms!
M.a.W: Das H-Atom liegt außerhalb des Gültigkeitsbereichs der
klassischen Mechanik aber innerhalb des Gültigkeitsbereichs der QM.
Die Klassische Mechanik ist hier also "falsch", die QM "richtig".
>> * Weder "Bahn" noch "Geschwindigkeit" noch "Richtung" des Elektrons>> sind einer Messung zugänglich.> Lt. Heisenbergscher Unschärferelation lassen sich Ort UND Impuls> (damit auch die Geschwindigkeit, p=m*v) nie gleichzeitig mit beliebiger> Genauigkeit bestimmen, einen davon aber schon.
Lies weiter was ich ober schrieb:
> Versuchte man, den Ort des e im H zu bestimmen, wäre zur Auflösung eine so
kleine Wellenlänge (d.h. hohe Energie im Röntgenbereich) notwendig, dass bereits
eine einzige Ortsmessung das H ionisiert und das e aus dem Atom kickt. Von einer
"Bahn" innerhalb des H kann also keine Rede sein.
Der Versuch, die Bahn zu bestimmen, liefert also 1 einzigen Punkt
innerhalb des H. Durch die Messung erhält das e einen so großen Impuls,
dass der nächste Messpunkt bereits außerhalb des H lieht (weil durch die
hochenergetische Messung ionisiert).
Wenn man nur 1 Punkt messen kann und die nächste Messung bereits
außerhalb des H liegt, ist es nicht sinnvoll, von einer "Bahn" des e
innerhalb des H zu sprechen. Diro für "Richtung" und
"Geschwindigkeit".
> Das H-Atom liegt außerhalb des Gültigkeitsbereichs der> klassischen Mechanik aber innerhalb des Gültigkeitsbereichs der QM.> Die Klassische Mechanik ist hier also "falsch", die QM "richtig".
Auch das Bohr-Modell bricht schon mit der klassischen Physik,
weil es voraussetzt, dass das Elektron strahlungsfrei, also ohne
Energiebgabe, um den Atomkern kreist (sonst würde es in den Kern
hineinstürzen). -
Wer beweist, dass die QM "richtig" ist?
---
> Wenn man nur 1 Punkt messen kann ..
Lt. Heisenberg kann man theoretisch nur Ort ODER Impuls beliebig genau
bestimmen.
Eine (genaue) Ortsbestimmung wäre demnach gar nicht nötig.
Elektrofan schrieb:> Wer beweist, dass die QM "richtig" ist?
Ich hab gerade das Buch von Heisenberg gelesen, in dem er Gespräche mit
seinen Kollegen beschreibt und auch die heftigen Diskussionen zwischen
ihm und Bohr. Letztendlich gibt es doch kein "richtig" oder "falsch"
sondern nur ein Modell, das besser zu unseren empirischen Daten passt.
Man kann mit dem Quantenmodell Dinge berechnen und bauen, die man mit
Bohr's Modell nicht kann. Und das heisst, das die QM so lange das
"beste" Modell ist, bis wir eine bessere Beschreibung der Wirklichkeit
finden, die aber weiterhin unsere vorher gewonnenen Erkenntnisse
beeinhaltet.
Elektrofan schrieb:> Lt. Heisenberg kann man theoretisch nur Ort ODER Impuls beliebig genau> bestimmen.> Eine (genaue) Ortsbestimmung wäre demnach gar nicht nötig.
Du redest an Johann L. vorbei. Seine anschauliche Beschreibung der
Messung ist eben der Grund, warum Heisenberg die Unschärferelation
überhaupt aufgestellt hat. Die Tatsache nämlich, dass jedes Messgerät in
jeder Form einen Einfluss auf die Messgröße hat. Was makroskopisch keine
Rolle spielt, ist eben auf Quantenebene (der von JL beschriebene
Röntgenstrahl zB) doch stark wechselwirkt.
BTT @ Wühlhase:
Ich denke die Leute, die angemerkt haben, dass dieses Zitat im Kontext
PCB Design zu sehen ist, liegen richtig. Letztendlich kann keiner von
uns "sehen" was wirklich passiert. Wir können die Auswirkungen sehen und
messen und damit mathematisch beschreiben. Aber mehr auch nicht.
Heisenberg's Buch beschreibt das zu diesem Thema nächtelange
Diskussionen zwische Bohr, Heisenberg und Einstein stattfanden, in denen
zB. Einstein versuchte, die erweiterte Quantenmechanik mit
Gedankenexperimenten zu wiederlegen, aber immer wieder scheiterte. Es
wird auch berichtet, das die Diskussionen immmer wieder ins
Metaphysische abdrifteten und die Philosophie streiften. Also die
Fragen, die du gerade stellst,haben auch schon die großen Geister der
Physik beschäftigt.
Ach ja, Quelle, W. Heisenbegr "Gespräche im Umkreis der Atomphysik"
Ralf B. schrieb:> der Grund, warum Heisenberg die Unschärferelation überhaupt aufgestellt hat.
Naja, er hat sie nicht mal "aufgestellt", sie ergab sich aus seiner
Matrizenmechanik:
Die klassische Mechanik versagte als Grundlage der Atomtheorie. Die
Bohr'schen Postulate brachten zwar einen Fortschritt, aber einerseits
keine vollständige Erklärung und andererseits erschienen sie höchst
unnatürlich und ad hoc (was sie auch waren).
Wenn Konzepte wie "Ort", "Bahn" und "Geschwindigkeit" eines Elektrons im
Atom zu unsinnigen Ergebnissen führen — ja diese Größen noch nichtmal
messbar waren — warum dann die Atomtheorie nicht besser auf Größen
gründen, die einer Messung zugänglich sind wie Frequenzen und Amplituden
der Atomspektren?
Genau dieses Programm verfolgte Heisenberg und entwickelte seine
Matrizenmechanik, welche nur auf messbaren Größen basieren sollte. Die
Algebra hatte allerdings seltsame Eigenschaften, und eine Folgerung
daraus (aus der Nicht-Kommutativität bestimmter Operationen) war die
Unschärferelation.
Der Grad der Nicht-Kommutativität, d.h. die Größe AB-BA, ist dabei ein
Maß für die Unschärfe. A und B können z.B. Messung von Ort bzw. Impuls
darstellen, und die Nicht-Kommutativität bedeutet, dass es nicht egal
ist, in welcher Reihenfolge die entsprechenden Messungen ausgeführt
werden.
> Letztendlich gibt es doch kein "richtig" oder "falsch"> sondern nur ein Modell, das besser zu unseren empirischen Daten passt.
qed.
Sommerfeld soll 1924 gesagt haben:
"Vielleicht ist das Atommodell mehr ein Rechenschema,
als eine Zustandsrealität."
---
> Genau dieses Programm (Messung der Frequenzen und Amplituden der> Atomspektren) verfolgte Heisenberg und entwickelte seine> Matrizenmechanik, welche nur auf messbaren Größen basieren sollte.>> Die Tatsache nämlich, dass jedes Messgerät in>> jeder Form einen Einfluss auf die Messgröße hat.
Wenn die messbaren Größen also "falsch" gemessen sein sollten,
wären die Elemente der Matrizenmechanik ebenfalls "falsch".
Elektrofan schrieb:> Wenn die messbaren Größen also "falsch" gemessen sein sollten,> wären die Elemente der Matrizenmechanik ebenfalls "falsch".
Eine triviale Erkenntnis, die auch für die klassische Mechanik gilt:
Wenn Messgrößen falsch sind, sind es i.d.R. auch die Aussagen der
Theorie basierend darauf. Das bedeutet aber nicht, dass die Theorie
falsch ist.
