Hey,
du hast dir ja ein ziemlich interessantes Thema ausgesucht.
Vielleicht kann ich ja ein bisschen weiterhelfen.
Was ist Antimaterie? Daumen hoch
Also, wie gesagt, Antimaterie besteht im Gegensatz zu der aus normalen Teilchen bestehenden Materie aus Antiteilchen. Antiteilchen sind in Masse, Spin (Eigenrotation) und Magnetischem Moment (Stärke einer magnetischen Quelle) identisch zum normalen Teil (z.B. Proton und Anti-Proton), besitzen allerdings eine entgegengesetzte Ladung, im Fall des Anti-Protons also negativ.
Manche Antiteilchen sind in der Natur allgegenwärtig d.h. ganze atome aus Antimaterie kommen in der Natur nicht vor
Hmmm... dass auf der Erde überhaupt irgendwelche Antiteilchen vorkommen, wusste ich nicht. Kann ich vielleicht die Quelle haben? Diese Antiteilchen müssten sich mit der normalen Materie eigentlich restlos annihilieren, oder?
Die Kurzlebigkeit von Antimaterien in der von uns bekannten welt erklärt sich daraus, dass beim Aufeinandertreffen eines Teilchen-Antiteilchen-Paares sich beide annihilieren. Hierbei wird Energie freigesetzt, hauptsächlich in Form von elektromagnetischer Strahlung (Gammastrahlen).
Soweit müsste das doch heißen, dass es in der Natur nicht nur keine Antiatome, sondern auch keine einzelnen Antiteilchen gibt. Jene entstehen nämlich, z.B. im Teilchenbeschleuniger, wenn hohe Energie gerinnt und dann zu Materie und Antimaterie wird. Solche hohen Energien an einem einzelnen Ort zu einem knapp bemessenen Zeitpunkt sollten in der freien Natur nicht vorkommen.
Meine Frage lieber Alex: Könnte man Antimaterie überhaupt mit Magnetfeldern "festhalten". Sie dürfte doch nicht nach unseren physikalischen Gesetzten richten?
Wie gesagt, außer der entgegengesetzten Ladung unterscheiden sich Antiteilchen nicht besonders. Wenn das Festhalten von Materie in einer dieser sogenannten Magnetfallen funktioniert, warum nicht das Festhalten von Antimaterie?
Müsste eigentlich schon, denn so viel wie ich bis jetzt gelernt hab, is Antimaterie das genaue gegenteil von unserer Materie. Also jedes Atom hat einen positiv geladenen Kern und negativ gelandene Elektronen in der Hülle. Bei der Antimaterie ist das anscheinend umgedreht, d.h. der Kern is negativ gelanden und die Elektronen positiv(nennt sich dann Positron, find den Namen so cool^^) Also müsste man Antimaterie eigentlich mit nem Magnetfeld halten können...
Weiß man sicher, das Antimaterie unsere konventionellen Atome bildet? Dass ein Teilchen ein Antiteilchen hat, ist mir bekannt. Doch hat ein Atom auch ein Anti-Atom? Gibt es Anti-Sauerstoff? Hmmm... Quelle?
Ein Positron ist übrigens das Antiteilchen eines Elektrons, bin mir nicht sicher ob du das so meintest. Wenn ja, ziehe ich diese Information zurück.
Eigentlich vernichtet Antimaterie unmengen von Materie, doch interessanterweise bestand das universum am Anfang aus entweder genauso viel Materie wie Antimaterie oder es war sogar noch mehr Anit da als Materie. D.h. eigentlich sollte es uns nicht geben...
Also, ich bin mir jetzt ziemlich sicher, dass es nicht mehr Antimaterie gab. Soweit ich mich erinnere, gab es wirklich gleich viel. Warum wir also überhaupt existieren, ist ein Mysterium, es gibt derzeit unterschiedliche Thesen, und hier kommt die "Dunkle Materie" ins Spiel, soweit ich weiß (bitte darum korrigiert zu werden 8)). Die Dunkle Materie ist ein noch unerforschtes Element der Physik. Mit ihr lassen sich verschiedene Phänomene erklären (z.B. wird angenommen, dass sie für den Zusammenhalt des Universums sorgt), u.A. vermutet man Einflüsse auf den Ursprung des Universums. Deswegen ist das Universum auch so "leer", die übrig gebliebene Materie ist nur ein Bruchteil der einst vorhandenen Materie + Antimaterie.
So wußte ich das auch, das die Ladung von Proton und Elektron bei der Antimaterie verkehrt herum sind. Aber ist das nicht reine Spekulation? Versteht man überhaupt, warum Protonen positiv geladen sind und Elektronen negativ? Ich meine, gibt es Naturgesetze, die bestimmen, warum sie so sind, wie sie sind?
Eins musst du verstehen, in der Physik (und vor allem in der Quantenphysik) basiert vieles auf Modellen. So auch die elektrische Ladung. Warum ein Proton insgesamt positiv geladen ist, kann ich dir allerdings eklären, ebenso warum die Protonen und Neutronen im Atomkern eigentlich zusammenhalten, obwohl sie eigentlich keine entgegengesetzte Ladungen haben.
Und zwar gehören Protonen und Neutronen keineswegs zu den kleinsten Teilchen, sondern sind wiederum aus kleineren Teilchen aufgebaut, den Quarks. Die Quarks gehören ebenso wie die Elektronen zu den Elementarteilchen. Die Elementarteilchen sind jene Teilchen, die nach dem heutigen Stand der Wissenschaft als kleinste Teilchen angesehen werden. Jedoch ist keineswegs bewiesen, dass es sich wirklich um die kleinsten Teilchen handelt und dass diese nicht noch aus kleineren Teilchen bestehen. Jedes Proton und Neutron besteht aus genau 3 Quarks. Ein Proton besteht aus zwei Up-(Ladung von +2/3) und einem Down-Quark (Ladung von -1/3). Ingesamt hat es also eine Ladung von +1. Ein Neutron besteht aus zwei Down- (Ladung von -1/3) und einem Up-Quark (+2/3). Es ist also neutral geladen. Die Anziehungskraft zwischen den Neutronen und Protonen im Atomkern ist durch eine andere Elementarkraft als die elektromagnetische bedingt. Sie findet durch die starke Wechselwirkung zwischen den Quarks statt.
Protonen und Neutronen sind teilchen. Neutronen sind nicht geladen und Protonen brauchst du, um die Ladung des Atoms auszugleichen, ansonsten wäre nämlich alles negativ geladen und die Elektronen würden frei herumschwirren und nicht mehr im eigentlichen Atom bleiben. Du brauchst halt etwas wie die Anziehungskraft der Erde^^
Wie gesagt, Neutronen sind geladen. Nur sind sie INSGESAMT neutral, also wenn man die Ladungen addiert und subtrahiert. Ja, die Protonen sind tatsächlich da, um dem Atom einen Zusammenhalt zu geben, sonst würden, wie du ja sagtest, die Elektronen frei herumfliegen. Es stimmt zwar, dass man so etwas wie die Anziehungskraft der Erde benötigt, nur ist die Anziehungskraft eine gänzlich andere Elementarkraft, die Gravitation.
Darauf möchte ich jetzt aber nicht mehr näher eingehen.
Mit "Jup, die gibt es" waren die Naturgesetze gemeint, denn wenn es die nicht geben würde, dann würde hier nichts exisiteren zwinker
Oh doch, aber was für eine Existenz das wäre. :no:
Was ich eigentlich meinte war: Gibt es Naturgesetze die bestimmen, das es innen "+" und außen "-" heißen muß? Gibt es Naturgesetze die bestimmen, das ein Elektron unbedingt negativ geladen sein muß und ein Proton positiv? Was ist überhaupt diese Ladung?
Nein, es gibt kein Naturgesetz, dass jenes bestimmt. Eigentlich bestimmen wir das. Hätten wir bei der Entdeckung der Elektronen entschieden, diese Protonen zu nennen und ihre Ladung "positiv" zu kennzeichnen, wäre die Atomhülle positiv geladen. Verstehst du? Es gibt kein Gesetz, dass solche Sachen sagt, "positiv, negativ, Proton, Elektron" sind nur Namen, die wir gewählt haben. Ich hoffe, das ist verständlich :S
Ladung, das ist ebensosehr ein Wort. Ein Modell. Etwas, das wir uns ausgedacht haben, um zu erklären, warum Atome zusammenhalten.
Die erste Frage, jap das is ein Gesetz, eines der Teilchen muss positiv und eins muss negativ sein. Dass es zwei verschiedene Ladungen haben muss ist, weil ansonsten alle Teilchen instabil wären und implodieren würden.
Implodieren? Die Teilchen würden einfach sinnlos herumschwirren, statt zusammenzuhalten und feste Strukturen zu bilden.
Der Grund warum es diese Ladungen überhaupt geben muss ist: Wenn es die Ladungen nicht geben würde, dann würde keines der bekannten Atome eine Reaktion eingehen und es würde nichts existieren bzw. entstehen.
Wenn es diese Ladungen nicht gäbe, würden überhaupt keine Atome existieren, von einer Reaktion ganz zu schweigen. Und ist das wirklich ein Grund? Folgt die Existenz irgendeinem göttlichen Plan?
Ich hoffe, geholfen zu haben.
Übrigens Glückwunsch an den ausdauernden Leser, der es bis hier geschafft hat.