Diskussion:Photon/Archiv

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[[Diskussion:Photon/Archiv#Thema 1]]

oder als Weblink zur Verlinkung außerhalb der Wikipedia

https://de.wikipedia.org/wiki/Diskussion:Photon/Archiv#Thema_1

Standardmodell

Mein Professor erzählte mir, dass im Standardmodell das Photon (wie auch das Z-Boson) nur eine Mischung aus B0 und W0 wäre. Ich habe leider gerade keine Zeit, kann jemand, Der Sich Damit Auskennt(TM), mal etwas dazu schreiben? 80.171.18.53 14:37, 2. Mär 2005 (CET)

-- Würde mich auch interessieren, wie wäre es mit einem Wikipedia Katalog aller bekannten Sub-atomaren Teilchen? --213.196.203.206 20:06, 22. Aug 2005 (CEST)

Helizität

Heisst der Spin von Photonen nicht Helizität?

Die Helizität ist das Skalarprodukt aus Spin und Impuls, geteilt durch den Betrag des Impulses. Letztendlich gibt damit die Helizität den Spin-Anteil in Ausbreitungsrichtung an. Die Helizität kann man von beliebigen Teilchen ermitteln, nicht nur vom Photon. Die spezielle, spin-abhängige Eigenschaft der Photonen ist deren Polarisation. Kai Petzke 23:41, 17. Dez 2003 (CET)

Das ist korrekt. Generell gilt folgendes (folgt nach Analyse der Darstellungen der Poincaré-Gruppe, nach Wigner): Teilchen mit (nichtverschwindender) Ruhemasse werden durch Masse und Spin charakterisiert. Weiter gilt, dass z.B. für ein entsprechendes Spin-1-Teilchen drei Spinprojektionen (+1, 0, -1) gemessen werden können. Teilchen ohne Ruhemasse (wie also das Photon) hingegen werden _nicht_ durch Masse und Spin, sondern durch Masse (in diesem Fall Null) und Helizität charakterisiert. Insofern ist es irreführend (wenn nicht falsch) zu sagen, das Photon habe Spin 1. Daher schien mir dieser Teil des Abschnitts "Spin" irrelevant und auch irreführend auf einer Seite "Photon", und ich habe diesen Teil des Abschnitts entfernt. C.Appel 11:31, 20. Jun 2005 (CEST)

Vermitteln (virtuelle) Photonen nicht auch die Wechselwirkung in statischen elektrischen Feldern? Der bisherige Einleitungssatz suggeriert, Photonen wären nur für dynamische Felder zuständig. Dieser sollte m.A. nach erweitert werden. Kai Petzke 00:45, 15. Nov 2003 (CET)

Die Erklärung, Photonen wären durch Energie, Polarisation und Ausbreitungsrichtung exakt bestimmt, halte ich für gewagt. Denn diese Charakterisierung entspricht nur einem der möglichen Extreme, die die Heissenbergsche Unschärferelation zulässt, nämlich einem Photon mit exakt definiertem Impuls (bzw. Frequenz oder Energie), aber unbekanntem Ort. Andere Spielarten gibt es jedoch auch. Die Photonen in ultrakurzen Laserpulsen sind hochgradig lokalisiert, dafür ist die Frequenz bzw. der Impuls sehr unscharf. Letztendlich ist ein Photon ein Wellenpaket mit Unschärfe in Impuls und Ort. Sollte man das hier auch so darstellen, oder führt das zu weit? Kai Petzke 00:45, 15. Nov 2003 (CET)

Lichtgeschwindigkeit

"Es bewegt sich immer mit Lichtgeschwindigkeit" Stimmt das so? Ich dachte, dass sich das Licht in Luft, Glas etc. langsamer ausbreitet (daher die Brechung)

Ja, das ist schlecht ausgedrückt. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Photonen hängt vom Medium ab, und jedes Medium hat seine eigene 'Lichtgeschwindigkeit'. Oft versteht man unter der Lichtgeschwindigkeit die Vakuumlichtgeschwindigkeit. -- Schewek 22:33, 29. Mär 2004 (CEST)

Nein, Photonen bewegen sich tatsächlich immer mit (Vakuum-)Lichtgeschwindigkeit. Licht wird im Medium nicht nur von Photonen übertragen, sondern als Anregung der Atome und Moleküle des Mediums. -- Joachim 14:58, 26. Apr 2004 (CEST)

"Reelle" Photonen

Soll der letzte Zusatz:

"Reelle" Photonen sind immer transversal polarisiert

implizieren, dass nicht-reelle (d.h. virtuelle) Photonen auch longitudinal polarisiert sind? Wenn das so ist, sollte man das auch explizit sagen, andernfalls sehe ich keinen Grund, an der Stelle reelle zu betonen. -- Schewek 23:20, 12. Apr 2004 (CEST)

Entropie

Den Hinweis auf die Entropie halte ich für stark irreführend. Von der Entropie eines einzelnen Photons zu sprechen ist wenig sinnvoll. Und das ein Ensemble von Photonen eine Entropie hat, ist auch nichts besonderes, auch das klassiche elektromagnetische Feld besitzt Entropie, das hat eigentlich nichts mit der Quantisierung zu tun. --Pyrrhus ;-) 12:03, 28. Mai 2004 (CEST)

-- Hm, erzeugen Photonen nicht letztendlich, neben anderer Strahlung bzw. anderen Partikeln für Entropie in z.B. unseren Organismen, deren größter unsere Oberfläche, die Haut, darstellt? Wärme-Induktion durch Reaktion mit den Atomen bzw. Elektronen in unseren Hautmolekülen?

quantisiert

Im Artikel heisst es: Jegliche elektromagnetische Strahlung, von Radiowellen bis zur Gammastrahlung, ist in Photonen quantisiert. Bedeutet das, dass z.B. ein Kabel, durch das ein 50 Hz Wechselstrom fliesst, Photonen ausstrahlt? --139.18.158.134 19:27, 25. Feb 2005 (CET)

Photon vs. Foton

Seid Ihr sicher, dass es eine gute Idee ist, das ganze "Foton" zu nennen? Wer benutzt das so? Bin extrem deutlich dafür, das rückgängig zu machen!--Pyrrhus ;-) 23:03, 26. Jul 2004 (CEST)

von meiner Diskussionsseite hierher verschoben (-- Schusch 16:06, 27. Jul 2004 (CEST)):

Wörter auf phon, phot und graph werden nach neuer Rechtschreibung mit fon, fot und graf geschrieben, daher übrigens auch Fotografie statt Photographie. Photon leitet sich ebenfalls von der griechischen Silbe phot ab und wird daher nun Foton geschrieben, wäre ja auch blöd, wenn man Fotografie, aber Photon schreiben müsste, wenn es vom selben Stamm herrührt. So ganz weltfremd ist die Reform in diesem Punkt also gar nicht. Die Neuregelung hat ja gerade die Idee, alte Schreibweisen durch neue zu ersetzen. Im Artikel hieß es: "selten auch Foton". Das ist aber nach neuer Schreibung irrelevant, da viele ja noch die alte verwenden, in der Wikipedia aber die neue in Artikelnamen verwendet werden soll. Wenn Du willst, such ich Dir einen Link zur entsprechenden Regelung raus, habe aber heute wenig Zeit, kannst Dich bei Bedarf ja nochmal melden. Stern !? 08:40, 26. Jul 2004 (CEST)

mein Duden mit neuer Rechtschreibung (gut, der ist von 1996) spricht da eine deutlich andere Sprache - von daher bitte ich um die Quelle. -- Schusch 13:51, 26. Jul 2004 (CEST)

Hallo Stern, auch von meiner Seite also noch mal ein Kommentar - ich bin ein wenig genervt, weil ich dachte, das sei schon geklärt; aus der Versionsgeschichte:

13:38, 21. Apr 2004 Schulzjo (Die Schreibweise Foton ist tatsächlich sehr ungebräuchlich und in fachsprachlichen Texten nicht zulässig. Bitte nicht gleichberechtigt nebeneinander schreiben.)

Bitte schau dir die Versionsgeschichte noch mal an - ich frage mich, warum du nach drei Monaten noch mal nachkartest ... und bitte dich um eine Quellenangabe, denn wie bei dir auf der Diskussionsseite schon geschrieben, mein Duden mit der neuen Rechtschreibung (allerdings von 1996) sagt ganz eindeutig Photon Gruß, -- Schusch 00:42, 27. Jul 2004 (CEST)

Hier die gewünschte Quelle:

• http://www.duden.de/neue_rechtschreibung/aenderungen/laute.html#ph ::*http://www.duden.de/neue_rechtschreibung/crashkurs/regel7.html

Die Schreibweise mit f ist also nicht bloß eine Nebenform von der Schreibweise mit ph; dieser Eindruck entstand aber im Text ("selten auch ..."), sondern völlig gleichberechtgt und wegen der Analogie zu den üblichen Formen mit "Foto-" vorzuziehen. Stern !? 08:35, 27. Jul 2004 (CEST)

nö Stern, ich lese die Texte deiner Quellangaben völlig anders als du - die formulieren ganz vorsichtig mit "kann" und "soll" und "möglich" und wenn ich den Treffer bei Xipolis richtig interpretiere, dann steht Photon immer noch korrekt als Photon im Duden und nicht als Foton. Es handelt sich hier um Sprache und nicht um Mathematik - darf ich dich daran erinnern, dass Wikipedia nicht dazu dient, neue Standards zu setzen? -- Schusch 16:06, 27. Jul 2004 (CEST)

Und noch einer: Stern, könntest du bitte mal beim Duden nach Foton suchen? Und dann noch mal nach Photon? Ist das deutlich genug? Könntest du dir jetzt mal an deine Nase fassen und dort den Fehler suchen? Und den Artikel wieder zurückverschieben? Ich bin ärgerlich, weil das Thema schon durch war und deine Dickköpfigkeit (manchmal ist die ja auch von Vorteil :-) hier völlig unnötige Zeit verplempert! -- Schusch 16:14, 27. Jul 2004 (CEST)

und noch einer, da wir das Thema gerade hier haben - bitte verschiebe dann auch die Photovoltaik wieder dorthin, wo sie hingehört - die gibt es im Duden auch nicht mit "F" ... GRUMMEL -- Schusch 16:18, 27. Jul 2004 (CEST)

Mein Duden hat alte Rechtschreibung, und sagt auch Photon (das war: 01:45, 27. Jul 2004 Cholera, nachgetragen von schusch)

Canoo.net meint, dass Foton nach der neuen Rechtschreibung die Hauptvariante ist: http://www.canoo.net/services/Controller?dispatch=spelling&input=Foton&features=%28Cat+N%29%28Gender+N%29&country=D&lookup=caseInSensitive --zeno 16:19, 27. Jul 2004 (CEST)

na, aber Stern packt immer den Duden aus - und der kennt die Schreibweise noch nicht mal (sie liefert in der Suche zumindest keinen Treffer) - klar bin ich verärgert, denn wenn, dann sollte er auch schlüssig argumentieren (etwas kleineres grummel :-) -- Schusch 16:20, 27. Jul 2004 (CEST)

Ich weiß zwar gar nicht, was ein Photon bzw. Foton ist, und will es offengestanden auch gar nicht wissen, aber da ich gerade zufällig eure Diskussion entdeckt und mich vor einiger Zeit etwas intensiver mit der neuen Rechtschreibung beschäftigt habe, mische ich mich kurz ein: Die neuen Regeln lassen die Wahl zwischen phon und fon, phot und fot, graph und graf und empfehlen die Schreibung mit f nur bei "allgemein gebräuchlichen Wörtern", während im Fachwortschatz die traditionellen Schreibungen eher beibehalten werden sollten. Das spricht schon mal eindeutig für Photon, und die Tatsache, dass in der Ausgabe von 1996 unter Wörtern, die mit Photo- beginnen, meist Dubletten mit f angeführt sind, bei Photon aber gerade nicht, entscheidet die Frage schließlich klar für Photon ohne Alternative mit f. Gruß --Tilman 18:27, 27. Jul 2004 (CEST)

Nungut, dann will ich mich mal beugen. Stern !? 20:30, 27. Jul 2004 (CEST)

So ist das richtig: die Rechtschreibung ist einen Angelegenheit von Sprachwissenschaftlern und es macht Sinn, einen solchen herbeizusehnen. Die Physiker (oder halt "Techniker") sollten den fachlichen Inhalt richtig stellen und da ist noch viel zu tun.RaiNa 08:01, 28. Jul 2004 (CEST)

Heißt das nicht Füsiker ;-? -- the-pulse 00:59, 6. Jun 2005 (CEST)

Wenn schon, dann Füßiger, also ein Multimodaler Multipode. Mit freundlichen Füßen, RaiNa 14:56, 2. Aug 2005 (CEST)

---

Ich denke, so (katastro[ph/f]al) muss Rechtschreibung(reform) herauskommen, wenn sie von (selbsternannten?) Experten definiert wird, anstatt von einer(/der) Mehrheit der Nutzer (Schreibenden). --Alien4 02:31, 23. Okt 2005 (CEST)

Wirkung

ist Wirkung eine Teilcheneigenschaft? Wollte es nicht ohne allgemeine Anfrage gleich wieder löschen... --Gerd Breitenbach 13:00, 4. Mai 2005 (CEST) Ist das Photon ein Teilchen? Was charakterisiert ein Teilchen? Jedenfalls gibt es keine Photonen mit Wirkung <> h. Wäre doch geschickt würde man hinschreiben welche Wirkungsänderung stattfindet, wenn ein Teilchen entsteht oder vernichtet wird. So werden Spin 1/2 Teilchen immer paarweise erzeugt, damit der Gesamtwirkungsunterschied 1 oder 0? ist. Während Spin 1-Teilchen einzeln erzeugt werden können.RaiNa 13:49, 4. Mai 2005 (CEST)

Man muss, wenn schon eigenes Denken in der Wikipedia nicht gerne gesehen wird, rumschauen, was andere so denken. Da kann man dann abschreiben. So ist zu Beispiel zu empfehlen: http://www.osa-opn.org/abstract.cfm?URI=OPN-14-10-49. Da es ja hier Leute gibt, die gerne bereit sind, noch was dazu zu lernen, bitte.RaiNa 23:04, 19. Mai 2005 (CEST)

Mensch Rainer, mach dir das Leben doch nicht so schwer. Der obige Artikel stand schon seit langem unten auf der Photon Seite (habe ihn jetzt verlinkt). Es gibt auch den "Anti-Photon" Artikel von Lamb, der auch sehr lehrreich ist (kenne allerdings keinen link). Ich denke viele die hier schreiben, haben das Zeugs gelesen. Gruss Gerd Breitenbach 00:35, 20. Mai 2005 (CEST)

Das Leben ist schwer genug, da muss ich nichts zu tun. Den Artikel von Lamb kenne ich nicht. Dass die hier Schreibenden die Artikel gelesen haben, bezweifle ich allerdings sehr. Denn der qualitative Unterschied ist so immens, dass der Gedanke sich in meinen beschränkten Hirnwindungen, so er entstünde, sofort totliefe.;-) Im übrigen wäre mein Leben etwas einfacher, könntest du mit bestätigen oder widerlegen, dass für jede Kopplung von Energie an das elektromagnetische Feld eine Wirkungsänderung von h im betreffenden korrespondierenden System stattfindet. Das wäre für mich ein Riesenfortschritt. Wie gesagt: sowohl in der einen als auch in der anderen Richtung.

Das Wirkungsquantum besagt, dass es nicht teilbar ist. Ein Wirkung unterhalb von "h" ist nicht möglich. Allerdings kann sich die Energie analog (also nicht quantisiert) ändern: E = h * f und die Frequenz unterliegt nicht einer Quantisierung. Zu einigen Fragen, die hier aufgeworfen wurden hab ich einen Link ( http://www.hostpix.de/080714/DnL2Hdn1.jpg )beigefügt. Es ergibt sich ja aus der Formel, dass die Masse proportional der Frequenz ist und damit einer Schwingung entspricht. Es muss also positive und negative Anteile geben, ebenso gibt es Zeitpunkte mit dem Wert Null. Wenn die Gehirnwindungen es zulassen, muss man auch darüber nachdenken, ob die Geschwindigkeit stets einen festen Wert hat, oder ob nicht auch sie einer periodischen Schwankung unterliegt. Sollte auch hier tatsächlich eine Schwankung vorliegen, dann wird sie sicher zu keinem Zeitpunkt negativ werden (das würde das Photon nur auf der Stelle "zappeln" lassen). Wenn es aber tatsächlich Schwankungen in der Geschwindigkeit gibt, so kann "c" nur die mittlere Geschwindigkeit sein. Das würde aber bedeuten, dass die Geschwindigkeit eines Photons zwischen Null und 2c schwankt. Aus dem Bild geht hervor, dass bei 2c die Masse stets den Wert Null hat und nur bei Stillstand ein Miximum an Masse vorliegt. Bei c gibt es aber eine effektive Masse, genau dann ist aber auch die Leistung (h*f^2) maximal. Bin auf weitere Diskussionsbeiträge gespannt. --84.60.221.115 15:35, 27. Dez. 2007 (CET)

Virtuelle Photonen

Dieser Abschnitt war leider inhaltlich nicht korrekt, weswegen ich ihn entfernt habe.

Die Aussage "Aufgrund von Vakuumfluktuationen entstehen ständig virtuelle Photonenpaare, ..." ist falsch. Es entstehen keine (weder ständig noch ab und zu) virtuelle Photonenpaare im Vakuum.

Weiter wird argumentiert, es gelte:

$c\Delta t\geq {\frac {h}{4\pi \Delta p}}$

Für den Impuls gilt nach obiger Formel

$p={\frac {h\nu }{c}}={\frac {E}{c}}$

Danach kommt (!):

$\Delta t\geq {\frac {h}{4\pi {\frac {E}{c}}c}}$

Hier wurde einfach \Delta p stillschweigend durch p ersetzt. Das \Delta p kommt aus der Heisenbergschen Unschärferelation und steht für eine Impulsunschärfe. Das p aus p = E/c ist aber der absolute Impuls des Photons. Diese beiden gleichzusetzen, geht natürlich nicht. C.Appel 11:31, 20. Jun 2005 (CEST)

Das ist wieder so eine Frage: Ist Impulsunschärfe Impuls? So wie: Ist Energieunschärfe Energie. Das hatten wir schon mal. Da sollte man sich nochmal exakt abstimmen.

-- Mich würde im Sinne der Wissensbildung und meiner eigenen Bildung ;-) interessieren, wie das anscheinend masselose Photon einen Impuls besitzen kann, wenn p= m*v. Oder gibt es für den Impus noch andere Herleitungen? Bin leider mit der Physik seitdem ich mit der Mathematik abgeschlossen habe, ziemlich auf Kriegsfuß bzw. stelle sie absolut, wie auch die Mathematik, in Frage. --213.196.203.206 20:06, 22. Aug 2005 (CEST)

Es gilt, dass bei zusammengesetzten Größen wie zum Beispiel die Wirkung, nicht alle Teile gleichzeitig genau bestimmbar sind. Speziell für das Quantum der Wirkung gilt: Delta_p * Delta_x = h. Die Wahrnehmbarkeit, oder Messbarkeit beginnt erst mit dem vollständigen h. Die Bedeutung Impuls lässt sich natürlich auch aus anderen Größen herleiten: Kraft ist Leistung/ Geschwindigkeit [VAs/m], da Impuls gleich Kraft mal Zeit ist, gilt auch: Impuls ist Leistung/ Beschleunigung [VsAs/m]. Die Verwendung elektrischer Größen ist sinnvoll, das es sich bei einem Photon um elektromagnetische Vorgänge handelt, es also E und H Vektoren gibt, die senkrecht zueinander stehen, eine gemeinsame Fläche aufspannen. Diese Fläche bewegt sich mit dem senkrecht darauf stehenden Geschwindigkeitsvektor c. Ein E-Motor im Kleinstformat. --84.62.238.134 16:27, 27. Dez. 2007 (CET)

p = m*v gilt nur für Teilchen mit Ruhemasse. Allgemein (und in passenden Einheiten mit c=1) gilt m^2 = E^2 - p^2. Für Teilchen mit verschwindender Ruhemasse (wie z.B. das Photon) folgt daraus sofort E = p (bzw. in Einheiten, in denen c <> 1, gilt p = E/c). C.Appel 00:37, 23. Aug 2005 (CEST)

m^2 = E^2 - p^2 Mit solchen Rechnungen kann man natürlich alles beweisen. Man kann keine Differenz aus unterschiedlichen Dimensionen bilden, 5Meter - 2Sekunde = 3Newton, das geht einfach nicht. Die Existenz einer Photonenmasse ist nicht zu leugnen. Dafür gibt es ja die berühmten Beispiele der Lichtablenkung in der Nähe großer Sterne, das ist längst akzeptiert. --84.62.238.134 16:27, 27. Dez. 2007 (CET)

Man definiert natürliche Einheiten so, damit c=G=1 gesetzt werden kann. Hier ist in bekannten Einheiten: m^2 c^4 = E^2 - p^2 c^2. Photonen sind masselos - verstehe den physikalischen Beweis, ehe du dich beschwerst. Die Lichtablenkung kommt ganz natürlich aus der ART, weil die Gravitation eben ein geometrisches Phänomen ist. Insbesondere würde sich das Licht ganz anders verhalten, wenn es eine Masse hätte. --A.McC. 17:28, 27. Dez. 2007 (CET)

Das kommt davon, wenn man in der Physik nicht konsequent die Dimensionen mitschreibt. Wenn du c zu 1 normierst, dann hast du c durch c geteilt, was du dann konsequenterweise auch "durchziehen" musst. Damit gilt dann E/c und somit wird bei der Transformation aus dem E ein p. Ich beschwere mich weiterhin... Die Erklärung mit deiner ART nehme ich mal belustigend hin... --84.62.233.144 18:16, 27. Dez. 2007 (CET)

Wenn du nicht mal das mit dem c verstehst, dann bist du so dermaßen begriffsstutzig, dass es nie hinhauen kann. --A.McC. 20:42, 27. Dez. 2007 (CET)

Lern erst einmal, wie in der Physik üblich, die Dimensionen dazuzuschreiben, dann sehen wir weiter. --84.60.192.212 22:29, 27. Dez. 2007 (CET)

Natürliche Einheiten zu verwenden ist in der Relativitätstheorie üblich und wird von jedem sofort erkannt, der Ahnung davon hat. --A.McC. 23:13, 27. Dez. 2007 (CET)

Wer Ahnung hat, weiß, dass man unterschiedliche "Systeme" definieren kann. In dem einen wird c=1 gesetzt, dann müssen alle anderen Größen entsprechend angepasst werden. Ebenso gut kann ich andere Systeme definieren in denen eine andere Konstante gleich eins gesetzt wird. Aber wer Ahnung hat, weiß, dass man zwischen diesen Systemen nicht ohne Umrechnung wechseln darf. Sonst kommt jemand, der keine Ahnung hat zu dem Schluss, dass die Differenz zwischen einem Gänseei und einem Hühnerei ein Schokoladenei sein. --84.60.226.104 23:32, 27. Dez. 2007 (CET)

Ich würde es mal so zu verstehen suchen: Nach allem, was man so herausfindet, gilt die Impulserhaltung, der Gesamtimpuls eines Systems ändert sich einfach nie. Und nun gibt es Experimente, da ändert sich der Impuls eines Teilchens, etwa wenn ein Photon auf ein Elektron trifft. Entweder gibt man nun die Vorstellung der Impulserhaltung auf und handelt sich damit die Probleme wieder ein, die man mit der Impulserhaltung gelöst hat, oder man ordnet dem Photon einen Impuls zu. Dann muss man nur noch herausfinden, ob das "schön" ist. Unschön wäre etwa, wenn der Impuls eines Photons keine einfache Funktion der Energie wäre, also hin und herspringen würde. Das ist aber nicht der Fall, vielmehr ist die Theorie sehr schön. Und damit ist Impuls eine Eigenschaft, die universeller ist als Masse. Das ist gut.RaiNa 01:06, 23. Aug 2005 (CEST)

Lichtgeschwindigkeit in Medien: Hier zeigt sich wieder, wie unglücklich es ist, von Lichtgeschwindigkeit zu reden, wenn man nicht das Vakuum meint. Licht ist doch nicht einen monochromatische elektromagnetische Welle, Licht ist ein übergeordneter, physikalisch eigentlich nicht näher bestimmter Begriff unserer Empfindungswelt. Licht ist ein Gemisch elektromagnetischer Wellen, aber elektromagnetische Wellen sind nicht Licht. Da Licht durch Materie über Wechselwirkung mit der Materie sich ausbreitet, gibt es keine Lichtgeschwindigkeit, sondern nur eine "Farbengeschwindigkeit". Die Ausbreitungsgeschwindigkeit ist nicht mehr frequenzunabhängig. Es würde viel Verwirrung ersparen, wäre man sich dessen immer bewusst.

Aus ähnlichem Grund zöge ich es vor, c nicht als die Lichtgeschwindigkeit, sondern als die Grenzgeschwindigkeit zu bezeichnen, mit der sich ja nicht nur Licht und überhaupt nicht nur elektromagnetische Strahlung ausbreitet, sondern jede Form von Teilchen ohne Eigenmasse - und nicht zuletzt auch die ältestbekannte Fernwechselwirkung, die Gravitation, die im Übrigen nicht abschirmbar ist. In einem Buch schlug mal jemand vor, man solle eher sagen, Licht breite sich mit Gravitationsgeschwindigkeit aus als Gravitation mit Lichtgeschwindigkeit.

Allerdings denke ich, dass das Licht durch ständige Wechselwirkungen aufgehalten wird und somit die - frequenzabhängige - Verringerung seiner Ausbreitungsgeschwindigkeit eine nur scheinbare Folge davon ist, sozusagen makroskopisch betrachtet.--Slow Phil 14:35, 19. Apr. 2007 (CEST)

Was die letze Änderung angeht: hier versucht offensichtlich wieder jemand, Skalarwellen ins Gespräch zu bringen.RaiNa 09:29, 1. Aug 2005 (CEST)

Begründung für meine Artikelkürzung

"In Bezug auf diesen Wellenaspekt schreibt man dem Photon im Vakuum im Allgemeinen die Eigenschaften einer Transversalwelle zu; in Leitern und Plasmen jedoch werden auch elektromagnetische Longitudinalwellen nachgewiesen." - ich war so frei und habe das aus der Einleitung entfernt, da völlig deplaziert. Begründung: Der Artikel behandelt das Thema Photon als elementare Anregung des quantisierten el.-magn. Feldes. Die Anmerkung zur Transversalwelle gehört unter das Lemma Elektromagnetische Welle, die zweite Anmerkung evtl. in den Artikel Plasmaphysik. --Juesch 15:28, 1. Aug 2005 (CEST)

Hallo Juesch, stimme Obigem zu. Nun lese ich plötzlich "elementare Anregung des...". Plötzlich sind wir nahe beieinander. Wenn das Wort "quantisieren" noch wegfällt, dicht beieinander. Denn diese Anregung überträgt Energie, Impuls uns Spin ins Feld. Das Feld ist dann die Summe all dieser Anregungen und kann auch wieder "abgeregt" werden. Und da die An- und Abregung quantisiert erfolgt, kann man natürlich sagen, dass das Feld selbst quantisierbar ist, ohne selbst aus Quanten zu bestehen. Kommen wir so zusammen? RaiNa 16:52, 1. Aug 2005 (CEST)

Ohne da jetzt Haarspalterei betreiben zu wollen: Wenn das Feld, wie Du sagst, die Summe aller Anregungen, also aller Quanten ist, weshalb soll man dann nicht sagen, dass es aus eben diesen besteht? --Pyrrhus ;-) 21:56, 1. Aug 2005 (CEST)

Weil man, wenn Photonen nur An- und Abregungen eines Feldes sind, plötzlich viele Probleme nicht mehr hat. Wenn wir überlegen, was wir über Photonen wirklich wissen, so ist das wenig. So kann man ihnen etwa keinen Verlauf des elektromagnetischen Feldes zuschreiben. Es bleibt: ein Körper, der ein Photon erzeugt, vermindert seine Energie, ändert seinen Spin, verliert Impuls und -da kommt nun ein Satz, der wohl schwer zu akzeptieren ist- der Körper ändert seine Lage im Phasenraum um exakt h. Was man als elektromagnetische Welle misst, sind nicht Photonen, sondern immer "Felder", die mit Materie wechselwirken. Die Aufgabe der Photonen als Lichtteilchen, die durch den Raum sausen, gibt Platz für neue Überlegungen. Ohne dass man die bestehende Physik revolutioniert. Sie wird nun anders interpretiert.RaiNa 22:40, 1. Aug 2005 (CEST)

Ich fürchte, mit deiner Sicht der Dinge stehst du ziemlich alleine da... Ich kann nur immer wieder dran erinnern: Die Wikipedia dient nicht der Theoriefindung. Gruß --Juesch 06:43, 2. Aug 2005 (CEST)

Ich habe vergessen, Pyrrhus darauf hinzuweisen, dass das sicher hier wieder als Theoriefindung bezeichnet werden wird, ok. Ich war übrigens der Meinung, alleine zu stehen, etwas erkannt zu haben, aber merkte, dass da schon ein ganz ordentlicher Strom fließt.

Warum Photonen keine "Teilchen" sind, kann man aber ganz klar feststellen: Es gibt Erzeugungsoperatoren und Vernichtungsoperatoren. Aber eigentlich keine Aussagen über das, was im Feld passiert. Wenn Photonen Teilchen wären im Sinne von etwas, was herumsaust, könnte man folgendes nicht erklären: In einem Hohlraum sei Strahlung im Thermischen Gleichgewicht: Schwarzkörper. Aufgrund des begrenzten Energieinhaltes gibt es eine höchste Frequenz und eine tiefste Frequenz bestimmt durch die Dimension. Vergrößert man nun die Dimension der Kiste um die Wellenlänge der höchsten Frequenz, so habt sich die Grundfrequenz minimal verschoben und damit alle Oberwellen. Analysiert man nun das Spektrum, sind schlagartig alle Photonen verändert. Wie aber soll das funktionieren? Das Problem hat man genau nicht, wenn man das Feld als Feld betrachtet, das erzeugt werden kann, indem man eine Menge elementarer Anregungen durchführt und das wieder abgebaut wird, indem man eine etwas andere Menge elementarer Abregungen durchführt. Nun muss man "nur" noch Resonatoren suchen, die genau diese Energiemengen entnehmen können. Das ist aber schwierig, sich das vorzustellen, damit hatte schon Planck sein Probleme. So dürfen wir einfach sagen: Das Feld ohne Materie, die mit ihm wechselwirkt, ist "unnötig wie ein Kropf". Es macht also keinen Sinn, hier etwas über das Feld aussagen zu wollen, ohne das Werkzeug zur Analyse zu benennen. Auch hier bin ich nicht allein: Neben der Frage nach Schrödingers Katze gibt es eine wichtigere, nicht so spektakuläre: "Ist die Erbse im Topf, wenn der Deckel drauf ist" d.i. Gibt es etwas, das ich nicht beobachte. Aber das wird nun zu viel. Es wäre geschickter, das in einem Wiki zu diskutieren. Dann kann man Sätze schreiben und erläutern, die Konsens sind. Diszipliniert genug dazu sind wir.RaiNa 08:33, 2. Aug 2005 (CEST)

Und dann fällt mir noch ein: die Strahlung des kosmischen Hintergrundes, als ca 3°K, wird ja als Nachhall des Urknalls betrachtet. Also, dadurch, dass sich das Universum ausdehnt, ändert sich das Spektrum der in ihm enthaltenen Strahlung, also auch die Energie der Photonen. Das wäre aber seltsam. Wenn sich das ElMag Feld aber einfach "auseinanderzieht", "verdünnt", oder wie man es bezeichnen soll, ist einfach die Energie, die ein Resonator als Photon -durch einen photonischen Übergang- dem Feld entzieht, geringer. Das Problem, warum also ein Photon seine Energie verlieren sollte, existiert so nicht.RaiNa 14:54, 2. Aug 2005 (CEST)

Photonen kann man keinen Verlauf des EM Feldes zuschreiben - geschenkt. Und gerade das qualifiziert sie als Teilchen. Genau dieselbe Korrespondenz haben wir für "gewöhnliche" Materieteilchen, z.B. das Elektron. Dem Elektron, welches, wie Du so schön sagst, "durch den Raum saust" lässt sich keine Eigenmode des entsprechenden Fermion-Feldes zuordnen.So schade es ist, aber das Teilchen, welches durch den Raum saust, ist nun einmal keine brauchbare Vorstellung mehr zur Beschreibung der meisten Effekte. Die Aussage, man wisse nichts darüber, was im Feld passiere, kann man denke ich so nicht stehen lassen: Die Feldoperatoren und die Erzeuger und Vernichter der Photonen stehen für jede Mode in einer Eins-zu-Eins-Korrespondenz, wenn ich also weiss, was die Erzeuger und Vernichter tun, kann ich daraus sofort berechnen, wie sich das Feld ändert. Das Ergebnis ist eindeutig, es ist lediglich nicht anschaulich, aber auf Anschaulichkeit in klassisch verdaulichen Bildern besteht nunmal kein Garantie-Anspruch ;-)

Um auf den Wikipedia-relevanten Bezug zurück zu kommen: Wenn ich mit nichts anfange und durch Hinzufügen von vielen Photonen daraus ein EM Feld mache, dann ist m.E. für alle praktischen Belange die Aussage, das Feld bestehe aus den Photonen, durchaus angebracht. --Pyrrhus ;-) 01:05, 3. Aug 2005 (CEST)

Ich denke, es ist eben nicht so, dass kein Feld da ist. Wir sagen doch heute, dass das Vakuum eben nicht leer ist. Nun kommt gleich jeder wieder mit Vakuumfluktuationen, mit schwarzen Löchern usw. Das will ich verhindern, wenn ich klassisch anschauliche Bilder suche. Auch eine Vakuumfluktuation ist ein klassisches Bild. Die ganze Mathematik für Wellen und Schwingungen, Randwertproblem usw hat sich doch entwickelt aus Salonexperimenten wie Klangfiguren. Warum also nicht wieder solche Bilder verwenden, um nun die Mathematik zu erklären. Eine gespannte Saite ist keine Schwingung. Aber sie ist ein Bild des Vakuums. Denn sie kann Energie aufnehmen und so zu Schwingungen angeregt werden. Oder, wenn sie eben unendlich lange ist, zu Wellen, denn was wir als Schwingungen betrachten, sind ja stehenden Wellen, die eine räumliche Begrenzung benötigen. Das Feld wird also durch photonische Anregungen nur "moduliert", bekommt zusätzliche, nicht homogen verteilte Energie. Warum sich aber die Energie kugelförmig ausbreitet, dann aber nur punktuell nachgewiesen und wieder zurückgewonnen wird, kann man nicht verstehen, wenn man nicht annimmt, dass das Feld nicht voller Anregungen ist, die sich nur zufällig so überlagern, dass der Eindruck eines ankommenden Photons entsteht. Kann man das vielleicht an anderer Stelle diskutieren, denn hier könnte es störend sein. Dann lade ich gerne ein zu http://www.quantenwiki.de/wiki/PhotonenSicht5 RaiNa 09:44, 3. Aug 2005 (CEST)

minimaler energieinhalt?

hmm villeicht falsche titelformulierung, aber kann die energie eines photons beloebig klein sein, also giebt es nur nach oben eine begrenzung? MfG

Allgemein gilt m^2 = E^2 - p^2 (in natürlichen Einheiten, also \hbar = c = 1). Für die Energie eines Photons (Ruhemasse 0) gilt also E^2 = p^2. Eine weitere theoretische Einschränkung für die Energie eines Photons im Vakuum gibt es meines Wissens nicht. Die Energie eines Photons kann also (vom Betrag her) beliebig klein als auch beliebig groß sein. C.Appel 13:49, 24. Jan 2006 (CET)

oke danke aber wenn ich den artikel richtig kapiert habe giebt es eine obergrenze, MfG

Wo meinst Du denn, das gelesen zu haben? Ich konnte das dem Artikel nicht entnehmen. C.Appel 23:07, 25. Jan 2006 (CET)

Die experimentell bestimmte und akzeptierte obere Schranke liegt bei (Quelle: Particle Data Group). bei Eigenschaften, oder hab ich das falshc verstanden? aber eigentlich logisch oder? MfG

Nach neuesten Messungen

Jemand möchte gerne hereinschreiben:

Nach neuesten Messungen an der Huazhong University of Science and Technology im chinesischen Wuhan ist die Ruhemasse eines Photons kleiner als 10 hoch -54 kg.

Im Artikel steht bisher

Die experimentell bestimmte und akzeptierte obere Schranke liegt bei 6 * 10^-17 eV (Quelle: Particle Data Group).

Vergleich mit Elektronenvolt ergibt, dass der PDG-Wert in SI-Einheiten 1,1 * 10^-52 kg liegt. Die Verbesserung um zwei Größenordnungen finde ich nicht so aufregend, dass wir nicht auf die PDG-Zahlen des nächsten Jahrs warten können. Diese spiegeln die Konsens-Werte nach kritischer Abwägung aller Einzelexperimente wieder.

Pjacobi 17:36, 22. Nov. 2006 (CET)

Frequenz mit nü oder mit f angegeben?

Im Artikel zum Welle-Teilchen-Dualismus ist die Frequenz mit dem Buchstaben f angegeben, hier aber mit dem griechischen Buchstaben nü (sorry, habe gerade kein Alphabet zur Hand). Könnte man sich da nicht um ein wenig mehr Einheitlichkeit bemühen?

Normalerweise wird $\nu$ benutzt. --A.McC. 13:37, 14. Feb. 2007 (CET)

Ruhemasse

In dem Artikel gibt es zwei sich widersprechende Aussagen:

• Photonen besitzen wahrscheinlich keine Ruhemasse. (Die experimentell bestimmte und akzeptierte obere Massenschranke liegt bei etwa 10-47 kg)
• Die Ruhemasse eines Photons ist stets gleich Null.

Ich würde dem mathematischen Beweis zur zweiten Aussage den Vorrang vor dem experimentellen Nachweis zur ersten Aussage geben.

Ich würde der ersten Ausage den Vorzug geben, da es in der Natur der Dinge keine unendlichen Extremwerte gibt. Alles tendiert gegen Null erreicht es aber nie. Wenn die Lichtgeschwindigkeit endlich ist, dann ist auch die Ruhemasse endlich klein oder in einem für uns nicht zugänglichem Zustand, da es kein ruhendes Licht gibt. Jedenfalls gibt es den unwiderlegbaren Versuch, dass Photonen in der Lage sind, eine Masse zu beschleunigen.

Da wir hier über Physik und nicht über Mathematik reden, ist ein "mathematischer Beweis, dass die Ruhemasse Null ist" nicht möglich. Die letzte Instanz ist immer das Experiment. Trotzdem ist es sehr gut möglich, dass sie exakt Null ist. Die "Herleitung" aus der relativistischen Energie finde ich merkwürdig. --Heiko Schmitz 23:45, 7. Dez. 2007 (CET)

Energie?

Wieviele Photonen strahlt eigentlich eine 60W Glübirne pro Sekunde aus, oder wieviele Photonen müssen auf eine Solarzelle krachen die 60W/s liefert?

Nun ja. Ein durchschnittliches Photon aus dem sichtbaren Lichtspektrum hat so ca. 2 eV Energie, also 3,2*10^-19 J. Für echte 60 W (bitte nicht W/s, das wäre falsch, du meinst wohl J/s) an der Solarzelle braucht man 60 J/s, also 60/(3,2*10^-19)=2*10²⁰ Photonen/s. Das sind schon ein paar... --PeterFrankfurt 23:47, 18. Okt. 2007 (CEST)

Lichtermüdung

Ich habe den Passus geändert, dass Photonen eine unendliche Lebensdauer haben, dahingehend, das nach heutiger Auffassung dies so gesehen wird. Denn den Beweis für die unendliche Lebensdauer wird auch ein unsterblicher Gott nicht liefern können, da beide, das Photon und der Gott damit ringen werden, wer wen zuletzt gesehehen hat.

Ich bin mir bewusst, dass diese kleine Änderung weitreichende Konsequenzen hat, aber irgendwann müssen wir uns von Dogmen befreien, die in einem stetem populärwissenschaftlichem Stakato ständig wiederholt werden. Dazu brauchen wir eine offene Diskussion und viele gute Argumente. Ich würde mich über eine lebhafte Diskusion freuen und hoffe nicht mit Reaktionen, wie sie in der Diskussion zur Rotverschiebung ablaufen (Edit War).

Ich hoffe den in meinen Augen bisher sehr guten Disskussionsverlauf postiv beeinflusst zu haben und verweise auf die doch recht fundierten Aussagen zum Grenzwert einer möglichen Ruhemasse. ATLANTIS 18:55, 30. Okt. 2007 (CET)

`*rofl* --A.McC. 23:43, 30. Okt. 2007 (CET)

Wie heißt das auf Neudeutsch? "Bei allem Respekt", aber Lichtermüdung gehört ins Reich der Esoterik, und da sollte man sie auch lassen. Nix Physik. --PeterFrankfurt 01:56, 31. Okt. 2007 (CET)

Masse eine Photons

Ich denke da ist ein Fehler in dem Abschnitt. Wenn wir dem Photon eine relativistische Masse zuordnen wollen, dann müssen wir denke ich anders rechnen...und zwar nicht mit

$E=mc^{2}\!\,$

sondern mit

$E={\frac {mc^{2}}{\sqrt {1-\left({\frac {v}{c}}\right)^{2}}}}\!\,$

und damit wäre die "Masse" eine Photons

$m=c^{2}\cdot {\frac {\sqrt {1-\left({\frac {v}{c}}\right)^{2}}}{hv}}\!\,$

(nicht signierter Beitrag von Telli (Diskussion | Beiträge) 21:00, 1. Dez. 2007)

Bitte Diskussionsbeiträge immer mit --~~~~ unterschreiben, bzw. mit dem Button , welcher über dem Eingabefeld zu finden ist. Die erste und zweite Formel sind identisch, weil man

$E=mc^{2}={\frac {m_{0}c^{2}}{\sqrt {1-\left({\frac {v}{c}}\right)^{2}}}}$

als Kurzschreibweise verwendet. Ein Photon hat die schwere Masse $m_{0}=0$, aber eine träge Masse m. Die Formel mit dem Loretzfaktor (die Wurzel) gilt nicht bei einem Photon. Da $E=h\nu$ ist, gilt eben $m=h\nu /c^{2}$. Im Übrigen hast du deine Gleichung falsch umgestellt :P --A.McC. 00:58, 2. Dez. 2007 (CET)

Warum sollte ein Photon keine schwere masse haben? wie geht das? wiegt das nichts, die Energie, blos weil sie schnell unterwegs ist? Glaub ich nicht. --Pediadeep 16:45, 11. Dez. 2007 (CET)

Genau danach sieht es aber laut vielen Experimenten (und theoretischer Betrachtungen) aus, daran musst Du Dich wohl gewöhnen. Es ist ja auch nicht nur "sehr" schnell, sondern "maximal möglich" schnell unterwegs, mit c (echt c, nicht nur annäherungsweise), und das geht überhaupt nur ohne jede Ruhemasse. --PeterFrankfurt 01:40, 12. Dez. 2007 (CET)

Aber da beim Photon v=c ist (weil nämlich Ruhemasse nach derzeitigem Kenntnisstand =0), fällt das alles doch gleich wieder zusammen. --PeterFrankfurt 00:41, 2. Dez. 2007 (CET)

Naja die Formel ist die gleiche, wenn man von einer Geschwindigkeit v=0 ausgeht. Aber warum sollte der Lorenzfaktor nicht für Photonen gelten? Nur weil $E=h\nu$ ist? Das leuchtet mir nicht ein? Und wie müsste den die Gleichung richtigerweise lauten? --Telli 18:19, 2. Dez. 2007 (CET)

--Telli 18:17, 2. Dez. 2007 (CET)

Nein, weil v=c ist. v ist als von c abweichender Geschwindigkeitsterm beim Photon irrelevant, weil da nur c vorkommt. --PeterFrankfurt 23:09, 2. Dez. 2007 (CET)

Naja ich ahbe mich informiert und habe rausbekommen, dass man die obrige Gleichung nicht anwenden kann, da das Photon keine Ruhemasse besitzt ich aber mit eben dieser Rechnen muss. --Telli 14:02, 3. Dez. 2007 (CET)

Genau das sagte ich: "Ein Photon hat die schwere Masse $m_{0}=0$" :) --A.McC. 15:02, 3. Dez. 2007 (CET)

Dann hätten wir das auch geklärt =)--Telli 17:46, 3. Dez. 2007 (CET)

Aber können wir eventuell festhalten, dass ein Teilchen, das sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegt keine Ruhemasse hat. Das kann ich doch mit jener Formel begründen und nächmlich so:

${\begin{aligned}E&={\frac {m_{0}c^{2}}{\sqrt {1-{\frac {v^{2}}{c^{2}}}}}}\\m_{0}&={\frac {E\cdot {\sqrt {1-{\frac {v^{2}}{c^{2}}}}}}{c^{2}}}\\m_{0}&={\frac {E\cdot {\sqrt {1-{\frac {c^{2}}{c^{2}}}}}}{c^{2}}}\\m_{0}&={\frac {0}{c^{2}}}\\m_{0}&=0\\\end{aligned}}$

Somit ist bewiesen, dass wenn v=0 m₀=0 ist. --Telli 11:40, 4. Dez. 2007 (CET)

Vorsicht! - du teilst vorher schon durch 0, denn

$E={\frac {m_{0}c^{2}}{\sqrt {1-{\frac {v^{2}}{c^{2}}}}}}={\frac {m_{0}c^{2}}{\sqrt {1-{\frac {c^{2}}{c^{2}}}}}}={\frac {m_{0}c^{2}}{0}}=\infty$

was gerade aussagt, dass die relativistische Gesamtenergie eines massebehafteten Teilchens bei Lichtgeschwindigkeit unendlich groß wäre. Umstellen ist nicht möglich, weil man nicht mit 0 kürzen kann. Dass für Photonen m=0 ist, muss man so machen, wie ich's im Artikel gezeigt habe. --A.McC. 17:33, 4. Dez. 2007 (CET)

---

es wurde gesagt, dass man in der relativistische Masse eines Photons nach

$m={\frac {h\nu }{c^{2}}}$

eine Möglichkeit sehen kann, warum massenbehaftete teilchen im Rahmen der Paarbildung entstehen können. Meine Frage(unwissend): Stimmen die Massen der bei der Paarbidung entstandenen Teilchen mit der Energie, bei der sie entstehen überein? -- Telli 23:52, 1. Jan. 2008 (CET)

Man muss den Energieerhaltungssatz einhalten. Also muss die Ruhemasse der entstehenden Teilchen plus deren kinetische Energie (die fliegen ja alle auseinander) plus der Energie von evtl. auch abgestrahlten Gamma-Quanten (also wieder Photonen, aber niederer Energie) sich exakt zur Ausgangsenergie zusammenaddieren. --PeterFrankfurt 00:48, 2. Jan. 2008

(CET)

Das ist mir durchaus klar. Aber im Artikel steht man kann interpretieren. Das klingt so ungewiss. -- Telli 01:12, 2. Jan. 2008 (CET)

Man kann aus der Formel die prinzipielle Möglichkeit dazu interpretieren - das es wirklich so ist, weiß man an dieser Stelle ja noch nicht sicher, sondern wird eben darauf gebracht. --A.McC. 04:14, 2. Jan. 2008 (CET)

Wechselwirkung mit der Gravitation

Zitat: "Da Photonen Energie besitzen, wechselwirken sie gemäß der Allgemeinen Relativitätstheorie mit der Gravitation." Was bedeutet diese Wechselwirkung? Wird ein Photon von der Gravitation erzeugt oder durch sie vernichtet? FellPfleger 09:34, 13. Okt. 2008 (CEST)

Gravitationslinseneffekt.--Wrongfilter ... 12:15, 13. Okt. 2008 (CEST)

Na ja, das ist aber keine Wechselwirkung mit der Gravitation! Nach der ART verzerren Massen den Raum und da Licht nun einmal im Raum "gerade fliegt", sieht man diese Effekte. Wenn die Gravitation Folge der Massen ist, dann ist der Gravitationslinseneffekt Folge der Masse. Unter Wechselwirkung versteht man aber (laut Wikipedia) etwas auf Gegenseitigkeit. Wie also wirkt das EM-Feld auf das Gravitationsfeld? Weiterhin: die Gravitation ist eine Kraft. Und Kraft selbst ist keine Wechselwirkung sondern das, was die Wechselwirkung bewirkt. FellPfleger 18:35, 13. Okt. 2008 (CEST)

Licht erzeugt ebenfalls Gravitation. --A.McC. 00:48, 14. Okt. 2008 (CEST)

Da kommen wir der Sache schon etwas näher. Ich habe den Eindruck, man ist sich mit den Begriffen Feld und Teilchen heute noch nicht so ganz einig. Ähnlich wie man Energie und Kraft früher nicht wirklich unterscheiden konnte. Feld und Teilchen können nur unterschieden und als eigenständige Entitäten behandelt werden, wenn man vernachlässigt, dass ein Teilchen ohne Feld genau so wenig existiert wie umgekehrt. Und ich glaube gelesen zu haben, dass auch Einstein Teilchen als lokalisierte Verzerrungen eines Feldes betrachtet hat.

Jedenfalls: Normalerweise sind "Wechselwirkungen" damit verbunden, dass Energie und Impuls zwischen Teilchen ausgetauscht werden, und aufgrund der c-Grenze und der Tatsache, dass die Teilchen zwangsläufig eine Distanz haben, ist ein "Feld" das Kommunikationselement. Es würde mich freuen, wenn der Widerspruch der Konzepte erkennen wäre. Dann kann man immer noch versuchen, das zu verstehen. Der Unterschied zwischen elektromagnetischer Wechselwirkung zwischen elektrischen Ladungen und gravitativer Wechselwirkung zwischen Massen ist, dass im ersten Fall die Quantisierung durch das Photonenkonzept beschrieben wird, im zweiten Fall gibt es noch keine Quantisierung und man verwendet das Feldkonzept, indem man den Raum selbst als ein Feld sieht, das verzerrt ist. Der Witz ist, dass man ein Photon ja nicht "sehen" kann, wenn es vorbeifliegt. Man kennt also die ihm zugeschriebene Energie und Impuls nur im Moment der Erzeugung und der Vernichtung. Mittels des Mösbauereffektes kann nan nun aber sogar messen, dass ein Energieaustausch zwischen Gravitation und Elmagfeld stattfindet, denn man bestimmt ja die Schwerkraft aus der Verschiebung der Frequenz (Energie) der Strahlung. Und wenn also einen Photon zwei Energien zugeordnet werden, ansonsten aber ausgesagt wird, dass Photonen nur als Ganzes erzeugt oder vernichtet werden können, dann ist das ein Widerspruch. Zumindest für mich. Und ich bin eigentlich gerne in einem Einklang mit meinem Umfeld. FellPfleger 09:10, 14. Okt. 2008 (CEST)

Man hat den Eindruck, es gibt Überlegungen, die zum Schweigen führen. FellPfleger 08:35, 15. Okt. 2008 (CEST)

Was soll man auch zu Unverstehen sagen, das für unbegreiflich hält, dass Photonen im Gravitationsfeld unterschiedliche Energie haben können. Wieviel unbegreiflicher ist dann der Doppler-Effekt: ein bewegter Beobachter sieht ein Photon anderer Energie. --Norbert Dragon 10:03, 15. Okt. 2008 (CEST)

Unverstehen ist keine Schande. Die größten Köpfe schmücken sich damit, dass sie etwas noch nicht verstanden haben und finanzieren so ihre weitere Forschung. Nehmen wir an, ein Wasserstoffatom sendet ein Photon aus. Dann sollte ein zweites Wasserstoffatom, sich hinreichend schnell gegenüber dem ersten bewegend, durch dieses Photon nicht anzuregen sein. Oder verschieben sich die Energieniveaus mit der Bewegung? Das hat ja dann wohl mit dem Dopplereffekt zu tun. Und so versteh ich ihn. In einem Gravitationsfeld bewegen sich aber Quelle und Empfänger nicht gegeneinander. Das bedeutet, dass in einem ruhenden System das Photon seine Energie, seinen Impuls und somit auch seine Frequenz ändert. Und da nun ein Photon in einem Gravitationsfeld genau seine ganze Energie usw abgeben kann, die Zwischenzustände aber sehr wohl auch festgestellt werden, wird ein Photon eben nicht nur erzeugt und vernichtet als Einheit! Wenn dasselbe Photon zwei Energien haben kann, dann bedeutet bei angenommener Energieerhaltung dies die teilweise Wechselwirkung mit etwas anderem. Mein Unverstehen, und darum schäme ich mich nicht, ist, dass dieser Widerspruch zwischen Aussage und Beobachtung mit einer einfachen Bemerkung weggewischt wird. Oder habe ich wieder etwas falsch verstanden? Dieser Satz "Was soll man auch zu Unverstehen sagen, das für unbegreiflich hält, dass Photonen im Gravitationsfeld unterschiedliche Energie haben können." ist ja wohl auch nicht einfach absolut zu begreifen! Die Rede war von einem Photon. Das erzeugt wird und absorbiert und bei dem man aufgrund des Energieunterschiedes die Gravitation bestimmt. Wie es der Mösbauereffekt wohl erlaubt. Oder ist diese Aussage falsch? FellPfleger 12:23, 15. Okt. 2008 (CEST)

Daten fehlen!

Es fehlt völlig die Angabe zu der Energie eines Photons (nicht signierter Beitrag von Yayoi (Diskussion | Beiträge) 01:08, 14. Mai 2009 (CEST))

Äh, stimmt nicht, siehe Photon#Symbol und Photon#Photonen im Vakuum und Photon#Wechselwirkung von Photonen mit Materie. --PeterFrankfurt 02:32, 14. Mai 2009 (CEST)

Eigenschaften

Unter den Eigenschaften wird behauptet: „In optischen Medien ist die effektive Lichtgeschwindigkeit im Vergleich zur Vakuumlichtgeschwindigkeit aufgrund der Wechselwirkung der Photonen mit der Materie verringert.“ Jedoch habe ich unter dem Punkt Besonderheit von Cäsium folgendes gefunden: "In gasförmigem Caesium ist die Brechzahl kleiner als 1. Das bedeutet, dass die Phasengeschwindigkeit der elektromagnetischen Welle – in diesem Fall Licht – größer als im Vakuum ist"(http://de.wikipedia.org/wiki/Caesium ; geöffnet am 20.08.2009 um 15:56 Uhr).

Stephan Streicher -- 91.43.206.188 16:05, 20. Aug. 2009 (CEST)

Deswegen hat der Autor ja auch diese etwas merkwürdige Bezeichnung "effektive Lichtgeschwindigkeit" verwendet, fachlich präzise wäre "Gruppengeschwindigkeit". Für die OmA ist diese Bezeichnung aber vielleicht gerade richtig, weil halbwegs verständlich. Und schneller als c kann immer nur die "Phasengeschwindigkeit" sein. --PeterFrankfurt 02:02, 21. Aug. 2009 (CEST)

vielleicht sollte man einfach "Gruppengeschwindigkeit" schreiben und auf den Artikel verlinken - ich denke die OmA liest über das "Gruppen" sowieso drüber, und versteht im Zweifelsfall einfach "Geschwindigkeit" - und da die Gruppengeschwindigkeit die Geschwindigkeit ist, mit der sich ein Impuls ausbreitet, kommt sie viel eher der intuitiven Vorstellung von "Geschwindigkeit" nahe als die Phasengeschwindigkeit, die ja eigentlich nur eine Phasenkorrelation angibt, ohne Informationsübertragung. --Laurenz Widhalm 20:34, 23. Aug. 2009 (CEST)

Ok, ich hab das mal versucht einzubauen. --PeterFrankfurt 01:35, 24. Aug. 2009 (CEST)

Danke! Ich hab versucht den Satz nochmals etwas zu vereinfachen und die Aussage zu verstärken, indem ich von einem "Photonpuls" spreche - dann sollten auch diejenigen, die mit "Gruppengeschwindigkeit" nichts anfangen können, in etwa das richtige Bild bekommen. --Laurenz Widhalm 19:03, 24. Aug. 2009 (CEST)

Nein, bitte keinen Photonpuls. So etwas gibt es nicht, und es wird dadurch auch nicht verständlicher. Wer den Unterschied nicht kennt, kann bisher ohnehin nichts damit anfangen. -- 7Pinguine Treffpunkt WWNI 20:01, 24. Aug. 2009 (CEST) PS: Zur Unterscheidung gibt es die weiterführenden ARitkel. Zur Erklärung des Effektes der negativen Dispersion und der Diskussionen darum kann man einen eigenen Artikel schreiben, OMA-tauglich wird das aber nur sehr schwer. -- 7Pinguine Treffpunkt WWNI 20:05, 24. Aug. 2009 (CEST)

Wie wär's mit Wellenpaket ? --Pediadeep 17:29, 25. Aug. 2009 (CEST)

Ja, das wäre richtig. Die Frage ist aber doch, ob es an der Stelle mit mehr tatsächlich verständlicher wird. Hat OMA etwas davon, wenn angefügt wird, das die Gruppengeschwindigkeit für ein Wellenpacket gilt? Ich glaube nicht. Und für den, der mit Wellenpacket und der Existenz von zwei verschiedenen Geschwindigkeiten etwas anfagen kann, für den ist es eine Doppelung und somit schlicht nur mehr Text zu lesen. Verständlicher ist kürzer. Eine OMA-Erklärung muss eh völlig anders ansetzen. -- 7Pinguine Treffpunkt WWNI 19:05, 25. Aug. 2009 (CEST)

das PDG hat eine neue Hompage

http://pdg.ihep.su/index.html (Der vorstehende, nicht signierte Beitrag – siehe dazu Hilfe:Signatur – stammt von 91.64.129.66 (Diskussion • Beiträge) 22:19, 23. Nov. 2006)

Zudem ist die Information falsch: bei http://pdg.ihep.su/index.html handelt es sich um einen Mirror von http://pdg.lbl.gov/ --Norbert Dragon 10:23, 27. Aug. 2008 (CEST)

erl. – Rainald62 08:46, 30. Sep. 2009 (CEST)

Variablenerläuterung

ist ja ein ganz netter Artikel, aber was mir als Laien bei den Formeln arg fehlt ist eine Erklärung der einzelnen Variablen. Zwar wird das meiste bei sorgfältigem Lesen des Artikels irgendwann nachgereicht. Aber es gehört schon Enthusiasmus dazu, sich bis dahin durchzuackern.

Schon im Absatz "Symbol" wäre es hilfreich, zu wissen, was h, Ny, h-quer und Omega wohl ist.

Facit: überarbeitungswürdig! (Ich bin leider nicht kompetent - also Physiker ran hier!) (Der vorstehende, nicht signierte Beitrag – siehe dazu Hilfe:Signatur – stammt von Lucanus (Diskussion • Beiträge) 19:27, 12. Sep. 2007 )

Kann archiviert werden. --Norbert Dragon 18:13, 6. Okt. 2008 (CEST)

Allerdings – Rainald62 08:37, 30. Sep. 2009 (CEST)

Spin omatauglich

"Wenn man von einem linear polarisierten Lichtstrahl den von einzelnen Photonen auf den Empfänger übertragenen Drehimpuls bestimmt, dann kommen nur die Spinquantenzahlen +1 und -1 heraus, also in Flugrichtung rechts- oder linkszirkular, nie die Spinquantenzahl 0." Das ist ein omatauglicher Ersatz für den zweiten Satz. Der QM-gebildete Laie, an den die "überlagerten Zustände" gerichtet waren, weiß dann wohl, dass Superposition gemeint ist. – Rainald62 08:32, 30. Sep. 2009 (CEST)

Sorry, ich wollte den zweitendritten Satz (des Abschnitts Photon#Spin) ersetzen. Mein Vorschlag war auch nicht klar genug. Es geht ja im ersten Satz um die Richtung, bezüglich der die Spinquantenzahlen ±1 auftreten. Dass das impliziert, dass die Spinquantenzahl 0 nicht auftritt, sollte auch drinstehen. Mein Vorschlag für den ganzen Absatz:

• Während etwa der Elektronenspin parallel oder antiparallel zu einer beliebig vorgegebenen Richtung ist, kann der Photonenspin wegen fehlender Ruhemasse nur parallel oder antiparallel zur Flugrichtung orientiert sein, die Spinquantenzahl 0 (verschwindende Projektion des Drehimpulses auf die Flugrichtung) tritt nicht auf. Photonen übertragen also immer einen Drehimpuls auf den Empfänger, auch wenn sie aus einem linear polarisierten Lichtstrahl stammen. Die Helizität des Photons ist daher eine charakteristische Größe und das linear polarisierte Photon als Überlagerung entgegengesetzt zirkular polarisierter Zustände anzusehen.

Ist das inhaltlich korrekt? Gibt es Einwände gegen die Darstellung? – Rainald62 15:45, 3. Jan. 2010 (CET)

unbewegte Elementarteilchen habe keine Welleneigenschaften?

Ich bin kein Teilchenspezialist, aber den Zusammenhang habe ich so nie gelernt und das Google keinen Treffer für "unbewegtes Elementarteilchen" hat, macht mich doch sehr stutzig. Ich nehme mal das "bewegte" aus der Einleitung heraus. Wenn jeman weiß und erklären kann, was es damit auf sich hat, kann er es ja entsprechend darstellen. Laserator 18:55, 7. Dez. 2009 (CET)

Was genau ist gemeint? "unbewegte Elementarteilchen" gibt es (je nach Betrachtungsweise) durchaus.

Bspw "ruhendes Elektron" es hängt sehr von der Betrachtungsweise ab; ein Elektron kann auf Grund der Heisenberg'schen Unschärferelation (HU) NIE ganz in Ruhe sein. Daher hat es stets einen Mindestimpuls und somit auch eine De-Broglie-Wellenlänge. Bei gröberer Betrachtung oder ignorieren der HU würde man sagen v=0 und somit auch $\lambda =0$.

Bei der Betrachtung eines Photons hingegen macht es wiederum keinen Sinn, da es ein "Photon in Ruhe" nicht gibt. --PZim 18:23, 4. Jan. 2011 (CET)

Darstellung physikalischer Grössen

Die Ziffern in längeren Zahlen sollten nicht wie in 299.792.458 m/s durch Punkte oder Kommas gruppiert werden, weil das zu Verwechslungen mit dem Dezimalpunkt oder -komma führen kann. Besser ist es, wie im SI empfohlen, die Ziffern mit Lehrschlägen gruppieren.

Bitte Wikipedia:RLP#Darstellung_von_Werten beachten (oder dort zur Sprache bringen). Kein Einstein (Diskussion) 20:05, 25. Okt. 2012 (CEST)

Meinst Du Wikipedia:Schreibweise von Zahlen? Auf Wikipedia:Richtlinien Physik wird nur die LaTeX-Darstellung behandelt oder? Wenn Lichtgeschwindigkeit der Maßstab ist, nehmen wir bereits Leerzeichen zur Gruppierung. Ich glaube das eigentliche Desaster war, dass man eigentlch thin-non-breaking-space braucht, aber ein Browser, dessen Namen nicht ausgesprochen zu werden verdient, diese nicht kann. --Pjacobi (Diskussion) 21:14, 25. Okt. 2012 (CEST)

Zugegeben: Ich habe nicht lange nachgeschlagen und den erstbesten Link, der zur Hand war, angegeben. Aber auf Wikipedia:RLP#Darstellung_von_Werten wird doch genau das Beispiel „<math>c = 299\,792\,458 \; \mathrm{m/s}</math> wird dargestellt als $c=299\,792\,458\;\mathrm {m/s}$“ behandelt?! Kein Einstein (Diskussion) 21:50, 25. Okt. 2012 (CEST)

Ja, und das ist ein Beispiel für die Gruppierung mit (schmalen) Leerzeichen, genau das, was 84.253.54.97 lieber hätte als Punkte. --Pjacobi (Diskussion) 21:57, 25. Okt. 2012 (CEST)

Ich wollte ihr auch nicht widersprechen, sondern klarstellen, wie die RP die Welt sieht. Üblicherweise dauert es ja nicht lange - und eine genau gegenteilige Meinung schlägt hier auf. Es wäre allerdings einfacher gewesen, das gleich selbst im Artikel umzusetzen, ja. Kein Einstein (Diskussion) 22:08, 25. Okt. 2012 (CEST)

Griechische Herkunft

Könnte es sein, dass Photonen auch mit dem Griechischen φοιτάω - regelmäßig besuchen zusammenhängt? Ich bin mir nicht sicher.... --Mystery42 (Diskussion) 19:56, 5. Nov. 2012 (CET)

Warum sollte es? Phos heißt "Licht" und wurde schon vor der Entdeckung der Photonen für Wortschöpfungen im Zusammenhang mit Licht eingesetzt (Photographie, Photoeffekt). Photonen sind die Träger des Lichts. Dieser Zusammenhang ist also mehr als deutlich. Was Photonen mit regelmäßigen Besuchen zu tun haben könnten, müsste man dagegen mit recht freier Assoziation begründen.---<)kmk(>- (Diskussion) 00:23, 11. Nov. 2012 (CET)

Archivierung dieses Abschnittes wurde gewünscht von: keine Änderung am Artikel erforderlich. ---<)kmk(>- (Diskussion) 00:23, 11. Nov. 2012 (CET)

Träge Masse?

Ich würde vorschlagen den folgenden Abschnitt zu der Unterüberschrift "Masse" hinzuzufügen. Allerdings bin ich mir noch nicht sicher, ob die kursiv gestellten Ausdrücke wissenschaftlich halbwegs korrekt sind. --McZusatz (Diskussion) 12:50, 9. Nov. 2012 (CET)

Bitte nicht. Die relativistische Masse wurde schon von Einstein verworfen. Der Versuch, mit ihr in ähnlicher Weise Bewegungsgleichungen aufzustellen, wie es in der klassischen Physik mit der Masse erfolgreich ist, führt zu Unsinn. Die Größe, die Du als m_P bezeichnest, ist bis auf Konstanten die Energie des Photons. Es gibt keinen Grund, sie als etwas anders zu benennen. Schon gar nicht kann sie mit "träger Masse" identifiziert werden. Träge Masse hat etwas mit Beschleunigung zu tun. Licht lässt sich aber schwerlich beschleunigen.---<)kmk(>- (Diskussion) 14:18, 9. Nov. 2012 (CET)

Ok, d.h. m_P hat nichts damit zu tun, dass Licht auf Masse reagiert bzw. taucht nicht in der Formel für die Ablenkung auf? Jedoch ist (aus Gründen, die du gerade genannt hast) m_P direkt proportional zur Beschleunigung eines Sonnensegels.

Ursprünglich einfügen wollte ich m_P in den Artikel, da ich im Laufe meines Studiums m_P bereits mehrfach ausrechnen durfte. --McZusatz (Diskussion) 15:43, 9. Nov. 2012 (CET)

Sofern man die Energie des Photons als klein im Vergleich zum E=mc^2 der die Gravitationslinse erzeugenden Masse annhemen kann, taucht m_P nicht in der Formel für die Ablenkung auf. Licht bewegt sich wie alle Probekörper auf einer Geodäte. Diese Bahn ist unabhängig von der Masse des Probekörpers. Die Annahme der kleinen Masse trifft in SEHR guter Näherung zu (einige zig Größenordnungen). Ein Sonnensegel wird beschleunigt, weil Photonen Träger von Impuls sind. Die Ursache von Gravitation ist Energie. Masse ist lediglich eine besonders kompakte Form von Energie.

Ich bestreite nicht, dass das Konzept der "relatvistischen Masse" historisch von einigen Autoren gebraucht wurde. Der bei weitem überwiegende Anteil der heute noch gelesenen Lehrbuchautoren vermeidet jedoch diesen Begriff. Dem sollten wir uns hier in Wikipedia anschließen.---<)kmk(>- (Diskussion) 01:32, 11. Nov. 2012 (CET)

Ok, danke für die Antwort. --McZusatz (Diskussion) 10:20, 11. Nov. 2012 (CET)

Träge Masse des Photons

Der Impuls $p$ eines Photons wird durch $p={\frac {h}{\lambda }}$ angegeben (Herleitung siehe unten). Zusätzlich kann er durch das Produkt aus einer fiktiven Masse $m_{P}$ und der Lichtgeschwindigkeit $c$ ausgedrückt werden. Somit ergibt sich die träge Masse oder relativistische Masse $m_{P}$ eines Photons zu

${\frac {h}{\lambda }}=m_{P}c$

$m_{P}={\frac {h}{\lambda c}}$.

Beispielsweise hat ein Photon der Wellenlänge 500$\,$nm eine fiktive Masse von $m_{P}={\frac {h}{500\,{\text{nm}}*c}}=4,4*10^{-36}\,{\text{kg}}$.

Eine fiktive Masse ist ein Hirngespinst, welches zwar in Köpfen durchaus einem Impuls auszulösen mag, aber nichts mit Physik zu tun hat. Tatsächlich ist die Masse real und genauso so groß, wie Du sie ausgerechnet hast. Die Photonenmasse ist auch keinen weiteren Einschränkungen unterworfen und bleibt natürlich konstant und unabhängig vom Bewegungszustand des Photons immer gleich groß. (nicht signierter Beitrag von 87.161.127.23 (Diskussion) 09:50, 3. Dez. 2012 (CET))

Du hast gerade Impuls und Masse verwechselt? Sieh dir mal die Diskussion darüber an. (s.o.) --McZusatz (Diskussion) 11:20, 3. Dez. 2012 (CET)

Laserstrahl und Wellenpaket

Leute, was soll das, zum einen sagt ihr, alles Licht seien Quantum-Photonen. Andererseits ist ein Laserstrahl auch Licht, aber er kann nicht in Wellenpaket-Photonen gequantelt sein, weil der Laser monochromatisch ist, das Wellenpaket aber mindestens ein schmalbandiges Spektrum hat (denn es weicht von der Sinus-Form ab). 84.59.47.145 21:47, 9. Jan. 2013 (CET)

Anders als Du annimmst, ist Laserlicht nicht monochromatisch im streng mathematischen Sinn. Vielmehr hat es eine endliche Laserlinienbreite.---<)kmk(>- (Diskussion) 22:19, 9. Jan. 2013 (CET)

Quantelung beim Doppelspaltversuch

Wie soll das den gehen? Das Quant verteilt sich auf einen größeren Raumwinkel, möglicherweise in mehrere interferierende Partikel, aber seine gesamte Energiemenge bleibt gleich? Eigentlich müsste man beim Doppelspaltversuch zwar ein einzelnes Photon registrieren können, aber der Physiker sollte eine mehrfach größere Energiemenge absenden. Manchmal kommen dann eben in einem Augenblick zwei Photonen auf dem Film an. Zwei Treffer sozusagen. Ist überhaupt sicher, dass die abgesendete Energiemenge einem Quant entspricht. 84.59.47.145 21:47, 9. Jan. 2013 (CET)

Ja, denn man kann den Versuch auch mit einzelnen Quanten (Photonen, Elektronen, ...) durchführen. Dass das Quant beim Durchdringen des Doppelspalts Energie abgibt ist mir nicht bekannt. --McZusatz (Diskussion) 22:21, 9. Jan. 2013 (CET)

Siehe der üblichen Einführungen in die Quantenmechanik. Feynmann hat im dritten Band seiner Vorlesungen über Physik den Doppelspaltversuch recht ausführlich behandelt.

Zur Zahl der ausgesendeten Photonen, siehe Einzelphotonenquelle und die dort angegebene Literatur.---<)kmk(>- (Diskussion) 22:19, 9. Jan. 2013 (CET)

Unterscheidung Ruhemasse und dynamische Masse

Fänd es sinnvoll, zwischen Ruhemasse und dynamischer Masse zu unterscheiden, denn h*v=E=m*c² --> m=(h*v)/c² Photonen Wechselwirken mit Gravitationsfeldern und haben zudem einen Impuls. Daher ist die Formulierung hier im Artikel, dass Photonen keine Masse haben eher unpräzise und trifft nur auf die Ruhemasse zu. Nur so eine Idee. MfG, ammonimnitrat 178.203.77.180 20:54, 16. Jun. 2012 (CEST) - Wenn die Bahn eines Photons durch eine Raumkrümmung geht, fliegt es dennoch grad aus weiter, es folgt nur der Raumkrümmung und ist nach dem verlassen der Raumkrümmung aber wieder auf dem exakt gleichen Weg. Wenn es da auch nur eine geringste Wechselwirkung wie bei Masseteilchen geben würde, würde der Nachtimmel voller optischer Gravitationsverzerrungen sein, bzw. wären Gravitationslinsen oder Streuungen sichtbar. Ein Photon würde dann auch irgendwann auf eine Kreisbahn, um das Universum gehen. Was ich damit sagen will ist das es genauso unpräzise ist zu sagen das da eine Masse ist. -- (20:53, 06.08.2012 MESZ) anonymous (ohne Benutzername signierter Beitrag von 62.226.190.242 (Diskussion))

Siehe etwa Relativistische Masse, wo dieser Wortgebrauch mit ausführlicher Begründung verworfen wird.--jbn (Diskussion) 20:57, 14. Okt. 2013 (CEST)

Langwellen als Rundfunkwellen

Langwellen-Längen bewegen sich in der Größenordnung von Kilometern. Ein Wellenzug hat eine Energiemenge, die man mit einem Drehstrommesser genau genug zu bestimmen in der Lage sein sollte. Was nun, wenn ich z.B. die 0.8 - fache Energiemenge eines "Langwellenphotons" auf die Antenne gebe. Gibt die Antenne mir das dann zurück, sozusagen ohne es abzusenden? 84.59.47.145 21:47, 9. Jan. 2013 (CET)

Theoretisch: ja, Absendung verweigert. Praktisch ein unmöglicher Versuch, schon wegen des thermischen Rauschens, jedenfalls oberhalb ca T=10^-9K. Oder willst Du Deinen Drehstrommesser so weit kühlen?--jbn (Diskussion) 20:55, 14. Okt. 2013 (CEST)

Entweder es wird ein Photon ausgesendet oder nicht, eine Superposition aus beidem wirst du nicht erreichen. Langwellen haben unheimlich niedrige Energien pro Photon, da ist der Drehstrommesser wohl nicht genau genug. --mfb (Diskussion) 21:17, 14. Okt. 2013 (CEST)

Lichtteilchen?

So wie ich den gesamten Artikel verstehe sind Licht also doch Teilchen, obwohl einem in der Schule immer gesagt wird, dass das nicht so sei?!--31.17.153.69 09:39, 20. Nov. 2013 (CET)

Die Frage, was Licht "ist", ist nicht sinnvoll, oder zumindest nicht im Rahmen der Physik beantwortbar. Licht kann eindeutig Teilcheneigenschaften zeigen, eine reine Beschreibung als klassische Teilchen schlägt aber ebenso fehl wie eine reine Beschreibung als klassische Wellen. In der Quantenmechanik ist das Problem gelöst - Licht besteht aus quantenmechanischen Objekten, die sich in der Quantenmechanik vollständig beschreiben lassen. Nur ist diese Beschreibung nicht so anschaulich wie die Alltagskonzepte "Teilchen" und "Welle". --mfb (Diskussion) 14:28, 20. Nov. 2013 (CET)

Mh. Das klingt für mich alles danach, dass Licht aus Teilchen besteht.--31.17.153.69 03:10, 29. Nov. 2013 (CET)

Solange man sich darunter nicht kleine Kugeln vorstellt die durch die Gegend fliegen (das Modell ist eindeutig falsch), ist das nur eine Begriffsfrage. --mfb (Diskussion) 12:59, 29. Nov. 2013 (CET)

Erzeugen Photonen im sichtbar gemachten Bereich etwa Licht, sprich Helligkeit?

Ich habe an dieser Stelle eine vielleicht "simple" Frage: Seit wann erhellen Photonen im sichtbar gemachten Frequenzbereich die Welt, in welcher wir leben? Eine Fledermaus behauptet auch nicht, dass Ultraschallwellen die Welt erhellt und somit sichtbar macht! Ich kann mir nur schwer vorstellen, dass alle Menschen auf ein Täuschungsmanöver des Gehirns hereingefallen sind, denn alle haben die Eigenschaften des visuellen Cortex auf die Photonen übertragen und somit den menschlichen Geist völlig ausgeklammert. Somit erscheint das Licht da Draußen, obwohl es in Wirklichkeit nur in unserem Geist existiert, also Innen im dunklen Gehirn präsent und bewusst wird! Licht existiert also nur im Geist eines Lebewesen und somit ist unsere Welt ohne Lebewesen stockdunkel und auch noch totenstill!Aber wenn schon alleine die Definition des Lichtes falsch angegangen wird, wie wollen wir diesem interessanten Phänomen jemals auf die Spur kommen? --Helligkeit (Diskussion) 22:58, 23. Dez. 2013 (CET)

Wenn Licht nur eine Illusion ist, wie kann dann die Welt stockdunkel sein? Schöne Weihnachten! Die Tage werden wieder länger... --Pyrrhocorax (Diskussion) 23:36, 23. Dez. 2013 (CET)

"Erhellen" nutzt unsere Sprache mit einer Bedeutung, die ähnlich ist zu "emittieren Photonen im Wellenlängenbereich 400-750nm". Davon abgesehen taucht das Wort "erhellen" im Artikel gar nicht auf, wo ist das Problem? --mfb (Diskussion) 00:45, 24. Dez. 2013 (CET)

Doch, nach meinem Weltbild erhellen Photonen mit Energien, die dem sichtbaren Teil des Spektrums entsprechen, die Welt. Und ja, eine Fledermaus würde wahrscheinlich sagen, ihre Ultraschallkiekse erhellen ihre Umgebung für sie ähnlich wie eine Taschenlampe. --PeterFrankfurt (Diskussion) 04:06, 24. Dez. 2013 (CET)

@Pyrrhocorax, vielleicht ist ja die ganze Welt auch nur eine Illusion?? @PeterF.: wo habe ich nur kürzlich gelesen, dass von Geburt an blinde Menschen beim Interpretieren akustischer Signale dieselben Genhirnregionen einsetzen, die bei Sehenden für die räumliche Wahrnehmung zuständig sind (und sie drücken das auch mit denselben Begriffen aus)? @Helligkeit, ich glaube, Du könntest Deine Frage besser bei Erkenntnistheorie gestellt haben. Uns Realisten wirst Du schwerlich damit aufrütteln. - Besinnliche Weihnachten an alle!--jbn (Diskussion) 17:33, 25. Dez. 2013 (CET)

@jbn: Meine Antwort zielte darauf ab, dass Dunkelheit ebenso eine Illusion ist wie Helligkeit. „Licht“ ist keine Illusion, denn es besitzt eine objektivierbare Existenz. Nur darf man den objektiven, physikalischen Reiz „Licht“ mit der subjektiven, psychologischen Empfindung „hell“ verwechseln. Auch Dir (nachträglich) schöne Feiertage. --Pyrrhocorax (Diskussion) 11:02, 26. Dez. 2013 (CET)

Ich fürchte, die Wortwahl "Illusion" ist falsch. Es ist eine Sinnesemfpindung (gleich einer technischen Sensorik), die ihre Grenzen vor allem im beobachtbaren Spektrum hat. Photonen außerhalb dieses Sehbereichs werden vom menschlichen Auge nicht erkannt und für Dunkelheit gehalten. Das ist aber lediglich eine "mechanische" Beschränktheit, keine Illusion in einem philosophischen Sinn. --PeterFrankfurt (Diskussion) 03:39, 27. Dez. 2013 (CET)

Masse des Photons

Bei einer Diskussion zur letzen Änderung zu c und Masse bitte die weiter unten im Artikel stehenden Sätze mit beachten: "Hätten Photonen eine Masse, so würde diese auch das Verhalten von Magnetfeldern ändern.[3] Solche Abweichungen konnten bislang nicht experimentell nachgewiesen werden, woraus sich die momentan (Stand 2013) bestehenden Obergrenzen für die Masse eines Photons ergeben." Für mich ergibt sich daraus, dass c keinem Zweifel unterliegt, Masse und Energie von Photonen dagegen mit gewissen Unsicherheiten in der Physik behaftet sind. --HolgerFiedler (Diskussion) 11:40, 26. Mär. 2014 (CET)

Nein. Die Masse lässt sich einfach wesentlich besser (indirekt) vermessen als der Vergleich der Geschwindigkeit des Lichts mit c im Sinne der Relativitätstheorie. Im Rahmen des Standardmodells sind Photonen exakt masselos. Die Geschwindigkeit ergibt sich dann einfach aus der Masse. --mfb (Diskussion) 11:51, 26. Mär. 2014 (CET)

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Bezeichnung/Forschungsgeschichte

Lewis hat das Wort Photon zwar mit geprägt, war aber offenbar nicht der erste der es für Lichtquant verwendete. Frithiof Wolfers verwendete es in einer Publikation etwa einen Monate vor Lewis (siehe dazu en:Photon.--Kmhkmh (Diskussion) 11:27, 5. Mai 2014 (CEST)

Das scheint alles noch etwas verwickelter zu sein, es gab wohl noch vier andere "vergessene Namens-Erfinder", siehe Helge Kragh. Kein Einstein (Diskussion) 12:03, 5. Mai 2014 (CEST)

Hmm arxiv alleine ist eigentlich kein guter Beleg, obwohl ich in diesem bzw. bei dieser Thematik es wohlauch als ausreichend ansehen würde. Ich poste den Hinweis auf den arxiv artikel dann auch mal auf en.wp. Übrigens danke auch für die schnelle Korrektur.--Kmhkmh (Diskussion) 12:13, 5. Mai 2014 (CEST)

P.S. Immerhin ist der Autor ein anerkannter wissenschaftshistoriker (Prof in Aarhus), das wertet die Quelle natürlich auf. Ich den Autor mal verlinkt (hatte schon ein Lemma).--Kmhkmh (Diskussion) 12:40, 5. Mai 2014 (CEST)

Wieso ist die Entstehungsgeschichte des Wortes denn jetzt wieder entfernt worden?--Kmhkmh (Diskussion) 01:35, 6. Mai 2014 (CEST)

- lies mal den nächsten Absatz.--jbn (Diskussion) 10:48, 6. Mai 2014 (CEST)

Wenn du "Bezeichnung und Symbol" meinst, da steht im Prinzip nur was vor der Ergänzung durch "Kein Einstein" im Artikel stand und die ganzen Information aus Kragh werden weitgehend ignoriert. Was besonders widersinning ist, da der Absatz ja einegeführt wurde um Wort und Begriff zu unterscheiden, dann aber die vollständige vom Begriff abgetrennte Wortgeschichte (zu finden in Kraghs Artikel) überhaupt nicht beschreibt.--Kmhkmh (Diskussion) 10:57, 6. Mai 2014 (CEST)

Ich sage auch, da ist praktisch kein Unterschied zwischen deiner letzten Mitformulierung und dem jetzigen Stand. Wirfst du das mit den ausführlicheren Ergänzungen in der en:Photon#Nomenclature durcheinander? Gruß Kein Einstein (Diskussion) 13:18, 6. Mai 2014 (CEST)

Nein, ich habe den Absatz schlicht übersehen, da er in Überarbeitung jetzt vor Lewis und Compton steht und nicht mehr danach. Kurz gesagt ich hatte ohne einen Versionsvergelich zu bemühen einfach an der falschen Stelle gesucht. Was die ausführlichere Darstellung in en.wp betrifft, die könnten man hier natürlich auch übernehmen. Wenn wir Kragh schon auswerten, da es ja ruhig mehr als nur 1-2 Sätze sein.--Kmhkmh (Diskussion) 13:25, 6. Mai 2014 (CEST)

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Photonen können vernichtet werden?

Es geht um folgende Aussage aus dem Abschnitt "Eigenschaften: "Photonen haben eine unendliche natürliche Lebensdauer, können aber bei einer Vielzahl physikalischer Prozesse erzeugt oder vernichtet werden." Ich bat um Korrektur dieser Aussage, weil sie allen Auffassungen über die Natur widerspricht, wonach es immer nur eine Umwandlung geben kann und nie eine Vernichtung von Materie, Energie und Co. Damit diese Umwandlung noch deutlicher wird, würde ich vorschlagen "vernichtet" mit "negiert" zu ersetzen. So wie es momentan dort steht, kann man es jedenfalls nicht stehen lassen.

Die Ablehnung von philosophischen Begriffen (Philosophie als allgemeinste Wissenschaft) in der Physik ist nur dann nachvollziehbar, wenn man einen exakteren physikalischen Begriff anbieten kann und nicht, wenn man nur einen Begriff der Umgangssprache als Alternative hat.--Impulse101 (Diskussion) 14:45, 18. Mai 2014 (CEST)

Wir bilden den Sprachgebrauch der Physik ab, wenn es um das Photon als Entität der Physik geht. Einverstanden?

Wenn ja, dann zeigt eine Fachbuchsuche leicht, dass diese Sprechweise etabliert ist. Ich würde nicht zustimmen, dass es sich hier um einen Begriff der Umgangssprache handelt. Ebensowenig trifft Negation#Philosophie es besser. Du kannst aber gerne weitere Meinungen abwarten oder aktiv einfordern: WD:RP oder WP:RPQS fiele mir da ein... Kein Einstein (Diskussion) 14:53, 18. Mai 2014 (CEST)

Das Photon ist die elementare Anregung (Quant) des elektromagnetischen Feldes. ist als Satz ein treffendes Beispiel für die Unzulänglichkeit der Sprache. Wenn das Photon eine Anregung des Feldes, dann sollte es das Feld auch abgeregt geben. Das heißt: es gibt das Feld auch ohne Photonen. Weiter kommt dann, dass das Photon irgendwann mal entdeckt wurde.... Jetzt wird sich jemand finden, der das als "wirr" bezeichnet. Er ist auf einem guten Weg, denn das mag "offensichtlich" wirr sein, mit etwas Übung wird dann auch die Wirrniss im akzeptierten Text offensichtlich. Also Impulse101: versuch es erst gar nicht! Oder in 3 Jahren ;-) FellPfleger (Diskussion) 15:01, 18. Mai 2014 (CEST)

Vernichtung ist die korrekte Fachsprache. Das Photon wird vernichtet - nicht aber seine Energie und Impuls, die werden auf andere Teilchen übertragen.

@FellPfleger: Das ist keineswegs ein Beispiel. Das Feld gibt es auch ohne Photonen, ja. Wo liegt das Problem? --mfb (Diskussion) 15:54, 18. Mai 2014 (CEST)

Das Problem ist, dass die Vernichtung aller Photonen zu einem Feld führt, das keine Energie mehr enthält. Das mag ein "theoretisches" Problem sein, aber der Einwand von Impulse101 zeigt, wo man etwas missverstehen kann. Und der zitierte Satz gehört dazu: "Photonen haben eine unendliche natürliche Lebensdauer" könnte heißen: "Photonen zerfallen nicht spontan". Dann hätte man eine Parallele zur Halbwertszeit. Aber es trifft den Kern der Sache nicht. Du schreibst nun: "Das Photon wird vernichtet - nicht aber seine Energie und Impuls, die werden auf andere Teilchen übertragen." Das trifft es imho viel besser. Ein Photon ist Teil des Feldes und wird vernichtet, indem es seine Energie und seinen Impuls an ein (i.A.) materielles Teilchen überträgt. Es wird erzeugt, indem ein Teilchen ein Teil seiner Energie und seines Impulse an etwas überträgt, das keine Eigenschaft hat außer: es trägt Energie und Impuls und ist nun Teil eines Feldes? Ich verstehe nicht, warum man das nicht als das liest, was es beschreibt: es gibt ein elektromagnetisches Feld, das Träger von Impuls und Energie ist. Wenn wir "die Alten" lesen, es ist schon da. Wer Wellenphänome betrachtet, der sieht die Welle als raumzeitliches Phänomen. Aber am Ufer wird sie zu einem zeitlichen "abgestuft". Und Nichtlinearitäten wie etwa der Strand oder Riffe schaffen dann die Übertragung von Impuls und Energie aus dem Feld auf die Materie. Ein Teilchen hat eine Gestalt in Form des Schwerpunktes und kann so im Raum lokaliert werden. Ein Feld ist "genau" das Gegenteil. Es kann das, was das Teilchen nicht kann: Energiedichte und Impulsdichte sind gerade nicht an einen Schwerpunkt gebunden, es füllt den Raum aus und ist doch ständig in Bewegung. Ich lese Max Planck so: Ich bin ein Theoretiker und denke mir Oszillatoren, damit ich die Frage nicht beantworten muss, wie die Strahlung entsteht, ich möchte sie nur beschreiben können. Er war bereit, alles aufzugeben, außer dem Energiesatz... Na ja, wir geben auch den auf, um Nebel um die Wissenschaft zu verbreiten. Selbst auf die Gefahr hin, nicht verstanden zu werden: In der Mathematik haben wir eine Funktion, wir integrieren und leiten ab. Bis auf Konstanten, die kommen oder gehen ist es immer die gleiche Funktion, nur einmal halt integriert, einmal abgeleitet. Wenn ich nun also mit Erzeugungs- und Vernichtungsoperatoren arbeite, dann führe ich eigentlich eine Ableitung durch, indem ich diffenziell betrachtet, was integral "ist". Die Information, die in der Erzeugung und Vernichtung steckt, ist gleich der im Integral, bis auf den Nullwert. Ja, ich höre besser auf. FellPfleger (Diskussion) 17:21, 18. Mai 2014 (CEST)

Das ist weder ein "theoretisches" noch ein theoretisches, praktisches oder sonstwie geartetes Problem. Und einen Zusammenhang zu dem ursprünglichen Diskussionsbeitrag sehe ich nicht. Die unendliche natürliche Lebensdauer bedeutet keine spontanen Zerfälle, genau.

"Es wird erzeugt, indem ein Teilchen ein Teil seiner Energie und seines Impulse an etwas überträgt, das keine Eigenschaft hat außer: es trägt Energie und Impuls und ist nun Teil eines Feldes?" - die Frage ergibt keinen Sinn. Ein Photon hat mehr Eigenschaften als die genannten.

"Ich verstehe nicht, warum man das nicht als das liest, was es beschreibt: es gibt ein elektromagnetisches Feld, das Träger von Impuls und Energie ist." - weil man damit nicht Dinge wie den Photoeffekt beschreiben kann. Dazu braucht man die Quantisierung, also Photonen.

Teilchen und Felder sind kein Gegenteil. Für die Quantenmechanik braucht man sogar beides zugleich.

"Na ja, wir geben auch den auf, um Nebel um die Wissenschaft zu verbreiten." - bitte was?

"In der Mathematik haben wir eine Funktion, wir integrieren und leiten ab. Bis auf Konstanten, die kommen oder gehen ist es immer die gleiche Funktion, nur einmal halt integriert, einmal abgeleitet." - Unfug. f(x)=x, g(x)=1, h(x)=x+1 (jeweils R->R) sind drei verschiedene Funktionen, auch wenn g die Ableitung von f und h ist und f und h Stammfunktionen zu g sind. Würde man deiner Argumentation folgen wären alle Polynomfunktionen die gleiche Funktion?

"Ja, ich höre besser auf." - das sehe ich auch so, deine Beiträge führen nämlich nicht zu einer Verbesserung des Artikels. --mfb (Diskussion) 18:01, 18. Mai 2014 (CEST)

So kann man dasselbe unterschiedlich interpretieren ;-) Mit den "gleichen Funktionen" wollte ich Folgendes sagen: Wenn wir eine physikalische Größe, etwa die Geschwindigkeit, mathematisch beschreiben, dann ist die Information "Geschwindigkeit als Funktion der Zeit" bis auf eine Konstante gleich der Information gewonnen aus "Beschleunigung als Funktion der Zeit". Und ähnlich für den Ort. Ich denke, hier besteht Konsens. Wenn ich mir nun ein elektromagnetisches Feld vorstelle, dann kann ich es z.B. durch lokale Feldstärken von E, H und deren zeitlichen Verlauf beschreiben. Genau so sollte man aber auch eine Beschreibung machen können von E und H als Funktion des Ortes und der Angabe der Maxwellschen Gleichungen. Das sollte ebenfalls dieselbe Information ergeben. Es könnte nun sein, dass wegen der Kopplung von E und H die Angabe etwa des elektrischen Anteils genügt. Das heißt, ein Moment in der Zeit plus die Gesetzmäßigkeit beinhaltet alles. Ich könnte aber wohl auch die Erzeugung und Vernichtung von Photonen dokumentieren und mir dann das Feld berechnen. Das wäre eine dritte Möglichkeit. So wie man mit den "Wellentupfern" die Wasserwellen im Physikunterricht für die Beugungsversuche erzeugt und die Elementarewellenzerlegung einer Wellenfront einführt. Und wenn man mit Tupfern eine gerade Wellenfront macht und sie dann durch einen Spalt wieder zu einer Kreiswelle werden lässt, so kann man nicht mehr sagen, welcher Tupfer denn die Kreiswelle gemacht hat, das Interferenzprinzip lässt das nicht mehr zu. Und warum soll das mit Photonen anders sein? Warum muss das Feld "aus Photonen bestehen" und nicht durch Photonen einfach nur angeregt werden? Was meine ich mit dem Nebel? Ich versuchte zu zeigen, dass die konsequente Anwendung als richtig erkannter Prinzipien Phänomene beschreiben kann, ohne dass man über "spukhafte" Wirkungen nachdenkt. Einem Resonator, das durch ein Photon absorbiert, sieht einen lokalen Feldstärkeverlauf, der durchaus durch die Überlagerung sehr vieler Einzelereignisse genau so ist wie ein einzelnes vorbeikommendes Photon. Wird der Resonator einen Unterschied sehen? Oder anders gefragt: muss ein Photon, im Feld unterwegs, noch ein Individuum sein? "Besser aufhören"? Impuls101 hat irgendwo recht: muss man eine Sprache nutzen, die exakt ist, damit nur von denen verstanden wird, die eh schon wissen um was es geht? Ja. Man muss. Und dann muss man erklären, was das "exakte" mit dem Begriff zu tun hat, den der noch nicht Gebildete bereits kennt. Und der nun einen neuen Sinn bekommt. Wenn es etwas gibt, das dem gesunden Menschenverstand widerspricht, dann ist der gesunde Menschenverstand bildungsfähig. Aber "wir" scheinen manchmal über den Dingen zu stehen. FellPfleger (Diskussion) 21:32, 18. Mai 2014 (CEST)

Ich gebe Recht, dass in der Physik das Wort "Vernichtung" genutzt wird und es ist okay auf diesem Erkenntnisstand bleiben zu wollen, aber wissenschaftlich exakt ist es nicht (egal in wie vielen Fachbüchern es steht bzw. voneinander abgeschrieben ist). Selbst Negation oder Umwandlung sind nicht exakt, aber kommen der Wahrheit ein Stück näher und ermöglichen die Zusammenhänge besser zu verstehen. Zudem würde hinsichtlich des vorgehenden Nebensatzes ("unendliche Lebensdauer") keine Verwirrung entstehen. Mehr gibt es dazu nicht zu sagen. --Impulse101 (Diskussion) 21:55, 18. Mai 2014 (CEST)

Wovon man nicht reden kann, darüber muss man schweigen. In diesem Sinne... Kein Einstein (Diskussion) 22:00, 18. Mai 2014 (CEST)

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Mag trotzdem noch antworten:

@FellPfleger: Das wäre alles schön und gut wenn die klassische Mechanik exakt wäre. Ist sie aber nicht, und damit funktionieren deine ganzen Beispiele, Vorstellungen und Modelle nicht.

@Impulse101: "Vernichtung" ist korrekt, denn "Vernichtung" wird in der Physik als das definiert, was bei der Vernichtung eines Photons (oder anderen Teilchens) geschieht. Ob das mit der Verwendung des Begriffs in der Philosophie übereinstimmt, ist davon unabhängig. --mfb (Diskussion) 22:37, 18. Mai 2014 (CEST)

@Mfb Ich glaube, dass die klassische Mechanik exakt ist. Dass in der klassischen Mechanik Methoden entwickelt wurden, die universelle Gültigkeit haben. Ich glaube zum Beispiel, dass die Energieerhaltung gilt, dass im Universum keine Energie zur Bilanz hinzukommt. Ich glaube, dass die Methode der Vergangenheit, einen Verstoß gegen die Energieerhaltung mit der Entdeckung einer unbekannten Energieform zu heilen, auf alle Zeiten hin funktionieren wird. Und dass dies auch für andere Erhaltungssätze gilt. Und ich glaube auch, dass das Universum das darstellt, was das Wort besagt: das Alles. Ich halte es für eine Taschenspielerei wenn man ein Multiversum herauszaubert, das einer mathematischen Gesetzmäßigkeit entspringt, die zur Realität keinen Bezug hat. Meine Beispiele, Vorstellungen und Modelle funktionieren sehr wohl, sie wurden mir vermittelt von Lehrern, die dafür bezahlt wurden und entwickelt von Menschen, die lange schon nur noch in unseren Gedanken existieren. Ich liebe die Symmetrie der Maxwellschen Gleichungen, denn sie erlaubt mir zu "verstehen", dass ein Schlitz in einem Blech genau so strahlt, wie der Draht, der anstelle des Schlitzes gedacht wird. Und dabei muss ich nicht verstehen, warum der Draht strahlt. Das ist einfach nur schön. Und dann kann man an einem Schaltschrank oder Computergehäuse an den Schlitzen einfach Blechkämme anbringen, die die Strahlung verhindern und so EMV-Probleme beseitigen. Früher hat man sich gewundert, warum manche Abschirmmaßnahmen nicht wirken. Findige Ingenieure und Wissenschaftler haben das herausgefunden, die Ursachen beseitigt, und in der Zukunft wird sich niemand mehr wundern und wenn man Pech hat, wird man es vergessen. Aber, ok. Wir beide sind absolut in Übereinstimmung, dass Photonen vernichtet werden können. Dass Vernichtung bedeutet: Energie, Impuls, Spin, vielleicht sonst noch was, bleibt erhalten, wird nur zwischen Entitäten übertragen. Insofern sind Photonen die glücklicheren Menschen, sie könnten wissen, dass es ein Leben nach dem Tode gibt ;-) FellPfleger (Diskussion) 20:55, 19. Mai 2014 (CEST)

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Schreibweise „Foton“

Kein Einstein hat jetzt drei Mal die Aufnahme der Schreibweise „Foton“ revertiert, obwohl zuletzt der Duden als Quelle genannt wurde. Der verweist unter der Schreibung „Photon” sogar auf das Stichwort „Foton“. Ob die Schreibung in der Fachliteratur Verwendung findet, ist doch für die Möglichkeit einer Schreibung irrelevant. Wieso sollte sie also nicht zumindest im einleitenden Satz erwähnt werden?
())¯_¯_¯_¯_>2 (Diskussion) 15:20, 19. Feb. 2014 (CET)

Nein, ich habe das zweimal revertiert. Meine Begründungen hast du ja wohl gesehen, ich wiederhole sie gerne: „Bitte belege die Verbreitung dieser Schreibweise in reputabler Literatur, dann können wir drüber reden...“ bzw. „Ich schrieb von Literatur, nicht von Wörterbüchern.“. Dem kann ich eigentlich wenig hinzufügen. Wer Foton eingibt, kommt auf eine BKS und kann dort klären, was er eigentlich sucht. Als Schreibung für das Photon ist die F-Variante völlig ungebräuchlich, wir würden hier Begriffsetablierung betreiben, wenn wir das in der Einleitung gleichberechtigt nebeneinander stellen. („Bezeichnungen, die weder in der Fachwelt noch im allgemeinen Sprachgebrauch verbreitet sind, sollen weder als Lemma noch in Artikeln verwendet werden. Wann genau eine Bezeichnung als etabliert angesehen werden kann, muss im Einzelfall geprüft werden, sicherlich aber nicht ohne Nutzung durch mehrere reputable Autoren.“) Kein Einstein (Diskussion) 16:59, 19. Feb. 2014 (CET)

Deine Begründungen habe ich schon gesehen, nur verstehe ich nicht, wieso der Duden auf einmal keine reputable Literatur mehr sein soll. Dass „Foton“ auf eine BKS weiterleitet hat ja nichts damit zu tun, dass die Schreibung falsch wäre, sondern mit der Mehrdeutigkeit des Begriffes. Begriffsetablierung wäre (nach Wikipedias eigener Definition) die Erfindung eines Wortes; hier geht es aber nur um eine andere Schreibweise (die auch nicht erfunden werden muss, da sie schon existiert).

Bei Delfine heißt es „Die Delfine oder Delphine […]“, bei Telefon „Telefon, früher auch Telephon“ und bei Sprachrohr „heutzutage meistens als Megafon oder Megaphon bezeichnet“. Selbst Photosynthese weist auf die alternative Schreibung hin: „Photosynthese oder Fotosynthese“. Warum also nicht Photon? Mir geht es nicht darum, sämtliche Photonen durch Fotonen zu ersetzen, sondern nur um die Nennung der alternativen Schreibung in der Einleitung wie es bei fast allen Artikeln getan wird.
())¯_¯_¯_¯_>2 (Diskussion) 14:25, 23. Feb. 2014 (CET)

Der Duden hat analog zu uns die Aufgabe, die gebräuchlichen Schreibweisen aufzulisten. Der Eintrag dort kann also so wenig als Quelle verwendet werden wie der Duden sich auch nicht aauf Wikipedia beziehen kann. In beiden Fällen wäre die Verwendung in gängiger Literatur nachzuweisen. --mfb (Diskussion) 15:29, 23. Feb. 2014 (CET)

Jein. Zumindest im Selbstverständnis hatte der Duden auch den Anspruch, "erlaubte" Schreibweisen aufzuführen, wohingegen wir eben nur das abbilden wollen, was tatsächlich "gebräuchlich" ist. Wo wir zu 100% beieinander sind ist die Anforderung, für eine Nennung in der WP eine Verwendung in gängiger Literatur nachzuweisen. Also Fachbücher, die über das Foton schreiben. Die zentralen Sätze aus der Richtlinie habe ich oben ja schon zitiert.

Beim Telephon-Telefon ist das beispielsweise offenkundig so, dass beide Schreibweisen verbreitet sind und waren (Übersicht), auch beim Delfin-Delphin ist 2000 nur ein Faktor 4,3 zu sehen, was die Verbreitung angeht (Übersicht), aber beim Photon-Foton war das 2000 ein Verhältnis 281:1 (Übersicht) - Fehltreffer und die Raumflugkörper inklusive. Da könnten wir ja auch gleich „Fysik“ in der Einleitung zu Physik aufnehmen... Gruß Kein Einstein (Diskussion) 20:24, 23. Feb. 2014 (CET)

(Wie immer) bin ich der Meinung von KeinEinstein, könnte mir aber gut vorstellen, dass wir uns in ein paar Jahren da ganz anders unterhalten. Viele "ph"s sind reibungsloser verschwunden, als die Empörung 1996 vermuten ließ. Mir gehen heute schon Delfin und Geografie viel leichter von der Hand als die ph-Schreibweise. Beim Photon mag der eine oder andere einwenden, dass das ja ein Eigenname ist und nicht eigenmächtig eingedeutscht werden könne. Aber hat uns das jemals bei dem Elektron (mit "k" statt "c") gestört? Orthographie (...-grafie) hat sehr viel mit Gewohnheit zu tun. Gewohnheiten ändern sich, aber bis auf weiteres stellt "Foton" keine Alternative zu "Photon" dar. --Pyrrhocorax (Diskussion) 23:12, 23. Feb. 2014 (CET)

Ein Photon besitzt keine Masse. Daraus folgt, dass es sich immer mit Lichtgeschwindigkeit c bewegt.

(1) Aus der Eigenschaft das ein Photon keine Masse hat folgt keinsfalls, das es sich immer mit c (per Definition ist das die Geschwindigkeit des Lichts im Vakuum) bewegt.

(2) In anderen Medien als dem Vakuum ist das Licht sehr viel langsamer als c.

2014/04/06 00:04 Fridolin Heyer (ohne Benutzername signierter Beitrag von 77.47.41.142 (Diskussion))

Habe ich genauer geschrieben, hättest du aber auch selbst machen können -> Sei mutig!

Diskussionsbeiträge bitte mit --~~~~ signieren, siehe Hilfe:Signatur. --mfb (Diskussion) 00:19, 6. Apr. 2014 (CEST)

Da geht was durcheinander (auch schon vor mfb's mutiger Einfügung war die ganze Einleitung zum Abschnitt "Eigenschaften" eine inkohärente Überlagerung): Das Photon der QED hat immer c, auch in "anderen Medien" (die bestehen auf dieser Erklärungsebene ja auch nur aus Vakuum mit ein paar punktförmigen Teichen drin). Die Gruppen- und Phasengeschwindigkeit eines Strahlungsfelds ist in einem Medium anders, wenn Photonen absorbiert und reemittiert werden (auch wenn es nur virtuell passiert). Das schließt auch den Fall ein, dass das Vakuum spiegelnd begrenzt ist wie z.B. bei Hohlleitern. - Zu beachten ist auch: was sich langsamer bewegt als c, hat unweigerlich Masse m>0, denn aus $v/c\equiv pc/E<1$ folgt $E^{2}-p^{2}c^{2}>0$.--jbn (Diskussion) 12:11, 6. Apr. 2014 (CEST)

Masselosigkeit nicht theoretisch notwendig

Im Rahmen der Quantenfeldtheorie ist es nicht zwangsläufig notwendig, dem Photon eine verschwindende Ruhemasse zuzuordnen, um eine renormierbare Theorie zu erhalten. Siehe hierzu en:Stueckelberg action und https://www.itp.uni-hannover.de/~dragon/stonehenge/brst.pdf, Anhang A.2 und A.3.

Dass die Maxwell-Gleichungen eine Ausbreitung elektromagnetischer Wellen mit Lichtgeschwindigkeit vorgeben, liegt daran, dass sie aus einer Theorie abgeleitet werden, in der das Photon masselos ist.

Die Masselosigkeit des Photons ist also ein rein experimenteller Befund (wenngleich ein recht gut vermessener). In der englischen Wikipedia ist gut beschrieben, wie die endliche Ausbreitungsgeschwindigkeit massiver Photonen mit der konstanten „Lichtgeschwindigkeit“ der ART (oder SRT) zusammenhängt. --Florian Oppermann (Diskussion) 09:10, 20. Jul. 2014 (CEST)

Das wäre dann allerdings nicht mehr Teil des Standardmodells. Insofern passt die Beschreibung im Artikel schon, denke ich (dort steht auch nicht, dass eine Masse unmöglich sei, sondern dass danach gesucht wurde und Obergrenzen gesetzt wurden). --mfb (Diskussion) 15:47, 20. Jul. 2014 (CEST)

Ähh - auf welche Stelle des Artikels bezieht sich das eigentlich? Weder finde ich dort QFT noch renormierbar noch Standardmodell.--jbn (Diskussion) 17:14, 20. Jul. 2014 (CEST)

Weiß ich auch nicht, deswegen sehe ich auch keine unpassende Stelle. --mfb (Diskussion) 10:55, 21. Jul. 2014 (CEST)

Im Abschnitt Masse steht „Photonen haben keine Masse.“, was eben nicht notwendig ist. Insbesondere die Begründung ist falsch, s.o.. Oftmals wird in der QFT die Masse des Photons zu Null gewählt, um die Theorie einfach zu halten, daher meine Ausführung oben. Im Artikel wird das nicht erwähnt. Wäre es sinnvoll, einen Abschnitt zu Massenobergrenzen und Auswirkungen einer von Null verschiedenen Photonenmasse hinzuzufügen, analog zur englischen WP? --Florian Oppermann (Diskussion) 12:59, 26. Aug. 2014 (CEST)

Der Artikel handelt erkennbar von den uns (durch Experimente) bekannten Photonen. Dass es theoretische Rahmen geben könnte, in denen Photonen mit anderen Eigenschaften (zB Masse>0) denkbar wären, gehört definitiv nicht hierher sondern gegebenenfalls in einen Artikel über die betreffende Theorie.--jbn (Diskussion) 15:16, 26. Aug. 2014 (CEST)

Was ist denn die Quelle für die Angabe der Masse im Artikel? Diese hier http://www.weltderphysik.de/gebiete/theorie/news/2013/zerfall-von-photonen-nicht-ausgeschlossen/ unterstützt diese Angabe nicht.--RöntgenTechniker (Diskussion) 21:18, 28. Aug. 2014 (CEST)

Der Autor hat offenbar nicht verstanden, über was er berichtet. Jede Messung eines Werts hat eine Unsicherheit. Falls der exakte Wert 0 ist, wird man einen kleinen positiven Wert also nie ausschließen können. "[D]ass die Daten mit der These von massebehafteten Photonen mit einer begrenzten Lebensdauer vereinbar sind" ist also trivial. Und im Plot sieht man keinerlei Ansatz eines Zerfalls - ganz im Gegenteil, sogar etwas mehr (aber nicht signifikant mehr) niederenergetische Photonen. --mfb (Diskussion) 01:06, 29. Aug. 2014 (CEST)

Aber die Experimente geben doch selber gar keine Masselosigkeit vor (zugegebenermaßen dürfte die auch schwierig nachzuweisen sein). Stattdessen finden wir nur (wenngleich sehr kleine) obere Schranken an die Masse, je nach Experiment 10^-18 … 10^-27 eV. Da die Theorie des Standardmodells die Masselosigkeit ebenfalls nicht notwendigerweise fordert, würde ich deine Aussage umdrehen: Es gibt Theorien, in denen das Photon masselos ist, aber es gibt keinen Grund, diesen Theorien mehr zu glauben als anderen. Dass die Ruhemasse des Photons für alle praktischen Anwendungen vernachlässigt werden kann, steht auf einem anderen Blatt – das bestreite ich nicht. --Florian Oppermann (Diskussion) 12:31, 30. Aug. 2014 (CEST)

Wenn die Aussage eine Unsicherheit hat, sollte sie im Artikel auch angegeben werden. Denn der prozentuale Fehler könnte unendlich groß sein.--RöntgenTechniker (Diskussion) 14:16, 30. Aug. 2014 (CEST)

Es gibt für alles mögliche Theorien. Das heißt nicht, dass alle Theorien gleichberechtigt wären. Theorien mit massiven Photonen sind aufwändiger als Theorien mit masselosen Photonen, und sie erklären nicht wieso die Masse so unglaublich winzig wäre, man würde sich also unnötigerweise ein neues Feintuning-Problem erschaffen. Occams Rasiermesser sagt hier klar "Photonen sind unseres Wissens masselos" - und der Artikel bildet auch nur unser Wissen ab. --mfb (Diskussion) 15:05, 30. Aug. 2014 (CEST)

Zu 1. Ja, Wikipedia bildet bevorzugt etabliertes Wissen ab. Zu 2.) http://www.mpi-hd.mpg.de/mpi/aktuelles/meldung/detail/wie-stabil-ist-das-photon/ schreibt es anders.--RöntgenTechniker (Diskussion) 19:19, 31. Aug. 2014 (CEST)

Anders als was? Die schreiben auch "Erweiterungen der Theorie". Ich kann auch eine neue Theorie erstellen, die 3523 bislang unentdeckte Teilchen vorhersagt, die aber so schwach mit anderen Teilchen wechselwirken dass sie weder bislang beobachtet wurden noch relevant für die Entwicklung des Universums sind. Willst du für die jeweils einen Artikel erstellen, weil sie ja existieren könnten? --mfb (Diskussion) 19:39, 31. Aug. 2014 (CEST)

Anders als Du: "Obwohl die Masselosigkeit Teil der allgemein akzeptierten Theorie des Elektromagnetismus (Quantenelektrodynamik) ist, erlauben einfache Erweiterungen ein massives Photon. Die Fragestellung ist daher an die experimentellen Befunde gebunden."--RöntgenTechniker (Diskussion) 20:21, 31. Aug. 2014 (CEST)

@Rö..Tec..: Nun hör schon auf mit dem Unsinn! Von theoretischen Spekulationen abgesehen ist die Physik grundsätzlich an experimentelle Befunde gebunden, das kann doch selbst Dir nicht mitteilenswert erscheinen.--jbn (Diskussion) 21:32, 31. Aug. 2014 (CEST)

Wenn Deine Ansicht stimmen würde, stände in den Artikeln Gluon und Graviton Unsinn. Dort wurde die Problematik, dass die Aussage "Masse 0" keine experimentelle Bestätigung hat, sachgerecht dargestellt. Man sollte hier nicht einfach versuchen, sich mit fremden Federn zu schmücken, nämlich den bei solchen Angaben sonst üblichen Daten von Experimentatoren.--RöntgenTechniker (Diskussion) 21:45, 31. Aug. 2014 (CEST)

Übrigens steht heute noch im Artikel Neutrino: "Im heutigen Standardmodell der Teilchenphysik haben Neutrinos keine Masse" sowie "Masse (Elektr.-Antineutrino) < 2,2 eV/c2". Das wurde so ziemlich klug formuliert, nicht war?--RöntgenTechniker (Diskussion) 22:35, 31. Aug. 2014 (CEST)

Da ist es ja: http://www.uniaktuell.unibe.ch/content/news/2014/neutrinos/index_ger.html "Die Beweise für die sogenannte Neutrino-Oszillation stellt die Welt der Physik auf den Kopf, da das heute geltende Standard-Modell diese Umwandlungen nicht vorsieht. Es geht nämlich davon aus, dass Neutrinos keine Masse haben."--RöntgenTechniker (Diskussion) 22:38, 31. Aug. 2014 (CEST)

Dein Vorschlag beginnt sagt im ersten Halbsatz nichts neues, ist im zweiten Halbsatz mindestens "schräg" (das ist eben nicht einfach, wenn es konsistent zum sonstigen experimentell halbwegs gesicherten Gebäude bleiben soll) und im zweiten Satz trivial. Das ist keine Verbesserung.

Wenn du eine Beobachtung vorzeigen kannst, aus der zwingend folgt, dass das Photon eine Masse hat, dann sollte das unbedingt hier rein. Ansonsten verstehe ich leider nicht, was deine Querverweise auf Gluon, Graviton und das Neutrino hier ausagen sollen. Kein Einstein (Diskussion) 22:58, 31. Aug. 2014 (CEST)

Gluon (nicht einzeln vermessbar) und Graviton (noch nichtmal beobachtet) sind ganz andere Fälle. Und die Neutrinomassen haben mit der Diskussion auch nichts zu tun, denn die sind nachweislich nicht 0 (zumindest nicht alle). Sorry, was soll diese Diskussion hier? Wirkt auf mich zunehmend wie Zeitverschwendung. --mfb (Diskussion) 00:06, 1. Sep. 2014 (CEST)

Wenn die Theorie bisher davon ausgegangen ist, die Neutrinomassen seien 0 und das Experiment lieferte andere Ergebnisse, was ja so selten nicht ist, gibt es offensichtlich Unterschiede bei der Glaubwürdigkeit beider Quellen. Üblicherweise werden für Zahlenangaben deshalb experimentelle Daten bevorzugt, nicht die Theorie. Wenn es anders ist, wird das regelmäßig vermerkt.

Deshalb sollte auch dieser Artikel dem Leser gegenüber nicht für ihn unerwartet aus der Reihe tanzen und wie üblich offenlegen, dass der Zahlenwert Ergebnis theoretische Überlegungen ist. Das hat etwas mit der Glaubwürdigkeit der Wikipedia und der Diskussion hier zu tun. Was in diesem Einzelfall das Problem dabei ist, ist mir schleierhaft.

Dein Argument "Unnötigerweise ein neues Feintuning-Problem erschaffen" verstehe ich nicht. Wir können aus Quellenangaben grundsätzlich keine Probleme "erschaffen", die es nicht schon gibt, sondern höchstens welche verschwinden lassen, die es gibt. Vielleicht kannst Du das noch genauer erläutern.--RöntgenTechniker (Diskussion) 01:21, 1. Sep. 2014 (CEST)

Sowohl Theorie als auch Experiment sagen 0. Das ist bei den Neutrinos ganz anders, da ergibt die Kombination aus Experiment (Neutrinooszillation) und Theorie eine von Null verschiedene Masse. Das kann mit Photonen in Zukunft auch geschehen - aber bis dahin ist unser bestes Wissen eben "Masse 0".

Das Feintuning-Problem wäre ein Problem der Theorie, nicht der Wikipedia: Warum sollte die Masse so winzig gegenüber allen anderen Teilchenmassen sein? Wenn eine Masse "irgendwas zwischen 0 und der Planck-Skala" sein kann, ist ein winziger Wert natürlich möglich - wäre aber sehr verwunderlich, wenn es keinen speziellen Grund gibt wieso der Wert so klein sein sollte. Alltagsbeispiel: Wenn du eine Länge vermisst und "1,00000004 m" misst, kann das Zufall sein - aber viel wahrscheinlicher ist ein tieferer Grund dahinter (in diesem Beispiel: jemand hat einen sehr präzisen Metermaßstab gebaut). --mfb (Diskussion) 02:12, 1. Sep. 2014 (CEST)

(Fehlerhaften Kommentar korrigiert und Betrag neu eingestellt)

Zu 1. Die Aussagen stimmen einfach nicht. Die etablierte Theorie sagt in beiden Fällen "Masse = 0" und das Experiment in beiden Fällen "Masse < Messgenauigkeit". Das ist beim Neutrino nicht anders als bei den Photonen. Eine aus diesen Eingangsinformation abgeleitete absolute Aussage "Masse = 0" muss logisch fehlerhaft abgeleitet sein, weil das so erhaltene Ergebnis für die Neutrinos offensichtlich nicht stimmt.

Zu 2. Die Neutrinomasse muss ebenfalls extrem klein sein, denn bei der Supernova SN 1987A betrug die Zeitdifferenz zwischen der Laufzeit des Lichtsignals und der des Neutrinosignals nach 157.000 (± 16.000) Jahren Signallaufzeit höchstens 3 Stunden bzw. Faktor höchstens 1,000000002, Quelle http://www.pro-physik.de/details/news/1495623/Supernova_SN_1987A_feiert_25-Jaehriges_Jubilaeum.html .

Warum das so wenig ist? Wir wissen es nicht. Wir wissen damit jedoch, selbst geringste Abweichungen von den besten theoretischen Überlegungen können in der Praxis nicht ausgeschlossen werden. Diese Überlegungen haben eben eine besonders für Extremfälle nicht vernachlässigbare Fehlerwahrscheinlichkeit.--RöntgenTechniker (Diskussion) 15:48, 1. Sep. 2014 (CEST)

Nochmal: Die Gleichwertigkeit von Photon und [Neutrino]] gibt es (imho) nicht. Es geht nicht darum, dass »das Experiment in beiden Fällen "Masse < Messgenauigkeit"« aussagt und das gleich ist; bei der erwarteten Masse 0 (und dem Ausschluss einer negativen Masse ;-)) ist diese Aussage gleichbedeutend zu "mögliche Abweichung der Masse vom erwarteten Wert = Messgenauigkeit" und das ist trivialerweise bei allen Experimenten so. Der gravierende Unterschied ist, dass es beim Neutrino nicht nur eventuell sinnvolle Theorien gibt für eine Masse >0 sondern auch tatsächliche experimentelle Anhaltspunkte. Wo bitte gibt es solche Anhaltspunkte beim Photon? Dort sprechen ja auch die Maxwellgleichungen für m=0, also eine weitere "Säule des Theoriegebildes". Kein Einstein (Diskussion) 17:15, 1. Sep. 2014 (CEST)

Merkst Du nicht, was das Problem dabei ist? Die Wikipedia-Artikel Artikel Photon und Neutrino machen jeweils Angaben über das gleiche Faktum, aber keine Angaben über die grundsätzlich voneinander abweichenden Quellen dieser Informationen.--RöntgenTechniker (Diskussion) 21:14, 1. Sep. 2014 (CEST)

Nein, das ist eben nicht "das gleiche Faktum", siehe mfb 09:31, 2. Sep. 2014. Kein Einstein (Diskussion) 21:28, 3. Sep. 2014 (CEST)

"Das gleiche Faktum" ist jeweils die Angabe der Masse und die Abweichung ist das Prinzip, diese Angabe für den Leser nicht erkennbar einmal aus der Theorie und einmal aus Experimenten herzuleiten. Dies täuscht eine Gleichwertigkeit von Theorie und Experiment vor, die es nicht gibt.--RöntgenTechniker (Diskussion) 13:21, 4. Sep. 2014 (CEST)

"Es gibt absolut keinen Hinweis auf eine von Null verschiedene Masse, alle Messungen stimmen mit 0 überein" und "es ist gesichert, dass die Massen von 0 verschieden sind, die Differenzen der Massenquadrate sind sehr genau gemessen, nur die absoluten Werte sind noch recht unklar" sind zwei völlig verschiedene Dinge. --mfb (Diskussion) 18:32, 1. Sep. 2014 (CEST)

Ja. Dann sollte man jedoch noch etwas weiter denken. Hat die Informationsquelle Theorie hier die gleiche Glaubwürdigkeit wie die üblicherweise genutzte Informationsquelle Experiment gezeigt, oder hat sie es nicht?--RöntgenTechniker (Diskussion) 21:14, 1. Sep. 2014 (CEST)

Mal nach links gerutscht. Neutrino gibt eine Obergrenze an, Photon gibt 0 an. Das sind verschiedene Aussagen, genau aus den gennnten Gründen. Mehr Details gibt es dann im Artikeltext. Theorie und Experiment funktionieren immer nur zusammen. Theorien ohne experimentelle Überprüfung sind oft wertlos, genau wie Experimente ohne theoretisches Verständnis problematisch zu interpretieren sind. --mfb (Diskussion) 09:31, 2. Sep. 2014 (CEST)

Im Artikeltext Photon stehen die experimentell bekannten Obergrenzen nicht. Ich schlage vor, auch in diesem Artikel mit der Formulierung "Masse: 0 (theoretisch)" deutlich zu machen, dass der Zahlenwert aus der Theorie kommt, und gut ist.--RöntgenTechniker (Diskussion) 17:11, 2. Sep. 2014 (CEST)

Wer die Arbeit von Julian Heeck darüber lesen will, hier: http://arxiv.org/abs/1304.2821v2 , vereinfach hier http://scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2013/07/29/instabiles-licht-konnen-photonen-zerfallen/ --RöntgenTechniker (Diskussion) 17:29, 2. Sep. 2014 (CEST)

Du kannst die experimentellen Grenzen gerne im Abschnitt "Masse" einbauen, dort wird auch schon auf sie verwiesen. --mfb (Diskussion) 18:01, 2. Sep. 2014 (CEST)

Das reicht aber nicht, weil "Masse: 0" tatsächlich nur eine Quellen-Annahme und keine Quellen-Angabe ist. Und diese Situation sollte, so wie sie ist, für den Leser nachvollziehbar dargestellt werden. Wie knapp die Quellen-Annahme fundamental falsch sein kann, siehe Moderne Tests der Lorentzinvarianz#Geschwindigkeit. "Obergrenze von $\scriptstyle <6\times 10^{-22}$", und womöglich trotzdem falsch. Wir benötigen aber für Wikipedia gut gesichertes Wissen. Wie gut ist eine Theorie gesichert, die ausgerechnet bei dieser Frage wahrscheinlich falsche Ergebnisse liefert?--RöntgenTechniker (Diskussion) 19:24, 2. Sep. 2014 (CEST)

Wenn die etablierte Fachbuch-Literatur die Masse des Photons mit 0 angibt (soll ich hier wirklich die Lehrbuch-Klassiker alle zitieren??? Du willst eine Änderung, also müsstest du belegen, dass Lehrbücher eine Einschränkung der von dir gewünschten Form machen...) ist es unbedeutend, ob du das als "Quellen-Angabe" oder "Quellen-Annahme" bewertest. Es ist eine Aussage der etablierten Fachwissenschaft und als solche ohne selbstgestrickte Einschränkungen anzugeben.

Wie mfb oben schon sagt kannst du natürlich gerne im Abschnitt Masse einarbeiten, wie weit der experimentelle Nachweis von Obergrenzen bisher glückte. In meinen Augen ist das aber eher eine Mitteilung in der gleichen Preisklasse wie die derzeit experimentell erreichte tiefste Temperatur auf der Kelvin-Skala.

Und nochmal: Findest du reputable Hinweise auf eine von 0 verschiedene Masse des Photons (Hinweise, nicht Spekulationen und mögliche Erweiterungen), dann kann - ja muss - auch das mit rein. Da sehe ich aber nichts. Kein Einstein (Diskussion) 21:28, 3. Sep. 2014 (CEST)

Na endlich mal ein Machtwort! Ehrlich gemeint und ohne Sarkasmus! FellPfleger (Diskussion) 21:47, 3. Sep. 2014 (CEST)

Das Machtwort ist, Wikipedia-Artikel sollen die Nachprüfbarkeit der Informationen gewährleisten, und daran fehlt es zumindest aus Sicht des Lesers. Woher die Masse-Angabe kommt, Experiment oder Theorie, weiß er nicht. Das sollte er aber wissen.--RöntgenTechniker (Diskussion) 00:34, 4. Sep. 2014 (CEST)

Die Massen-Angabe m=0 KANN - wie du selbst sagst - doch gar nicht aus einem Experiment kommen. Das hat mit dem Photon nichts zu tun. Und ist hier somit falsch.

Wenn du mal eben schaust, womit die Diskussion hier vor sechs Wochen begonnen hat, dann erkennst du, wie verharmlosend eine Formulierung wie "sie dreht sich im Kreis" wäre. ::Bitte gehe auf meine Punkte von gestern ein - oder erwarte keine weitere Antwort. Kein Einstein (Diskussion) 08:34, 4. Sep. 2014 (CEST)

Diese Angabe kann sehr wohl als aus einem Experiment kommend fehlinterpretiert werden, bei dem entweder prinzipbedingt, beispielsweise über das Plancksche Wirkungsquantum (wie beim Spin) Fehler praktisch ausgeschlossen werden konnten oder aus anderen Gründen die Angabe der Fehlergrenzen fehlt.--RöntgenTechniker (Diskussion) 12:51, 4. Sep. 2014 (CEST)

Wolltest du nicht eine Pause einlegen, Fellpfleger?

Zum Artikel: Wir geben die Literatur wieder, und die sagt 0. Die ganze Diskussion hier war immer nur rein informativ, was im Artikel stehen sollte ist außer Frage. --mfb (Diskussion) 21:04, 4. Sep. 2014 (CEST)

Du wirst sicher einige Quellen finden, in denen das so drin steht. Wenn Du jedoch gründlicher prüfst könntest Du feststellen, dass viele Autoren klug genug sind, diese absolute Aussage so zu vermeiden und lediglich nahelegen. Mehr sollte auch Wikipedia nicht tun.--RöntgenTechniker (Diskussion) 11:25, 6. Sep. 2014 (CEST)

"Schwere Masse"?

Der revert von mfb ist richtig, aber die Frage der Gravitationswirkung von Photonen sollte angesprochen (oder verlinkt) werden. Im Energie-Impuls-Tensor kommen sie jedenfalls vor, wenn auch als elektromagnetische Felder und nicht als einzelne Photonen.--jbn (Diskussion) 17:35, 10. Apr. 2015 (CEST)

Der Revert von mfb ist falsch. Photonen haben einen Impuls und damit auch eine Masse. Es ist Lehrbuchwissen, dass Photonen eine schwere Masse haben: Ghertsen Kneser Vogel: Physik 16. Auflage Seite 568ff, Gleichngen 12.1 (Impuls) und 12.4 (schweren Masse): "Dies wäre auch nach der Energie-Massenäquivalenz auch von vornherein zu erwarten gewesen. Dass dem Photon keine Ruhemasse zukommt bedeutet, dass es reine Strahlungsenergie ist. Auf Grund der Vorstellung,dass Photonen Masse haben, die mit der Frequenz zusammenhängt, lassen sich Effekte der allgemeinen Relativitätstheorie und Lichtablenkung im Schwerefeld sehr einfach verstehen (Abschnitt 15.4.2)."<ref>Ghertsen Kneser Vogel: Physik 16. Auflage Seite 568ff.</ref> Das ist also die Vorherrschende Meinung (auch Gegenstand von Abituraufgaben) und ein Kapitel über die Masse von Photonen ohne zwischen Ruhe- und schwerer Masse zu unterscheiden ist einfach falsch. Peter Klamser (Diskussion) 09:17, 11. Apr. 2015 (CEST)

+1 --HolgerFiedler (Diskussion) 10:32, 11. Apr. 2015 (CEST)

Ein Buch von 1974 ist als Quelle ungeeignet. "Masse" wird seit Jahrzehnten in der Physik ausschließlich als "Ruhemasse" verwendet. Photonen haben eine Masse von 0. --mfb (Diskussion) 13:34, 11. Apr. 2015 (CEST)

+1 --jbn (Diskussion) 14:03, 11. Apr. 2015 (CEST)

Ich habe auf die Version von mfb zurückgesetzt, wir müssen doch konsistent zum Inhalt der anderen Artikel (Masse (Physik), Äquivalenzprinzip (Physik) etc.) bleiben. Eine Ergänzung im Sinne von jbn fände ich gut. Kein Einstein (Diskussion) 15:23, 11. Apr. 2015 (CEST)

Das steht auch in dem Gehrtsen 23. Auflage 2005 auf Seite 680 Gleichung 13.4. und garantiert auch in der letzten Auflage (habe ich jetzt nicht griffbereit). Das steht in jedem seriösen Physikbuch und Vorlesungsscript. Unter https://www.mpibpc.mpg.de/151168/Masse_eines_Photons beantwortet ein Max Planck Institut die Frage "Besitzen Photonen eine Masse?" wie folgt: Photonen haben keine Masse wie z. B. Elektronen oder Protonen oder ganze Atome. Genauer gesagt haben sie keine "Ruhemasse". Ein Photon kann man nicht anhalten und auf eine Waage legen wie ein Sandkorn. Ein Photon hört auf zu existieren, wenn man es "anhält", d.h. wenn es absorbiert wird. Allerdings kann man einem Photon rechnerisch eine Masse zuordnen nach der schönen Formel E = m x c2 von Herrn Albert Einstein, da ein Photon ja Energie darstellt. Darum "spürt" ein Photon auch beispielsweise die Anziehungskraft der Erde. D.h. wenn du mit einer Taschenlampe von der Erde weg in den Himmel hinein leuchtest, dann müssen die Photonen gegen die Gravitation "ankämpfen" wie ein Ball, den man hochwirft. Die Photonen werden aber nicht langsamer wie der Ball, sondern sie bewegen sich immer mit Lichtgeschwindigkeit. Sie verlieren jedoch Energie in der Weise, dass sich ihre Wellenlänge bzw. ihre Frequenz ändert: Blaues Licht würde sich beim Entfernen von der Erde leicht ins Rote hinein verschieben. Dieser Effekt ist messbar, aber sehr gering! Falsches muss nicht kosnistent sein. Peter Klamser (Diskussion) 19:59, 11. Apr. 2015 (CEST)

Es mag wie Wortklauberei klingen, aber dass man einem Photon eine Masse zuordnen kann (was richtig ist), ist nicht dasselbe wie, dass es eine Masse hat (was falsch ist). Da wir in Wikipedia strikt durchhalten, dass Masse immer das bezeichnet, was früher Ruhemasse hieß, ist das Wörtchen "Genauer" (im Satz Genauer gesagt haben sie keine "Ruhemasse".) im Wiki-Umfeld irreführend. - Merke: mit aus dem Zusammenhang gerissenen Zitaten kommt man hier zu keiner Klarheit. - Den kurzen neuen Absatz von Rainald62 würde ich noch um zwei Dinge ergänzen: die klassische Sicht ergibt nur die halbe Gravitationswirkung (wenn Ablenkung gemeint ist), und von Photonen (als im E-p-Tensor berücksichtigt) geht auch Gravitation aus.--jbn (Diskussion) 20:30, 11. Apr. 2015 (CEST)

Letzteres steht dort schon. Den Faktor 2 hatte ich verdrängt. Zur Heilung würde ich lieber die klassische Beschreibung auslassen, als die Komplikation erwähnen. --Rainald62 (Diskussion) 00:49, 12. Apr. 2015 (CEST)

Es wäre allerdings zu beachten, dass Leser meist nicht aus einem WP-Umfeld kommen, sondern aus der Welt draußen und eher dort verbreitete Begrifflichkeiten vor Augen haben.--Kmhkmh (Diskussion) 00:30, 12. Apr. 2015 (CEST)

Dass Photonen masselos sind, ist auch außerhalb des WP-Umfelds die übliche Begrifflichkeit. --Rainald62 (Diskussion) 00:49, 12. Apr. 2015 (CEST)

Das Photon hat eine schwere Masse, weil sonst einige Effekte wie z.B. Strahlungsdruck, Frequenzverschiebung im Schwerefeld etc. nicht erklärt werden kann. Auch die neueste Auflage des Gerthsen (Auflage 25 von 2015) widmet unter 14.1.2 Masse und Impuls der Photonen, Strahlungsdruck dieser Eigenschaft extra ein Kapitel und erwähnt nur am Rand, dass es keine Ruhmasse hat. Gleichung 14.4 ist die bekannte Formel. Auch der Kuchling "Taschenbuch der Physik" widmet unter 35.2.1 der "Masse des Photons" ein Kapitel mit der Gleichung (K 35.4).Peter Klamser (Diskussion) 14:14, 13. Apr. 2015 (CEST)

Strahlungsdruck hat mit Gravitation gar nichts zu tun und kann mit dem Impuls der Photonen problemlos erklärt werden. Auch die Frequenzverschiebung im Schwerefeld ergibt sich aus der allgemeinen Relativitätstheorie ganz ohne den Photonen eine Masse zuzuordnen. --mfb (Diskussion) 15:06, 13. Apr. 2015 (CEST)

@mfb: Danke, dass Du so umsichtig den Unsinn des (offensichtlichen) Laien-Autors beseitigst. Auf Relativistischer Effekt ist er übrigens auch tätig gewesen. - Die Frequenzverschiebung im Schwerefeld ergibt sich sogar schon ohne ART, man muss nur die Massenänderung des Emittenten im Gravitationspotential berücksichtigen (alte Disk. ums Rebka-Pound-Experiment). --jbn (Diskussion) 00:46, 14. Apr. 2015 (CEST)

Ja, an der Uni Bonn (Herr Meschede) und der Uni Ulm (Script) und den Verlagen Hanser (Herr Kuchling) und Springer haben die alle keine Ahnung.Peter Klamser (Diskussion) 17:22, 14. Apr. 2015 (CEST)

Pound, Rebka Jr. G. A.: Apparent weight of photons. (abstract) In: Physical Review Letters. 4, Nr. 7, 1. April 1960: Reicht das als Beleg für die Messung der Masse von Photonen im Graviationsfeld?Peter Klamser (Diskussion) 22:51, 14. Apr. 2015 (CEST)

Versuche mal, mit dieser relativistischen Masse die Ablenkung im Gravitationsfeld zu bestimmen. Du wirst um einen Faktor 2 falsch liegen. Warum? Weil das Konzept einfach nicht sinnvoll ist. Suche mal eine Publikation der letzten 20 Jahre, die unter "Masse" irgendwas anderes als die "Ruhemasse" bezeichnet. Das wird eine lange Suche, während ich für die heutige Verwendung hunderte Publikationen finden kann. Bei deinen Links sehe ich nur beim Mittleren eine Erwähnung einer relativistischen Masse. Physik für Chemiker... Falls mir morgen langweilig ist, kann ich mal in der Bibliothek paar aktuelle Lehrbücher raussuchen. Aber vielleicht nutze ich meine Zeit besser, wenn ich weiter an diesen Teilchen forsche anstatt mit dir hier über die Wortwahl in 55 Jahre alten Publikationen zu diskutieren. --mfb (Diskussion) 00:04, 15. Apr. 2015 (CEST)

Jahreszahlen revertiert

Hallo Rainald62, liest Du beim Nobelkommitee was anderes als ich? Die angegebene Quelle [1] zeigt mir:

The Nobel Prize in Physics 1922

Niels Henrik David Bohr

"for his services in the investigation of the structure of atoms and of the radiation emanating from them"

The Nobel Prize in Physics 1921

Albert Einstein

"for his services to Theoretical Physics, and especially for his discovery of the law of the photoelectric effect"

The Nobel Prize in Physics 1919

Johannes Stark

"for his discovery of the Doppler effect in canal rays and the splitting of spectral lines in electric fields"

The Nobel Prize in Physics 1918

Max Karl Ernst Ludwig Planck

"in recognition of the services he rendered to the advancement of Physics by his discovery of energy quanta"

Oder hast Du eine andere Definition des Termins der Auszeichnung? --jbn (Diskussion) 10:59, 18. Mai 2015 (CEST)

Alles wahr, aber irrelevant.

Ich habe auf der angegebenen Webseite geklickt (Albert Einstein received his Nobel Prize one year later, in 1922) und diese Links in meiner Zusammenfassungszeile angegeben. Je nach Schriftgröße im Browser wird die Zeile vor /1918/ umgebrochen und meine tiefe URL sieht dann aus wie deine flache. Dumm gelaufen. --Rainald62 (Diskussion) 12:27, 18. Mai 2015 (CEST)

Damit es superklar wird (für die Mitleser): Das Nobel-Komitee sagt: "Albert Einstein therefore received his Nobel Prize for 1921 one year later, in 1922. " (...wohl weil der 1921-er Auswahlprozess - offenbar noch ohne Einsteins Namen?? - keinen überzeugenden Kandidaten ergeben hatte und das 1921er-Preisgeld deshalb 1 Jahr aufgespart wurde). Wie auch immer. --jbn (Diskussion) 14:01, 18. Mai 2015 (CEST)

Der Auswahlprozess war schon lange mit Einsteins Namen, siehe Albert Einstein, aber es gab Zweifler. --Rainald62 (Diskussion) 14:41, 18. Mai 2015 (CEST)

Ich füge mal eine angemessenere Zwischenüberschrift ein. --Rainald62 (Diskussion) 00:10, 19. Mai 2015 (CEST)

Wie es zu dem Nobelpreis "nicht für die Relativitätstheorie" kam

Was im Personenartikel noch fehlt, ist die angemessene Würdigung der Schande, dass Einstein den Preis nicht für die ART erhalten hat (statt nur einer Andeutung, Einsteins Preisrede über ART). Dafür lassen sich sicher gute Belege finden. Von Nazi-Einflussnahme habe ich dagegen noch nicht gehört, könnte aber auch belegbar sein. --Rainald62 (Diskussion) 14:41, 18. Mai 2015 (CEST)

Warum soll das eine Schande sein Einstein hatte eine ganz Menge nobelpreiswürdiger Publikationen, neben der ART eigentlich jede aus dem "annus mirabilis". Dass das Nobelpreiskomitee "konservativ" oder "vorsichtig" agiert und Preis für Leistungen vergibt, deren Bedeutung, Auswirkung und Korrektheit sicher bereits besser überblicken lässt, muss man nicht als Schande auslegen, sondern ist durchaus nachvollziehbar. ART 1921 ist schließlich ART 2015, damals hatte sie zwar schon ihren Durchbruch gehabt, aber gerade erst und die experimentelle Bestätigung stand noch auf ehe wackeligen Füßen, soweit ich weiß, insbesondere wenn man berücksichtigt, dass sich Eddington's Nachweis aspäter als "falsch" bzw. unzureichend herausgestellt hat. Natürlich ist es irgenwie eine Ironie des Schicksals, dass er den Nobelpreis nicht für sein großes Werk erhalten hat, aber eben nicht unbedingt eine Schande für das Komitee (man hätte ihm höchstens später einen zweiten Nobelpreis verleihen können).

(Politische) Nazi-Einflussnahme gab es 1921 wohl eher nicht, allerdings könnte ich mir schon vorstellen das prominente Vertreter oder Vorläufer der "deutschen Physik" (wie Stark und Lennard) bereits gegen die Verleihung an Einstein agitiert haben (aber deren "Kritik" bzw. Ablehnung bezug sich nicht nur auf die ART, sondern auch auf die Publikation für die er den Nobelpreis erhielt). Hier kann man allerdings zu Recht von Schande reden, die deutsche Physik ist sicher mit das erbärmlichste Kapitel in der deutschen Physikgeschichte.--Kmhkmh (Diskussion) 16:04, 18. Mai 2015 (CEST)

Dann hätte er einen zweiten bekommen müssen.

Zur Einflussnahme: [2] --Rainald62 (Diskussion) 18:27, 18. Mai 2015 (CEST)

Zu inneren Widerständen: [3] [4] --Rainald62 (Diskussion) 00:10, 19. Mai 2015 (CEST)

Passt doch eigentlich alles ganz gut zu dem von mir oben Gesagten.--Kmhkmh (Diskussion) 01:08, 19. Mai 2015 (CEST)

Abschnitt Masse

Ich hab den Abschnitt gegliedert, umformuliert und erweitert, zum einen wegen immer mal wieder auftauchender Diskussion über experimentelle Obergrenzen, zum anderen zwecks Vorbereitung zu mehr Details hinsichtlich der üblichen Verwechslungen zur Photonenmasse. Ich freu mich auf die Diskussion! --jbn (Diskussion) 17:15, 20. Mai 2015 (CEST)

Wie du sehen kannst, habe ich bei der Theorie mal testweise die Reihenfolge umgestellt. Zwar ist es naheliegend, zuerst über die Energie-Impuls-Relation des Photons zu erzählen und sie dann in die allgemeine Beziehung der SRT einzubetten, für die omAs, die beides nicht wirklich kennen, scheint mir die umgekehrte Herangehensweise vielleicht besser. Bei Nichtgefallen einfach revertieren. Danke und Gruß Kein Einstein (Diskussion) 17:49, 20. Mai 2015 (CEST)

Danke, aber ich glaube, die optimale Formulierung liegt irgendwo zwischen Deiner letzten und vorletzten. --jbn (Diskussion) 23:34, 20. Mai 2015 (CEST)

Falsche Aussage über Lichtgeschwindigkeit

Im Artikel heißt es: "Falls die Photonen eine Masse größer als null hätten, wäre wegen der Energie-Impuls-Relation die Geschwindigkeit v der Photonen auch im Vakuum kleiner als c"

Das ist nicht richtig. Wenn die Photonen im Vakuum langsamer wären, wäre ihre Geschwindigkeit immer noch bei genau c, denn c ist ja gerade definiert als die Geschwindigkeit von Photonen im Vakuum. Man muss das irgendwie umformulieren. Leider kann man aber nicht schreiben, dass die Geschwindigkeit der Photonen dann geringer wäre als 299.792.458 Meter pro Sekunde. Denn ein Meter ist ja gerade definiert als die Strecke, die das Licht im 299.792.458sten Teil einer Sekunde zurücklegt. Richtig wäre also die Aussage: "Falls die Photonen eine Masse größer als null hätten, wäre ein Meter kürzer als er tatsächlich ist." --139.162.153.158 13:08, 22. Sep. 2015 (CEST)

Nicht wirklich. Die Naturkonstante "Lichtgeschwindigkeit" ist die obere Grenzgeschwindigkeit. Diese Konstante existiert völlig unabhängig von der Ausbreitung von Licht. Ihr Wert geht in viele Formeln ein, insbesondere in die für die Äquivalenz von Masse und Energie. Dass die obere Grenzgeschwindigkeit mit der Geschwindigkeit zusammenfällt, mit der sich elektromagnetische Strahlung im Vakuum ausbreitet, ist eine Folge der Masselosigkeit des Lichts.---<)kmk(>- (Diskussion) 13:29, 22. Sep. 2015 (CEST)

Hui, ich glaube die Beantwortung der Frage, ob die "Grenzgeschwindigkeit" unabhängig von der Geschwindigkeit des Lichts ist, könnte einen längeren wissenschaftlichen Aufsatz füllen. Ich halte den Einwand jedenfalls für berechtigt und habe versucht den fraglichen Satz so umzuformulieren, dass klar ist, was gemeint ist. --Pyrrhocorax (Diskussion) 13:44, 22. Sep. 2015 (CEST)

So lang wird der Aufsatz nicht. Eigentlich reicht der Hinweis, dass man zur Motivation/Herleitung der speziellen Relativitätstheorie an keiner Stelle Licht, oder allgemeiner elektromagnetische Felder, braucht.

Tatsächlich besteht einer der beliebteren didaktischen Zugänge zur SRT darin zunächst mit Gedankenexperimenten die wesentlichen Aussagen der Theorie herzuleiten. Für die Gedankenexperimente werden ausschließlich Züge, Uhren und Synchronisierungen und Beschreibungen aus der Sicht verschiedener Beobachter benötigt. In den Ergebnissen kommt unter anderem eine Konstante für Grenzgeschwindigkeit c vor, über deren Wert die Gedankenexperimente keine Aussage machen. Im Anschluss stellt man fest, dass die Maxwellgleichungen nur dann voll mit der aus Gedankenexperimenten hergeleiteten SRT verträglich sind, wenn man die in ihnen vorkommenden Konstanten µ0 und e0 so wählt, dass sie mit c in dem bekannten arithmetischen Zusammenhang stehen. Daraus folgt dann direkt, dass sich elektromagnetische Wellen im Vakuum mit der Geschwindigkeit c ausbreiten.

Von Deinen Umformulierungen sehe ich irgendwie nichts in der Versionsgeschichte.--01:39, 23. Sep. 2015 (CEST)

Gemeint war diese Bearbeitung. Bei Einstein ("Zur Elektrodynamik bewegter Körper") werden explizit die Uhren mittels Lichtsignalen synchronisiert. Außerdem setzt Einstein explizit die Unabhängigkeit der Lichtgeschwindigkeit vom Bewegungszustand des Senders voraus. Ich weiß nicht, wie Einsteins Argumentation ohne Licht funktionieren soll. Außerdem geht es in dem Artikel ja schon dem Titel nach um Elektrodynamik (obwohl man heute die RT immer eher in der Mechanik ansiedelt). Wenn also c eine Konstante wäre, die nichts mit der Ausbreitung elektromagnetischer Wellen zu tun hat, dann wäre $c^{2}=1/\mu \varepsilon$ ziemlich überraschend.--Pyrrhocorax (Diskussion) 14:31, 23. Sep. 2015 (CEST)

Ich sage ja auch nicht, dass der lichtlose Weg der einzige Zugang zur SRT wäre. Aber es ist einer der unter theoretischen Physikern beliebteren. Seit Einsteins Wunderjahren ist einige Zeit ins Land gegangen und gerade bei dem axiomatischen Aufbau haben sich andere, in gewisser Weise "elegantere" Wege und Aspekte ergeben. Dazu gehört auch die recht frühe Einführung von und Argumentation mit Minkovski-Diagrammen. Einstein hat die SRT ausdrücklich mit dem Ziel entwickelt, die Unverträglichkeiten zwischen Maxwellgleichugnen und sonstiger (mechanischer) Physik zu heilen. Entsprechend ist es wenig verwunderlich, wenn er in sich seinen Original-Arbeiten auf diesen Aspekt konzentriert.

Im Zusammenhang mit der Grenzgeschwindigkeit ist es aber egal, ob und wie häufig der lichtlose Weg in der Lehre gegangen wird. Wesentlich ist, dass dieser Weg existiert. Denn er zeigt, dass die SRT als solche keine Maxwellgleichungen und damit auch keine Ausbreitung von elektromagnetischen Wellen braucht.---<)kmk(>- (Diskussion) 20:33, 23. Sep. 2015 (CEST)

Bei Mittelstaedt "Klassische Mechanik" wird meiner Erinnerung nach abgehandelt, dass die Formeln der Lorentztransformation samt einer Grenzgeschwindigkeit v_oo allein schon aus genauer Begriffsbildung der Mechanik folgen (einschl. der Möglichkeit v_oo => unendlich, also Galilei-Transf.). Dass das Licht sich mit v_oo fortpflanzt, ist dagegen ein empirisches Detail. Das wäre mal vorm Weiterdiskutieren eine Leseempfehlung.--jbn (Diskussion) 11:41, 23. Sep. 2015 (CEST)

Mein Reden! :-) (Wobei ich eigentlich auch nur wieder gebe, was man mir damals im Diplomstudium beibrachte. Nicht das hier der Eindruck entsteht, ich hätte ein besonders ausgeprägtes theoretisch-physikalisches Standbein.) ---<)kmk(>- (Diskussion) 20:36, 23. Sep. 2015 (CEST)

Formelzeichen

ich habe das Formelzeichen (auch) in der ersten Zeile des Artikels eingefügt, da es im weiteren Text zu versteckt auftaucht. Im Grunde gehört es in die Box rechts oben. Ra-raisch (Diskussion) 14:38, 24. Jan. 2016 (CET)

Ich hatte das leicht abgeändert - auch weil das imho kein "Formelzeichen" ist - und nun in die Infobox verschoben. Mich hat das Elektron angeregt, dort ist das auch so gelöst. Kein Einstein (Diskussion) 22:14, 24. Jan. 2016 (CET)

zwar sehr unscheinbar, aber auch gut, sollte man nicht auch die Klammern setzen wie beim Elektron? Ja: Neutron und Proton sind auch in Klammern. Ra-raisch (Diskussion) 15:24, 28. Jan. 2016 (CET)

Klein-Gordon-Gleichung?

Im Text steht u.a.: Diese Wellengleichung ist der Spezialfall der Klein-Gordon-Gleichung (KGG) für masselose Felder bzw. Teilchen. Das ist m.E. nicht ganz richtig; gemeinsam haben sie zwar, dass sie in allen Komponenten (also in den Raumkomponenten und in der Zeit, im Unterschied etwa zur Schrödinger-Gleichung) zweiter Ordnung sind, aber die KGG bezieht sich auf skalare Felder und beschreibt Spin-0-Teilchen, während die Gleichung im Artikel ist eine vektorielle Gleichung darstellt. Das Photon ist nun mal ein Spin-1-Teilchen, ein Vektorboson, und "gehorcht" gerade nicht der KGG. Immerhin liefert die KGG einige Eigenschaften, die auch für Photonen gelten: Es gelten keine Erhaltungssätze, und seine Wellenfunktion ist reell.--Slow Phil 17:21, 23. Feb. 2012 (CET)

Ja, das Photon genügt den Maxwell-Gleichungen und nicht der Klein-Gordon-Gleichung, das ist korrekt. Die Maxwell-Gl. kommen auch direkt aus der Lagrangefunktion der QED heraus und nicht irgendwelche entkoppelten KG-Gln. Aber ich verstehe den ganzen Absatz über die theoretische Formulierung der Masse sowieso nicht. --Blaues-Monsterle (Diskussion) 18:00, 7. Feb. 2016 (CET)

Photon mit der "Wechselwirkung gravitativ"

Die Aussage, das Photon hätte die im Artikel erwähnte Wechselwirkung "gravitativ", hinzu zur elektromagnetischen Eigenschaft, ist verwirrend. Ein Photon hat keine (Ruhe)masse. Ein Photon geht nur seinen Weg durch Masse veränderte Raumzeit. Ein Photon hat keine gravitatorische Wechselwirkung als Teilchen an sich. Bitte streicht die Wechselwirkung "gravitativ". (nicht signierter Beitrag von 89.204.138.221 (Diskussion) )

Photonen haben zwar keine Masse. Aber sie haben Energie. Die Energiedichte bestimmt die Metrik des Raums und damit die Gravitation. Umgekehrt wird die Ausbreitung von Licht durch die Metrik beeinflusst. Beides zusammen ist gleichbedeutend damit, dass Photonen an der Wechselwirkung Gravitation teilnehmen. Das steht (besser und straffer formuliert) auch schon im Haupttext des Artikels.---<)kmk(>- (Diskussion) 05:30, 19. Jan. 2016 (CET)

Nun ja, in jedem Physikbuch steht, dass ein Photon sehr wohl einen Impuls und damit eine Masse besitzt. Photon hat eben keine Ruhemasse aber sehr wohl eine Masse, auf die die Gravitation wirkt. Aber das werdet Ihr wohl nie begreifen. Es ist eben nicht so einfach Schwarz-Weiß, manchmal ist es sowohl Schwarz und auch Weiß, je nach Sichtweise., es gibt eben einen Welle-Teilchen-Dualismus. 2A02:810A:C0:61EC:7594:CE2:2FE3:2C5E (20:15, 24. Jan. 2016 (CET), Datum/Uhrzeit nachträglich eingefügt, siehe Hilfe:Signatur)

Das steht nur in hoffnungslos veralteten Büchern. Seit Jahrzehnten wird "Masse" nur noch als "Ruhemasse" verwendet, das Konzept der relativistischen Masse wird nicht mehr genutzt. Ist reine Definitionssache, aber diese ist seit Jahrzehnten entschieden. Die relativistische Masse führt einfach zu vielen Missverständnissen. Unter anderem lässt sich die Ausbreitung von Licht damit eben nicht korrekt beschreiben. --mfb (Diskussion) 21:01, 24. Jan. 2016 (CET)

Allerdings kann man einem Photon rechnerisch eine Masse zuordnen nach der schönen Formel E = m x c2 von Herrn Albert Einstein, da ein Photon ja Energie darstellt. Darum "spürt" ein Photon auch beispielsweise die Anziehungskraft der Erde. D.h. wenn du mit einer Taschenlampe von der Erde weg in den Himmel hinein leuchtest, dann müssen die Photonen gegen die Gravitation "ankämpfen" wie ein Ball, den man hochwirft. Die Photonen werden aber nicht langsamer wie der Ball, sondern sie bewegen sich immer mit Lichtgeschwindigkeit. Sie verlieren jedoch Energie in der Weise, dass sich ihre Wellenlänge bzw. ihre Frequenz ändert: Blaues Licht würde sich beim Entfernen von der Erde leicht ins Rote hinein verschieben. Dieser Effekt ist messbar, aber sehr gering! => Alles hoffnungslos veraltet bei der MPG... 21:56, 24. Jan. 2016 (CET) 2A02:810A:C0:61EC:6D4C:D9EA:C978:B10C

Man kann, man tut es aber nicht. Deswegen steht dort "Photonen haben keine Masse". --mfb (Diskussion) 22:41, 24. Jan. 2016 (CET)

 Info: Siehe relativistische Masse (Langfassung auch hier) oder Photon#Masse… Bitte erst lesen und den Inhalt verdauen, bevor man auf aktuelle Lehrbücher und/oder die MPG schimpft Kein Einstein (Diskussion) 22:14, 24. Jan. 2016 (CET)

Keine Sorge, ich werde nicht von Ruhemasse reden, aber für die Gravitationswirkung von Photonen ist die (durch die aktuelle Formulierung nahegelegte) Mithilfe von Materie unnötig. Die Formulierung stammt von Jörn unter dem Druck von KaiMartin. Jörns erste Formulierung war imho besser. mfb's Einwand (im Sinne von KaiMartin), die gravitative Wirkung sei nicht einfach abzuschätzen, ist korrekt. Aber so weit muss man dem Problem nicht ausweichen. Es reicht, zwei Photonen entgegengesetzter Richtung zu betrachten. Die haben doch wohl die gleiche gravitative Wirkung wie das Teilchen-Antiteilchen-Paar, das sie – ausreichend Energie vorausgesetzt – bilden könnten. Bleibt KaiMartins Einwand wegen Wellen- und Teilchenbild (bitte hier ausführen). --Rainald62 (Diskussion) 02:23, 8. Feb. 2016 (CET)

Aber wann haben sie diese Wirkung auf welchen Punkt? Beim Teilchenpaar ist das einfach, weil das (in guter Näherung) ruhen kann. Die Photonen können es nicht. Man hat zwangsläufig einen großen Impulsterm und zeitliche Veränderungen der Quelle. Außer du betrachtest unendlich ausgedehnte gegenläufige ebene Wellen, aber das führt wohl zu weit. --mfb (Diskussion) 09:57, 8. Feb. 2016 (CET)

Zur Vergegenständlichung hilft mir das ruhende Elektron-Positronpaar, sicher mit Gravitation, und das daraus entstehende Paar Gammas, die innerhalb der ersten Nanosekunde nicht weiter als 60 cm auseinander sind, also in größeren Entfernungen dieselbe Gravitationswirkung haben (und den Impuls Null bei gleicher Energie wie vorher, also zweifellos auch Masse). - Müsste sowas nicht in einem guten Lehrbuch mal abgehandelt worden sein? Ich kenn leider keines. --jbn (Diskussion) 14:38, 9. Feb. 2016 (CET)

Die Gravitationswirkung von Photonen ist kompliziert. Die Photonen sind nach einer Nanosekunde nur 60 cm weit entfernt - aber jeglicher Effekt auf die Gravitation ist ja auch noch nicht weiter entfernt. Solange die Photonen frei fliegen, muss man immer ihren Impuls und ihre Bewegung berücksichtigen. Für Photonen in einer verspiegelten Box ist das einfacher. --mfb (Diskussion) 14:53, 9. Feb. 2016 (CET)

Genau. Und die Box hat Masse, das war der Auslöser für die Formulierung mit m>0. Die Box muss übrigens nicht einmal verspiegelt sein, dann gibt es das Photon eben nur kurze Zeit. --jbn (Diskussion) 16:38, 9. Feb. 2016 (CET)

Masse

Ich frage mich gerade, was uns der gesamte Abschnitt eigentlich sagen möchte. Okay, das Photon ist masselos und die Photonenmasse ist durch Eichinvarianz geschützt. Der Teil ist von mir.
Dann ist da dieser Satz mit der Zunahme der Masse durch Aufnahme eines Photons, den ich als "relativistische Masse" umschreiben wollte. Wenn man den Terminus nicht mit einem Wink auf die ART verwenden möchte, gehört der Satz aber gestrichen: Er impliziert, ich könne das Photon "einfangen" und "mitwiegen", was aber eindeutig nicht der Fall ist, da es nur Energie an das System abgegeben hat, was schlussendlich überhaupt nichts mehr mit dem Abschnitt der Photonenmasse zu tun hat.
Zum Weiteren ist der Abschnitt über die theoretische Formulierung mehr als krude: Der erste Teil gehört in einen Abschnitt der Art "Dispersionsrelation" $\omega =|{\vec {k}}|$, der zweite Teil in den Artikel "Lichtgeschwindigkeit" (die Aussage, dass die Geschwindigkeit von Licht im Vakuum die Lichtgeschwindigkeit ist, ist trivial und bedarf keiner ausführlichen Erklärung im Rahmen der Photonenmasse). Die Herleitung der Maxwell-Gln. als dritter Teil gehört in den Artikel Quantenelektrodynamik und bitte, bitte Lorentzinvariant dargestellt, wenn wir schon von Photonen reden und nicht in Termen von E- und B-Feldern. Insbesondere sind sie kein Spezialfall einer Klein-Gordon-Gl. und wir pflegen nicht m = 0 von außen ein, sondern die Theorie zwingt uns m = 0 auf.
Insgesamt möchte ich daher sagen: Theoretische Formulierung der Photonenmasse gerne, aber dann mit Eichinvarianz, QED-Störungstheorie [expl. nicht Yukawa ...] und dimensionaler Renormierung. Genug aufgeregt, --Blaues-Monsterle (Diskussion) 12:51, 9. Feb. 2016 (CET)

Den Abschnitt halte ich auch nicht für ausgegoren. Dass ein Photon nach der speziellen Relativitätstheorie die Masse Null hat ist klar. Es müsste aber doch präsizer Ruhemasse heißen, und 2. müsste dann darauf hingewiesen werden, dass es für ein Photon gar kein Ruhesystem gibt und es sich bei dem auf Photonen angewandten Massebegriff deshalb um einen unbestimmten Ausdruck handelt, oder?--Lectorium (Diskussion) 16:09, 27. Apr. 2016 (CEST)

Wenn Dir der entsprechende Satz in Masse_(Physik)#Ruheenergie gefällt, bau ihn doch ein. - ("Ruhe"masse wird hier nicht benutzt, Masse ist, was sich aus der E-p-Relation ergibt (sei klassisch, sei es relativistisch). ) --jbn (Diskussion) 17:18, 27. Apr. 2016 (CEST)

masse und verhalten im schwerefeld...?

es heißt in dem artikel: "Photonen unterliegen der Schwerebeschleunigung doppelt so stark wie nach der klassischen Physik zu erwarten." könnte dies bitte näher erläutert werden? "nach der klassischen Physik" wäre wohl zu erwarten, dass das photon überhaupt nicht von einer masse und deren gravitationsfeld angezogen wird, da ja nur massen massen anziehen (oder?). das photon aber - so heißt es - hat keine masse...

oder hat es nun doch eine art 'bewegungsmasse' (vs. ruhemasse = 0), weil es sich ja stets mit lichtgeschwindigkeit bewegen soll? dann wäre interessant die frage, wie ein schwarzes loch - theoretisch, wenn ich recht verstanden habe, ein virtueller punkt - vorzustellen ist, das - so wird einem gesagt - selbst licht so sehr anzieht, dass es nicht 'entkommen' kann. also müsste das photon innerhalb des schwarzen lochs (auf welchem raum?) mit lichtgeschwindigkeit (damit seine 'bewegungsmasse' erhalten bleibt und es überhaupt angezogen werden kann) innerhalb einer kugelartigen sphäre zirkulieren... wie ist allerdings geometrisch zu verstehen, dass ein räumlich definierbares, also begrenztes etwas, das photon, von etwas Anderem, dem schwarzen loch (also einer massenballung auf engstem raum), mit einem räumlich gerichteten kraftvektor angezogen (und auf eine kugelige bahn gezwungen wird, unter überwindung aller zentrifugalkräfte), innerhalb dessen es sich befindet... (denn alle vom schwarzen loch angezogenen massen bilden dieses ja, werden zu ihm...) man kann nachvollziehen, dass ein körper, der sich außerhalb eines anderen befindet, auf diesen zweiten anziehungskraft ausübt... aber wie sollte etwa die sonne die erde auf eine umlaufbahn zwingen, wenn ihre masse vollständig im raum verteilt wäre (dichte gegen oder gleich 0), sodass sie die erde gleichmäßig umgeben würde...?

so denkt jedenfalls der 'naive', un(ver)bildete, hoffentlich dennoch halbwegs intelligente laie... und der ist das publikum, für den eine enzyklopädie geschrieben sein sollte... oder?

und wie ist denn nun verständlich zu machen, dass photonen den "geodäten der gekrümmten raumzeit" folgen? was zwingt sie dazu? bei der antwort bitte keine flucht in formeln und nicht nachvollziehbare abstraktionen (vermutlich bei begriffskonstrukten wie "gekrümmte raumzeit" eine unerfüllbare forderung...); auch bitte nicht in 1000 in einem menschenleben nicht nachvollziehbare querverweise (gravierender nachteil der hypertext-struktur von wikipedia und der 'redundanz-vermeidungs'-manie... man kommt nie in endlicher zeit zu potte, wenn man ständig genötigt wird, in anderen ellenlangen, verklausulierten artikeln das Wesentliche zum verständnis des aktuellen artikels herauszufiltern...)

ganz herzlichen dank im voraus an alle physik-gurus hier! --HilmarHansWerner (Diskussion) 04:34, 10. Jan. 2017 (CET)

Ganz klassisch wird Licht nicht durch Gravitation beeinflusst. Da träge Masse (die sich der Bewegungsänderung widersetzt) und schwere Masse (die die Gravitation beeinflusst) aber für alle Körper gleich sind, haben bereits lange vor Einstein findige Physiker ausgerechnet, was passiert, wenn man dem Photon eine Masse gibt und sie gegen Null laufen lässt. Tatsächlich kommt für die Frage "Kann es Schwarze Löcher geben?" etwas sinnvolles dabei raus, denn die schwere Masse der potentiellen Gravitationsenergie GmM/r^2 und die schwere Masse der (klassischen! - bevor ich von den anderen Physikern hier gesteinigt werde) kinetischen Energie 1/2 m v^2 kürzen sich weg und es ist vollkommen egal, wie groß m ist. Zufälligerweise erhält man für v = c sogar das korrekte Ergebnis für den Zusammenhang zwischen Radius und Masse eines Objekts, das von diesem Radius aus emittiertes Licht wieder einfängt (siehe Schwarzschildradius). Aber ich stimme zu, dass dieser Satz zumindest vollkommen verwirrend ist, zumal ich hier noch schreibe, dass das korrekte Ergebnis herauskommt. Man müsste mal nachrechnen, was passiert, wenn man die korrekten ART-Geodätengleichungen mit Newtons a = GM/r^2 vergleicht, das habe ich nicht auswendig auf dem Schirm, und schauen, ob sich von dorther der Faktor 2 erklären lässt.

Zum nächsten Punkt. Ein schwarzes Loch ist nicht punktförmig. Das ist so wichtig und wird unter Laien gerne falsch wiederholt, daher schreibe ich es noch einmal: Ein schwarzes Loch ist nicht punktförmig. Um jetzt aber zu erklären, was passiert, wenn sich das Licht sich dem besagten Schwarzschildradius nähert, müsste ich (ob "man" auch, weiß ich nicht) aber stark in die Mathematik-Kiste greifen, daher nur so viel: Nach der ART trägt jeder eine eigene Uhr mit sich, abhängig vom Gravitationspotential an dem Ort, wo er sich befindet. Für einen außenstehenden Beobachter weit weg vom Schwarzschildradius fliegt das Licht mit Lichtgeschwindigkeit darauf zu und wird absorbiert. Für einen Beobachter, der auf dem Photon hockt, fliegt es ewig und für alle Zeiten auf den Schwarzschildradius zu und wird ihn nie erreichen. (So ähnlich wie es in der SRT für Laien heißt "bewegte Uhren gehen langsamer" heißt es in der ART "beschleunigte Uhren gehen langsamer".)

Ein Photon ist darüber hinaus tatsächlich punktförmig und hat keine Masse. Das Wort "bewegte Masse" gibt es nicht. Genauso wenig wie den Begriff "klassischer Elektronenradius". Aber das ist ein anderes Thema.

Alles (auf das keine äußeren Kräfte einwirkt - nein, Gravitation ist keine Kraft) folgt überdies Geodäten der gekrümmten Raumzeit. Die Krümmung der Raumzeit ist eine Eigenschaft, die ihr durch Gravitation aufgepresst wird. Ganz ganz schlimme Analogie: Nimm eine Matratze und lege eine schwere Bowlingkugel darauf. Dann siehst du die Krümmung der Matratze als Effekt der Bowlingkugel. Dann nimm eine Billardkugel und schieße sie an der Bowlingkugel vorbei. Sie wird ihre Bewegungsrichtung scheinbar ohne äußeren Einfluss ändern, da sie sich über die gekrümmte Matratze bewegt. Genauso handhabt es sich mit der Gravitation.

In der Hoffnung, weiter geholfen zu haben, und in der Hoffnung auf Verständnis, dass in dem Artikel nichts über Matratzen-Vergleiche zu lesen ist. --Blaues-Monsterle (Diskussion) 17:15, 10. Jan. 2017 (CET)

Um nicht nur dem Fragesteller zu helfen sondern hoffentlich auch weiteren Lesern, habe ich den Text erweitert. Richtig so? --jbn (Diskussion) 18:03, 10. Jan. 2017 (CET)

Ich finde den Satz mit der anschaulichen Erklärung (längere Einwirkzeit der Schwerkraft) nicht besonders glücklich. Weckt er nicht halbklassische Vorstellungen, die in klarem Widerspruch zur SRT stehen? --Pyrrhocorax (Diskussion) 20:10, 10. Jan. 2017 (CET)

Das in Verbindung mit der (gravitativen) Zeitdilatation zu bringen, ist meines Erachtens an den Haaren herbeigezogen, da diese für jeden Beobachter am Ort gleich groß ist und es irrelevant ist, ob es sich um ein Photon handelt oder um ein massives Objekt. Ich will mich hier nicht in Teufels Küche bringen, aber ich denke (!), der Unterschied kommt dadurch, dass sich die Geodätengleichungen für massive und masselose Objekte unterscheiden. --Blaues-Monsterle (Diskussion) 00:25, 11. Jan. 2017 (CET)

Ich glaube mich erinnern zu können, dass das Einsteins eigene Erklärung auf die Frage war, warum er zunächst (vor der ART) nur den klassischen Effekt herausbekommen hatte. Jedenfalls habe ich mir das so gemerkt. Und interessant wäre dann natürlich zu wissen, wie groß denn die gravitative Ablenkung hochrelativistischer Teilchen mit Masse wirklich ist. --jbn (Diskussion) 03:37, 11. Jan. 2017 (CET)

Mmh, in arXiv:1512.04037 auf Seite 7 steht, dass das Limit v gegen 1 (also alternativ m gegen Null) für massive Teilchen dieselbe Ablenkung gibt wie die Ablenkung von Photonen. --Blaues-Monsterle (Diskussion) 18:30, 11. Jan. 2017 (CET)

Gute Quelle, scheint mir. Es werden auch andere Arbeiten zitiert, die gleiche Trajektorien annehmen (s. [29]-[31]). Insgesamt würde ich daher Pyrrhocoraxens Einwand zurückweisen und den "halbklassischen" Satz wieder einfügen - gerade weil er so schön anschaulich ist. --jbn (Diskussion) 19:06, 12. Jan. 2017 (CET)

Ja, man müsste m. E. aber auch herausstellen, dass das kein Spezifikum für Photonen ist, sondern generell für hochrelativistische gravitationsgelinste Teilchen [wie übersetzt man gravitational lensed particle?]. --Blaues-Monsterle (Diskussion) 20:36, 12. Jan. 2017 (CET)

"Im Gravitationsfeld abgelenkte Teilchen"? --mfb (Diskussion) 22:16, 12. Jan. 2017 (CET) +1 --jbn (Diskussion) 22:23, 12. Jan. 2017 (CET)

Quant des Feldes oder Wechselwirkungsteilchen?

@Erik Usinger und @[Benutzer:FriedhelmW/Artikel]: Eure Änderung [5] vom vom 14. April 2017, 20:14 Uhr macht den Text nicht falsch, ist aber auch keine "Berichtigung". Beide Charakterisierungen sind richtig, sie beziehen sich nur auf zwei verschiedene Terme im QED-Hamiltonian, nämlich auf die Energiedichte (alte Formumulierung) bzw. auf die Wechselwirkung (jetzt die neue). Warum ist Dir/Euch die Änderung "wichtig"? Sie zerstört die Ausgewogenheit der Einleitung. --jbn (Diskussion) 23:21, 7. Mai 2017 (CEST)

@Bleckneuhaus, Erik Usinger: Wenn beides richtig ist, sollte doch auch beides da stehen. Oder? --FriedhelmW (Diskussion) 21:46, 8. Mai 2017 (CEST)

Ist denn In der Quantenelektrodynamik gehört das Photon als Vermittler der elektromagnetischen Wechselwirkung zu den Eichbosonen. als 4. Satz der Einleitung nicht genug, oder hast Du das überlesen? Damit sollte jedenfalls das gemeint sein, dessen Fehlen Du bemängelst. -jbn (Diskussion) 22:50, 8. Mai 2017 (CEST)

frage

haben photonen eine richtung in die sie sich bewegen ? manchmal wird von einer kugelwelle ausgegangen , dabei muß sich die energie ja in entgegengesetzte richtungen fortbewegen . heißt das das photon fliegt vorwärts und rückwärts zugleich ? kann man dann einen doppelspaltversuch auch aufgereiht machen . sry , sicher eine dumme frage , aber zur richtung eines photons steht nichts . --Konfressor (Diskussion) 01:11, 18. Jun. 2017 (CEST)

Nein, sicher keine dumme Frage, sondern zentral für begrifflichen Brüche zwischen Alltagsverstand und Quantenphysik, in diesem Fall nämlich für den Welle-Teilchen-Dualismus. Sicher gibt es Photonen in Zuständen, wo die Richtung klar definiert ist (Impulseigenzustände), aber eben auch in Zuständen, wo das wenig oder gar nicht der Fall ist (Drehimpulseigenzustände). Dass man mit Zuständen der einen Sorte die der anderen Sorte als Überlagerungszustände perfekt modellieren kann ("Basistransformation"), macht die Sache auch nicht eben verständlicher. Was nun "wirklich" da ist, muss man nicht versuchen, im Kopf richtig klar zu kriegen, sondern sich auf die Wurzel des Wortes "wirklich" besinnen: das was wirkt, konkret: im Experiment beobachtete Auswirkungen hat. Und da wiedersprechen sich die Einteilungen in die beiden Sorten nun gar nicht mehr, wenn man bis zum Endergebnis rechnet. --jbn (Diskussion) 12:04, 18. Jun. 2017 (CEST)

ich habe hier :http://www.mikomma.de/optik/wellen3/wellen3_14.html eine anschauliche erörterung dazu gefunden (wobei ich die mathematik dazu nicht beherrsche). demnach löscht sich die rückwärtsgewandte photonenrichtung selbst aus . reicht mir zum verständnis .--Konfressor (Diskussion) 18:57, 1. Jul. 2017 (CEST)

Geschwindigkeit

Die Bedingung des wohldefinierten Impulses soll wohl im Klartext heißen: „falls nicht Element eines Wellenpakets“. Erstens (wenn das tatsächlich die Meinung ist) ist das nicht ‚Oma–tauglich‘. Darum habe ich es durch die gängige Bedingung „im Vakuum“ ersetzt, die ja auch im Titel steht. Zweitens ist m.W. im Vakuum Gruppengeschwindigkeit= Phasengeschwindigkeit, so dass sich dort die genannte Bedingung erübrigt. Falls nicht, dann eben nochmals korrigieren, aber nach Möglichkeit verständlich.- Binse (Diskussion) 12:52, 20. Okt. 2017 (CEST)

Es gibt Photonen im Vakuum in Form einer stehenden Welle (s. zB. Nobelpreis Serge Haroche), die haben sicher nicht Geschwindigkeit c. Die einfachen Beziehungen wie E=pc etc gelten nur für Eigenzustände der betreffenden Größen. - Das muss doch in diesem Artikel nicht alles mit beschrieben werden? Lass einfach "..mit wohldefiniertem Impuls" stehen, auch wenn es für manchen redundant klingen mag. --jbn (Diskussion) 13:39, 20. Okt. 2017 (CEST)

Ok Bleckneuhaus. Hast es ja schon erledigt.- Binse (Diskussion) 18:52, 21. Okt. 2017 (CEST)

Ruhemasse

Im Abschnitt „Experimentelle Befunde“ gefällt mir der einleitende Halbsatz nicht: „Wenn die Masse des Photons > 0 wäre, ...“, weil er für ‚Oma‘ jedenfalls missverständlich ist. Die Masse eines Photons ist doch >0, nämlich, wie jeder weiß, entsprechend seiner Energie. Gemeint ist natürlich die Ruhemasse. Von der möchte und sollte man aber nur im Konjunktiv reden, weil das Photon ja nach gängiger Meinung keine Ruhe kennt. Wäre ja ein bisschen länger, aber eben klarer:

Falls das Photon eine Ruhemasse >0 hat, falls es nämlich ein Inertialsystem gibt, in welchem es ruht, so wäre diese Masse extrem klein. Sie würde sich durch verschiedene Effekte bemerkbar machen. Keiner davon ...

Binse (Diskussion) 02:28, 20. Okt. 2017 (CEST)

Die Masse des Photons ist Null. Masse ist ein Lorentz-Skalar ($m={\sqrt {p_{\mu }p^{\mu }}}$) und unabhängig von der Geschwindigkeit. Der Ausdruck Ruhemasse ist ein Pleonasmus; der Ausdruck relativistische Masse ist Unsinn. --Blaues-Monsterle (Diskussion) 12:04, 20. Okt. 2017 (CEST)

Pardon, Monsterle: man kann das auch etwas weniger fachidiotisch und dafür (omA)-freundlicher erklären: die Terminologie har sich geändert. Unter Masse wird heute nur das verstanden, was früher Ruhemasse hieß, siehe Masse (Physik)#Veraltet: Begriff "relativistische Masse", Bezeichnung "Ruhemasse". E/c² ist also nicht allgemein gleich Masse. Der Begriff "relativistische Masse" war einaml durchaus wohletabliert. Leider dauert es immer ca. zwei Menschengenerationen, bis so eine Terminologieänderung sich dann herumgesprochen hat. --UvM (Diskussion) 12:45, 20. Okt. 2017 (CEST)

Danke für die Erklärung UvM. Ich bin wohl tatsächlich etwas alt, und dass dann auch mit meiner Terminologie, von der Blaues-Monsterle offenbar noch nie gehört hat. Ok, es hat schon Vorteile, sich nicht mit altem Kram zu belasten. Allerdings, auch wenn es hier eigentlich nicht hingehört (weil es ja nicht der Verbesserung des Artikels dient): Es gibt durchaus Kulturen, in denen es nicht als Tugend gilt, sondern eher als ungehörig, wenn die Jugend sich als Monster gibt. Und zur Sache, Blaues-Monsterle: Ich glaube ja auch, dass das Photon die Masse (modern gesprochen!) Null hat. Aber woher weißt Du es?- Binse (Diskussion) 00:36, 21. Okt. 2017 (CEST)

Bevor mir irgendetwas in den Mund gelegt und später gegen mich verwendet wird, reagiere ich hier. Erstens ist nirgendwo ersichtlich, der Begriff der relativistischen Masse sei mir unbekannt. Zweitens wüsste ich nicht, wo ich mein Alter preisgegeben hätte (diese Implikation, gebe ich zu, ist freie Interpretation, aber so viel zwischen den Zeilen lesen kann jeder). Drittens ist ein Monsterle kein Monster. Viertens, wenn ich ein Fachidiot wäre, hätte ich geschrieben $m_{\gamma }^{2}={\frac {\partial ^{2}{\mathcal {L}}}{\partial A^{2}}}{\bigg |}_{A,\psi ,{\text{etc.}}=0}$, weil dort wirklich überhaupt keine Lorentzfaktoren mehr vorkommen, man aber ohne Vorbildung weder weiß, was $A$ oder ${\mathcal {L}}$ sind. Hingegen ist von jemandem, der den Term "relativistische Masse" kennt, zu erwarten, zu wissen, was $p^{\mu }p_{\mu }$ bedeutet. Fünftens gehe ich davon aus, wir alle hier wissen, dass die Yang-Mills-Theorie nicht die Religion ersetzt, von der wir als einzige Lehre sichere Wahrheiten auf dem Präsentierteller erhalten. Also muss ich sechstens auf keine Frage antworten, die mir subtil unterstellt, etwas behauptet zu haben, was ich nie behauptet habe. Von daher. --Blaues-Monsterle (Diskussion) 01:38, 21. Okt. 2017 (CEST)

Naja, Blaues Monsterle, nachdem ich einmal drüber geschlafen habe, gebe ich zu, etwas grob gewesen zu sein. Dass Du meine veraltete Terminologie schlicht als Unsinn bezeichnet hast, finde ich immer noch recht ärgerlich. Und veraltet=Unsinn zu setzen, macht nun mal den Eindruck der Unkenntnis. Also beschwer Dich nicht all zu sehr. Soviel ich mich erinnere, hat Einstein eine seiner Arbeiten überschrieben: „Ist die Masse eines Körpers von seinem Energiegehalt abhängig?“ (Falls nicht genau, so doch sehr ähnlich). War doch kein Unsinn? Also im Ganzen: Dein Beitrag einerseits war nicht optimal und ich anderseits bedaure wirklich meine Reaktion. Können wir aus dieser Basis Frieden schließen?. Im Übrigen finde ich es leicht übertrieben, wenn Du erwartest, dass ein User, der vorschlägt, einen Satz in der WP über die Masse des Photons zu verändern, sich mit Lorentz-Skalaren in einer speziellen Notation auskennt, und nun gar noch mit der Yang-Mills-Theorie als Religion oder Nicht-Religion. Auch Dein ‚Sechstens‘ verstehe ich nicht. Die einzige Frage, die ich gestellt habe, ist doch, woher Du weißt, dass das Photon keine Masse hat. Da unterstelle ich doch nichts, was Du nicht behauptet hättest.- Binse (Diskussion) 02:40, 23. Okt. 2017 (CEST)

/quetsch: Einstein betitelte sein grundlegendes paper 1905: "Ist die Trägheit eines Körpers von seinem Energieinhalt abhängig?" (meine Hervorhebung) --jbn (Diskussion) 09:51, 23. Okt. 2017 (CEST)

Danke jbn! Zwar ist zu sagen, dass ja auch häufig von der ‚trägen Masse‘ neben der ‚schweren Masse‘ die Rede ist, oder wohl vielmehr war, aber Deine Klarstellung nimmt meiner Bemerkung leider doch einiges an Gewicht.- Binse (Diskussion) 00:04, 24. Okt. 2017 (CEST)

Wikipedia:Richtlinien_Physik. Bitte lesen und beachten. --mfb (Diskussion) 11:16, 21. Okt. 2017 (CEST)

Hast recht Mfb.- Binse (Diskussion) 02:40, 23. Okt. 2017 (CEST)

Nachdem hier immer wieder Leser gestolpert sind, auch solche mit guter Vorbildung, fehlte wohl ein kleiner Warnhinweis. Eine ideale Wikipedia in einer idealen Umwelt bräuchte den wohl nicht, aber hier auf Erden ist das anders. Bitte nicht revertieren! --jbn (Diskussion) 11:42, 21. Okt. 2017 (CEST)

Bitte noch Lambda erklären

Oben im Artikel bei der der Formel für die Energie eines Photons steht ein Lambda im Nenner, das im Unterschied zu den anderen Symbolen nicht erklärt ist. Wellenänge? Danke und Gruß, Anonymuus ;)

Archivierung dieses Abschnittes wurde gewünscht von: mfb (Diskussion) 16:49, 10. Mai 2018 (CEST)

Was ist denn mit E= m*c^2 ?

Was ist denn damit? Laut dieser Formel müsste ein Photon aber auch eine Masse haben?

Kann man denn das hier nicht so erklären, dass es auch Leute verstehen, die es nicht sowieso schon wissen?(nicht signierter Beitrag von 2a02:1205:34eb:55a0:55a6:903d:c414:12a2 (Diskussion) )

Die Formel besagt nicht, dass jeder Energie eine Masse entspricht -- das wird nirgends behauptet --, sondern nur umgekehrt: jede Masse stellt auch eine Energiemenge dar. --UvM (Diskussion) 10:43, 17. Jan. 2018 (CET)

Das ist eine Formel die in dieser Form nur im Schwerpunktssystem gilt. Ein einzelnes Photon hat kein solches System. --mfb (Diskussion) 12:12, 17. Jan. 2018 (CET)

Früher hätte man das mit dem Brgriff Ruhemasse erklärt. Die ist beim Photon gleich Null. Trotzdem sind Photonen der Gravitation unterworfen, siehe Gravitationslinseneffekt. --Wiki Surfer BCR (Diskussion) 19:58, 17. Jan. 2018 (CET)

Ruhemasse und Masse sind unterschiedliche Worte für denselben Begriff. Es dürfte daher auch früher schwer gefallen sein, etwas mit "Ruhemasse" zu erklären, was mit "Masse" nicht verständlich ist.

Gravitation verzerrt die Raumzeit. Auf Grundlage dieser Verzerrungen bilden sich die Bahnen von Objekten aus, die sich durch die Raumzeit bewegen. Die Masse des Objekts geht in die Bahnform erstmal nicht ein (so lange die Masse nicht so groß ist, dass sie ihrerseits die Raumzeit verzerrt). Entsprechend ist es nicht verwunderlich, wenn auch masselose Objekte von der Gravitation abgelenkt werden.---<)kmk(>- (Diskussion) 03:03, 8. Mär. 2018 (CET)

Mit dem kleinen Problem, dass auch masselose Objekte die Raumzeit verzerren. --Blaues-Monsterle (Diskussion) 08:49, 8. Mär. 2018 (CET)

Ruhmasse des Photons in aktueller Literatur

Unabhängig davon, wie man zu diesem Begriff steht, findet er doch Verwendung in einem aktuellen Fachbuch(Seite 9 glaube ich): Torsten Fließbach: Quantenmechanik, 5. Auflage. Der Neutralität wegen sollte dies im Artikel Erwähnung finden.--2003:6:51AD:EA53:54E6:1B50:2F87:B89E 22:33, 11. Okt. 2018 (CEST)

Habe in Masse geantwortet, ohne den Beitrag hier gesehen zu haben. --Blaues-Monsterle (Diskussion) 22:40, 11. Okt. 2018 (CEST)

Dispersionsrelation

Zitat dieser Artikel: "Die Dispersionsrelation, d. h. die Abhängigkeit der Energie E von der Frequenz ν" Das ist keine Dispersionsrelation! Zitat Artikel über Dispersionsrelation: "Da die Frequenz immer in Zusammenhang mit der Energie steht [...] bezeichnet man die Energie-Impuls-Beziehungen der Teilchenphysik auch als Dispersionsrelation

Worin soll sich das widersprechen? "... bezeichnet man ... auch als ..." ist keine abschließende Definition des auf "als" folgenden Begriffs. --Bleckneuhaus (Diskussion) 22:00, 20. Feb. 2019 (CET)

Ja, aber der Anfang des Satzes "Da die Frequenz IMMER in Zusammenhang mit der Energie steht" schließt E=h*ny aus, weil es IMMER gilt, macht somit als Dispersionsrelation keinen Sinn

??? Antwort: das IST die Dispersionsrelation. Dass sie (angeblich) immer gilt, wäre doch kein Mangel? Außerdem gilt sie so ja nur im Vakuum, nicht in Materie. --Bleckneuhaus (Diskussion) 22:34, 25. Feb. 2019 (CET)

Naja, ich kann den Einwand des anonymen Posters schon irgendwie verstehen: E = h ν sieht halt anders aus, als ω = f(k). Worin der Zusammenhang zwischen den beiden Gleichungen besteht, ist nicht intuitiv. --Pyrrhocorax (Diskussion) 23:26, 25. Feb. 2019 (CET)

Ach so, ja. Ganz ursprünglich war wohl nur der veränderliche Brechungsindex n(\lambda) gemeint. Die Schwachstelle liegt eigentlich in Dispersionsrelation, das ist dort viel zu eng. Allein mein "Fachlexikon Physik" von 1974 enthält spaltenlange Ausführungen zu den verschiedenen Bedeutungen. - Ich kann mich aber nicht so richtig drum kümmern. --Bleckneuhaus (Diskussion) 11:49, 26. Feb. 2019 (CET)

Entschuldigung, wenn ich hier auch einmal eine vielleicht ganz blöde Frage stelle: Hängen Energie und Kreisfrequenz nicht immer über das Wirkungsquantum linear zusammen? Dann könnte man sich den Satz auch sparen und stattdessen schreiben: Die Dispersionsrelation ist linear, da Energie und (Betrag vom Dreier-)Impuls proportional zueinander sind, $E=pc,\omega =kc$. --Blaues-Monsterle (Diskussion) 12:31, 26. Feb. 2019 (CET)

Ich bekenne, genauso blöd zu sein. Mir kommt das auch richtig, aber schräg ausgedrückt vor. --Bleckneuhaus (Diskussion) 15:36, 26. Feb. 2019 (CET)

Masse des Photons

Einleitend wird gesagt: Das P. habe keine Masse m, erzeuge aber einen Impuls I. Als Laie frage ich sofort: I = m*v gilt nicht?

Es fehlt also der Hinweis, daß hier nicht der klassische Impuls gemeint ist.

Impuls ist ist in der Einleitung ein blauer Link. Wenn du darauf klickst (und mehr als die ersten paar Zeilen liest), kannst du lesen, dass bei Lichtgeschwindigkeit nicht der klassische Impuls gemeint ist. --UvM (Diskussion) 10:09, 7. Mär. 2019 (CET)

Ich hab das mal als Anregung genommen, die Einleitung von Impuls etwas weniger körperlastig zu formulieren. --Bleckneuhaus (Diskussion) 14:01, 7. Mär. 2019 (CET)

Falschbehauptung über Photonen im Gravitationsfeld

"Photonen werden auch vom Gravitationsfeld beeinflusst, was erst durch die Allgemeine Relativitätstheorie verständlich wird. " Das ist Unsinn. Auch nach klassischer Gravitation nach Newton sind Photonen Teilchen, die gravitativ abgelenkt werden- Söldner gab dazu 1803 eine Formel an. Einstein hat den Wert lediglich verdoppelt.

lustig "Diese Verdopplung rührt anschaulich gesprochen daher, dass in der Nähe der großen Masse die Zeit langsamer verstreicht und die Schwerkraft daher mehr Zeit hat einzuwirken." und ein Elektron im gleichen Feld erfährt es nicht? --5.28.119.116 01:11, 23. Jun. 2019 (CEST)

Danke für den Hinweis. Ich habe den ersten Satz umformuliert und den zweiten entfernt weil er Unfug war. --mfb (Diskussion) 11:34, 23. Jun. 2019 (CEST)

Einen Beleg für die "anschauliche Begründung", die ich eingefügt hatte [6], habe ich nicht zur Hand, aber gelernt habe ich das so. Ich weiß auch nicht, was daran falsch sein soll. Ich gestehe, dass ich den Elektroneneinwand überhaupt nicht verstehe, und natürlich hängen die Geodäten schießlich nicht davon ab, was da fliegt. Wo soll denn die gravitative(!) Ablenkung von Elektronen mal theoretisch oder experimentell so genau untersucht worden sein? --Bleckneuhaus (Diskussion) 14:26, 23. Jun. 2019 (CEST)

Klassisch sind Photonen keine Teilchen, klassisch gibts Photonen gar nicht. Es gibt da diese Gedankenspiele, was passiert, wenn Licht klassisch keine Welle, sondern ein Korpuskel wäre und man dann die Masse gegen Null laufen ließe ... aber einen solchen Grenzfall aus den Maxwell-Gleichungen gibt die klassische (bzw. speziell-relativistische) Physik einfach nicht her. Also ist eine der Beeinflussung der Photonen durch Gravitation erst durch die ART verständlich und der Satz ist korrekt. Auch der andere Satz ist (auf dem Handpuppen-Niveau, auf dem er steht) korrekt, schließlich steht da nirgends etwas davon, dass ultrarelativistische massebehaftete Teilchen diese Verdoppelung nicht erfahren würden. --Blaues-Monsterle (Diskussion) 22:23, 23. Jun. 2019 (CEST)

Und noch einmal: Masse?

Dass ein Photon die Masse Null hat, gilt nur, wenn $E^{2}-p^{2}c^{2}=0$, und dafür dürfte Voraussetzung sein, dass es sich in einem gemeinsamen Eigenzustand zu $E$ und $p$ befindet. Jetzt kann man ja entscheiden, dass der genaue Begriff "Masse" sich immer nur auf die Größe ${\sqrt {(E^{2}-p^{2}c^{2})/c^{4}}}$ in solchen Zuständen bezieht. Aber dennoch stoße ich mich an der so umgangssprachlich klingenden Formulierung "Photonen haben die Masse Null". Ein Beispiel? Ein Resonator mit der Masse $m_{R}$ und 1 eingefangenes Photon mit der Energie $E_{ph}=xc^{2}$ drin als zusammengesetztes System genommen haben die Masse $m_{R}+x$. Irgendwas wie Bindungsenergie o.ä. kommt nicht vor. Erklär mir einer, warum man dann nicht den Gedanken haben darf, das Photon habe die Masse $x$. --Bleckneuhaus (Diskussion) 20:20, 2. Sep. 2019 (CEST)

Ich versuche mal, den 2. Abschnitt der Einleitung entsprechend zu klären:

Das Photon ist ein Elementarteilchen ohne Masse. Ist sein Aufenthalt auf ein System mit endlichem Volumen beschränkt, trägt es zur Masse des Systems mit bei. Ein freies Photon überträgt eine Energie und einen Impuls, die beide von seiner Frequenz abhängen. Je höher die Frequenz, desto höher die Energie und desto größer der Impuls.

--Bleckneuhaus (Diskussion) 03:53, 3. Sep. 2019 (CEST)

Nächster Versuch:

Das Photon ist ein Elementarteilchen ohne Masse. Ist sein Aufenthalt auf ein ruhendes System mit endlichem Volumen beschränkt, liefert es proportional zu seiner Energie einen Beitrag zur Masse des Systems. Ein freies Photon überträgt eine Energie und einen Impuls, die beide proportional zu seiner Frequenz sind.

--Bleckneuhaus (Diskussion) 00:38, 4. Sep. 2019 (CEST)

Zustimmung. Kein Einstein (Diskussion) 12:09, 4. Sep. 2019 (CEST)

Ist "System" nicht zu allgemein? Was hält den Leser davon ab, ein Wellenpaket von 10²² Photonen als System zu bezeichnen? Wenn ein Elektron im Weg ist, ist es ein System, sonst nicht? --Rainald62 (Diskussion) 21:26, 4. Sep. 2019 (CEST)

ok, "ruhendes System" eingefügt. Wenn das Wellenpaket wirklich auf ein endliches Volumen in einem ruhenden System beschränkt ist, stimmt die Aussage doch, oder? --Bleckneuhaus (Diskussion) 00:16, 5. Sep. 2019 (CEST)

Man liest oder hört zu dem Thema auch immer wieder die sehr einfach klingende Formulierung "Die Masse eines Photons ist linear abhängig von seiner Frequenz". Ist das schlampig ausgedrückt und wenn ja, worin genau besteht die Schlampigkeit? --Neitram ✉ 16:49, 4. Sep. 2019 (CEST)

Der Fehler ist schon "Die Masse eines Photons ...", denn das Photon als solches hat keine Masse als solche. Nur vom Massenzuwachs (eines Systems) durch Anwesenheit eines Photons kann (bzw. soll) man sprechen. Für den stimmt die Aussage, wobei man linear sogar noch zu proportional verschärfen sollte (um keine Zweifel aufkommen zu lassen, was bei Frequenz=0 gilt). --Bleckneuhaus (Diskussion) 20:53, 4. Sep. 2019 (CEST)

Ich verstehe es jetzt so: die Unterscheidung eines bewegten Systems in seine "Ruhemasse" und "dynamische Masse" ist veraltet und wenn wir heute von "Masse" sprechen, ist immer Ruhemasse gemeint. Die Berechnung der "dynamischen Masse" des Photons (etwa wie hier) ist damit veralteter Sprachgebrauch. Korrekt? Und gibt es dann einen neuen Begriff für das, was man früher "dynamische Masse" nannte? --Neitram ✉ 08:53, 5. Sep. 2019 (CEST)

Zur ersten Frage: Korrekt. Zur zweiten Frage: Ich finde es immer wieder interessant, dass in dem Zusammenhang von "früher" und "heute" gesprochen wird, wenn schon Einstein selbst sagte: „Es ist nicht gut, von der Masse $M=\gamma m$ eines bewegten Körpers zu sprechen, da für $M$ keine klare Definition gegeben werden kann. Man beschränkt sich besser auf die „Ruhe-Masse“ $m$. Daneben kann man ja den Ausdruck für momentum und Energie geben, wenn man das Trägheitsverhalten rasch bewegter Körper angeben will.“ Also: Man braucht keinen Ersatzbegriff für die "dynamische Masse".--Pyrrhocorax (Diskussion) 10:34, 5. Sep. 2019 (CEST)

Und wie nennt man dann -- im Allgemeinen, nicht speziell für das Photon -- die Differenz zwischen relativistischer Masse und Masse -- also das, was auf der verlinkten Seite mit "m gleich h mal nü durch c quadrat" berechnet wird? --Neitram ✉ 13:39, 5. Sep. 2019 (CEST)

Kinetische Energie /c^2. --Bleckneuhaus (Diskussion) 13:45, 5. Sep. 2019 (CEST)

Wo wir gerade bei der Einleitung sind: Drehimpuls ist genauso präsent wie Energie und Impuls. Also 3. Versuch:

Das Photon ist ein Elementarteilchen ohne Masse, aber mit Energie und Impuls, die beide proportional zu seiner Frequenz sind, sowie Drehimpuls. Ist sein Aufenthalt auf ein ruhendes System mit endlichem Volumen beschränkt, liefert es proportional zu seiner Energie einen Beitrag zur Masse des Systems.--Bleckneuhaus (Diskussion) 00:04, 6. Sep. 2019 (CEST)

Anmerkung

Masse des Photons (wieder einmal)

Was soll der folgende Satz heißen? "Falls Photonen Masse hätten, dann würde ihre Masse wegen der Äquivalenz von Masse und Energie von der Frequenz abhängen. Die Masse ist in diesem Fall $m=h\cdot \nu /c^{2}$." Gemeint war doch: "falls Photonen Ruhemasse hätten." (nur dass das Wort "Ruhe" besser weggelassen wird). Die angegebene Formel gilt aber für das (Ruhe-)masselose Photon. IMHO ist der Satz daher falsch und sollte ersatzlos gestrichen werden. Wassermaus (Diskussion) 23:13, 1. Mär. 2020 (CET)

Dass Masse in der ganzen Wikipedia-Physik die alte Ruhemasse meint, muss nun wirklich nicht aufgewärmt werden. Weiter: Hier werden fiktive Konsequenzen aus einer nicht gegebenen Voraussetzung ("falls sie Masse hätten") beschrieben - und natürlich sind die falsch, das spricht ja gerade gegen die Voraussetzung. Fazit: ich verstehe Deine Kritik so, dass Dir der Sinn des Satzes nicht aufgegangen ist. Könnte man das vielleicht besser formulieren? --Bleckneuhaus (Diskussion) 23:23, 1. Mär. 2020 (CET)

Hi Bleckneuhaus, danke für deine schnelle Antwort. Mit “ich verstehe nicht” meinte ich im Grunde “das ist Quatsch”. Wenn Photon eine Masse >0 hätte, sagen wir 10 hoch minus 20 eV, dann hätte es die Masse 10 hoch minus 20 eV. Punkt. Mit h mal ny hätte das nicht die Bohne zu tun. Oder? Wassermaus (Diskussion) 10:03, 2. Mär. 2020 (CET)

Dann kann nicht gleichzeitig E = h x ny gelten, was aber - ich schätz mal: - experimentell direkt bis auf 10^-3 eV genau bestätigt ist. 10^-20 ist damit natürlich noch nicht ausgeschlossen, auch durch nichts anderes. Tatsächlich haben wir das ja mit den Neutrinomassen durchmachen müssen. (Es gibt noch immer Bücher, nach denen das Standardmodell ausschließlich m=0 verlangt.) Kein Zweifel, dass die Physik dasselbe bei Photonen auch überleben würde. Und, irgendwie hast Du ein bisschen recht: die beiden folgenden Stichpunkte sind wesentlich bessere Argumente, und gehören deshalb nach vorne. Aber einfach löschen ist auch nicht gut, stattdessen die Konsequenzen andeuten ist besser. --Bleckneuhaus (Diskussion) 11:26, 2. Mär. 2020 (CET)

Was ich meine ist folgendes: Es gibt zwei Sprechweisen:
Sprechweise a): Masse = Ruhemasse = invariante Masse ${\textstyle m={\sqrt {E^{2}/c^{4}-p^{2}/c^{2}}}}$
Sprechweise b): Masse = Ruhemasse plus kin. Energie/c², also ${\textstyle m=m_{0}+E_{\mathrm {kin} }/c^{2}}$.
Wir sind uns einig, dass wir in Wikipedia a) verwenden. Der von mir genannte Satz "dann würde ihre Masse ... von der Frequenz abhängen" ist aber Sprechweise b) (und selbst das nicht richtig...). Darum geht es mir. Mit einem Satz wie "Falls Photonen Masse hätten, dann würde der Zusammenhang ${\textstyle E=h\cdot \nu }$ nur näherungsweise gelten." könnte ich leben. -- Wassermaus (Diskussion) 18:22, 2. Mär. 2020 (CET)

Nein, das ist nicht Sprechweise b, sondern Sprechweise a.

Das ganze mal am Beispiel von Atomen erklärt: Die Masse eines Atoms hängt von der Temperatur ab!

Wenn du z.B. 1 mol Kohlenstoff erhitzt, steigt die Wärmeenergie. Das bedeutet, dass die Ruheenergie steigt. Das wiederum bedeutet, dass die Masse von 1 mol Kohlenstoff steigt. Gleichzeitig ändert sich aber nicht die Anzahl der Atome. Das heißt, die durchschnittliche Masse pro Atom ist durch die Wärmezufuhr gestiegen. Bei Atomen ist die Wärmeenergie allerdings ein so gerinfügiger Anteil an der gesamten Ruheenergie, dass die Massenänderung durch Wärmeenergie vernachlässigbar (aber vorhanden) ist.

Wenn das Photon also Masse hätte, würde es von der Frequenz abhängen, wie das Atom von der Temperatur abhängt:

• Steigt die Wärmeenergie, steigt die (Ruhe-)Masse des Atoms.
• Steigt die Frequenz, würde die (Ruhe-)Masse des Photons steigen.

Der bedeutende Unterschied ist, dass die Massenänderung eines Atoms aufgrund der Temperatur vernachlässigbar gering ist, während die Massenänderung des Photons aufgrund der Frequenz deutlich signifikanter wäre. --Eulenspiegel1 (Diskussion) 15:09, 6. Mär. 2020 (CET)

@Eulenspiegel: Der Eintrag ist ja Ende 2019 von Dir, aber er gehört nicht hierher, weil er sich nicht auf experimentelle Befunde bezieht (siehe meinen obigen Hinweis). Er ist auch nicht vollständig formuliert, weil der Hinweis auf abzuändernde Formeln o.ä. fehlt. Man müsste mal überlegen, wie und wo er hingehört. Daher Dank an Wassermaus fürs Bemerken. -

Übrigens: Was mit der Temperatur steigt, ist nicht die Masse eines C-Atoms, sondern die Masse des Blocks aus 10^23 solchen. --Bleckneuhaus (Diskussion) 17:37, 6. Mär. 2020 (CET)

Bleckneuhaus, in der Einleitung wird bereits der Unterschied zwischen ruhenden Systemen mit endlichem Volumen und Systemen mit unendlichem Volumen beschrieben. Nur in einem System mit unendlichem Volumen ist die Photonenmasse 0. In einem ruhenden System mit endlichem Volumen hat das Photon eine Masse. Vielleicht ist es ein erster Schritt, diese beiden Fälle in der rechten Tabelle einzufügen. Momentan steht dort nur die Photonenmasse für Systeme mit unendlichem Volumen. --Eulenspiegel1 (Diskussion) 18:12, 12. Mär. 2020 (CET)

Ein kniffliger Punkt, der mW in keinem Buch vernünftig drinsteht. Ich ziehe mich darauf zurück, dass die Masse (wie sie in der QFT im Propagator steht, oder in der Lagrangedichte) nur in einem gemeinsamen E- und p-Eigenzustand durch \sqrt(E^2-p^2) richtig herauskommen muss. Ein eingesperrtes Photon kann keinen p-Eigenzustand haben, einen für p^2 allerdings schon - ein kniffliger Punkt, wie gesagt. Was sagen denn die größeren Experten dazu? --Bleckneuhaus (Diskussion) 18:43, 12. Mär. 2020 (CET)

Ja und? In der Einleitung steht "...liefert es proportional zu seiner Energie einen Beitrag zur Masse des Systems." (Hervorhebung von mir) - logo, wo mehr Energie ist mehr Masse. Das heißt aber keineswegs, dass das Photon plötzlich Masse hat. Es ist genau wie Bleckneuhaus gesagt hat: wenn man Kohlenstoff erhitzt, steigt die Masse des Systems, nicht der C-Atome. (By the way: wenn wir von der Masse eines Teilchens sprechen - womöglich sondern in einer Tabelle oder Infobox, dann meinen wir natürlich on-shell-Teilchen). -- Wassermaus (Diskussion) 20:17, 12. Mär. 2020 (CET)

Wenn die Masse eines Systems steigt, dann steigt natürlich auch die Masse mind. eines darin enthaltenen Teilchens. Wo soll die Masse sonst stecken? Stell dir einfach ein System vor, das aus nur 1 Teilchen besteht.

Auch Photonen in geschlossenen Systemen sind on-shell-Teilchen. --Eulenspiegel1 (Diskussion) 22:01, 12. Mär. 2020 (CET) - sind aber eben nicht im p-E-Eigenzustand --Bleckneuhaus (Diskussion) 22:25, 12. Mär. 2020 (CET)

??Wenn die Masse eines Systems steigt, dann steigt natürlich auch die Masse mind. eines darin enthaltenen Teilchens.? Nein, natürlich nicht, genauso wenig, wie die Masse mind. eines darin enthaltenen Teilchens sinkt, wenn die des Systems sinkt. An/Abregungsenergie bei fester Teilchenzahl reicht. --Bleckneuhaus (Diskussion) 22:25, 12. Mär. 2020 (CET)

@Bleckneuhaus: Ich war wegen COVID-19 anderweitig beschäftigt. Aber jetzt habe ich wieder Zeit. Natürlich gilt beim Sinken der Masse das äquivalente wie beim Steigen der Masse. Alles, was zu "wenn Masse steigt, dann..." gesagt wird, kann man also auch über "wenn Masse sinkt, dann..." sagen.

Wenn ein System Masse hat, dann muss diese Masse irgendwo lokalisiert sein. Wenn man sich weit außerhalb des Systems befindet, spielt das keine Rolle, dann ist es tatsächlich egal, wo die Masse ist. Sobald man sich aber innerhalb des Systems befindet, ist es relevant, wo die Masse ist. Ebenfalls ist es bei Interaktion mit dem System relevant, wo die Masse ist.

Beispiel 1: Ein homogener Zylinder. Wenn man auf beiden Enden des Zylinders die gleiche Kraft ausübt, dann beginnt der Zylinder eine Translation, jedoch keine Rotation.

Wenn man den Zylinder nur auf der rechten Seite erhitzt, steigt dadurch die Wärmeenergie auf der rechten Seite. Dadurch steigt auch die Masse auf der rechten Seite. Wenn man nun auf beiden Seiten des Zylinders die gleiche Kraft ausübt, führt das neben einer Translationsbewegung zusätzlich zu einer Rotationsbewegung, weil die rechte Seite massereicher als die linke Seite ist.

Beispiel 2: Bei einem homogenen Zylinder ist der Massenmittelpunkt auch gleichzeitig der geometrische Mittelpunkt. Das Gravitationsfeld zeigt also in die Richtung des geometrischen Mittelpunktes. Wenn man nun die rechte Seite des Zylinders erhitzt, dann erhöht sich dadurch die Masse der rechten Seite, wodurch auch der Massenmittelpunkt nach rechts wandert. Das Gravitationsfeld zeigt weiterhin in Richtung des Massenmittelpunktes, jedoch nicht mehr in Richtung des geometrischen Mittelpunktes.

Beide Beispiele zeigen, dass es nicht nur um die Masse des Systems geht, sondern auch relevant ist, wo sich diese Masse befindet. In den beiden Beispielen gibt es nur ganz grob linke und rechte Seite des Zylinders. Je feinder man die Messungen aber durchführt, desto genauer kann man die Masseverteilung eines Systems bestimmen. Und dabei kommt immer heraus, dass die Masse eines Systems sich auf die Teilchen konzentriert. Noch nie hat man Masse eines Systems an einem Ort gemessen, an dem sich kein Teilchen befindet.

Auch zu deinem Beispiel mit der An-/Abregungsenergie: Wo soll diese zusätzliche Masse denn entstehen, wenn nicht an dem Ort, wo sich die Teilchen befinden, die An- bzw. Abregungsenergie erhalten? --Eulenspiegel1 (Diskussion) 19:07, 6. Jun. 2020 (CEST)

Diese Vorstellungen sind einfach viel zu schlicht, um das (angebliche) Problem überhaupt sinnvoll zu formulieren. Von den tausend möglichen Gegenfragen, die einem da sofort einfallen, nur eine: Wo soll denn die Masse des Elektrons sein, wenn es gerade durch zwei Spalte gleichzeitig fliegt? Aber weiter werde ich mich hier nicht beteiligen, wg. Aussichtslosigkeit. --Bleckneuhaus (Diskussion) 21:06, 6. Jun. 2020 (CEST)

Die Masse des Elektrons ist beim Elektron! Ob das Elektron sich aufspaltet und durch beide Spalten gleichzeitig fliegt, oder ob das Elektron nur durch eines der beiden Spalten fliegt und die Welle einfach nur eine Wahrscheinlichkeitsfunktion ist, ist mit bisherigen Messmethoden nicht feststellbar. Tatsache ist jedenfalls, dass die Masse des Elektrons beim Elektron ist (wo auch immer das Elektron ist) und nicht irgendwo außerhalb des Elektrons.

Wo soll die Masse des Elektrons während des Spaltdurchgangs denn sonst sein, wenn nicht beim Elektron?

Alle Quellen sagen, dass die Masse eines Teilchen von der Ruheenergie des Teilchens abhängt. Eine weitere Diskussion mit dir ist tatsächlich sinnlos, da du scheinbar der obskuren Theorie anhängst, dass Masse irgendwo im System außerhalb von Teilchen existiert und dich auch durch Argumente nicht von deiner Theorie abbringen lässt. --Eulenspiegel1 (Diskussion) 21:25, 6. Jun. 2020 (CEST)

@Eulenspiegel1: Ich bitte dich statt abwertender Aussagen über Bleckneuhaus lieber seine eine Gegenfrage zur Masse des Elektrons im Doppelspalt mal wirklich zu durchdenken. Die Vorstellung seines sich aufspaltenden Elektrons ist experimentell widerlegt, ein 'sich wellig verteilendes Elektron hat seine Masse bei sich' - dieser Satz ist nicht sinnvoll.

Bitte prüfe selbstkritisch, ob an der Aussage, deine Vorstellung ist dem Sachverhalt nicht adäquat, nicht doch etwas dran ist... Gruß Kein Einstein (Diskussion) 23:58, 6. Jun. 2020 (CEST) Tippfehler nachträglich repariert. Kein Einstein (Diskussion) 16:34, 7. Jun. 2020 (CEST)

1. Wieso ist es wiederlegt, was mit dem Elektron während des Doppelspalts passiert? Es gibt einen Beleg dafür, dass sich das Elektron (und auch Atome und seit ca. 20 Jahren sogar Moleküle) wie eine Welle ausbreiten, solange keine Wechselwirkung auftaucht. Und dass diese wellenförmige Ausbreitung dazu führt, dass die Photonen/Elektronen/Atome/Moleküle ein wellenförmiges Muster am Detektor bilden, wenn man genügend Elektronen sendet.

Was währenddessen genau passiert, ist jedoch nach meinem Kenntnisstand nicht belegt. Belegt ist sozusagen der Welle-Teilchen-Dualismus. Was während der wellenförmigen Ausbreitung jedoch genau passiert, ist nicht bekannt. Da gibt es die Kopenhagener Deutung, die De-Broglie-Bohm-Theorie und den Quanten-Bayesianismus um nur einige zu nennen. Sie alle interpretieren den Welle-Teilchen-Dualismus. Bei einigen Interpretationen ist das Photon/Elektron/Atom/Molekül tatsächlich eine Welle, bei anderen Interpretationen bleibt das Photon/Elektron/Atom/Molekül ein Teilchen und die Welle gibt nur Bewegungswahrscheinlichkeiten des Teilchens an.

Keiner dieser Interpretationen geht jedoch davon aus, dass die Masse irgendwo anders ist.

Die Masse bewegt sich auch beim Doppelspalt mit der Geschwindigkeit des Teilchens von der Quelle zum Detektor.

Die Quelle hat zu Beginn eine Masse von $m_{1}$, der Detektor hat eine Masse von $m_{2}$. Wenn die Quelle jetzt ein Elektron versendet, kommt das Elektron nach ein paar Millisekunden am Detektor an. Dann hat die Quelle nur noch eine Masse von $m_{1}-m_{e}$ und der Detektor hat eine Masse von $m_{2}+m_{e}$. Wo ist die Masse $m_{e}$ in der Zwischenzeit?

Soweit ich weiß, gibt es keine Messgeräte, die fein genug sind, um die Masse des Photons/Elektron/Atoms/Moleküls während des Vorgangs zu messen. Wo sich die Masse während des Experiments aufhält, ist mit den aktuellen Messgeräten und deren Genauigkeit nicht bestimmbar. Falls du da andere Informationen hast, würde mich eine entsprechendes Paper sehr interessieren.

Aber mich würde deine Meinung interessieren: Wo befindet sich deiner Meinung nach die Masse während des Experiments? Wenn ich das Gravitationsfeld während des Experiments genau genug messen könnte: Wie würde sich das Gravitationsfeld während des Experiments verändern?

2. Du schreibst "ein 'sich wellig verteilendes Elektron hat seine Masse bei sich' - dieser Satz ist nicht sinnvoll." Wieso ist das nicht sinnvoll? Eine Welle wird durch die Funktion $\psi (x,t)$ beschrieben. Einige Interpretationen sagen, dass das Photon/Elektron/Atom/Molekül ein Teilchen bleibt und diese Welle nur die Wahrscheinlichkeit des Aufenthaltsortes des Teilchens angibt. In diesem Fall ist diese Funktion auch gleichzeitig die Wahrscheinlichkeit für den Aufenthaltsort der Masse. In anderen Interpretation ist das Photon/Elektron/Atom/Molekül nicht länger ein Teilchen, sondern tatsächlich eine Welle. In diesem Fall ist dann auch die Masse nicht mehr punktförmig, sondern die Masse an jedem Ort lässt sich beschreiben durch: $m\cdot \psi (x,t)$, wobei m die Gesamtmasse des ursprünglichen Teilchens ist.

Welche der Interpretationen zutrifft, lässt sich mit heutiger Technik nicht empirisch bestimmen. Für die aktuelle Messgenauigkeit führen alle Interpretationen zum gleichen Ergebnis. Aber in beiden Interpretationen ist die Masse dort, wo die Welle ist, und nicht irgendwo im System. --Eulenspiegel1 (Diskussion) 02:20, 7. Jun. 2020 (CEST)

Ich glaube, wir reden aneinander vorbei und ich fürchte, das wird auch nicht besser werden.

Ich schrieb nicht davon, es wäre "wiederlegt, was mit dem Elektron während des Doppelspalts passiert" - es gung mir um ein "sich aufspaltenden Elektrons": Abgesehen von den üblichen Problemen ("wer sagt dem Elektron, wann es sich wie aufteilt, wer führt die Brocken wieder zusammen" etc) hat man nie ein solches Bruchstück gefunden.

"Was währenddessen genau passiert, ist jedoch nach meinem Kenntnisstand nicht belegt." - das genau ist das Problem: Du gehst von der selbstverständlichen Vorstellung aus, da passiert etwas vorstellbares. Für ein Quantenobjekt ist die klassischerweise naheliegende Ansicht, es besitzt eine Eigenschaft auch dann, wenn man sie nicht misst, unzutreffend. (So etwas wie Quantenradierer kennst du? Dass die Masse des Protons nur zu ~1 % in der Masse der Valenzquarks steckt, weißt du? ...)

Und entsprechend: "Wenn ich das Gravitationsfeld während des Experiments genau genug messen könnte: Wie würde sich das Gravitationsfeld während des Experiments verändern?" - Könnten wir so messen, dann würden wir selbstverständlich eine klare Bahn des punktförmigen Elektrons detektieren - aber keine Interferenz.

Wenn wir aber hier jetzt nicht schnell die Kurve hin zur Verbesserung dieses Artikels kriegen (und ich nicht außerdem meine eigene pessimistische Einschätzung unserer Verständigungsaussichten revidiere), dann sollten wir diese Diskussion um angemessene Vorstellungen (sic!) von dieser "wo steckt die Masse" - Frage beenden. Kein Einstein (Diskussion) 16:34, 7. Jun. 2020 (CEST)

Nein, ich gehe nicht davon aus, dass etwas "Vorstellbares" passiert. Aber auch Quantenobjekte besitzen Eigenschaften! Und wenn es nur die Eigenschaft ist, gemessen werden zu können und kollabieren zu können.

Ja, den Quantenradierer kenne ich. (Auch wenn ich den Namen unzutreffend finde, da nichts radiert wird, sondern nur gezeigt wird, dass die scheinbare lineare Ausbreitung nur eine Überlagerung von zwei Interferenzmustern ist.)

Zum Thema Interferenz: Siehe den Quantenradierer: Die Interferenz würde nur aufhören, wenn die Messung der Gravitation zu einer „Welcher-Weg“-Markierung führen würde. Das heißt, wenn man durch die Gravitations-Messung feststellen könnte, ob das Elektron durch das linke oder rechte Loch geflogen ist. (Wobei man selbst in diesem Fall die Interferenz durch "Radieren" wieder herstellen könnte.) Misst man jedoch nur auf der x-Achse die Gravitation, kann man nicht entscheiden, durch welches Loch das Elektron geflogen ist und es zählt nicht als „Welcher-Weg“-Markierung. Das heißt, die Interferenz bleibt erhalten.

Zur Verbesserung des Artikels:

Es geht ganz konkret um diese Löschung: [7]

Die Argumentation für die Löschung war:

• Es sei unmöglich, dass Masse eines Teilchens von der Energie abhängt, da Teilchen immer eine feste Masse haben und dass Änderungen der Masse (aufgrund Änderung der Ruheenergie) sich nur im System, jedoch nicht im Teilchen wiederspiegeln.
• Auf den Hinweis, dass sich auch bei gewöhnlichen Teilchen (z.B. Atomen) die Masse bei Änderung der Ruheenergie ändert, wird auf den Doppelspalt verwiesen, der angeblich zeigen soll, dass die Masse nicht im Elektron steckt, sondern im System.

Umgekehrt gilt also:

• Auch beim Doppelspalt-Versuch steckt die Masse im Quantenobjekt.
• Das einzige Gegenargument, dass Masse "im System" und nicht "im Quantenobjekt" steckt, ist damit widerlegt.
• Das einzige Gegenargument, dass die Masse von Teilchen immer fest sei und nicht von der Ruheenergie abhängt, ist damit nicht valide.
• Damit gibt es auch kein valides Gegenargument gegen die belegte Aussage, dass falls das Photon eine Masse hätte diese Masse von der Ruheenergie abhängen würde: $m=h\cdot \nu /c^{2}$.
• Damit ist die Löschung [8] rückgängig zu machen.

--Eulenspiegel1 (Diskussion) 19:10, 7. Jun. 2020 (CEST)

Jetzt sehe ich wenigstens, worauf Eulenspiegel1 eigentlich hinauswill. Es ist aber verfehlt, die gelöschte Stelle mit Argumenten belegen zu wollen, denn ex falso quodlibet. Selbst wenn dort gestanden hätte, "Wenn das Photon Masse hätte, dann wäre der Mond aus grünem Käse", könnte man das nicht widerlegen, und beweisen natürlich noch viel weniger. Ich hab mir den im gelöschten TExt gegebenen Beleg angesehen: der ist in jeder möglichen Verwendung hier indiskutabel (da wird schlicht fürs Photon m = h \ny / c^2 und p=mv gesetzt). Es kann im Artikel nur um Plausibilität gehen, stets in Bezug zu anderen Konzepten oder Theorien, die man trotz der irrigen Voraussetzung beibehalten will (z.B. das quantenfeldtheoretische Konzept der Wechselwirkung durch Austauschteilchen). - Ob denn der user schon mal überlegt hat, mit welcher Quelle er seine Ansichten belegen würde? Ohne geht es nämlich hier nicht. --Bleckneuhaus (Diskussion) 21:31, 7. Jun. 2020 (CEST)

Wenn du eine reputable wissenschaftlichen Quelle findest, in der steht "Wenn das Photon Masse hätte, dann wäre der Mond aus grünem Käse", dann würde das natürlich auch in den Artikel gehören. Aber so eine wissenschaftliche Quelle findest du nicht.

Jedoch findest du zahlreiche Quellen, in der die Frequenzabhängigkeit der Photonenmasse erwähnt wird:

• L. Ackermann, A. Bouwers, C. Carlsson et al.: Physikalische Grundlagen und Technik, Seite 87.
• Wolfgang Petzold, Hanno Krieger: Strahlenphysik, Dosimetrie und Strahlenschutz, Seite 25.
• Taissija I. Trofimowa: Physik, Seite 283.
• David de Hilster: CNPS Proceedings 2017, Seite 45.

Für deine Ansicht, wenn das Photon eine Masse hätte, wäre diese für alle Photonen gleich und unabhängig von der Frequenz, gibt es jedoch keine 0 (Null!) Belege.

Das ist hier die Quintessenz des ganzen. Nicht unsere persönlichen Ansichten, nicht unsere persönliche Meinung zu Physik etc. Einzig und alleine:

Welche Ansicht wird in reputabler Literatur dargestellt?

(Zu ex falso quodlibet: Es heißt: "Aus einem logisch – nicht bloß faktisch – falschen Satz folgt jede beliebige Aussage." Der Satz, dass das Photon eine Masse hat, ist jedoch keine logische Falschaussage, sondern eine faktische Falschaussage. Daher lassen sich daraus nicht beliebige Aussagen folgern.) --Eulenspiegel1 (Diskussion) 22:58, 7. Jun. 2020 (CEST)

Erneut: Du liest die Aussagen deiner Gegenüber nicht genau genug. Wo wird die Aussage "wenn das Photon eine Masse hätte, wäre diese für alle Photonen gleich und unabhängig von der Frequenz" vertreten? (Und bitte, Masse im Sinne unserer Sprechweise.) Kein Einstein (Diskussion) 23:41, 7. Jun. 2020 (CEST)

Ja, die Frequenzabhängigkeit gilt natürlich für die Masse im Sinne der Ruhemasse. Zum Beispiel für eine stehende Welle in einem ruhenden System mit endlichem Volumen. Dort ist die (Ruhe-)Masse gleich der relativistischen Masse.

Wenn Photonen eine Masse hätten, gäbe es prinzipiell zwei Möglichkeiten: Entweder die Masse des Photons hängt von der Frequenz ab oder die Masse des Photons hängt nicht von der Frequenz ab. Der Satz, den Bleckneuhaus gelöscht hat, sagte, dass die Masse des Photons von der Frequenz abhängt. Daraus habe ich geschlossen, dass er dem Satz nicht zustimmt. (Das hat er nie explizit gesagt. War aber meine Schlussfolgerung aus der Löschung.) Jetzt gibt es prinzipiell zwei Möglichkeiten:

1. Ich habe mich geirrt und Bleckneuhaus stimmt dem Satz zu, dass die Masse des Photons von der Frequenz abhängen würde.

2. Ich hatte recht und Bleckneuhaus ist nicht der Meinung, dass die Masse des Photons von der Frequenz abhängt. Das würde aber bedeuten, dass er der Meinung ist, dass die Masse des Photons nicht von der Frequenz abhängt.

Aber nochmal: Die Frage ist nicht, welche Ansicht Bleckneuhaus oder ich haben. Da sind wir weiter oben wahrscheinlich tatsächlich zu weit abgeglitten. Die relevante Frage ist: Welche Ansicht wird in reputabler Literatur vertreten? Hierfür habe ich 4 Quellen aufgezeigt, nach denen die Masse von der Frequenz abhängen würde. --Eulenspiegel1 (Diskussion) 00:31, 8. Jun. 2020 (CEST)

Der von der gesamten Physikergemeinde akzeptierte (und tausendfach geprüfte) Standard der Teilcheneigenschaften ist der Review of Particle Properties der Particle Data Group. Dort sind alle relevanten Experimente zur Photonenmasse gelistet: [9]. Alle bisherigen Experimente sind mit Masse Null verträglich. Derzeit liegt das experimentelle obere Limit bei 10⁻¹⁸ eV (bzw eV/c²). Da sollten wir in Wikipedia mit alternativen Definitionen oder Theoriefindung zurückhaltend sein
Was die "Abhängigkeit von der Wellenlänge" angeht: was soll das sein? Ein Photon hat nicht "seine" Wellenlänge - die ist vom Betrachter abhängig (Doppler-Effekt). Extremer Fall: GZK-Cutoff - welche von Null verschiedene Masse bitteschön "hatte" solch ein Mikrowellenphoton, das ein Proton aus seiner Bahn riss, und wie unterscheidet es sich von einem Mikrowellenphoton, das sanft in einem Detektor auf der Erde landete? -- Wassermaus (Diskussion) 08:35, 8. Jun. 2020 (CEST)

+1 zu Wassermaus. Und zu Eulenspiegel: "Abgeglitten" ist gut, ich finde Eulenspiegels Ausführungen obige zur Masse und womit sie verbunden ist not even wrong, eben nicht mal geeignet um darüber zu diskutieren. Und wieder zur Sache: Das Photon ist ein Elementarteilchen, und damit ist der Kontext für die hier zu benutzenden Begriffsbildungen gesetzt. m=0 fürs Photon schließt keineswegs aus, dass elektromagnetische Felder bei der Gravitation mitspielen, also "träge" und "schwere" Masse haben, wie wir seit der allg. Relativitätstheorie wissen. Man kann diese Masse über den Energieinhalt auf die Anzahl der Photonen beziehen (die wohl bezugssystem abhängig wäre?), und dann von der Masse pro Photon reden; das ist der Hintergrund vieler Darstellungen, wie Eulenspiegel sie fälschlich als Belege anführt. Aber das ist nicht die Masse des Photons. --Bleckneuhaus (Diskussion) 11:15, 8. Jun. 2020 (CEST)

@Wassermaus: Richtig, alle bisherigen Experimente sind mit Masse Null verträglich. Und es gibt auch niemanden hier, der behauptet, dass das Photon eine Masse hat. In dem Abschnitt geht es um die Frage, was wäre, wenn das Photon eine Masse hätte? Welche Auswirkungen hätte das? Dieser Abschnitt ist extra im Konjunktiv II formuliert.

Ebenfalls richtig: Das obere Limit liegt bei 10⁻¹⁸ eV/c². Dieser Sachverhalt steht übrigens auch hier im gleichen Abschnitt wie der diskutierte Satz. Und auch der Punkt mit den 10⁻¹⁸ eV/c² beginnt mit: "Falls Photonen Masse hätten, dann würden sich für das Magnetfeld eines rotierenden Dipols Änderungen ergeben,[...]" Auch hier wieder wichtig: Dort steht nirgends, dass sich für das Magnetfeld eines rotierenden Dipols Änderungen ergeben. Das behauptet ebenfalls niemand. Dort steht nur, dass sich Änderungen ergeben würden, falls das Photon eine Masse hätte. Der gesamte Abschnitt ist eine "was-wäre-wenn"-Betrachtung.

Aber auch hier stellt sich die Frage, ob 10⁻¹⁸ eV/c² jetzt viel oder wenig ist. Um das beantworten zu können, müsste man wissen, wie groß die Masse des Photons denn zu erwarten wäre, falls es eine Masse hätte. Und um genau das beantworten zu können, ist der Hinweis auf $m=h\cdot \nu /c^{2}$ hilfreich.

@Bleckneuhaus: Du weißt, dass wir hier nicht darüber sprechen, ob das Photon eine Masse hat, sondern darüber, was eine Masse für Folgen hätte. Das wird durch deine ex falso quodlibet Behauptung oben deutlich. Aber obwohl du das weißt, stimmst du Wassermaus zu?

Ich habe volles Verständnis für Wassermaus, dass sie neu in die Diskussion eingestiegen ist und deswegen den Konjunktiv in der Formulierung überlesen hat. Aber du bist schon länger dabei und weißt, dass es um den Konjunktiv geht. Aber anstatt Wassermaus darauf hinzuweisen, schreibst du nur lapidar "+1" zu ihr. Ernsthaft? --Eulenspiegel1 (Diskussion) 20:04, 9. Jun. 2020 (CEST)

Ist doch ganz einfach: Wenn das Photon eine Masse von, sagen wir mal: 10⁻²⁰ eV/c² hätte, dann hätte es eine Masse von 10⁻²⁰ eV/c². Punkt. Nix Wellenlänge. Nix Frequenz. -- Wassermaus (Diskussion) 22:19, 9. Jun. 2020 (CEST)

Masse

Photonen haben nur keine Ruhemasse, da Photonen durch die Gravitation beeinflussbar sind müssen sie eine Masse haben. (nicht signierter Beitrag von 2003:F2:EF28:6116:2017:1EB2:FB98:3D47 (Diskussion) )

Bitte lese dazu Masse (Physik), da stehen interessante Sachen zu "nur keine Ruhemasse" drin. Kein Einstein (Diskussion) 11:46, 21. Jan. 2021 (CET)

Siehe zum Thema Masse (des Photons) auch verschiedene Beiträge im Archiv zu dieser Diskussionsseite hier. --UvM (Diskussion) 12:21, 21. Jan. 2021 (CET)

Jau, jetzt kommt die Diskussion zur Masse zum x-ten Mal hier wieder. Und wir hatten schon viele schöne Diskussionen - z.B. hier Diskussion:Photon/Archiv#"Schwere_Masse"?
Aber ich habe volles Verständnis für all diejenigen, die das Problem wieder aufbringen, dann man findet das alte Massenkonzept, auch mit der Formel m=hν/c², dutzendfach - und den Begriff "invariante Masse" oder "Ruhemasse" sogar in Lehrbüchern für Studenten. Der Artikel hier liefert da auch herzlich wenig Info. Hier steht ja lapidar: Das Photon ist ein Elementarteilchen mit der Masse m=0., gefolgt von zwei sehr schwer verdaulichen Sätzen ("Eichinvarianz der Lagrangedichte", "Vakuumfluktuationen"). Der Leser müsste also erst in die Tiefen der Artikel zur Masse und/oder das Archiv der Diskussionsseite abtauchen.
Als Service für den geneigten Leser und in der Hoffnung, dass sich solche Missverständnisse in Zukunft verringern, habe ich deshalb jetzt eine Erläuterung in Form einer Anmerkung (=Fußnote) hinzugeschrieben. -- Gruß von der Wassermaus (Diskussion) 13:23, 21. Jan. 2021 (CET)

Quellen

Zitat "Linear polarisierte elektromagnetische Wellen bestehen aus der Überlagerung von rechts und links polarisierten Photonen. Auch ein einzelnes Photon kann linear polarisiert werden, indem zwei entgegengesetzt zirkular polarisierte Zustände überlagert werden. Der Erwartungswert des Drehimpulses längs der Flugrichtung ist dann Null, jedoch ist in einem linear polarisierten Photon mit je 50 % Wahrscheinlichkeit ein links oder ein rechts zirkular polarisiertes Photon zu finden."

Es geht nicht hervor, ob es aufgrund der Theorie oder empirisch belegt begründet wurde? Und nur so steht es in allen Büchern. Wie Erzählung aus der Bibel. --158.181.76.33 07:13, 30. Apr. 2021 (CEST)

Zur Sache: zahllose Experimente belegen das (immer, wenn ein linear polarisierter Strahl durch einen Zirkularpolarisator läuft). Zum Text: alle Infos im Abschnitt "Erzeugung und Detektion" (und weit darüber hinaus) stimmen sowohl experimentell als auch theoretisch. So macht man halt die Theorien. Spekulaitionen werden meist deutlich gekennzeichnet, oder sollten es zumindest. --Bleckneuhaus (Diskussion) 12:45, 30. Apr. 2021 (CEST)

zu Anmerkung

Wenn das Photon keine Masse hat, wie erklärt sich dann "richtig" die Anziehung durch Schwarze Löcher und andere gravimetrische Quellen? (nicht signierter Beitrag von 79.195.191.139 (Diskussion) 19:53, 7. Jun. 2021 (CEST))

Ich denke, du findest Anknüpfungspunkte in Photon#Schwerefeld. Dort ggf. auf einen der dortigen Links weiterklicken. Kein Einstein (Diskussion) 20:06, 7. Jun. 2021 (CEST)

Wobei ich die Frage durchaus gerechtfertigt finde. Im Artikel steht: "Photonen werden auch vom Gravitationsfeld beeinflusst" (aha, wie jede andere Masse auch, aber - Moment - sie haben doch keine!?) "was erst durch die Allgemeine Relativitätstheorie korrekt beschrieben wird. Sie werden beim Vorbeiflug an einem schweren Körper von ihrer Bahn doppelt so stark abgelenkt, wie es nach der klassischen Physik für ein mit Lichtgeschwindigkeit bewegtes Teilchen zu erwarten wäre" (Also wie ein normales Teilchen, nur halt mit Faktor Zwei - aber davon mal abgesehen doch aufgrund von Massenanziehung? aber welche Masse?)
Vielleicht sollte man schreiben, dass sie den Geodäten folgen und deshalb ihre Bahnen genauso wie die massiver Teilchen von der Raumzeitkrümmung betroffen sind. Daher werden sie von der Gravitation beeinflusst. Die Ablenkung ist doppelt so groß, wie sie nach klassischer Rechnung für ein Teilchen mit Lichtgeschwindigkeit wäre.
... oder so ähnlich... Wassermaus (Diskussion) 21:55, 7. Jun. 2021 (CEST)

@Wassermaus: Es gibt sicher Potential für verbesserte Formulierungen. Aber das mit der Geodäte kommt doch genau im nächsten Satz ... Willst du den einfach nach vorne ziehen? Kein Einstein (Diskussion) 22:33, 7. Jun. 2021 (CEST)

@Kein Einstein: Du hast natürlich recht: das steht alles genau richtig drin. Um so länger habe ich überlegen müssen, warum ich mich dennoch unwohl fühle. Ich glaube, der Grund ist: Der normal gebildete Mensch sagt: "Gravitation ist Massenanziehung: die Erde mit ihrer Großen Masse (M) zieht den Stein mit der kleinen Masse (m) an, und je größer m ist, desto größer ist die Kraft. das Photon hat m=0, also gibt es keine Gravitation." Der Abiturient, der sich noch an den Physikkurs erinnert, weiß vielleicht noch: "F=m*a, d.h. die Masse kürzt sich raus". Und das war's. Eventuell kommt noch das Wissen: "Es gibt die Relativitätstheorie, aber die ist was für Experten, und ist eine Korrektur (Zitat im Artikel: 'was erst durch die ART korrekt <sic!> beschrieben wird'). Und wenn es keine Massenaziehung gibt (siehe oben), dann gibt es ja wohl nix zu korrigieren." Mit diesen Gedanken hat man den anonymen IP-user oben alleine gelassen. Wie wäre es mit folgender Formulierung:

<ANFANG> Photonen werden auch vom Gravitationsfeld beeinflusst. Dies lässt sich nicht klassisch als Massenanziehung erklären, denn Photonen haben keine Masse. Nach der Allgemeinen Relativitätstheorie aber folgen Photonen, wie alle nicht von anderen Kräften beeinflussten Körper auch, einer Geodäte der gekrümmten Raumzeit. Die Ablenkung im Schwerefeld ist dabei doppelt so groß, wie es nach der klassischen Physik für ein mit Lichtgeschwindigkeit bewegtes Teilchen zu erwarten wäre (siehe auch Tests der allgemeinen Relativitätstheorie).

Photonen gehören selbst zu den Quellen der Gravitation, indem sie mit ihrer Energiedichte die Krümmung der Raumzeit beeinflussen (siehe Energie-Impuls-Tensor in der allgemeinen Relativitätstheorie).<ENDE>

--- Wassermaus (Diskussion) 18:04, 15. Jun. 2021 (CEST)

@Wassermaus: Entschuldige bitte die Verzögerung. Mit deiner Formulierung kann ich gut leben. Wenn der hiermit angepingte Bleckneuhaus kein Haar in der Suppe findet, dann los... Gruß Kein Einstein (Diskussion) 22:47, 17. Jun. 2021 (CEST)

Voll OK, denke ich. --Bleckneuhaus (Diskussion) 08:42, 19. Jun. 2021 (CEST)

Danke - ich ziehe es rüber Wassermaus (Diskussion) 09:58, 19. Jun. 2021 (CEST)

Wechselwirkung von Photonen mit Materie

Was ist mit weiteren WW, wie zB den beiden kohärenten Streuprozessen Thomson- und Rayleigh-Streuung? Sie stellen doch ebenfalls eine wesentliche Photon-Materie-WW dar.

ThomsonStreuung findet statt, wenn Photonen an (quasi) freien Elektronen gestreut werden, die Photonenenergie für einen Nachweis des Comptoneffekts jedoch nicht ausreicht.

Rayleigh-Streuung hingegen ist ebenfalls eine typisches Beispiel für Photon-Materie-WW. (Photonen-Streuung an Atomen bzw genauer an gebundenen Elektronen) Stichwort: Himmelblau/Abendrot

Sollten diese im o.g. Abschnitt nicht ebenfalls im entsprechenden Energiebereich eingeordnet/genannt werden? Ggf könnte auch ein eigenständiger Artikel "Wechselwirkung von Photonen mit Materie" sinnvoll sein, indem man nach und nach alle WW-Arten (mit Materie) zusammenfasst und erläutert. --PZim 17:41, 4. Jan. 2011 (CET)

Rotations-Schwingungsanregung von Molekülen fehlt m.E. ebenfalls.--Anna Bolaine (Diskussion) 10:44, 1. Okt. 2021 (CEST)

Masse

Mit E=mc² hat ein Photon eine relativistische Masse größer 0, da die relativistische Energie größer 0 ist. Über den Lorenzfaktor ergibt sich, dass eine Ruhemasse nicht definiert ist. Richtig? Waldboden (Diskussion) 18:46, 17. Okt. 2021 (CEST)

Oh, nicht schon wieder!! Die "Ruhemasse" (alter Ausdruck für Masse) 'ist definiert, nämlich gleich Null. Von "relativistischer Masse" wollen wir lieber nicht reden, siehe Masse (Physik)#Relativistische Masse. --Bleckneuhaus (Diskussion) 19:31, 17. Okt. 2021 (CEST)

Die relativistische Masse des Photons beträgt 3,68 E-65 kg. Verzeihung für die Schreibweise. Der Lorenzfaktor wäre nicht definiert, daher der Kehrwert nicht definitiv, evt. 0. Smartphone ... Waldboden (Diskussion) 20:30, 17. Okt. 2021 (CEST)

Jetzt musst Du bitte noch die Quelle dieser revolutionären Erkenntnis nennen. Sonst wird hier wohl keiner weiterlesen. --Bleckneuhaus (Diskussion) 20:39, 17. Okt. 2021 (CEST)

Die relativistische Masse ist größer 0. Die Ruhemasse ist über den Lorenzfaktor 0. Ein Photon ruht ja nie. Louis de Broglie schrieb, "dank ihrer verschwindend kleinen Masse, können sie die Grenzgeschwindigkeit c erreichen" Waldboden (Diskussion) 07:04, 18. Okt. 2021 (CEST)

'tschuldigung, mit "Quelle" ist hier immer ein zitierfähiger Beleg gemeint. Du wirst aber keinen solchen haben, und deshalb höre ich jetzt hier wirklich auf, weiter zu lesen. Vielleicht hülfe es, wenn Du einmal den Artikel mit Verständnis lesen würdest? --Bleckneuhaus (Diskussion) 09:47, 18. Okt. 2021 (CEST)

Du kannst die relativistische Masse selbst berechnen mit E=m*c². Diese Formel ist bekannt und muss ich nicht zitieren. Das gilt auch für den Lorenzfaktor zur Berechnung der Ruhemasse. Waldboden (Diskussion) 14:49, 18. Okt. 2021 (CEST)

Der Lorentz-Faktor ist ${\tfrac {1}{\sqrt {1-v^{2}/c^{2}}}}$ mit $v=c$. Viel Spaß beim Rechnen!
Moral: ein Lehrbuch, das sich im Zusammenhang mit dem Photon auf den Lorentz-Faktor beruft, sollte man nicht als solide Quelle ansehen. Der Artikel über die Apachen beruht ja auch nicht auf Karl May. -- Wassermaus (Diskussion) 18:39, 18. Okt. 2021 (CEST)

Deshalb kann die Ruhemasse eines Photons auch nicht bestimmt werden. Ein Photon ist nie in Ruhe. Aber die relativistische Masse ist größer 0. Quelle, Licht und Materie, Louis de Broglie, s. 18. 1958 Waldboden (Diskussion) 21:18, 18. Okt. 2021 (CEST)

De Broglie ist natürlich eine Größe, aber sein Text aus den 1930er Jahren nicht mehr. Seit den 1990ern bemüht man sich, mit "Masse" ausschließlich das zu bezeichnen, was vorher “Ruhemasse” hieß. - Wassermaus scheint den Artikel Masse (Physik)#Relativistische Masse nicht gelesen zu haben, damit ist hier jetzt wirklich Schluss für mich. --Bleckneuhaus (Diskussion) 21:58, 18. Okt. 2021 (CEST)

Du meinst hoffentlich Waldboden, nicht mich. Waldboden mag gerne weiter in veralteter Literatur schmökern - ich empfehle da Max Plancks Beiträge zur Theorie des Äthers und Thomsons "Plumpudding-Modell" des Atoms (beide waren Koryphäen, ebenso wie de Broglie). Ich klinke mich hier ebenfalls aus. -- Wassermaus (Diskussion) 01:12, 19. Okt. 2021 (CEST)

Oh nein, große Entschuldigung, Wassermaus! Das hätte mir nicht passieren dürfen, auch wenn für verständige Leser*** sicher klar war, dass Waldboden sich angesprochen fühlen sollte. --Bleckneuhaus (Diskussion) 09:21, 19. Okt. 2021 (CEST)

No Problem, so verständig war ich allemal! Beste Grüße von der Wassermaus (Diskussion) 09:51, 19. Okt. 2021 (CEST)

E=mc², das sind doch relativistische Größen? Ist diese Formel nicht geeignet für die Berechnung der Masse? Waldboden

NEIN!! Nur bei Impuls Null. (Nun lies endlich mal einen Artikel ganz.) --Bleckneuhaus (Diskussion) 17:01, 19. Okt. 2021 (CEST)

ungesichtete Änderung "schwach"

Sollte es nicht elektroschwach heißen?--Rainald62 (Diskussion) 01:04, 24. Feb. 2022 (CET)

ich weiss es auch nicht (hab daher weder gesichtet noch zurückgesetzt), aber nach meinem Verständnis wechselwirkt das Photon nicht schwach oder elektroschwach, denn es hat keine elektrische Ladung und auch keinen Isospin. Was das als EN angegebene Paper zeigt (auf das Buch habe ich keinen Zugriff), ist dass Photonen vermittelt durch geladene Teilchen der Vakuumpolarisation miteinander wechselwirken kö nnen. Das können geladene Fermionen sein oder auch die geladenen Bosonen $W^{\pm }$, die die schwache WW vermitteln. Aber die Wechselwirkung ist die elektromagnetische WW und im Artikel ist immer von QED die Rede, vermutlich weil noch nicht die Energien der elektroschwachen vereinheitlichung erreicht werden? In dem Artikel kommt der Begriff "weak" gar nicht vor. So wie ich die Sache verstehe, ist "schwach" in der Infobox falsch und es sollte dort nur "Gravitation" stehen.--Qcomp (Diskussion) 01:44, 24. Feb. 2022 (CET)

Generell zum Thema Wechselwirkungen: hier verstehen einige Leute etwas fundamental falsch – was keine Herabwürdigung sein soll, denn selbst gestandene Physiker tun sich da verdammt schwer.

Zunächst mal: welcher WW ein Teilchen unterliegt und wie stark, wird durch etwas beschrieben, was man "Ladung" nennt. Das Elektron hat elektr. Ladung und unterliegt der elmgn WW, das Quark zusätzlich Farbladung und unterliegt zusätzlich der starken WW, das Gluon ist farbgeladen und unterliegt der starken WW, hat aber keine elektrische Ladung. Da sich sich hoffentlich alle einig.

Abb. aus dem Artikel Landé-Faktor

Das mit der Vakuumpolarisation bzw. den Feynmann-Diagrammen höherer Ordnung ist eine ganz andere Sache. Solche Diagramme höherer Ordnung gibt es immer, aber es sind Korrekturen. Sie können bewirken, dass unter extremen Bedingungen Photonen mit Photonen wechselwirken oder dass sogar für sie die starke WW eine Rolle spielt. Man hat das auch ganz real beobachtet, Stichwort nuclear shadowing: Man hat Atomkerne mit hochenergetischen Photonen (GeV) beschossen und festgestellt, dass der Wirkungsquerschnitt nicht proportional mit der Massenzahl A anwuchs, sondern nur mit ca. A^0,9. Der Grund ist, dass Photonen zu virtuellen Hadronen (Rho-Mesonen, ...) fluktuieren, und Hadronen den Kern nicht durchdringen können; die WW eines reellen Hadrons mit einem Kern wächst mit der Querschnittsfläche, d.h. mit A^2/3. Trotzdem wird hoffentlich niemand jetzt behaupten, das Photon sei stark wechselwirkend. Und vor allem: der "wirkliche" Prozess ist eine quantenmechanische Überlagerung aller unendlich vielen Prozesse einfacher und höherer Ordnung; man kann nicht sagen: dieses eine Photon hat fluktuiert und das andere nicht. Fazit: für die Aussage zur WW immer nur den Prozess niedrigster Ordnung betrachten.

Unterliegt das Photon nun wenigstens der elektromagnetischen WW? Ich würde sagen: Nein. Es vermittelt die elmgn WW, aber es unterliegt ihr nicht. Ein Photon wechselwirkt in niedrigster Ordnung nicht mit einem Photon, während ein Elektron mit einen Elektron interagiert. Ich weiß, diese Position ist angreifbar, weil man sagen kann: Wer der WW nicht unterliegt kann sie nicht vermitteln. Und der Eintrag "Wechselwirkung" in der Infobox führt nicht aus, was gemeint ist. Aber ich denke wir haben hier einen fundamentalen Untersched zu den Gluonen, die Farbladung tragen, was zu dramatischen Konsequenzen (Confinement etc) führt.

Zum Thema Gravitation: Die "Ladung" der Gravitation ist die Masse, und das Photon hat keine. (Wir hatten dazu sehr ausgiebige Diskussionen, siehe Archiv). Leider ist die Vorstellung schier unausrottbar, das Photon hätte eine (relativistische??) "Masse" hν/c², die dem Newtonschen Gravitationsfeld unterliegt, was schlicht falsch. ist. Natürlich kann man sagen, Photonen haben (vom Beobachter abhängige) Energie, und Energie unterliegt der Gravitation. Das stimmt: ein warmer Diamant wiegt mehr als ein kalter, ein Magnetfeld erzeugt Gravitationswirkung und unterliegt ihr. Aber das ist keine intrinsische Eigenschaft der C-Atome. Das Photon ist masselos, d.h. im Gegensatz zum Elektron oder C-Atom unterliegt es nicht per se, unabhängig vom Beobachter, einer Gravitationswirkung. Das Elektron kann nicht weniger Energie als 511 keV haben, beim Photon ist kein Limit nach unten.

Fazit: "Gravitation" muss bei der Infobox raus; "stark" und "schwach" sind ohnehin indiskutabel. (... naja, ich habe gerade diskutiert - ihr wisst was ich meine ...) Ich würde auch plädieren, "elektromagnetisch" rauszunehmen, weil das Photon (im Gegensatz zum Gluon) ungeladen ist. Um Missverständnisse zu vermeiden, sollte in der Infobox aber nicht stehen "Wechselwirkungen: keine", sondern die Zeile sollte ganz raus.

Gruß von der Wassermaus (Diskussion) 13:16, 24. Feb. 2022 (CET)

In meinem Beitrag oben hatte ich $\nu$ als intrinsische Eigenschaft des "Photons der Frequenz $\nu$" und deswegen gedacht, dass man gravitative WW wohl zugeben muss, aber das Argument von Wassermaus überzeugt mich, dass die Frequenz eher als ein Aspekt des Zustands des Teilchens (wie Impuls oder Temperatur in den genannten Bsp) zu sehen ist, und es daher besser wäre, hier nur die WW zu nennen, bei denen das Teilchen eine entsprechende "Ladung" trägt. Wenn das Konsens ist, sollte es am besten in der Doku Vorlage:Infobox_Teilchen so formuliert werden. Oder man schmeisst den Eintrag "Wechselwirkungen" dort ganz raus und charakterisiert Teilchen nur über ihre Ladungen. --Qcomp (Diskussion) 14:07, 24. Feb. 2022 (CET)

Zuviel Purismus unterwegs. Dass das Photon keine elm WW mache, ist konträr zu allen Lehrbüchern, die ich in Erinnerung habe. Solche Sprachregelung wäre pure Begriffserfindung. Das Photon ist unbezweifelbar Bestandteil des elm. Vertex 1. Ordnung, damit nimmt es an allen elm. WW teil oder ist Teil aller elm WW (lies auch statt WW auch "Prozesse"). "Vermitteln" tut das Photon nicht die elm WW, sondern die Prozesse ab 2. Ordnung wie zB das Coulombfeld. Wer würde denn eins der drei Beinchen im Vertex 1. Ordnung als "Vermittler" von irgendwas ansprechen? - Gravitation ist von mir aus zu streichen, aber vielleicht könnte man für OMA irgendwo anmerken, dass es (wie Wassermaus schon sagte) hier wohl um die direkte Teilnahme/Mitwirkung o.ä. an Prozessen der betreffenden WW geht. --Bleckneuhaus (Diskussion) 14:29, 24. Feb. 2022 (CET)

Huch! Begriffserfindung will ich auf gar keinen Fall. Mich hatte v.a. gestört, dass da der Kontrast zu den verdammten Gluonen nicht rauskommt. Aber, ja, du hast recht, 3-er Vertex ist 3-er Vertex. Daher kann ich mit dem Eintrag "elektromagnetische WW" wirklich leben (es gibt ja zusätzlich die Zeile "elektrische Ladung"). -- Viele Grüße von der Wassermaus (Diskussion) 14:42, 24. Feb. 2022 (CET)
P.S. "Gravitation" habe ich rausgenommen.

Hallo zusammen! Danke für eure Gedanken und Klarstellungen zu dem Thema!

Bezüglich der elektromagnetischen Ww hatte ich einen ähnlichen Gedanken wie Wassermaus. Wenn Ww auf das Vorhandensein von Ladung beschränkt wird, dann dürfte das Photon nicht EM wechselwirken.
Zudem existieren meinem Wissen nach keine Photonen-Kontaktgraphen. Also Graphen, bei denen Photonen an einem Vertex direkt aneinander koppeln. Damit fällt dann auch eine Definition über das Koppeln an jeweilige Austauschteilchen weg.
Mit der Definition über die 3er Vertizes wäre ich einverstanden. Dann wäre die Logik so, dass bestimmten 3er Vertizes einer Ww zugeordnet werden und alle beteilgten Teilchen dann die jeweilige Ww-Eigenschaft zugesprochen bekommt. Oder habe ich dich da falsch verstanden Bleckneuhaus ?

Einschub: Richtig verstanden. Ich halte es für das beste, um nicht zu sagen einzig richtige, WW-Typ mit 3-Vertex-Typ zu identifizieren. Wenn man nicht in die formale Höhe/Tiefe von Blaues-Monsterle ansprechen will. --Bleckneuhaus (Diskussion) 14:11, 25. Feb. 2022 (CET)

Am besten wäre da vielleicht noch ein kurzer Hinweis, wie Wechselwirkung hier gemeint ist.

Zu der schwachen Wechselwirkung: da habe ich mich wohl von dem Koppeln an die W Bosonen verleiten lassen. Da diese elektrische Ladungen tragen, kann das natürlich über die Kopplung daran erklärt werden.
Sorry!
--DakiwipieRuse (Diskussion) 12:20, 25. Feb. 2022 (CET)

Ich als Zurücksetzender, der die Diskussion hier vorher nicht gelesen hatte, gebe mal meinen Senf dazu. Für mich unterliegt ein Fermion einer WW, wenn ich in der Lagrangedichte einen Term finde, den ich mit der zugehörigen Symmetriegruppe identifiziere. Das heißt im Klartext so etwas wie ${\bar {\psi }}\gamma _{\mu }T^{a}A^{\mu ,a}\psi$, wo die $T^{a}$ entsprechend zu wählen sind. Das sind dann die klassischen Dreiervertices Elektron-Elektron-Photon oder Quark-Quark-Gluon etc. Die entsprechenden Bosonen sind die Eichbosonen jener WW und machen daher automatisch "mit" bei der WW. Jetzt nehmen wir einmal eine Welt an, in der wir eine $U(1)_{em}\times SU(3)_{C}$ hätten, dann gäbe es einen 3- sowie einen 4-Gluon-Vertex, aber nach wie vor keinen 3- oder 4-Photon-Vertex. Das hieße aber nur, dass die Photonen im Ggs zu den Gluonen selbst ungeladen sind und nicht mit sich selbst ww, aber ändert nichts daran, dass sie nicht trotzdem an einer elmag WW teilnehmen würden. Jetzt leben wir nicht in einer solchen Welt und das macht die Sache komplizierter, weil wir die elektroschwache $U(1)_{Y}\times SU(2)_{L}$ brechen. Am Ende des Tages kommt dabei aber heraus, dass wir eine klar definierte elmag. Ladung haben, an die das Photon koppelt, und noch einmal explizit keine "schwache Ladung", an die irgendetwas anderes koppeln würde, sondern nur eine Kombination aus schwachen Isospins, elektrischen Ladungen und Weinbergwinkeln. Und das Photon, das aus dem ganzen Staub hervorgeht, ist das Boson des ungebrochenen Restes, also der elmag. WW. Man findet, dass die Vertices, an denen das Photon mit den Ws hängt, immer proportional zur elektrischen Ladung des W und der Anzahl der Photonen in dem Vertex kommen. Würde man Photonen tatsächlich zuschreiben ,der schwachen WW zu unterliegen, dann müsste es auch einen ZAA/ZZA/ZZAA/ZZZA/ZAAA-Vertex geben. --Blaues-Monsterle (Diskussion) 13:02, 25. Feb. 2022 (CET)

Änderung vom 4.Juli 2022

Photonen gehören selbst zu den Quellen der Gravitation, indem sie mit ihrer Energiedichte die Krümmung der Raumzeit beeinflussen

Falls gemeint ist, daß sie zur Raumkrümmung beitragen erlaube ich mir im Sinne "sei mutig" die Entschwurbelung ;) --178.24.250.225 23:13, 4. Jul. 2022 (CEST)

Raumkrümmung verweist auf Allgemeine_Relativitätstheorie#Raumzeitkrümmung, du kannst auch Raumzeit#Raumzeit-Krümmung ansehen. Die Anmerkung zur Masse 0 zu entfernen war ebenfalls keine gute Aktion. Du findest hier diverse Diskussionen dazu. Kein Einstein (Diskussion) 07:52, 5. Jul. 2022 (CEST)

+1 — Wassermaus (Diskussion) 08:01, 5. Jul. 2022 (CEST)

Geschwindigkeit Licht bei massivem Photon

Hallo @Wassermaus:, bist du dir sicher, dass deine angegebene Formel stimmt? Ich sehe, wo sie herkommt, glaube aber, dass da ein Denkfehler drin steckt. Wenn wir bei $\gamma =E/m$ anfangen, dann haben wir am Ende $v={\sqrt {1-m^{2}/E^{2}}}$. Jetzt wäre der nächste Schritt, $E=p=\omega$ mE nur dann korrekt, wenn das Photon masselos wäre, was aber den Annahmen widerspricht. Das sieht man auch darin, dass Photonen dann eine minimale Frequenz haben müssten bzw. sehr niederfrequente Photonen imaginäre Geschwindigkeit hätten. Wäre nicht viel eher $v=p/E=\omega /{\sqrt {m^{2}+\omega ^{2}}}$ richtig [das kommt natürlich auch in der ersten Formel raus, wenn ich $E={\sqrt {m^{2}+\omega ^{2}}}$ einsetze]? Ohne dass ich mich jetzt in die Gefahr von OR geben will, müsste dazu etwas im Netz zu finden sein. --Blaues-Monsterle (Diskussion) 11:02, 17. Jun. 2024 (CEST)

Ist natürlich richtig und müsste in jedem zweiten Lehrbuch stehen, könnte aber laien-augenfreundlich auch $v={\tfrac {p}{E/c^{2}}}$ geschrieben werden, da sieht man den Grenzfall v=p/m leichter. --Bleckneuhaus (Diskussion) 11:21, 17. Jun. 2024 (CEST)

Ihr habt Recht. Ich habe mich von https://pro-physik.de/nachrichten/wieviel-wiegt-ein-photon bzw. dem dort zitierten (als Faksimile zitierten) Beitrag in "Physik in unserer Zeit" inspirieren lassen. Die Argumentation schien mir eigentlich klar und für Laien verständlich:

1) für ein Teilchen mit Masse gilt: ${\textstyle E=mc^{2}/{\sqrt {1-v^{2}/c^{2}}}}$ (das dürfte die dem interessierten Laien bekannteste Formel sein), woraus folgt ${\textstyle 1-m^{2}c^{4}/E^{2}=v^{2}/c^{2}}$

2) für das Photon gilt: ${\textstyle E=h\nu }$

3) aus 1) und 2) daraus folgt die von mir zitierte Formel: ${\textstyle v/c={\sqrt {1-m^{2}c^{4}/(h\nu )^{2}}}}$.

Aber ich habe mich von dem Artikel in die Irre führen lassen. 2) kann nicht mehr gelten, wenn $m\neq 0$. Schade, das war so schön anschaulich.

Ich frage mich jetzt aber, ob es überhaupt schlau war, diese hypothetische Konsequenz so zu erweitern. Ich hatte das getan, weil mir der Aspekt der Dispersion wichtig war (experimentelle Nachweisbarkeit). Das Problem mit der von euch Blaues-Monsterle richtiggestellten Formel ist, dass sie ohne weitere Erklärung dem Laien kaum nachvollziehbar ist. Auch wenn man schreibt ${\textstyle v={\frac {p}{E/c^{2}}}={\frac {h\nu /c}{{\sqrt {h^{2}\nu ^{2}+m^{2}c^{4}}}/c^{2}}}}$ (dieses lästige $c^{2}$!), käme gleich die Frage auf: warum soll $p=h\nu /c$ gelten? Erklärung, Erklärung, ...

Mein Vorschlag: auf komplizierte Formeln, die weitere Erläuterung bedürfen, verzichten. Statt dessen das ursprüngliche:

dann wäre die Konstante c, die in der Relativitätstheorie Raum und Zeit in Beziehung zueinander setzt (üblicherweise „Lichtgeschwindigkeit“ genannt), nicht identisch mit der Geschwindigkeit des Lichts im Vakuum.

ersetzen durch:

dann wäre die Konstante c, die in der Relativitätstheorie Raum und Zeit in Beziehung zueinander setzt (üblicherweise „Lichtgeschwindigkeit“ genannt), nicht identisch mit der Geschwindigkeit des Lichts im Vakuum. Diese Geschwindigkeit wäre dann von der Energie des Photons und damit von der Frequenz abhängig (Dispersion), und die Beziehung $E=h\cdot \nu$ würde nicht mehr exakt gelten.

Wäre das nicht genug angesichts dessen, dass es eine Hypothese ist? Wassermaus (Diskussion) 22:22, 17. Jun. 2024 (CEST)

Ich wäre bei diesem Vorschlag dabei, finde die Argumentation stimmig. Kein Einstein (Diskussion) 22:29, 17. Jun. 2024 (CEST)

das habe ich jetzt so gemacht. Mir ist immer noch peinlich, was ich da mit $E=h\cdot \nu$ angerichtet hatte. Wassermaus (Diskussion) 13:07, 18. Jun. 2024 (CEST)