Astronomie in 365 Tagen: Tag 115 (Schwarze Löcher)

Kommentare (68)

1. #1 Karl-Heinz

   25. April 2019

   Würden diese Primordiale schwarze Löcher Schaden anrichten, wenn sie durch meinen Körper sausen würden?

2. #2 bote19

   26. April 2019

   K-H
   an einem Freitag über Primordiale SL nachzudenken ist irgendwie skuril, aber deine Frage nach der Auswirkung ist beantwortbar.
   Nehmen wir das Gavitationsgesetz F = (G x m1xm2) / r ²
   dann ergibt sich bei einer Gesamtmasse von 10 hoch 12 kg, G = 6,6 x 10 hoch – 11, und r ² = 10 hoch – 20
   eine Beschleunigung von 10 hoch 21 m/s²
   Das ist ziemlich viel, aber nur im Abstand von 10 hoch – 10 m. (Atomabstand)
   Vergrößern wir den Abstand auf 10 hoch 1 m, also 10 m, dann bekommen wir eine Beschleunigung von etwa 10 m/s², also die Erdbeschleunigung.
   Bis zu einem Abstand von 10 m kannst du dich an einem Parkverbotsschild festhalten, wenn ein PMSL deinen Weg kreuzt. Streckst du nur deinen Arm aus, und sagst: “Da ist ein SL”, dann reißt es dir den Arm ab.
   Fliegt es nur 1m entfernt an dir vorbei, dann nimmt es dich mit . Trifft es dich, wirst du geschrumpft. Du hast die Wahl.

3. #3 tomtoo

   26. April 2019

   @K-H
   Ich esse ja ganz gerne, aber bei dem Gedanke mal eben ein paar Billionen Tonnen durch den Magen fliegen zu haben, wird mir ganz schwumrig.
   Ja ich weis, kalorienfrei. ; )

4. #4 Karl-Heinz

   26. April 2019

   @tomtoo

   Ich seh gerade, dass bote19 schon einige Vorarbeit geleistet hat. Was noch fehlt ist die Tatsache dass das Primordiale SL mit einer Geschwindigkeit von 200 bis 400 km/s unterwegs ist.

   Versuchsaufbau:
   a) Wand aus Testteilchen im schwereloser Umgebung. Das PMSL fliegt durch diese Wand.
   Frage: Wie bewegen sich diese Testteilchen.

   b) wieder eine Wand aus Testteilchen. Nur diesmal sind alle Testteilchen mit einer Feder verbunden. Frage: wie weit werden die Federn gedehnt oder anders ausgedrückt: Wird der Magen vom tomtoo zu Matsch. 😉

5. #5 bote19

   27. April 2019

   Karl-Heinz
   meine Zahlen waren nur eine Größenabschätzung.
   Nach dem Gavitationsgesetz beträgt die Beschleunigung für einen 1kg Pobekörper bereits im Abstand von 2,5 m etwa 10 m/s². Bei nur 1m Abstand wächst die Beschleunigung schon auf 67 m/s², also die 7 fache Erdbeschleunigung.

   Was jetzt deine Federwand betrifft, da kommt es tatsächlich auf die Geschwindigkeit des PMSL an.
   Jeder Jäger weiß, dass ein schnelles Geschoss, etwa eine Remington 222, fast wirkungslos durch ein Reh hindurchfliegt, wenn nur Weichteile getroffen werden.
   Nimmst du stattdessen ein langsam fliegendes Geschoss, wird die Wirkung erheblich. Das wussten auch schon die Sieeräuber. Man beschießt die Schiffe lieber mit sehr großen langsam fliegenden Kugeln, die richten großen Schaden an, weil das Austrittsloch sehr groß wird. Eine kleine schnellfliegende Eisenkugel reist nur ein kleines Loch.
   Also wird das PMSL , wenn es schnell genug ist, in unserem Magen nur geringen Schaden anrichten.
   Verweilt es aber im Magen, dann wird es sich wie Pac-Man durch uns durchfressen und verschlucken.

6. #6 Karl-Heinz

   27. April 2019

   @bote19

   Jetzt geht’s darum die Physik anzuwenden , um die Auswirkungen besser verstehen zu können. Zu Beginn kann man es ja mit einem sehr vereinfachten Modell versuchen, welches man bei Bedarf schrittweise verfeinert. Wie würdest du vorgehen, wenn du weißt, dass das Primordiale SL zwischen 200 bis 400 km/s unterwegs sind. Bin schon gespannt, wie einer der Physik vorgetragen hat, an die Sache herangeht. 😉

7. #7 bote19

   27. April 2019

   Karl-Heinz

   Lehrer sind an den Lehrplan gebunden und der ist schon übervoll.
   Das Thema Schwarzes Loch kann also nur als Repetitorium verwendet werden, wenn die Schüler eine Ahnung von einem Gravitationsfeld haben, wenn sie mit der Potenzschreibweise großer Zahlen vertraut sind und wenn sich vom Garavitationsgesetz nach Newton schon mal gehört haben.
   Ohne diese Vorausetzungen würde ich das Thema nicht anschneiden.
   Auch eine zweite Vorgehensweise ist möglich, der Mikrokosmos als leerer Raum.
   Man kann sich ein PMSL auch als ein überschweres Neutron vorstellen.

   Zu Beginn gleich eine Einschränkung, kaum ein Körper in unserem Sonnensystem bewegt sich schneller als mit 12 km/s. Deine 200 km/s für das SL sind unrealistisch.

   Oberster Grundsatz beim Lernen, schrittweise und immer anschaulich bleiben.
   Also bleiben wir bei 1m Abstand zum SL. Hier beträgt die Schwerebeschleunigung 67 m/s.
   In 10 m Abstand beträgt die Beschleunigung 0,67 m/s.
   Die Berechnung geschieht mit der Formel F = G x M1 x M2/ r ²
   Das ist ziemlich unanschaulich, deshalb ist es besser mit fiktiven Körpergewichten zu hantieren.
   Ein 50 kg schwerer Schüler würde also in 1m Abstand zum SL schon eine Gewichtskraft von 7 x 50 Kg = 350 kg haben. In 10 m Abstand würde seine Gewichtskraft nur 3,50 Kg betragen. Auf die Unterscheidung von Newton und kg verzichte ich in diesem Zusammenhang.
   Das ist schon mal beeindruckend.
   Jetzt nähern wir uns gedanklich auf 10 cm. Dann steigt die Gewichtskraft wieder um das 100fache, also wird der Schüler 35 ooo kg schwer, soviel wie ein kleiner Fischkutter. Der Schüler freut sich darüber !
   Bei 1 cm Abstand wächst die Gewichtskraft auf 3 500 000 kg, das entspricht 7 Supertankern.
   Bei 1 mm Abstand haben wir 350 Millionen kg. Diese Zahl lassen wir dann den Schüler ausschreiben, damit er Respekt vor den Nullen bekommt.

   Was jetzt deine Wechselwirkung mit dem SL betrifft. Bei 10 km pro Sekunde legt das SL in 1 Sekunde 10 km zurück, das sage ich nochmal , weil das SL für 1 m Wegstrecke nur 1 Zehntausendstel Sekunde braucht. Da findet wegen der Trägheit eines größeren Körpers kaum eine Wechselwirkung statt.
   Nur soviel, wir gehen nämlich jetzt Einkaufen.

   Viel Erfolg bei Deinem Projekt !

8. #8 Karl-Heinz FRUHMANN

   27. April 2019

   @bote19

   Was jetzt deine Wechselwirkung mit dem SL betrifft. Bei 10 km pro Sekunde legt das SL in 1 Sekunde 10 km zurück, das sage ich nochmal , weil das SL für 1 m Wegstrecke nur 1 Zehntausendstel Sekunde braucht. Da findet wegen der Trägheit eines größeren Körpers kaum eine Wechselwirkung statt.

   Und ich dachte immer, dass alle Körper gleich schnell fallen, sprich dass die schwere Masse gleich der trägen Masse ist.

9. #9 bote19

   28. April 2019

   K-H
   Korrekt, das war von mir nur schlampig formuliert.
   Wenn du allerdings auf Swing-bye Manöver abzielst oder sonstwie auf SL schießen willst, da muss ich vorläufig passen, da ich die Formeln nicht parat habe.
   Nochmal zu deiner genannten v von 200 – 400 km/s, das ergibt erste einen Sinn von SL, die von der Sonne abgeschossen werden. Die Fluchtgeschwindigkeit auf der Sonne beträgt 617 km/s, wenn das SL die Erde passiert, hat es eine niedrigere v.
   Da stellt sich mir natürlich sofort die Frage, gibt es einen Zusammenhang zwischen den Sonnenflecken und PMSL ? Oder noch dramatischer formuliert, sind die Sonnenflecken sterbende Mini SL ? (kleine Phantasiespritze zum Sonntagmorgen)
   Jetzt gehe ich erst mal in die Kirche und dann erzähle ich dir , wie man SL aufblasen kann, damit sie anschaulicher werden.

10. #10 Dietmar Steinhaus

    28. April 2019

    Lehrer sind an den Lehrplan gebunden und der ist schon übervoll.

    Man liest nur einen Satz, und schon sieht man den Unsinn: Es gibt ein Kerncurriculum für jeweilige Schulformen, Klassen und Fächer. In diesem Kerncurriculum sind inhaltliche Vorgaben und Operatoren benannt. Und jetzt kommt der wesentliche Part: Wie und mit welchen Mitteln und konkreten Inhalten diese formulierten Vorgaben erreicht werden regelt der Schuleigene Arbeitsplan, den die Fachkonferenz, und das sind die Lehrer gemeinsam mit Elternvertretern, beschließt.

    Das Schwarze Loch kann also durchaus und mit größter Leichtigkeit in entsprechende Themen eingebunden werden. Es ist nicht so, dass “der Lehrplan übervoll ist” und wenn das Schwarze Loch dazu kommt, platzt der und alles ist vollgeschmoddert.

11. #11 Karl-Heinz

    28. April 2019

    @bote19

    Dietmar Steinhaus hat vollkommen Recht, wenn er sagt, dass das Schwarze Loch also durchaus und mit größter Leichtigkeit in entsprechende Themen eingebunden werden kann. Habe gestern mal probiert auszurechnen, was passiert, wenn das PMSL eine Wand aus Testteilchen durchfliegt. Auf die Testteilchen wirkt ja eine Kraft und das müsste nach dem Durchfliegen des PMSL zu einer Impulsänderung der Testteilchen führen. Mich hat vor allen die radiale Impulsänderung (Geschwindigkeitsänderung) der Testteilchen interessiert. Damit das Integral nicht zu kompliziert wird habe ich angenommen, dass der (minimale) radiale Abstand der Testteilchen zur Flugbahn des PMSL r_T, während des Durchfliegen des PMSL, konstant bleibt. (1/m_T) ∫ F_y(t)dt = Δv_T von t = -∞ bis t= +∞ integriert.
    Δv_T … radiale Geschwindigkeitsänderung der Testteilchen. Na ja als Ergebnis ist herausgekommen Δv_T = 2GM/(r_t * v_s)
    r_t … radialer Abstand der Testteilchen zur Flugbahn.
    v_s Geschwindigkeit des PMSL

    Bei einer Geschwindigkeit von 200 km/s und einer Masse von 10^12 kg des PMSL ergibt sich.
    r_t = 1 m –> Δv_T = 0.000667 m/s
    r_t = 0,1 m –> Δv_T = 0.00667 m/s
    r_t = 0,01 m –> Δv_T = 0.0667 m/s
    r_t = 0,001 m –> Δv_T = 0.667 m/s

    PS: Musste zwischendurch sogar die Regel von Regel von de l’Hospital anwenden. Aber insgesamt ist solch eine Berechnung im Vergleich zu anderen Beispielen, die ich schon gesehen habe, eher leicht. 😉

12. #12 Karl-Heinz

    28. April 2019

    @bote

    Da stellt sich mir natürlich sofort die Frage, gibt es einen Zusammenhang zwischen den Sonnenflecken und PMSL ? Oder noch dramatischer formuliert, sind die Sonnenflecken sterbende Mini SL ? (kleine Phantasiespritze zum Sonntagmorgen)

    Die PMSL sind laut Theorie möglicherweise kurz nach dem Urknall entstanden. Für die Sonnenflecken gibt es eine bessere Erklärung als sterbende PMSL. Und warum sollten sie sterben, wenn sie eh genug zum Futtern haben. 😉 Die Geschwindigkeit der PMSL von 200 bis 400 km/s ist auch keine Annahme von mir, sondern wird in der Literatur so angegeben.

13. #13 bote19

    28. April 2019

    K-H
    Ich bin da voll Eurer Meinung, das Sl kann überall eingesetzt werden, wo es um Berechnungen geht, wo man Schüler motivieren kann , über Dichte, Masse , Volumen, Bewegungsenergie usw. nachzudenken und nachzurechnen.

    Dietmar Steinhaus, K-H
    das Entscheidende bleibt, dass der Schüler die Prüfung besteht. Und Schwarze Löcher kamen meines Wissens bislang nicht vor. Gute Schüler haben keine Schwierigekiten den Transfer zu schaffen. Schwache Schüler überkommt Panik bei so einem Thema.

    Aber , es geht ja auch darum, das SL in die Wirklichkeit zu holen, damit man sich etwas vorstellen kann, wie gefährlich so ein SL ist.

    Dazu ein anschaulicher Vergleich. Wir vergrößern das SL soweit, dass es eine erdähnliche Dichte bekommt.
    D= M/V daraus folgt V = M/D .
    wenn wir jetzt für die Dichte = 5,5 einsetzen bekommen wir ein Volumen des SL von 10 x 10 hoch 8 Tonnen dividiert durch 5,5 = 1,8 x 10 hoch 8 m³.
    Daraus errechnet sich der Radius der Kugel zu 75 m.
    Da wird das SL doch schon viel sympathischer.
    Mit den 200 km/s können wir jetzt noch die Bewegungsenergie berechen, wieviel Wasser man damit erhitzen kann usw. usw.
    Nach K-H berechnung haben wir einen Wirkungsquerschnitt bei r_t = 10 hoch – 5 m von
    3,14 x 10 hoch -10 m².
    Ob die Bewegungsenergie des SL ausreicht ein Loch durch die Erde zu stanzen ?
    Das berechnet ihr mal jetzt selbst.

14. #14 Dietmar Steinhaus

    28. April 2019

    das Entscheidende bleibt, dass der Schüler die Prüfung besteht. Und Schwarze Löcher kamen meines Wissens bislang nicht vor.

    Es gibt keinen “Lehrplan”, an den man gebunden wäre und der es unmöglich macht, neue Erkenntnisse in der Schule zu vermitteln. Das ist schlichtweg Unsinn. Und natürlich gestaltet man die Arbeiten und Prüfungen anhand des gegebenen Unterrichts. Wenn man da Schwarze Löcher behandelt hat, kann man dies auch abprüfen. Nichts, absolut gar nichts im Schulrecht spricht dagegen.

    Es geht noch weiter: Der Schuleigene Arbeitsplan verbietet nicht das Einbringen von zusätzlichen Unterrichtsgegenständen. Steht also das Schwarze Loch nicht im Schuleigenen Arbeitsplan, kann man es durchaus einbringen. Ich könnte, wenn ich wollte und es zum behandelten Thema passt, morgen in der Schule das Schwarze Loch thematisieren.

15. #15 Dietmar Steinhaus

    28. April 2019

    Gute Schüler haben keine Schwierigekiten den Transfer zu schaffen. Schwache Schüler überkommt Panik bei so einem Thema.

    Von Pädagogik verstehst Du also auch nichts. Interessant.

16. #16 Karl-Heinz

    28. April 2019

    @bote 19

    Was verursacht weniger Zerstörung. Ein PMSL oder ein Asteroid gleicher Masse (M=10^12 kg)?
    Scheint eindeutig zu sein. PMSL verursacht fast keinen Kollateralschaden. 😉

    @bote

    M=10^12 kg
    ϱ = 5500 kg/m^3
    ϱ = M/V –> V = M/ϱ = 181818182 m^3
    –> R (Radius) = 351 Meter

17. #17 bote19

    28. April 2019

    Wo steckt der Fehler ?
    Volumen = (10 x 10hoch11 kg) /( 5,5 kg/dm³)
    = 1,818 x 10 hoch 11 dm³

    r³ = V / 4,2
    = 1818 x 10 hoch 8 dm³ / 4,2
    = 432,85 dm³ x 10 hoch 8
    r = 3. Wurzel aus 432,85 dm³ x 10 hoch 8
    = 7,564 dm x 10 hoch 2
    756 dm = 75 m

    Panikbeauftragter
    Die Polemik kannst du dir sparen.

18. #18 pederm

    28. April 2019

    Bittesehr, da: r = 3. Wurzel aus 432,85 dm³ x 10 hoch 8
    = 7,564 dm x 10 hoch 2,
    das ist nämlich 3511dm=351m, weil die 3, Wurzel aus 10^8 nicht 10^2 sondern 10^(8/3) ist.

19. #19 Dietmar Steinhaus

    28. April 2019

    Die Polemik kannst du dir sparen.

    Ich vermute mal, Du meinst mich, ohne den Anstand einer vernünftigen Ansprache zu haben. Also antworte ich: Du hast behauptet, es gäbe einen “übervollen Lehrplan”, weshalb man in der Schule nicht über das Schwarze Loch unterrichten könnte. Das habe ich widerlegt. Daraufhin verschiebst Du den Torpfosten, die Kinder würden das irgendwie emotional oder intellektuell nicht packen. Das wiederum ist pädagogischer Sondermüll.

    Nichts gegen Deine Berechnung und den Spaß, den Du damit hast, aber von Schule und Unterricht hast Du keine Ahnung. Und das habe ich Dir gesagt.

20. #20 Karl-Heinz

    28. April 2019

    @Dietmar Steinhaus

    Verzeihung dass ich nachfrage. Bist du oder warst du im pädagogischen Bereich tätig?

21. #21 bote19

    28. April 2019

    pederm
    vielen Dank, da hatte ich digital gedacht , 2³ = 8

    Dietmar Steinhaus,
    aus wenigen Sätzen ein abschließendes Urteil zu fällen, das ist nicht seriös. In meinen 40 Dienstjahren habe ich insgesamt 4 Schüler sitzenlassen. Alle anderen haben ihren Schulabschluss erreicht, das reicht doch wohl als Beweis.
    Was du jetzt in meinen Kommentar hineininterpretierst, das entspricht gar nicht meinen Absichten. Man muss unterscheiden zwischen Schülern, die firm sind in Mathematik und die sich auf Gedankenexperimente einlassen. Dann gibt es Schüler , die das nicht können, und die hätte ich nicht mit einem SL konfrontiert. Stelle dir nur mal vor, die erzählen zuhause vom SL. Das kann man auf dem Dorf nicht bringen.

22. #22 Dietmar Steinhaus

    28. April 2019

    Dass Du Dich als Lehrer bezeichnest, aber von “übervollen” Lehrplänen, die es faktisch nicht gibt, und von Schülern, die das nicht bewältigen würden, dafür gibt es das Mittel des differenzierten Unterrichts, zeigt: Entweder hast Du jedwede Fortbildung im Lehrberuf nicht nur verschlafen, sondern komplett verweigert, oder Du lügst und warst nie Lehrer und bist auch keiner.

    Kein Lehrer, keiner (!) redet so einen Unsinn über die Schule wie Du! Allein schon, weil es rasend peinlich wäre, die falsche Fachterminologie zu verwenden.

    Ich “interpretiere nichts in Deinen Kommentar hinein”. Ich sage Dir, dass es keine “übervollen Lehrpläne” gibt, an die der Lehrer in irgendeiner Weise so gebunden wäre, dass das Vermitteln neuer wissenschaftlicher Erkenntnisse (hier: Schwarzes Loch) möglich wäre und das sowohl das Kerncurriculum als auch der Schuleigene Arbeitsplan diesen Unterricht zulassen und ihm in keiner Weise im Wege stehen.

    Man muss unterscheiden zwischen Schülern, die firm sind in Mathematik und die sich auf Gedankenexperimente einlassen

    Und wieder die nächste Torpfostenverschiebung: Warum Mathematik? SL passt auch in Physik, in der Grundschule in Sachkunde, in Erdkunde, in Kunst…

    Solltest Du wirklich Lehrer sein, was ich ausdrücklich bezweifele, ist Dein Stammtischniveau, in dem Du “übervolle Lehrpläne” als Fakt darstellst, mehr als peinlich.

23. #23 RainerO

    28. April 2019

    @ bote19 aka Robert Nicknamehopper

    Stelle dir nur mal vor, die erzählen zuhause vom SL. Das kann man auf dem Dorf nicht bringen.

    Bisher habe ich zähneknirschend still mitgelesen, aber jetzt reicht es wieder einmal. Was für einen unerträglichen Bullshit verzapfst du da schon wieder einmal?
    Ich komme aus einem kleinen Dorf in den Alpen und bin in der nächsten kleinen Stadt ins Gymnasium gegangen. Wir hatten einen sehr engagierten und vor allem gelernten Physiker als Lehrer, der in seiner Ausbildung auch am CERN gearbeitet hat. Und natürlich hatten wir am Ende der Oberstufe (Ende der 80er Jahre) Grundzüge der ART, SRT und Sternentwicklung inklusive schwarze Löcher.
    Wenn man den armen Schülern allerdings einen Quereinsteiger vor die Nase setzt, der seinen Schülern nicht zutraut, solche in den Grundzügen durchaus nicht hochkomplexen Themen zu verkraften, können einem diese nur Leid tun.
    Liebe mitlesenden Schüler: Haltet euch, wenn es geht, von solchen Lehrern fern. Zumindest einer ist zum Glück ja schon in Rente gegangen.

24. #24 bote19

    28. April 2019

    Dietmar Steinhaus,
    soll das eine Diskussion über Schulpolitik werden ?
    Fakt ist, dass das was man den Schülern beibringen soll/muss, das ist, was in den Prüfungen verlangt wird.
    Und das ist viel. Und wenn man nicht nur auf die Prüfung hin unterrichten will, sondern ein breites Grundlagenwissen schaffen möchte, dann reichen die Stundenzahlen nicht aus. Und darin war sich unser Kollegium einig.
    Hör dich mal bei der Lehrerschaft rum, nur Gesundbeter vertreten deine Meinung.

25. #25 Dietmar Steinhaus

    28. April 2019

    soll das eine Diskussion über Schulpolitik werden ?

    Das ist ein Strohmann: Ich diskutiere nicht Schulpolitik. Das Kerncurriculum ist ebenso wenig “Schulpolitik”, wie der Schuleigene Arbeitsplan. Wenn es etwas ist, dann ist das Methodik, Didaktik, Pädagogik und Schulrecht. Dafür, dass Du angeblich Lehrer bist, hast Du aber erhebliche Schwierigkeiten mit Kategorien.

    Fakt ist, dass das was man den Schülern beibringen soll/muss, das ist, was in den Prüfungen verlangt wird.

    Richtig. Und? Das kann man ja auch ohne Schwierigkeiten tun.

    Und das ist viel.

    Der Fachbegriff “Differenzierung”: Sagt der Dir irgendetwas, Herr Lehrer?

    Und wenn man nicht nur auf die Prüfung hin unterrichten will, sondern ein breites Grundlagenwissen schaffen möchte, dann reichen die Stundenzahlen nicht aus

    Also: Lieber gar nichts unterrichten, als auf “breite Grundlagen” zu verzichten. Komisch ist ja: Grundlagen zum Schwarzen Loch benötigen wenig Zeit. Das geht durchaus in einer Unterrichtseinheit. Kommt eben darauf an, wie man die Inhalte differenziert.

    Und darin war sich unser Kollegium einig.

    Du bist eine Märchentante.

    Hör dich mal bei der Lehrerschaft rum, nur Gesundbeter vertreten deine Meinung.

    Dass es den Begriff “Lehrplan” nicht gibt, dass der nicht “übervoll” ist, dass dieser angeblich “übervolle Lehrplan” nicht verhindert, neue wissenschaftliche Erkenntnisse in die Schule zu bringen, dass es ein Kerncurriculum gibt, welches die Schule durch Schuleigene Arbeitspläne selbst ausgestaltet und diese dann auch noch durch den individuellen Unterricht selbst ausgestaltet werden und dem Unterricht über Schwarze Löcher nicht im Wege stehen, dass diese Inhalte Schüler nicht irgendwie wahnsinnig werden lassen und abprüfbar sind: all das ist keine “Meinung” von mir, all das sind schulrechtliche Fakten.

    Du schwadronierst von einem “übervollen Lehrplan”, der den Unterricht über Schwarze Löcher verhindert. Den gibt es nicht. Punkt.

    Wenn Du Lehrer bist, hast Du eine Menge verschlafen und bist hinter fadenscheinigen Ausreden offenbar nicht Willens, neue und interessante Inhalte zu vermitteln.

    Und jetzt wieselst Du herum.

    Okay: Vielleicht bist Du Lehrer. Denn Kollegen wie Dich, die wie Bremsklötze im Schulbetrieb jede Entwicklung behindern und mit Grandezza herum popanzieren, kenne ich leider.

26. #26 Karl-Heinz

    28. April 2019

    @Dietmar Steinhaus

    Eure Thematik interessiert mich sehr. Damit ich mir ein besseres Bild machen kann, wäre es nett, wenn du mir sagen könntest, in welchem Bereich du tätig bist. Danke

27. #27 Dietmar Steinhaus

    28. April 2019

    @Karl-Heinz: Was meinst Du mit “Bereich”?

28. #28 Dietmar Steinhaus

    28. April 2019

    Und: Was hat das damit zu tun, dass @bote19 fachlich inkorrekte Behauptungen schreibt?

29. #29 Karl-Heinz

    28. April 2019

    @Dietmar Steinhaus

    Och, ich wollte nur wissen, ob du auch Pädagoge bist. 😉

30. #30 Dietmar Steinhaus

    28. April 2019

    @Karl-Heinz: Ich bin Pädagoge im öffentlichen Dienst.

31. #31 Jolly

    28. April 2019

    @Dietmar Steinhaus

    Dass es den Begriff “Lehrplan” nicht gibt, […]: all das ist keine “Meinung” von mir, all das sind schulrechtliche Fakten.

    Fakten, Fakten, Fakt.

    @Karl-Heinz

    Ich [Dietmar] bin Musiker und Lehrer

    (Quelle, 2016)

    Gut zu wissen: weder die Berufsbezeichnung Pädagoge noch der Begriff Fakt ist geschützt.

    Bei Lehrplänen bin ich mir sicher, dass es die gibt; gute Pädagogen sind in der Regel eher selten anzutreffen (Ausnahmen, wie möglicherweise der Blogautor, bestätigen die Regel.). Mal abwarten, was für primordiale Schwarze Löcher letztlich gilt.

32. #32 Karl-Heinz

    28. April 2019

    @Dietmar Steinhaus

    Danke für die Antwort auf die Frage.

33. #33 bote19

    29. April 2019

    Dietmar Steinhaus,
    um zu einem Abschluss zu kommen. Befrage doch mal die Professoren der Universitäten, wie die über das Grundlagenwissen von ihrern Erstsemestlern denken.

34. #34 RainerO

    29. April 2019

    Natürlich ist das nur eine Anekdote: Ich bin in einem kleinen Dorf in den Alpen aufgewachsen und in der nächsten kleinen Stadt ins Gymnasium gegangen. Dort hatten wir in der Oberstufe einen sehr engagierten und vor allem gelernten Physiker als Lehrer. Wir hatten am Ende der Oberstufe (Anfang der 80er Jahre) sehr wohl Grundlagen der ART, SRT, Sternentwicklung inklusive Schwarzer Löcher.
    Wenn man allerdings einen predigenden Quereinsteiger vorgesetzt bekommt, der seine (Dorftrottel-)Schüler für überfordert hält: Naja, dann…

35. #35 Dietmar Steinhaus

    29. April 2019

    Befrage doch mal die Professoren der Universitäten, wie die über das Grundlagenwissen von ihrern Erstsemestlern denken.

    Und auch das hat nichts damit zu tun, dass es den Begriff “Lehrplan” nicht gibt, dass der nicht “übervoll” ist, dass dieser angeblich “übervolle Lehrplan” nicht verhindert, neue wissenschaftliche Erkenntnisse in die Schule zu bringen, dass es ein Kerncurriculum gibt, welches die Schule durch Schuleigene Arbeitspläne selbst ausgestaltet und diese dann auch noch durch den individuellen Unterricht selbst ausgestaltet werden und dem Unterricht über Schwarze Löcher nicht im Wege stehen, dass diese Inhalte Schüler nicht irgendwie wahnsinnig werden lassen und abprüfbar sind: all das ist keine “Meinung” von mir, all das sind schulrechtliche Fakten.

36. #36 RainerO

    30. April 2019

    Wenn ein predigender Quereinsteiger seine Schüler allerdings für Dorftrottel hält, die Schwarze Löcher nicht verkraften… naja, dann…
    Ich war auch so ein Dorftrottel, hatte am Ende der Oberstufe (Anfang der 80er) allerdings sehr wohl Grundlagen der ART, SRT, Sternentwicklung (inkl. SL). Unser Lehrer war halt ein gelernter Physiker, der im Zuge seiner Ausbildung auch am CERN war.

37. #37 Jolly

    30. April 2019

    @Dietmar

    Wie meinst du das, den Begriff Lehrplan würde es schulrechtlich nicht geben? Gibt es den Begriff Fakt schulrechtlich auch nicht?

38. #38 Dietmar Steinhaus

    30. April 2019

    @Jolly: “Lehrplan” ist umgangssprachlich.

39. #39 bote19

    30. April 2019

    D H
    Zuerst nannte man “es” Lehrplan, dann Bildungsplan, ab 2016 Schulcurriculum.
    Das ist der übliche Etitettenwechsel, wenn eine Bildungsreform nicht so funktioniert , wie sie sollte.
    Schuldzuweisungen sind nicht sinnvoll, weil Änderungen im Bildungswesen nicht auf Knopfdruck funktionieren. Die Voraussetzungen müssen gegeben sein. Nur als Beisspiel , in Karlsruhe sollten die Schulanfänger gleich in Französisch unterrichtet werden. Das ist eine lobenswerte Absicht, aber es funktioniert so nicht, weil es nicht genügend Lehrkräfte gibt, die Französisch beherrschen.
    Die Fächer Physik, Chemie und Bielogie hat man auf der Mittelstufe zusammenlegen müssen, weil es nicht genügend Lehrer gibt, die Physik als Beispiel, unterrichten können. Um diesen Missstand zu beschönigen , nennt man das “Fächerverbund”.
    Eine andere Baustelle sind die Projekte. Das ist an sich eine gute Methode um Schüler zu motivieren, benötigen aber viel Zeit und gehen auf Kosten von Systematik.

    RainerO
    Das mit dem Dorftrottel stimmt nicht. Die Dörfer schneiden im Vergleich zu den Großstadtschulen besser ab, weil die “die Welt in kleineren Gemeinden noch in Ordnung ist”.

40. #40 Jolly

    30. April 2019

    @Dietmar Steinhaus

    “Lehrplan” ist umgangssprachlich.

    So, so. Demnach wäre das Bayerische Gesetz über das Erziehungs- und Unterrichtswesen also oft nur umgangssprachlich und schulrechtlich nicht korrekt formuliert.

    An dieser Stelle sei mir ungefragt ein pädagogisch ungemein wertvoller Hinweis gestattet: Wenn du merkst, du reitest ein totes Pferd, steig ab.

    Primordiale Schwarze Löcher – ist das nicht das Thema? – husch, husch, in den Lehrplan.

41. #41 Dietmar Steinhaus

    30. April 2019

    @Jolly: Mag sein, dass es in Bayern den Begriff Lehrplan in dem Gesetz gibt; glaube ich zwar nicht und mir fehlt Dein Beleg und ich recherchier nicht Deinen Behauptungen hinterher. Es gibt alle möglichen Dinge.

    Tatsache ist aber, dass bundesweit der Begriff Kerncurriculum für die staatlichen Vorgaben verwendet wird, nicht “Lehrplan”, und dass die Ausgestaltung auf Schulebene der Schuleigene Arbeitsplan ist, ebenfalls nicht Lehrplan.

    Tatsache ist auch, dass der “Lehrplan” nicht “übervoll” ist, sodass deshalb das Schwarze Loch keinen Platz hätte. Kein “Lehrplan” verhindert den Unterricht über das Schwarze Loch von Amts wegen oder irgend etwas in der Art. Was @bote19 da schreibt, stimmt in keiner Weise; weder begrifflich noch sachlich.

    Im Übrigen: Rate mal, was ich am Montag im Unterricht thematisiert habe! Das erste Bild eines Schwarzen Lochs. Dabei ist weder der “übervolle Lehrplan” geplatzt, noch sind die Schüler irgendwie wahnsinnig geworden, oder was auch immer @bote19 da so sagen wollte.

    Und richtig: Thema ist das Primordiale Schwarze Loch. Thema ist nicht Stammtischniveau-Gelaber über “übervolle Lehrpläne”. Das ist es, was ich sagen wollte.

42. #42 PDP10

    30. April 2019

    @Jolly:

    Kontext:

    @bote19 schreibt in #7:

    Lehrer sind an den Lehrplan gebunden und der ist schon übervoll.
    Das Thema Schwarzes Loch kann also nur als Repetitorium verwendet werden, wenn die Schüler eine Ahnung von einem Gravitationsfeld haben, wenn sie mit der Potenzschreibweise großer Zahlen vertraut sind und wenn sich vom Garavitationsgesetz nach Newton schon mal gehört haben.

    Letzteres ist mindestens ab der Mittelstufe der Fall und wie @Dietmar schon dargelegt hat, gibt es heutzutage keine “Lehrpläne” mehr, an die Lehrer gebunden wären, sondern nur ein Curriculum, dass je nach Bundesland verschieden aussehen kann und das die Schulen und Lehrer selbst ausfüllen können.

    Weiter schreibt bote19 (für jemand der angeblich mal Lehrer war mit erstaunlicher orthographischer Kreativität):

    Ohne diese Vorausetzungen würde ich das Thema nicht anschneiden.

    Siehe oben. Diese Voraussetzungen sind in der Regel ab der Mittelstufe gegeben.

    Und das hier, was er weiter schreibt:

    Auch eine zweite Vorgehensweise ist möglich, der Mikrokosmos als leerer Raum.
    Man kann sich ein PMSL auch als ein überschweres Neutron vorstellen.

    … ist der reinste Schwachsinn.
    Das ist man von bote19 aber gewohnt. Seine Einwürfe sind entweder komplett ignorant oder einfach ausgedacht.

    Was @Dietmar nur sagen wollte ist, dass man Schülern selbstverständlich erklären kann, was ein schwarzes Loch ist und dass das Platz in den “Lehrplänen” hat – die es schon lange nicht mehr gibt. Das glaubt bote19 nur, weil das zu seiner Zeit so war … Sonst nichts.

    Kein Grund hier den Begriff-Huber zu machen.

43. #43 Jolly

    30. April 2019

    @Dietmar Steinhaus

    ‘Da Bildung in Deutschland Ländersache ist, hat jedes Bundesland eigene Lehrpläne für die einzelnen Schulformen und Schulfächer. In manchen Bundesländern werden statt des Begriffs “Lehrplan” dafür auch Begriffe wie “Bildungsplan”, “Rahmenplan”, “Rahmenlehrplan”, “Kerncurriculum” oder “Kernlehrplan” verwendet.’ (Quelle: lehrer-online.de)

    In welchem Bundesland unterrichtest du?

    Tatsache ist aber, dass bundesweit der Begriff Kerncurriculum für die staatlichen Vorgaben verwendet wird

    Von dir verlange ich nicht, Belege beizubringen für deine Behauptungen, weil ich von niemandem Unmögliches fordere.

    Steig ab. Zumindest das sollte dir möglich sein.

44. #44 Jolly

    30. April 2019

    @PDP10

    Lange Rede – verstehe ich dich richtig, du meinst, es wäre legitim, Unsinn mit Unsinn, Falsches mit Falschem zu bekämpfen!?

45. #45 Dietmar Steinhaus

    30. April 2019

    @Jolly: Ich kann ja gerne noch einmal wiederholen, dass, unabhängig davon, in welchem Bundesland ich unterrichte, es bundesweit einheitlich geregelt ist, dass die Bundesländer Kerncurricula erlassen, die die inhaltlichen Grundlagen, zu erreichenden Ziele etc. regeln und dies von den Schulen ausgestaltet wird. Nichts davon hindert daran, Unterricht über das Schwarze Loch zu geben.

    Und, wie gesagt: Ich habe Montag über das Schwarze Loch unterrichtet. Kein Lehrplan hat mich gehindert, kein Kind ist wahnsinnig geworden, keine Unterrichtsinhalte wurden vernachlässigt.

    Der “Lehrplan”, der “übervoll” ist und an den der Lehrer “gebunden” ist und der dadurch verhindert, dass man über das Schwarze Loch unterrichtet, der existiert nicht.

    Ja, ich habe grob vereinfacht und das kann man als sachlich falsch kritisieren, weil verschiedene Begriffe existieren. Aber bote19 schreibt einfach Unsinn, der mit der Realität nichts zu tun hat. Er kann, wenn er will, über das Schwarze Loch unterrichten, ohne die geforderten Inhalte zu vernachlässigen. Es ist sogar Aufgabe der Schule, aktuelle wissenschaftliche Erkenntnisse einzupflegen.

    Darum geht´s! Aber das weißt Du genau. Und Dir geht es um etwas Anderes. So, wie ich mich an Dich erinnere, habe ich auch eine Ahnung, um was, und beende es, Dich zu beachten.

46. #46 RainerO

    30. April 2019

    @ bote19 aka Robert Nicknamehopper
    aus #21:

    Dann gibt es Schüler , die das nicht können, und die hätte ich nicht mit einem SL konfrontiert. Stelle dir nur mal vor, die erzählen zuhause vom SL. Das kann man auf dem Dorf nicht bringen.

    Ich habe deine Aussage nur verdichtet, denn da oben steht quasi der verklausulierte Dorftrottel drinnen. Über deine verklärten Vorstellungen eines Dorfidylls schreibe ich mal lieber nichts.

47. #47 PDP10

    30. April 2019

    @Jolly:

    es wäre legitim, Unsinn mit Unsinn, Falsches mit Falschem zu bekämpfen!?

    Na, welcher Unsinn denn? Verstehe ich nicht …

48. #48 bote19

    1. Mai 2019

    DS
    FF hat selbst das Beispiel gebracht, wenn man die Sonne durch ein SL ersetzen würde, dann würden sich die Planeten weiterhin um dieses SL drehen.
    Jetzt haben wir ein SL in der Größe eines Protons, bzw. Neutrons.
    Könnten wir es sehen ? Nein könnten wir nicht. So wie noch kein Mensch ein Proton gesehen hat, auch nicht mit dem Elektronenmikroskop, so kann man auch das SL nicht sehen.
    Es ist so klein, dass man behaupten kann die Materie besteht aus leerem Raum.
    Und deswegen ist ein Einstieg über die Größenverhältnisse von Atomkernen möglich.
    Das Neutron habe ich gewählt, weil das elektrisch neutral ist. Das Sl nehme ich auch als elektrisch neutral an.

    Aber dieses „überschwere Neutron“ alias SL hat es in sich. Es bringt nämlich seine Nachbarschaft , die benachbarten Atomkerne durcheinander.
    Und zwar so stark, dass das jede menschliche Vorstellung übersteigt.
    Und das lässt sich jetzt gut berechnen.
    Und wenn das SL seine Umgebung leer geräumt hat, kann man den Begriff Wirkungsquerschnitt einführen. FF behauptet zwar ein SL ist kein Staubsauger, darüber kann man streiten.
    Soviel zu Sinn und Unsinn von Sls.
    Und zum Schluss verrate ich dir noch was, wenn ich das Thema SL behandeln würde, dann stehen den Schülern die Haare senkrecht nach oben, das würden sie nie vergessen.

49. #49 Karl-Heinz

    1. Mai 2019

    @bote19

    Sei so nett und löse folgendes Beispiel, nachdem du dich traust den Begriff Wirkungsquerschnitt deine Schülerinnen näher zu bringen. 😉

    Die Reaktion p + (56/26)Fe → (56/27)Co + n besitzt einen Wirkungsquerschnitt von 0,65 barn, wenn Protonen mit einer bestimmten Energie einfallen. Das Eisentarget hat einen Flächeninhalt von 1,5 cm^2 und ist 2,0 µm dick. Die Dichte von Eisen ist 7,8 · 10^3 kg/m^3. Berechnen Sie die Erzeugungsrate der Neutronen, wenn die Protonen mit einer Rate von 2,0 · 10^13 Teilchen/s einfallen.

50. #50 PDP10

    1. Mai 2019

    wenn ich das Thema SL behandeln würde, dann stehen den Schülern die Haare senkrecht nach oben, das würden sie nie vergessen.

    Mit Sicherheit. Die würden noch beim dreißigjährigem Jubiläum ihres Abschlusses lachend unterm Tisch liegen wenn sie sich daran erinnern …

51. #51 Dietmar Steinhaus

    2. Mai 2019

    Und zum Schluss verrate ich dir noch was, wenn ich das Thema SL behandeln würde, dann stehen den Schülern die Haare senkrecht nach oben, das würden sie nie vergessen.

    Da dürfte einer von vermutlich mehreren Unterschieden zwischen uns liegen: Ich verfolge einen pädagogischen Ansatz. Im Gegensatz zu Dir, geht es mir nicht darum, mich als der große Oberchecker zu inszenieren.

    Aber eines ist richtig: Schülern die Haare senkrecht nach oben stehen zu lassen, indem man sie mit vermeintlich Erschütterndem konfrontiert, steht tatsächlich in keinem Kerncurriculum.

52. #52 Spritkopf

    2. Mai 2019

    @bote19 / Robert Nicknamewechsler

    Und zum Schluss verrate ich dir noch was, wenn ich das Thema SL behandeln würde, dann stehen den Schülern die Haare senkrecht nach oben, das würden sie nie vergessen.

    Vielleicht könnten Sie ja mal erläutern, was genau bei Ihrer Behandlung des Themas den Schülern die Haare zu Berge stehen lassen würde.

53. #53 Spritkopf

    2. Mai 2019

    @bote19 / Robert Nicknamewechsler

    Das Neutron habe ich gewählt, weil das elektrisch neutral ist. Das Sl nehme ich auch als elektrisch neutral an.

    Aber dieses „überschwere Neutron“ alias SL hat es in sich. Es bringt nämlich seine Nachbarschaft , die benachbarten Atomkerne durcheinander.

    Ein Schwarzes Loch ist kein überschweres Neutron, welches irgendwie in ein Atomgitter eingebunden wäre. Und deswegen gibt es auch keine “benachbarten Atomkerne”, die ein bißchen “durcheinander gebracht” würden.

    Ein solcher Vergleich hinkt noch nicht mal mehr, sondern hat zwei Klumpfüße und kriecht schamrot auf dem Bauch in das nächste Gebüsch.

    Und zwar so stark, dass das jede menschliche Vorstellung übersteigt.

    Ihre Erklärungskünste übersteigen in der Tat jede menschliche Vorstellung.

    Und das lässt sich jetzt gut berechnen.

    Na, dann machen Sie mal.

54. #54 bote19

    2. Mai 2019

    Spritkopf, PDP10
    zur Erinnerung: Ein prämordiales Schwarzes Loch gibt es nicht.
    Es gibt auch nicht das beschriebene Atomgitter mit dem SL.
    Was es gibt ist, ein Gedankenversuch, bei dem ein SL anstelle eines Atomkerns eingesetzt wird.
    Dazu braucht es den Konsens, dass wir nur so tun als ob.
    Karl-Heinz
    zuerst muss einmal ein Begriff vorhanden sein, bevor wir damit rechnen können.
    Der Sinn des Begriffes Wirkungsquerschnittes ist es, eine fiktive Größe anzunehmen, weil wir über die tatsächliche Ausdehnung eines Teilchens nichts wissen. Die Wissenschaft definiert das mit der Wahrscheinlichkeit ein bestimmtes Teilchen zu treffen. Ich benütze den Begriff um die Wirkung auf andere Teilchen anzugeben. Und dieser Bereich ist größer als der berechnete Durchmesser des SL vermuten lässt.
    Mehr wollte ich nicht. Bildhaft gesprochen, wenn man mit einer glühenden Nadel ein Loch sticht, dann ist der Durchmesser des Brandloches größer als der Durchmesser der kalten Nadel.
    PDP 10
    Was das Lachen anbetrifft, das ist allemal besser als das Einschlafen. Du wirst dich auch noch an mich erinnern , wenn du 100 Jahre alt bist.

55. #55 Spritkopf

    2. Mai 2019

    @Robert Nicknamewechsler

    zur Erinnerung: Ein prämordiales Schwarzes Loch gibt es nicht.

    Das gibt es in der Tat nicht. Wenn, dann höchstens primordiale Schwarze Löcher, und ob es die gibt oder nicht gibt, ist uns – im Gegensatz zu Ihrer Allwissenheit – leider nicht bekannt.

    Karl-Heinz
    zuerst muss einmal ein Begriff vorhanden sein, bevor wir damit rechnen können.

    Alles wie gehabt. Erst dumm daherschwätzen und wenn man um Konkretisierung gebeten wird, sich in ausweichende Phrasen flüchten.

56. #56 bote19

    2. Mai 2019

    Spritkopf
    Sie verwechseln ein KKW mit einer Schule. Es gibt keinen einheitlichen Bergriff”Wirkungsquerschnitt”.
    In der Quantenphysik bezieht der sich auf die Wahrscheinlichkeit, dass das eine Quant das andere treffen kann. In der Makrophysik ist es ein ganz konkreter Vergleich z.B. zwischen dem Radius des Fußballs und dem Radius der Toröffnung. Dazu gibt es auch eine Formel :
    Geometr. W. = Pi ( R(Loch) – R (Ball) ) ²

57. #57 Dietmar Steinhaus

    2. Mai 2019

    zur Erinnerung: Ein prämordiales Schwarzes Loch gibt es nicht.

    Wahrscheinlich, weil es “primordial” heißt…

58. #58 Spritkopf

    2. Mai 2019

    @Robert Nicknamewechsler

    Sie verwechseln ein KKW mit einer Schule. Es gibt keinen einheitlichen Bergriff”Wirkungsquerschnitt”.

    Karl-Heinz hat ein ganz konkretes Beispiel gewählt, für das der Begriff des Wirkungsquerschnitts eindeutig ist. Sie bräuchten es nur noch auszurechnen, Herr Physiklehrer. Ok, machen Sie nicht. Sie faseln. Kennen wir nicht anders.

59. #59 bote19

    2. Mai 2019

    Spritkopf SoS
    Der Bote muss sich nicht beweisen. Nach soviel Unfreundlichkeiten schon gar nicht mehr. Ich habe Ihnen auch einen Ehrentitel verliehen zum Abschluss.

60. #60 Karl-Heinz

    2. Mai 2019

    @bote19

    Ist das eine Beispiel in den #46 zu schwierig für Schüler und Lehrer?

61. #61 PDP10

    2. Mai 2019

    @bote19:

    Es gibt keinen einheitlichen Bergriff”Wirkungsquerschnitt”.

    Doch den gibt es sehr wohl. Der Begriff ist in der Physik sehr genau definiert.

    Ich verstehe dich nicht. Du könntest wenigstens nicht zu faul sein, so einen Begriff mal kurz in der Wikipedia nach zu schlagen, bevor du Blödsinn dazu erzählst …

    Dummheit und Arroganz sind schon für sich genommen sehr schlechte Ratgeber. Treten sie dann aber noch zusammen auf und kommt noch Ignoranz dazu führt das dazu, dass sich jemand mit jedem Satz den er schreibt fortgesetzt lächerlich macht. Und immer lächerlicher und lächerlicher … ad infinitum.

    Du wirst dich auch noch an mich erinnern , wenn du 100 Jahre alt bist.

    Ja. So wie an das Furunkel, dass ich vor zehn Jahren mal am Arsch hatte …. also an etwas unangenehmes an das ich nur noch diffuse Erinnerungen habe und das mir ansonsten am Arsch vorbei geht.

62. #62 Dietmar Steinhaus

    2. Mai 2019

    Ist das eine Beispiel in den #46 zu schwierig für Schüler und Lehrer?

    Um es offen zu sagen: Für mich ist es nicht lösbar und ich bin angemessen beeindruckt.

    Der Bote muss sich nicht beweisen. Nach soviel Unfreundlichkeiten schon gar nicht mehr.

    Oha. Von sich selbst in der dritten Person reden und die Opferkarte ziehen: Das ist erbärmlich.

63. #63 Karl-Heinz

    3. Mai 2019

    @Dietmar Steinhaus

    Obwohl das Beispiel trivia ist, sobald man es verstanden hat, musste ich den Ansatz öfters lesen, bis ich ihn verstanden habe. 😉

    Beispiel:
    Die Reaktion p + (56/26)Fe → (56/27)Co + n besitzt einen Wirkungsquerschnitt von 0,65 barn, wenn Protonen mit einer bestimmten Energie einfallen. Das Eisentarget hat einen Flächeninhalt von 1,5 cm^2 und ist 2,0 µm dick. Die Dichte von Eisen ist 7,8 · 10^3 kg/m^3. Berechnen Sie die Erzeugungsrate der Neutronen, wenn die Protonen mit einer Rate von 2,0 · 10^13 Teilchen/s einfallen.

    Barn: 1 b = 10^−24 cm^2 = 10^−28 m^2.
    Das Barn b ist eine Maßeinheit der Fläche, die zur Angabe von Wirkungsquerschnitten in der Atom-, Kern- und Teilchenphysik verwendet wird.

    Target mit dem Flächeninhalt A und der Dicke d.

    R0 … die Rate angibt, mit der die Projektilteilchen auf das Target treffen (in Anzahl/Sekunde)

    n … Anzahl der Eisenatome pro Volumeneinheit
    R … Stoßrate

    R = R0 · A’/A = R0 · n · A · d · σ / A =>
    R = R0 · n · d · σ

    Lösung Wir benutzen Gleichung in der Form: R = R0 · n · d · σ. Hier gilt R0 = 2,0 · 10^13 Teilchen/s, d = 2,0 · 10^−6 m und σ = 0,65 b. Wir wissen wir, dass ein Mol (Masse = 56 g bei Eisen) 6,02 · 10^23 Moleküle enthält. Danach ist die Anzahl der Eisenatome pro Volumeneinheit n = (7,8 · 10^3 kg/m^3) · (6,02 · 10^23Atome/Mol) / (56 · 10^−3 kg/Mol) = 8,4 · 10^28Atome/m^3. Daraus ergibt sich die Rate, mit der Neutronen erzeugt werden, R = (2,0 · 10^13 Teilchen/s) · (8,4 · 10^28 Atome/m3) · (2,0 · 10^−6 m) · (0,65 · 10^−28 m2) = 2,2 · 10^8 Teilchen/s.

    PS: Es wurde davon ausgegangen, dass das Target aus identischen Objekten (wie Kugeln oder Kernen) mit einem Querschnitt σ besteht. Wir nehmen an, dass die Objekte vollständig voneinander getrennt sind, so dass wir uns nicht um Überlappungen kümmern müssen; dies ist häufig eine vernünftige Annahme, da die Kerne Durchmesser im Bereich von 10^−14 m besitzen, die Abstände jedoch selbst bei Festkörpern mindestens 10^−10 m (die Größe eines Atoms) betragen.

64. #64 Dietmar Steinhaus

    3. Mai 2019

    @Karl-Heinz: Herzlichen Dank! Ich kopiere mir das und arbeite mich in ein paar ruhigen Minuten daran ab.

65. #65 bote19

    3. Mai 2019

    KH
    Danke für die Lösung
    Ich hatte mir auch eine Lösung ausgedacht, die allerdings wenige Neutronen erzeugt. Vielleicht findest du meinen Denkfehler.

    Da ich so eine Aufgabe noch nie gerechnet habe, bin ich sie mal logisch angegangen.

    Ausgangsvorstellung: Materie besteht aus Atomkernen und viel leerem Raum dazwischen.
    Diesen leeren Raum gilt es mit Atomen zu schließen.

    Dazu reicht es , wenn man sich den Raum als Fläche vorstellt.

    1. Größe der Eisenblechfläche = 1,5 x 10 hoch -4 m ²
    2. Wirkungsquerschnitt (Fe Atom ) = 0,65 barn
    3. Anzahl der Atomplätze = (1,5 x 10hoch -4) / 0,65 barn = 2,307 x 10hoch 24
    4. Volumen des Eisens = 3 x 10 hoch – 10 m³
    5. Masse des Eisens = V x D = 3 x 10 hoch -10 x 7800 kg = 2,34 x 10 hoch -6 kg
    6. Masse eine Eisenatoms = 56g x1,67x10hoch-24g= 9,352 x 10hoch -23 = 9,352 x10hoch-23g
    7. Anzahl der Atome = 2,34x10hoch-6kg / 9,352x10hoch-20kg = 0,25 x 10 hoch 14 Atome
    8. Verhältnis Anzahl Plätze : Anzahl der Atome = 2,3x10hoch24 / 0,25x10hoch 14 = 9,2 x 10 hoch 10
    .

    12. 2 x 10 hoch 13 Targets / 9,2 x 10 hoch 10 = 0,2 x 10 hoch 3 Neutronen pro Sekunde.
    13. (ohne Gewähr)

66. #66 bote19

    3. Mai 2019

    Nachtrag Karl-Heinz
    Der Fehler ist gefunden, es war ein Fehler beim Wechsel der Maßeinheit.
    Fehler in Zeile 7 : 2,34 x10hoch -6 kg = 2,34 x 10 hoch -3 g
    Änderung in Zeile 7 : 2,34 x 10 hoch -3 g / 9,35 x 10 hoch -23 g = 0,25 x 10 hoch 20 Atome.
    Änderung in Zeile 8: 2,3 x 10 hoch 24 / 0,25 x 10 hoch 20 = 9,2 x 10 hoch 4

    Änderung Zeile 12 : 2 x 10 hoch 13 Targets / 9,2 x 10 hoch 4 = 0,2 x 10 hoch 9 oder 2 x 10 hoch 8 N/s
    Du siehst , man kann auf verschiedenem Wege zum gleichen Ergebnis kommen.

67. #67 Karl-Heinz

    3. Mai 2019

    @bote19

    Da ich so eine Aufgabe noch nie gerechnet habe, bin ich sie mal logisch angegangen.

    Ausgangsvorstellung: Materie besteht aus Atomkernen und viel leerem Raum dazwischen.
    Diesen leeren Raum gilt es mit Atomen zu schließen. Dazu reicht es , wenn man sich den Raum als Fläche vorstellt.

    Das mit dem leeren Raum ist OK. Deine weiteren Annahmen finde ich jetzt nicht so intuitiv.

    Ich persönlich habe die Aufgabe so verstanden.
    Nehmen wir an, ein Dartpfeil wird auf eine rechteckige Fläche geworfen. Dass der Pfeil ausserhalb des Rechtecks landet, soll so gut wie nie vorkommen. Innerhalb des Rechtecks soll jeder Punkt gleich wahrscheinlich sein. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass eine bestimmte Fläche innerhalb des Rechtecks getroffen wird?

    p … Wahrscheinlichkeit, das Pfeil auf A’ landet
    A’ … bestimmte Fläche innerhalb des Rechtecks
    A … gesamte Fläche des Rechtecks

    p= A’ / A
    Von N Würfen würden in diesem Fall N’ Würfe in A’ landen.
    N’ = N · p = N · (A’ / A) = N · A’ / A

    Bei unserem Beispiel lautet die Frage, wie viele von den N Neutronen den Kern des Eisenatoms treffen. Dem Kern des Fe-Atoms kann ein Wirkungsquerschnitt σ zugeordnet werden. In unsere Fall haben wir auch noch eine Tiefe d. Da der Radius des Wirkungsquerschnitt σ des Fe-Kerns im Vergleich zu den Abständen der Fe-Kerne wirklich sehr klein ist, nehmen wir an, dass sich die Flächen der einzelnen Kerne nicht überlappen.
    n … Anzahl der Fe-Kerne
    A’ = n · σ
    Damit ergibt sich N’ zu:
    N’ = N · A’ / A = N · n · σ / A
    Jetzt müssen wir noch die Anzahl n der Eisenatome bestimmen.
    M … Masse des Targets
    V … Volumen des Targets
    V= A · d
    M = ϱ · V = ϱ · A · d, wobei ϱ die Dichte ist.
    a … atomare Masseneinheit für die gilt
    1 u = 1,66 · 10^-27 kg
    m … Masse des Fe-Atoms
    Damit ist die Anzahl n der Fe-Kerne des Targets gleich:
    n = M / m = ϱ · A · d / (56 · a)
    Damit ergibt sich
    N’ = N · n · σ / A = N · σ · ϱ · d / (56 · a)
    N’ =
    2,0 · 10^13 · 0,65 · 10^−28 ·
    7,8 · 10^3 · 2 · 10^−6 / (56 · 1,66 · 10^-27)
    = 2,2 · 10^8 Teilchen/s.

68. #68 bote19

    4. Mai 2019

    Karl-Heinz
    je länger man sich mit der Aufgabe beschäftigt, desto klarer wird der Lösungsweg.
    Mit der Wahrscheinlichkeit ein Ziel zu treffen hat man schon einen guten Einstieg. Mit allem Sonstigen bin ich einverstanden.
    Interessant wird es , wenn die Anzahl der targets angenommen 100 beträgt und die Anzahl der Fe Atome auch 100. Wieviel Treffer bekommen wir dann ? Intuitiv tippe ich mal auf 55.