Diskussion:Kaon (Begriffsklärung)

Mesonen sind zusammengetzte Teilchen. Daher bin ich dafür das Elementarteilchen zu streichen.

Je nach Betrachtungsweise sind Elementarteilchen nicht einmal Teilchen sondern Wellen, Strings, Felder oder Lösungen einer Differentialgleichung. Ich finde den Begriff Elementarteilchen gar nicht so schlecht, weil er ziemlich klar und eindeutig ist. Nicht so klar ist, welches denn eigentlich die elementarsten Elementarteilchen sind. Die Bausteine, aus denen Mesonen bestehen, wurden jedenfalls noch von niemandem gesehen, soweit ich weiß. Zusammengesetzte Teilchen gibt es in einigen Gegenden beim Bäcker. Nopherox 23:34, 30. Jan 2006 (CET)

Manche unterscheiden zwischen Elementarteilchen und Fundamentalteilchen, wobei nur letztere als zusaetzliche Eigenschaft haben, keine innere Struktur zu haben (also nicht selber aus weiteren Teilchen zu bestehen). Die oben genannten Bausteine der Mesonen, die Quarks, wurden tatsaechlich noch nicht 'isoliert' beobachtet, dafuer gibt es aber auch einen theoretischen Grund (das Confinement); dass es die Quarks gibt, wird heutzutage allgemein nicht mehr angezweifelt, dafuer ist die experimentelle Evidenz zu klar und ueberzeugend. --Laurenz Widhalm 13:07, 9. Feb 2006 (CET)

Zur Konkretisierung: Ein Elementarteilchen ist nach gegenwärtigem Kenntnisstand zu definieren als ein Teilchen, welches entweder fundamental ist oder seine innere Struktur allein der starken Wechselwirkung verdankt. Diese Definition ist aus folgendem Grund sinnvoll, ja geradezu alternativlos: Makroskopische Materie baut sich wesentlich aus fundamentalen Fermionen auf; fundamentale Bosonen wirken dabei nur als Feldquanten, vermitteln also lediglich die Bindungskräfte. Nun kommt der entscheidende Punkt: Alle Fermionen, die stark wechselwirken, also die Quarks, können auf Grund des von Laurenz erwähnten Confinements nicht frei existieren. Damit sind Elementarteilchen im Sinne der von mir gegebenen Definition neben den Fundamentalteilchen nur noch jene gebundenen Systeme, die nicht mehr in kleinere frei stabile oder frei metastabile Subsysteme untergliedert werden können. Die hier gegebene Kritik des Begriffes „Elementarteilchen“ ist in diesem Sinne eindeutig haltlos, und es ist klar, dass ein Pion (stark gebundenes Fermion-Antifermion-Paar z.B. aus Up- und Anti-Down-Quark) elementar ist, ein Positronium (elektroschwach gebundenes Fermion-Antifermion-Paar aus Elektron und Positron) dagegen nicht. Übrigens gehört diese Diskussion eigentlich auf die Seite Elementarteilchen, nicht hier zum Kaon. --Schwarze 08:42, 28. Apr 2006 (CEST)

Erklärung der zwei Arten von CP-Verletzung

Ich bin total unglücklich, wie die Wikipedia indirekte und direkte CP-Verletzung erklärt. Diese beiden Begriffe sind zwar sehr verbreitet und müssen zweifellos erwähnt werden, sind aber didaktisch mehr als unglücklich gewählt und können selbst Physiker verwirren. --Schwarze 08:42, 28. Apr 2006 (CEST)

Zudem sind die Begriffe auf der Kaon-Seite einfach falsch erklärt. Indirekte CP-Verletzung besteht mitnichten darin, wie das neutrale Kaon zerfällt, sondern schlicht und ergreifend darin, dass die physikalischen Zustände des neutralen Kaons, also K_S und K_L, keine CP-Eigenzustände sind. Dass der Zerfall K_L nach zwei Pi möglich ist, ist also nicht die CP-Verletzung selbst, sondern nur eine Folge davon, dass schon der Zustand K_L in seiner bloßen Existenz CP-verletzend ist, eben weil er, auch ohne zu zerfallen, schon nicht weiß, ob er nun CP-positiv oder CP-negativ ist. Um das deutlich zu machen, würde ich statt „indirekter CP-Verletzung“ gern „CP-Verletzung durch Mischung“ und „CP-Verletzung in den Zuständen“ schreiben. Das ebenfalls verbreite, historisch ältere Synonym „indirekte CP-Verletzung“ muss natürlich mindestens in Klammern dabei stehen bleiben. --Schwarze 08:42, 28. Apr 2006 (CEST)

Ebenso würde ich statt „direkter CP-Verletzung“ gern „CP-Verletzung im Zerfall“ schreiben. --Schwarze 08:42, 28. Apr 2006 (CEST)

Übrigens leidet der Artikel CP-Verletzung unter einem ganz ähnlichen Problem. Scheint es Euch sinnvoll, dass ich das in beiden Artikeln, wenn ich Zeit finde, mal angehe, versuche, es sowohl exakter als auch Laien-verständlicher zu machen - auch um den Preis, erhebliche Passagen neu formulieren und anders anordnen zu müssen? --Schwarze 08:42, 28. Apr 2006 (CEST)

Da dank deiner Aenderungen der Artikel wieder in meiner Beobachtungsliste aufgetaucht ist, hab ich ihn mir nochmal angeschaut, und einiges gefunden was man verbessern koennte (und muesste). In obigen Punkten geb ich dir generell recht - betone aber auch, dass die Begriffe "indirekte" und "direkte" CPV unbedingt erwaehnt bleiben muessen, weil sie einfach sehr gebraeuchlich sind. Um dieser Bezeichnung mehr Sinn zu geben, muesste man darauf hinweisen, dass wir ja die CPV experimentell letztlich nur im Zerfall eines Teilchens beobachten koennen (weil wir ja nicht in ein Kaon 'hineinschauen' koennen) - insofern ist die Beobachtung einer CPV im Zerfall selbst eine direkte Beobachtung, waehrend der Rueckschluss auf einen Nicht-CP-Eigenzustand, bedingt durch eine CPV-induzierte Mischung der Eigenzustaende im Bindungszustand, ein indirekter ist.

Ich werd mal ein paar der kleineren Dinge, die mich am aktuellen Artikel stoeren, bearbeiten - hoffe dass ich dir damit nicht in die Quere komme. Jedenfalls begruesse ich deinen Vorschlag, eine groessere Ueberarbeitung dieses Artikels und von CP-Verletzung anzugehen. Wenn man sich die englische Wikipedia ansieht, dann sieht man, das der deutsche Artikel durchaus noch ausbaufaehig ist. --Laurenz Widhalm 09:39, 28. Apr 2006 (CEST)

So, ist jetzt doch eine groessere Ueberbeitung geworden.... wenn man halt mal anfaengt... Hoffe es ist im Sinne von Schwarze! --Laurenz Widhalm 10:43, 28. Apr 2006 (CEST)

Den Teil über CP-verletzung hab zu großen Teilen ich verbrochen. Ich sehe dein Problem mit indirekter CP Verletzung nicht so, wieso sollte "indirekt" daher kommen, dass es nur über die Zerfallsprodukte nachzuweisen ist? Wie weist man denn dann direkt CP-V nach? Mit dem Mikroskop? Es geht doch darum, dass einmal der CP-EZ(Eigenzustand) direkt CP-verletzend zerfällt, im andern Fall wird die CP indirekt verletzt, da das Teilchen einen kleinen Anteil vom "anderen" CP-EZ als Mischung enthält. Beispiel:

• Ein Eimer mit weißen Kugeln, ich werfe eine weiße Kugel hinen, hole eine schwarze Kugel heraus -Eine weiße hat sich in eine schwarze verwandelt(direkte Verletzung)
• Ein Eimer mit weißen und schwarzen Kugeln, ich werfe eine weiße Kugel hinen, hole eine schwarze Kugel heraus -ich habe nur zufällig eine falsche gezogen(indirekte Verletzung).

Ich halte die von mir gemachte Unterteilung im Artikel in indirekte und direkte CP-verletzung also für sinnvoll.

Zu der Kürzung von Laurenz Widhalm wegen zu großem fachlichen Detail: Wer sich nicht mit Physik auskennt braucht ja nur die Einleitung des Artikels zu lesen, der sollte kurz und knapp sein, der Artikel selbst sollte meiner meinung nach soviel wie möglich fachliche Tiefe haben, da ich mir selbst wünschen würde in der wikipedia an solches Wissen und solche Details zu gelangen(zudem ist ja das Kaon selbst ein fachliches Detail, also Artikel löschen?-finde ich nicht!)

--Sebsen3 16:12, 30. Apr 2006 (CEST)

Ich denke es gibt kein 'Problem' mit indirekter CP Verletzung, eher um die Motivierung dieser Bezeichnung. Bei deinem Beispiel mit den Kugeln könnte man ein bisschen den Eindruck gewinnen, dass im zweiten Fall überhaupt keine Verletzung auftritt - ich hab ja nur "zufällig" eine schwarze gezogen. Dass alleine die Tatsache, dass es auch schwarze Kugeln gibt, schon eine Verletzung darstellt, kommt irgendwie bei dem Bild imho nicht so raus. Ansonsten entspricht aber das Bild genau dem, was ich auch gemeint habe: eine "direkte" Beobachtung ist, wenn sich die Kugel "unter der Hand" verwandelt, eine "indirekte", wenn - aus welchen Gründen auch immer - schon vorher Kugeln anderer Art drinnen waren.

zur Kürzung: bitte beachte, dass ich das meiste nicht deswegen entfernt habe, weil es "fachlich zu tiefgehend" war, sondern weil es für mich Details waren, die im Artikel CP-Verletzung besprochen werden sollten (auf den sowieso verwiesen wird). Woher soll denn ein interessierter Laie, der etwas von den modernen B-Experimenten gelesen hat, wissen, dass er unter "Kaon" die Detailinformationen zur CP-Verletzung findet, anstatt unter diesem Schlagwort selbst? Ich denke die Stärke eines Onlinemediums ist ja gerade die Möglichkeit des Verlinkens, also sollte man möglichst wenig doppelgleisig fahren - das vergrößert ja nur den Wartungsaufwand. Als Beispiel was für mich wirklich zu kompliziert war, fällt mir der Verweis auf Pinguin-Graphen ein - da ist für mich irgendwo die Grenze zwischen einem wissenschaftlichen Publikation und einem Wikipedia-Artikel. Aber über diese Grenzziehung kann man natürlich auch geteilter Meinung sein - und ich hab kein Problem damit, wenn du den Verweis gerne wieder reinnehmen möchtest

Auch generell denke ich, dass der Artikel noch lange nicht "fertig" ist. Ich denke jeder Artikel braucht eine Reihe unterschiedlicher Autoren, damit auch unterschiedliche Leser bedient werden. --Laurenz Widhalm 11:18, 1. Mai 2006 (CEST)

Oszillation und Regeneration

Ich hab den Artikel mal überholt, mit einigen Übersetzungen aus der englischen Wikipedia. Es fehlen noch Absätze zur Oszillation (zu der allerdings schon ein Bild vorhanden ist?!) und zur Regeneration von neutralen Kaon-Strahlen in Materie. --Sandman ^Ω 23:35, 24. Jun 2006 (CEST)

CP-Verletzung, Symmetrie

Ist bei $K_{L}$ und $K_{S}$ das $\varepsilon$ wirklich dasselbe? Ich habe da mal (am CERN) dieselben formeln gesehen, aber einmal mit $\varepsilon$ und einmal mit $\varepsilon ^{\prime }$. A priori sehe ich auch keinen Grund dafür, dass beide das selbe $\varepsilon$ haben sollten. -- 217.232.20.126 15:07, 25. Aug 2006 (CEST)

Das $\epsilon$ ist schon dasselbe - es beschreibt das Ausmaß der indirekten CP-Verletzung. $\epsilon '$ ist ein weiterer Parameter, der einen nochmals subtileren Effekt, die direkte CP-Verletzung beschreibt - letzterer wurde übrigens erst 2001 am CERN (und parallel in den USA) genau genug gemessen, um überhaupt sagen zu können dass er nicht null ist, sondern ungefähr ein Millionstel (d.h ungefähr ein Tausendstel von $\epsilon$). --Laurenz Widhalm 20:23, 29. Aug 2006 (CEST)

Norm bei schwachen Eigenzuständen

Im Abschnitt "CP-Verletzung" steht folgendes für die schwachen Eigenzustände:

$|K_{S}^{0}\rangle =(|K_{1}^{0}\rangle +\epsilon |K_{2}^{0}\rangle )$

$|K_{L}^{0}\rangle =(|K_{2}^{0}\rangle +\epsilon |K_{1}^{0}\rangle )$

Müsste es in einem Falle nicht $-\epsilon$ heißen, damit die Zustände orthogonal sind? (Habe das gerade mal schnell nachgerechnet, aber da es schon spät und mein Zettel mehrfach vollgeformelt ist, kann es sein, dass es mit $-\epsilon$ auch nicht hinhaut, aber beides Mal mit $+\epsilon$ dürfte auf jeden Fall keine Orthogonalität liefern.) --Felixbecker2 22:54, 25. Sep 2006 (CEST)

   Sehe ich genauso - ich habe es jetzt entsprechend geändert

Das zweifache positive Vorzeichen war schon richtig! Die Zustände müssen nicht orthogonal sein, denn der zugehörige Hamiltonoperator ist nicht hermitesch. Habe das im Artikel wieder korrigiert. --Laurenz Widhalm 11:06, 11. Okt. 2008 (CEST)

K1 und K2 vertauscht?

Im Abschnitt CP-Symmetrie sind ja die Linearkombinationen für K1 und K2 angegeben. Ich glaube aber, dass das Plus und Minus vor dem Anti-K0 jeweils vertauscht sind. Wenn K1 der "CP-+1-Eigenzustand" sein soll, dann müsste dort ein Plus stehen und bei K2 ein Minus, als "CP--1-Eigenzustand".

Seh ich auch so, auf jeden Fall muss K_S das Plus und K_L das Minus beinhalten, da dann das K_L (=long) wegen neg. Parität und damit Zerfall über 3 statt 2 Pionen länger lebt. Ich ändere das mal Kko 19:28, 10. Jan. 2008 (CET)

   sehe ich genauso - habe es mit vorlesungsskripten verglichen und hier abgeändert

Im Artikel war es vertauscht - habe das korrigiert. Zu beachten dabei ist: man hat prinzipiell eine Phasenfreiheit bei der Definition von K0 und K0_bar - je nach Definition der Phase kann dann CP|K0> entweder +|K0_bar> oder -|K0_bar> ergeben. Da die Darstellung mit einer allgemeinen Phase den Artikel nur unlesbar macht, beziehe ich mich bei meinen Änderungen auf die (intuitive) Phasenkonvention CP|K0> = |K0_bar> und vice versa. --Laurenz Widhalm 11:11, 11. Okt. 2008 (CEST)

Äh - Moment mal!

Das CPT-Theorem sagt, Teilchen und Antiteilchen haben exakt die gleiche Masse und Lebensdauer. Die Experimente (siehe Punkt 2 im Artikel) widersprechen dieser Aussage jedoch zumindest bei der Lebensdauer – oder? --84.59.225.215 12:25, 9. Okt. 2008 (CEST)

Eigentlich ist das nicht wirklich ein Widerspruch, da die Abweichung kaum mehr als eine Standardabweichung beträgt. Eine solch große Abweichung kommt in 30 Prozent der Fälle rein zufällig mal vor. Seltsam ist nur, dass der Fehler bei der Masse von K-Minus (Punkt 1) viel kleiner ist. Ich frag mich jetzt auch, ob das CPT-Theorem wirklich besagt, dass Teichen und und Anti-Teichen gleiche Eigenschaften haben. Ist diese Gleichheit nicht eine Folge der CP-Nicht-Verletzung, die bei den Kaonen nicht mehr anwendbar ist? Wer kann mir das jetzt mal genauer erklären? --84.59.247.99 14:45, 9. Okt. 2008 (CEST)

In Punkt 1 wird offenbar vorausgesetzt, dass beide Massen/Lebensdauern gleich sind (wegen CPT-Theorem). In Punkt 2 werden die Messungen von K+ und K- getrennt ausgewertet. Etwas seltsam kommt mir dies aber trotzdem vor. Wenn die Theorie exakt die gleiche Lebensdauer und Masse vorhersagt, dies noch aber nicht eindeutig experimentell bestätigt oder widerlegt ist, sollten die Messungen eigentlich überprüft, mit besserer Statistik wiederholt werden oder noch mit weiteren Methoden gemessen werden bis die Theorie als eindeutig bestätigt oder widerlegt angesehen werden kann (mindestens Differenzbetrag kleiner 1/2 * Standardabweichungen oder größer 2 Standardabweichungen). Jedenfalls für die Lebensdauer ist dies nicht erfüllt. --84.59.229.148 21:23, 9. Okt. 2008 (CEST)

Das ist noch etwas seltsam. Jedenfalls die Messungen der Masse scheinen im wesentlichen auf K- und nicht K+ zu beruhen. Die Tabelle im Artikel gibt auch nur die Eigenschaften von K- an. Wie ist diese Asymmetrie zwischen K- und K+ zu erklären?

Die CPT-Invarianz wird natürlich immer wieder überprüft, siehe z.B. [1]. Aber natürlich muss man bei der Angabe einer Messgenauigkeit unterscheiden, was die Voraussetzungen für die Messung waren. Generell gilt: je mehr man voraussetzt, desto präziser wird die Messung. Und je weniger man "glauben" will, umso unpräziser wird es. Im vorliegenden Fall fehlt leider die Referenz für die angegebene Abweichung zwischen K+ und K- - aber wenn wir mal annehmen dass die richtig im Artikel stehen, dann sagt das aus, dass wir ohne CPT-Invarianz vorauszusetzen eben die Kaonmasse nicht so genau kennen. Das ist kein Widerspruch, und noch keine Asymmetrie. Bzw. ist die bisher messbare Asymmetrie noch gut verträglich mit null. --Laurenz Widhalm 11:19, 11. Okt. 2008 (CEST)