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Eine “geladene” Frage…

Von / 16. Juli 2018 / 28 Kommentare
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Diese Frage traf ohne Unterschrift (email-Adressen betrachte ich als anonym) ein, aber da wir hier ohne Vorgaben und -urteile Fragen annehmen wollen, stelle ich sie einfach so ein, wie sie bei uns ankam:

Ich habe bisher noch keine Erklärung im Netz dafür gefunden (vielleicht habe ich auch nicht die richtigen Stichworte gefunden). Die Theorie vom “Urknall” ist ja die wahrscheinlichste Erklärung für die Entstehung des Universums. In den ersten Sekunden soll demnach alle Materie (Quarks als Bausteine der Hadronen, Elektronen, etc.) entstanden sein. Dieser Prozess war nach knapp 2 Minuten abgeschlossen, und danach sind keine neuen langlebigen Elementarteilchen mehr entstanden. Nach dieser (leider etwas langen) Einleitung jetzt die Frage:

Gibt es eine Erklärung dafür, dass dabei die positiven und negativen Ladungsträger in der gleichen Menge entstanden sind, bzw. eine Angabe dass es mehr Ladungsträger von einer Sorte gibt und wo diese dann sind?

Und bitte nicht nur das anthropische Prinzip (wäre es nicht so, dann gäbe es uns nicht, weil das Universum dann völlig anders aussähe) als Antwort.

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Kommentare (28)

  1. #1 Ingo
    16. Juli 2018

    Wenn man davon ausgeht, dass das Universum am Anfang elektrisch neutral war, solte es auch insgesamt fuer immer so geblieben sein (Ladung bleibt unterm Strich immer erhalten).
    Es sollten also genausoviele positive und negative Ladungen vorhanden sein, damit untem Strich eine Null rauskommt.

    Die Prozesse bei denen Teilchen entstehen kennen nur Prozesse in denen der Grundsatz der Ladungserhaltung gilt.
    Wenn irgendwo ein Elektron entsteht (negative Ladung),- dann entsteht auch eine positive Ladung (in der Regel ein Anti-Elektron (Positron) mit positiver Ladung.
    Andere Prozesse lassen aus positiven Ladungstraegern und Neutronen dann Protonen entstehen. (immer noch positiv geladen,- sodass sich die Ladung nicht aendern)

    Das wirft die Frage auf warum es mehr Materie als Antimaterie gibt -> und das ist eine grosse Frage die nicht komplett beantwrotet ist

  2. #2 Alderamin
    16. Juli 2018

    Eine überprüfbare Theorie zur Entstehung der Elementarteilchen gibt’s noch nicht, wir wissen ja nicht einmal, warum nicht exakt gleich viel Antimaterie wie Materie entstanden ist, aber Hypothesen gibt es genug.

    Die Hypothesen gehen aber alle (soviel ich weiß) davon aus, dass zu Beginn des Universums (oder sehr kurz danach) das Vakuum extrem heiß war und von Strahlung erfüllt. Strahlung sind Photonen und die sind ungeladen. Aus zwei Photonen kann ein Paar Materie-Antimaterieteilchen entstehen, etwa ein Positron und ein Elektron. Bei solchen Prozessen bleibt die Ladung stets erhalten, d.h. für jede positive Ladung muss auch negative Ladung entstehen.

    Auch andere Größen wie Spin und Energie bleiben erhalten und eigentlich sollte das auch für die Baryonenzahl gelten, aber das is offenbar nicht der Fall, sonst gäbe es uns nicht.

    In Beschleunigerversuchen kann man jedenfalls nachvollziehen, dass die Kollisionsprodukte immer die Ladung, Energie, Spin und Baryonenzahl erhalten. Das Fehlen eines Spins und eines gewissen Energieanteilsbeim Beta-Zerfall führte 1930 zur Vorhersage des Neutrinos, das 1956 gefunden wurde.

    Durch ähnliche Prozesse soll dann die Materie (und Antimaterie, aber davon ein Ticken weniger) entstanden sein.

    Der Kosmologe Lawrence Krauss und andere Vertreter des Nullenergie-Universums gehen sogar davon aus, dass alle Masse und Energie im Universum von der (negativ gewerteten) potenziellen Energie der Gravitation genau aufgewogen werden und das Weltall im Grunde genommen nur eine besondere Form von “Nichts” ist. So was wie 1+e^(-iπ). Ist komplex (im doppelten Sinne des Wortes), aber auch nur 0 am Ende.

  3. #3 Herr Senf
    16. Juli 2018

    Auch wenn das ” anthropische Prinzip” nicht gewünscht wurde, läuft es darauf hinaus,
    es heißt dann nur anders “Konsistenzbedingung”.
    Nehmen wir als Analogie Materie/Antimaterie, dort haben wir einen Symmetriebruch.
    Bei Ladungen beobachten wir Ladungserhaltung und -ausgleich “ohne Brüche”.
    Damit die bekannten Gesetze”konsistent bleiben”, muß es immer so gewesen sein.
    Erklärungen kann man zB aus den Maxwell-Gleichungen, dem Noether-Theorem oder
    den Feynmann-Diagrammen für Elementarteilchenprozesse ableiten.
    Diese Hinweise dürften reichen, daß die Frage nicht “einfach populär” beantwortbar ist.
    Die Konsistenz verlangt, daß die Anfangsbedingung “gleich” heißen muß, sonst sähen
    die Beobachtungen heute anders aus. Die Frage “Warum?” sollte man nicht stellen.

  4. #4 UMa
    16. Juli 2018

    Mal angenommen, es gäbe nicht nur eine Asymmetrie bei der Materie/Antimaterie, sondern auch bei der Ladung. Oder die Ladung war von Anfang an nicht 0. Sagen wir es gibt einen Elektronenüberschuss. Dann würden sich vermutlich die überschüssigen Elektronen gegenseitig abstoßen und ungefähr gleichmäßig im Raum verteilen. Wie könnte man das feststellen? Gäbe es kosmologische Effekte?

  5. #5 schorsch
    16. Juli 2018

    Vielleicht sollte man im Vorfeld erst einmal den Status Quo klären: Gibt es im Universum überhaupt gleichviel positive wie negative Ladungsträger?

    Gibt es – über die reine Beobachtung unserer nächsten Umgebung hinaus – Gründe für die Annahme eines solchen Gleichgewichts? Gibt es in aktuellen physikalischen Theorien Gleichungen, die ohne ein solches Gleichgewicht nicht mehr funktionieren würden?

    Erhaltungssätze schön und gut – aber wenn es ein Ungleichgewicht gäbe, würden Erhaltungssätze daran nichts ändern.

  6. #6 rolak
    16. Juli 2018

    Die Antworten 1&2 empfinde ich als nachvollziehbar. [Also zumindest ne gute Story ;•P ]

    email-Adressen betrachte ich als anonym

    Insbesondere dann, wenn sie kontextfrei daherkommen, jedoch so aussehen wie aus einem Namen konstruiert.

  7. #7 hubert taber
    16. Juli 2018

    die urknalltheorie “erdachte” der belgische landpfarrer und hobby-astronom george lemaitre.
    da erübrigt sich jeder kommentar.

    das entstehen von elementarteilchen ist ein immerwährender permanenter vorgang.
    teilchen sind auch wieder auflösbar.
    wenn diese rasend schnell diametral aufeinander zukommen und keine zeit zum ausweichen haben.

    positiv und negativ in etwa zu gleichen teilen und jederzeit im verhältnis variabel.
    der überschuss schwirrt herum.
    bis er einen passenden verband findet.

    hier noch eine gravierende “irrung” der theoretiker:
    https://diepresse.com/home/science/dissertation/5193677/Die-Metamorphose-des-Stroms#kommentare

    mfg. hubert taber

  8. #8 hubert taber
    16. Juli 2018

    vorauseilender gehorsam.
    lieber aldemarin!
    du bist zuwenig begabt um mich un frage stellen zu können.
    ich bin der mit I.Q. 145 (oder höher?)

    die spezies der theoretiker ist die spezies der enthirnten.
    und ich trete jederzeit den wahrheitsbeweis an.
    mfg. hubert taber

  9. #9 Spritkopf
    17. Juli 2018

    @Taber
    Sie gehen ja überall mit Ihrem angeblichen IQ hausieren. Erzählen Sie doch mal, wie der gemessen wurde. Hat Ihnen Ihre Mami einen IQ-Test in der Brigitte vorgelegt und Sie sind beim dritten Versuch auf die 145 gekommen?

    Und anscheinend reicht der IQ trotzdem nicht aus, um Alderamins Nicknamen richtig zu schreiben.

  10. #10 Ingo
    17. Juli 2018

    @hubert taber #7

    > die urknalltheorie “erdachte” der belgische landpfarrer
    > und hobby-astronom george lemaitre.
    > da erübrigt sich jeder kommentar.

    Der Hobby-Astronom war immerhin am MIT und spaeter in Loewen ein Teilzeitprofessor.
    Er stand in Kontakt mit Hubble und Einstein. Spaeter unterrichtete er Deprit (FFT-Erginder).
    Ich nehme einfach mal an er war qualifiziert.

    > positiv und negativ in etwa zu gleichen teilen
    versus.
    > und jederzeit im verhältnis variabel.
    Was denn nun?

    Meinst du mit “im Verhaetnis Variable” das bei sich manchmal mehr positive und manchmal mehr negativer Ladung bildet??

    > der überschuss schwirrt herum.
    > bis er einen passenden verband findet.

    Weil gleichartige Ladungen sich anziehen und deswegen zu Verbaenden zusammenfiden ??
    Dies verstehe ich mit meinen minder-IQ nicht.

  11. #11 Lennart
    17. Juli 2018

    Alderamin
    “und das Weltall im Grunde genommen nur eine besondere Form von “Nichts” ist.”

    Damit toppst du sogar hubert taber. Zum Glück gibt es noch die Geisteswissenschaften, die uns da trösten.

  12. #12 Phero
    17. Juli 2018

    Vermutlich völlig überflüssig Ihnen zu antworten Herr Taber, aber ich kann leider nicht anders:
    Erstens war George Lemaitre zwar katholischer Pfarrer, aber auch Professor der Astronomie. Alles andere also als ein “Hobby-Astronom”. Und selbst wenn er dies gewesen wäre: Die Urknalltheorie hat sich mittlerweile in allen Beobachtungen bewährt.

    Und wo genau ist in Ihrem Link die “gravierende Irrung” der Theoretiker?

    Übrigens wären Ihre Texte mit korrekter Groß- und Kleinschreibung leichter zu lesen. Mit einem IQ von 145 sollte das doch möglich sein.

  13. #13 hubert taber
    17. Juli 2018

    @ phero:
    ich schreibe deshalb nur minuskeln da meine shifttaste defekt ist.
    MAJUSKELN SETZE ICH MITTELS TEKLEKINESE.
    auch durschnittlich begabten sollte es möglich sein texte nur in kleinbuchstaben zu realisieren.

    @ die anderen:
    ich kann einer hausstaubmilbe nicht erklären dass diese nur eine solche ist.

    und ja es gibt mal mehr positive und dann wieder mehr negative teilchen.
    deshalb im verhältnis jederzeit variabel.
    da teilchen immerwährend entstehen und auch immerwährend auflösbar sind.

    der jeweilige überschuss bildet wenn es bedingungen erlauben mit anderen teilchen atome und materie.

    die irrung der theoretiker besteht auch darin die vakuumlichtgeschindigkeit c als maximum anzuhimmeln.
    ich bewies aber die stossübertragung (sprich signalübertragung) mit 2 c in einer kupferschiene.

    und dieser fakt ist auch mit miesmache nicht wegradebrechbar.

    mfg. hubert taber

    p.s. @Lennart:
    in diesem fall hat alderamin sogar recht.
    da alles aus 0D-punkten besteht.
    und in wahrheit nichts stoffliches existiert.

    und die geistewissenschafter reden zwar viel scheinlogisches, bleiben jeden beweis schuldig, und sind sind auch deren “mondlandung” noch immer schuldig.

  14. #14 tohuwabohu
    Berlin
    17. Juli 2018

    Zu #7, #8 – hubert taber

    Leider hilft Ihnen Ihr hoher IQ weder bei der Rechtschreibung (die meisten von uns kennen auch Großbuchstaben) noch dabei sich alle Buchstaben eines Names (in der richtigen Reihenfolge) zu merken bzw. abzuschreiben (der belgische Theologe, Priester und Astrophysiker heißt Georges Edouard Lemaître, der Blogger und Autor des Beitrag #2 nennt sich Alderamin oder meinten Sie ganz andere?) und auch nicht dabei vollständige Sätze zu bilden.

    Ihre eigentliche Aussage

    das entstehen von elementarteilchen ist ein immerwährender permanenter vorgang.
    teilchen sind auch wieder auflösbar.
    wenn diese rasend schnell diametral aufeinander zukommen und keine zeit zum ausweichen haben.
    positiv und negativ in etwa zu gleichen teilen und jederzeit im verhältnis variabel.
    der überschuss schwirrt herum.
    bis er einen passenden verband findet.

    ist allerdings für mich (aufgrund eines anderen IQ?) unverständlich, so dass ich hierin auch keine Antwort auf meine Frage (ja, die Frage ist von mir) erkennen kann.

    P.S.:
    Ich weiß, das man Trolle nicht füttern soll. Wenn dieser Kommentar trotzdem zu lesen ist, dann hat es nicht geholfen noch eine Nacht darüber zu schlafen.

    P.P.S.:
    Selbst nach dem der Kommentar jetzt über 12 Stunden im Browser schmorte, gefällt er mir noch .. also abgeschickt

  15. #15 tomtoo
    17. Juli 2018

    Sich mit dem Herrn Taber geistig zu Messen ist sinnlos. Da scheint halt auch eine besondere Form von “Nichts” den Ton des Universum zu suchen. Inwiefern Groß-Kleinschreibung mit dem IQ korreliert bin ich mir allerdings auch nicht so sicher.

  16. #16 hubert taber
    18. Juli 2018

    hier ist noch über weitere “irrungen” der theoretiker nachzulesen:
    https://derstandard.at/userprofil/postings/84963

    und damit verabschiede ich mich.

  17. #17 Cliff
    18. Juli 2018

    und damit verabschiede ich mich

    Diesmal bitte wirklich! Bisher war dies nämlich immer eine leere Drohung, Hubsi. Aber vielleicht bin ich auch nicht intelligent genug deine Sätze richtig zu deuten.

  18. #18 hubert taber
    18. Juli 2018

    @ tohuwabohu:
    ich bin der einzige der deine frage korrekt beantwortete.
    auf grund von defiziten fehlt dir aber die fähigkeit zur realisation.

    und ich bin nicht gewillt dass mich weniger helle weiterhin beflegeln.
    h.t.

  19. #19 schorsch
    18. Juli 2018

    Es muss ein niedliches Weltbild sein, in dem Elementarteilchen “rasend schnell diametral aufeinander zukommen und keine zeit zum ausweichen haben”.

  20. #20 anche laval
    18. Juli 2018

    huby
    bitte , bitte bleib uns erhalten. Deine Sätze sind Lyrik in meinen Ohren. Wer IQ 145 beflegelt ist ein arger Flegel, Setze diese Unholde ins Unrecht, mach sie fertig !

  21. #21 Fluffy
    18. Juli 2018

    Iss’n freies Land hier, und das find ich gut so. Ich lach mich tot.
    Es gibt Einrichtungen in denen gibt es z. B. Menschen, die sich z. B. für Jesus halten

  22. #22 tomtoo
    19. Juli 2018

    @Alderamin
    Eine besondere “Form von nichts”. Das meine ich mit dieser Symmetrie. Evtl. Existieren wir nur weil diese Perfekte Symmetrie die gesucht wird nicht Existiert? Und dieser kleine Wobbel in den Quantenfeldern hat uns erst möglich gemacht? Evtl. gibt es Universen die perfekt symmetrisch sind, und die sind langweilig? Ein Sinus ist langweilig. Aber die Mischung mit einem Rechteck ist spannend.

  23. #23 Laie
    19. Juli 2018

    @tomtoo
    Die Mehrzahl von Sinus sind die Sinüsse, auf die kommt es an. Denn wer diese mit unterschieldicher Frequenz und Amplitude richtig addiert, bekommt am Ende auch einen schönen Rechteck raus, wobei die Mischung, d.h. die Addition eines Rechtecks mit einem Sinus eher langweilig ist.

  24. #24 hubert taber
    20. Juli 2018

    @ schorsch #19
    wenn teilchen aufeinander zukommen dann weichen diese magnetisch und statisch aus.
    bei grossen geschwindigkeiten “krachen” diese ineinander und lösen sich gegenseitig auf.
    auch nach dieser auflösung sind die ingrediezien der teilchen immer noch da.
    magnetismus, kinetik und elementarladung.
    frei und nicht mehr teilchengebunden.
    auch das wissen die dämlichen theoretiker nicht.

    und masse dir nicht an mich in frage zu stellen.
    das gilt auch für die anderen bescheuerten zweizeiler.
    h.t.

  25. #25 nota.bene
    21. Juli 2018

    Hubert Taber ist hoffentlich nur ein trollender Spaßvogel, oder? Es gibt ihn nicht wirklich… oder… doch?

  26. #26 yeRainbow
    21. Juli 2018

    # Hubert Taber

    wieder verpaßt! ich wollte doch wissen, welcher IQ Test es war, den du absolviert hast.
    die haben ja alle einen Namen.
    verrate mir den, bitte

  27. #27 hubert taber
    23. Juli 2018

    @ yeRainbow #26
    eine diplompsychologin im wiener AMS.
    und frau doktor versteht ihr handwerk.
    mfg. h.t.

  28. #28 tohuwabohu
    Berlin
    23. Juli 2018

    Ich versuche mal, noch etwas zum Thema (und nicht zu H.T.) zu schreiben:

    Im Prinzip glaube ich ja auch, dass das Nullsummenspiel der Ladungserhaltung (z.B. das Entstehen von Teilchen mit gleichgroßen entgegengesetzten elektrischen Ladungen beim Zerfall neutraler Elementarteilchen zu einem insgesamt elektrisch neutralen Universum führen sollte. Doch schon das (anscheinende) Fehlen der beim Urknall gebildeten Antimaterie lässt mich vermuten, dass es, wie es einen Materieüberschuss gibt, auch einen Ladungsüberschuss geben könnte. Ziel der Frage war ja, zu erfahren, ob es dazu Überlegungen (am besten sogar eine Theorie) gibt, die eine (mögliche) Erklärung bieten.

    Aber ich muss wohl einsehen, dass es zu diesem Thema nur wenige Hypothesen gibt (bzw. diejenigen, die sich damit beschäftigen, woanders diskutieren). Oder hat schon einmal jemand durchgerechnet, wie groß ein eventuelles Ungleichgewicht bei den elektrischen Ladungen das Universum überhaupt vertragen würde ohne “unbewohnbar” zu werden?

    Erstaunlich finde ich auch, dass Elementarteilchen nur Ladungswerte von -1, -⅓, 0, ⅔ und 1 haben, wobei die Werte -⅓ nur ⅔ nur bei den Quarks vorkommen, die dann wiederum nur Kombinationen bilden, die als Ladungsumme -1, 0 oder 1 haben, während ihre Massen viel unterschiedlicher sind.