Hallo!
Wenn ich richtig informiert bin, besteht das Magnetfeld eines Dauermagneten aus virtuellen Feldquanten. Frage: Bewegen sich diese oder verharren sie an einem Ort?
Grüße
Andreas
Hallo Andreas,
Wenn ich richtig informiert bin, besteht das Magnetfeld eines
Dauermagneten aus virtuellen Feldquanten. Frage: Bewegen sich
diese oder verharren sie an einem Ort?
grundsätzlich würde ich mal sagen - was sich nicht bewegt, kann nicht
wahrgenommen werden, kann auch keine Interaktionen mit was auch immer durchführen.
Das gilt auch für Gravitation !!
Ich weiß, daß da entgegengehalten wird - „was soll sich da bewegen ?“ - aber dies
wäre ein anderes Thema.
Gruß VIKTOR
Hallo Andreas!
Wenn ich richtig informiert bin, besteht das Magnetfeld eines
Dauermagneten aus virtuellen Feldquanten.
Da sich anscheinend kein wirklicher Experte meldet, trau ich mich mal Halbgebildeter.
Zunächst ist der Magnetismus nicht was eigenes, wie das Jodeldiplom. Er ist ein Nebenprodukt der Elektrizität, wenn man diese unter Beachtung der Speziellen Relativitätstheorie betrachtet.
Des weiteren ist der Teilchenzoo inzwischen einem Standardmodell der Elementar- und Austauschteilchen gewichen. Und da kommen für den Elektromagnetismus nur die Photonen in Betracht. Diese bewirken als virtuelle Version die elektrische Anziehung.
Von virtuellen oder realen Quanten des magnetischen oder auch elektrischen Feldes habe ich jedenfalls noch nie was gehört.
Frage: Bewegen sich
diese oder verharren sie an einem Ort?
Diese Frage kann ich daher nur so beantworten, dass es sie nicht gibt.
Gruß, Zoelomat
Hallo!
Von virtuellen oder realen Quanten des magnetischen oder auch
elektrischen Feldes habe ich jedenfalls noch nie was gehört.
Heißt das, der folgende Text ist falsch?
http://de.wikipedia.org/wiki/Feldquant#Photon
Grüße
Andreas
Hallo!
Vergleichen wir ein Magnetfeld und ein Strahlungsfeld einer Lichtquelle. Bei der Lichtquelle bewegen sich die Photonen, richtig? Und das sogar recht schnell, nämlich mit Lichtgeschwindigkeit, richtig? Sie bewegen sich von der Quelle weg, oder?
Meine Frage ist: Tun die Feldquanten des Dauermagneten das auch? Bewegen sie sich mit hoher Geschwindigkeit von der Quelle weg?
Wenn ja, würde sich dann daraus ergeben, dass ein Dauermagnet ständig Energie abstrahlen und an Masse verlieren müsste? Das halte ich für unwahrscheinlich.
Wenn nein, habe ich noch einige andere Fragen.
Grüße
Andreas
… habe ich jedenfalls noch nie was gehört.
Heißt das, der folgende Text ist falsch?
Das denke ich nicht. Und das Photon als bekanntes Quant der Elektromagnetischen Wechselwirkung hatte ich ja angesprochen. Die Teilchen ebenfalls. Elektronen und andere werden als zwar nicht explizit als Quanten, aber doch mit einer Elementarladung behaftet angesprochen.
Es gibt jedenfalls nichts über eine Quantisierung des magnetischen oder elektrischen Feldes, was über deren Träger und Austauschteilchen hinausgeht.
Im Moment kann ich jedenfalls nichts beitragen, was über meine ursprüngliche Antwort hinausgeht, die ja zugegebenermaßen eher dürftig war.
Wenn du dich anschließend schlau machst, oder mit dem Wissen mauerst, um es einem anschließend vorzuhalten, ist das nicht der Stil, den ich von dir in Erinnerung habe.
Hallo Andreas
Vergleichen wir ein Magnetfeld und ein Strahlungsfeld einer
Lichtquelle. Bei der Lichtquelle bewegen sich die Photonen,
richtig? Und das sogar recht schnell, nämlich mit
Lichtgeschwindigkeit, richtig? Sie bewegen sich von der Quelle
weg, oder?
Meine Frage ist: Tun die Feldquanten des Dauermagneten das
auch? Bewegen sie sich mit hoher Geschwindigkeit von der
Quelle weg?
da bewegt sich nichts weg.Diese Magnetfelder sind „geschlossen“
Außerdem verliert ein Dauermagnet durch ständige (wechselnde) Beanspruchung an
magnetischer „Kraft“.
Erläutert wird der magnetische „Fluß“ z.Bsp.auch hier:
http://de.wikipedia.org/wiki/Magnetische_Flussdichte
Wie es auch immer funktioniert - ich habe mich im Detail noch nicht damit beschäftigt.
Eines aber ist sicher - entsprechend meiner Aussage - ohne Bewegung geht nichts,
ist nichts existent ! „Energiequanten“ des elektromagnetischen Feldes übertragen ihre
Impulse (das ist Bewegung) auf die zu beschleunigenten Objekte, egal ob sie nun
aus einem Lichtstrahl oder einem anderen Magnetfeld bezogen werden immer in
„Wellenquanten“, dh nichts anderes,als daß die Impulsübertragung in der Zeit 1/f
von 0, über ein Maximum zu 0 (wahrscheinlich Sinusverteilung) erfolgt.
Und bezüglich des Dauermagneten noch ein Satz aus dem LINK:
Anschaulich gesprochen, fließt, wenn man sich ein magnetisches Feld von einer beliebigen in sich geschlossenen Fläche O umschlossen denkt, stets genauso viel „Magnetismus“ aus ihr heraus wie wieder in sie zurück (sogen. „Quellenfreiheit des magnetischen Feldes“).
Gruß VIKTOR
virtuelle Teilchen
Hallo Andreas,
Wenn ich richtig informiert bin, besteht das Magnetfeld eines Dauermagneten aus virtuellen Feldquanten.
das wäre eine durchweg unsinnige Ausdruckweise. Ein Feld (auch als quantenfeldtheoretisches Objekt) „besteht“ nicht aus Quanten. Und erst recht nicht aus virtuellen Teilchen. Daß es „quantisierbar“ ist, bedeutet, daß sich die Feldstärke immer nur „quantisiert“ verändern kann.
Bei Fragen dieser Art muß man immer aufpassen, daß man von Feldern, Feldwechselwirkungen usw. immer nur entweder im Teilchenbild oder im Wellenbild spricht. Und ein einfach so vor sich hin wesendes statisches elektrisches oder magnetisches Feld hat mit „Quanten“ gar nichts zu tun. Erst wenn es eine Feld störung gibt, wird das relevant:
Im Wellenbild breitet sich diese Störung (= lokale(!) Änderung der Feldstärke) mit c als Welle im Raum aus. Trifft diese Welle auf ein (lokales) Objekt (zB Detektor), dann wird die gesamte Energie der Welle von diesem Objekt in Form von nhν absorbiert („Kollaps der Wellenfunktion“). Das ist so, wenn wir von einer elektromagnetischen Welle sprechen. Im Teilchenbild kann man das dann so beschreiben, daß ein (reales) Photon vom Sender zum Empfänger „geflogen“ ist.
Auch Teilchenstrahlen kann man als Strahlungsfelder beschreiben (auch für Felder gibt es ja Bewegungsgleichungen). Dann bewegen sich lokale reale Teilchen tatsächlich durch den Raum. Aber in der quantenmechanischen Beschreibung einer Wechselwirkung zwischen geladenen Teilchen (also Fermionen, z.B. e- + e- oder e- + e+) werden keine realen Teilchen ausgetauscht, sondern virtuelle (Austauschteilchen, Bosonen). In diesem Fall unter anderem Photonen.
Das kann man aber nicht so vorstellen, daß da lokale Teilchen, z.B. Photonen, zwischen den Elektronen hin und her fliegen. Annähernd eher so: Die Fermionen haben jeweils einen gegebenen Abstand Δr. Dieser gibt über die Lichtgeschwindigkeit eine Zeitspanne Δt. Und damit über die Unschärferelation eine Energiegröße ΔE. Außerdem gibt es einen Impulsübertrag Δp, Und das wiederum bewirkt eine Zustandsänderung der wechselwirkenden realen Teilchen. Das Ganze wird beschrieben, indem (NUR im einfachsten Fall!), ein Photon ausgetauscht wird, das eine Lebensdauer hat, die aus der Distanz zwischen den Teilchen resultiert. Dieses Photon hat innerhalb dieser Zeitspanne auch eine (virtuelle) Masse, die für den Impulsübertrag verantwortlich ist. Aber dieses Photon hat in dieser Zeitspanne nicht einen jeweils realen Ort. Soll heißen, es „fliegt“ nicht „von hier nach dort“. Es könnte auch nicht z.B. (im Gedankeexperiment) durch einen Detektor nachgewiesen werden, den man dazwischen schiebt. Mit anderen Worten: Es ist gar kein real existierendes Teilchen. Aber es ist mit 1. realer Lebensdauer, 2. realem Impulsübertrag, aber 3. virtueller Masse (und weiteren Quantenzahlen) ein virtuelles Teilchen. So wird es eben in der Quantenelektrodynamik (von Feynman entwickelt) beschrieben.
Nicht nur Bosonen, die generell immer nur als Austauschteilchen zwischen Fermionen (Materieteilchen) fungieren, können bei einer Teilchenwechselwirkung eine Rolle spielen. Auch Elektronen, Mesonen usw können als Austauschobjekte fungieren. Auch diese sind dann (als Quanten eines Elektronenfeldes, Mesonenfeldes usw.) dabei ebenfalls nur virtuell. Daher können sie sich ggf. sogar zeitlich rückwärts „bewegen“. Sowas wird durch sog. Feynman-Graphen beschrieben
Frage: Bewegen sich diese oder verharren sie an einem Ort?
Wenn es aus der o.g. Beschreibung irgendwie deutlich geworden sein sollte: Bei virtuellen Teilchen (also Feldquanten innerhalb eines Austauschprozesses) kann man von „Bewegung“ im Sinne einer Ortsänderung eines lokalen(!) Objektes überhaupt nicht sprechen. In dem selben Sinne stehen sie auch nicht irgendwann „still“. „Real“ in einem Austauschprozess ist überhaupt nur die Emission und die Absorption der virtuellen Teilchen, und zwar am jeweiligen Ort der austauschenden (realen) Materie-Teilchen.
Gruß
Metapher
Hallo Metapher!
Endlich eine Antwort, mit der sich etwas anfangen lässt.
Wenn ich richtig informiert bin, besteht das Magnetfeld eines Dauermagneten aus virtuellen Feldquanten.
das wäre eine durchweg unsinnige Ausdruckweise.
Wenn es nicht daraus besteht, woraus besteht es dann?
Grüße
Andreas
Hallo Viktor!
da bewegt sich nichts weg.
Das habe ich mir gedacht. Danke für die Bestätigung.
Daraus folgen weitere Fragen:
Angenommen, ich baue einen Elektromagnet und schalte ihn ein, dann ensteht ein Magnetfeld, richtig?
Dieses Feld breitet sich mit Lichtgeschwindigkeit aus, richtig?
Das heißt also, dass der „Stoff“ aus dem das Feld besteht (Feldquanten? Photonen?) sich mit Lichtgeschwindigkeit zu dem Ort seiner Bestimmung hinbewegt? Und sich aber nicht weiterhin „weg bewegt“, wie du schreibst? Erst eine lichtschnelle Bewegung, und dann plötzlich Stillstand?
Das scheint mir alles recht unlogisch.
Bitte klärt mich auf, wie es statt dessen ist!
Danke.
Grüße
Andreas
Hallo!
Wenn du dich anschließend schlau machst … ist das nicht der Stil, den ich von dir in Erinnerung habe.
Nicht anschließend. Ich habe den Artikel extra VOR meiner Ursprungsfrage gelesen.
Bitte entschuldige, dass ich das nicht erwähnt habe. Hätte ich tun sollen. War mein Fehler.
Grüße
Andreas
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Wenn es nicht daraus besteht, woraus besteht es dann?
Ein pysiklsiches Feld besteht nicht „aus“ etwas. Obwohl das wiederum von der Frage abhängt, an welchem historischen Zeitpunkt der Entwicklung dieses Begriffs (zuerst von Faraday eingeführt) man anfangen will. Das ist aber recht aufwändig nachzuzeichnen, besondern, wenn es kurz sein soll. Die Frage, was denn da zwischen zwei Körpern überhaupt sich im Raum befindet, wenn zwei Körper gravitativ oder elektrisch oder magnetisch Wirkung aufeinander ausüben war eines der Hauptthemen den ganzen klassischen Physikgeschichte, angefangen (je nach Blickpunkt) bei Newton, Gauß, Coulomb, bis Faraday, und Maxwell (vor allem).
Nachdem die klassischen Fernwirkungstheorien (z.B. bei Newoton die Wirkung der Gravitation: Sie wirkt instantan, also ohne Zeitverlauf, von einem Körper auf den anderen) wiederlegt waren, gab es die Nahwirkungstheorien: Die Wirkung wird von einem Raumpunkt auf den nächsten kontinuierlich bis zum Objekt „getragen“ (wie bei einer Wasserwelle). Dann folgte die Frage, in welchem „Medium“ spielt sich das ab? Dafür mußte dann in mehreren Varianten der „Äther“ herhalten. Eine sich mit Lichtgeschwindigkeit fortsetzende Äther-„Anregung“ war noch bei Maxwell der Mechanismus einer elektromagnetischen Welle.
Nachdem sich der Ätherbegriff mit seinen immer schon problematischen immanenten Widersprüchen als überflüssig aufgelöst hatte (Poincaré, Lorentz, Einstein, SRT) stellten sich diese Fragen neu. Und dann kam die Quantenfeldtheorie, die ein jeweiliges Feld als selbständiges physikalisches Objekt beschreibt, neben der Materie. Spätestens da ist nicht mehr „irgendwas“ dort, wo ein Feld ist: Wenn ein (Probe-) Körper darin ist, der das Feld „sieht“ (= der darauf reagiert), oder sich darin bewegt, dann findet ein Feldquantenaustausch zwischen Feld und Körper statt. Das ist dann eine Feldstörung, ebenso wie jede andere „Ladung“, die sich im Feld bewegt, eine Störung darstellt, und die breitet sich, im Wellenbild betrachtet, als Welle aus.
Ein Feld als solches ist dabei nicht mehr ein „Etwas“ im Raum, sondern jedem Raumpunkt ist (wie schon in klassischen Feldern) eine mathematische Größe zugeordnet. Ein Skalar (wie beim Temperaturfeld), oder Vektoren (wie das Windströmungsbild auf einer Wetterkarte), ein orthogonales Paar von Vektoren (wie im eletromagnetischen Feld), oder kompliziertere math, Objekte wie Spinoren, Tensoren usw.
Über die Geschchte des Feldbegriffs findest du vieles im Internet verteilt. Als Einstieg für den Anfang kann z.B. wie oft auch Wikipedia dienen:
https://de.wikipedia.org/wiki/Äther_(Physik)
https://de.wikipedia.org/wiki/Feld_%28Physik%29#Gesc…
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Hallo Andreas,
da bewegt sich nichts weg.
Das habe ich mir gedacht. Danke für die Bestätigung.
und hast du auch diese Aussage von mir aufgenommen ?
"Diese Magnetfelder sind „geschlossen“
Das heißt also, dass der „Stoff“ aus dem das Feld besteht
(Feldquanten? Photonen?) sich mit Lichtgeschwindigkeit zu dem
Ort seiner Bestimmung hinbewegt? Und sich aber nicht weiterhin
„weg bewegt“, wie du schreibst? Erst eine lichtschnelle
Bewegung, und dann plötzlich Stillstand?
Wie dies genau aussieht weiß ich auch nicht.
Aus dem LINK zur magn.Flußdichte:
Anschaulich gesprochen, fließt, wenn man sich ein magnetisches Feld von einer beliebigen in sich geschlossenen Fläche O umschlossen denkt, stets genauso viel „Magnetismus“ aus ihr heraus wie wieder in sie zurück.
Dazu auch:
http://de.wikipedia.org/wiki/Quellfrei#Feldlinien_un…
Tiefer bin ich auch (noch) nicht eingestiegen.
Jedenfalls kann nach dem (nachvollziehbaren) Impulserhaltungsgesetz keine
Beschleunigung, kein Impuls, aus dem Nichts generiert werden.
Die elektromagnestische Wechselwirkung zwischen „Teilchen“ und Lichtwelle oder
Teilchen und Magnetfeld ist grundsätzlich vergleichbar.Dazu vielleicht noch:
http://de.wikipedia.org/wiki/Elektromagnetische_Wech…
Gruß VIKTOR
Bewegen sie sich mit hoher Geschwindigkeit von der
Quelle weg?da bewegt sich nichts weg.Diese Magnetfelder sind
„geschlossen“
bewegt sich denn da überhaupt was, wenn ein statischer zustand erreicht ist? wenn ja: was, warum und wohin?
Daraus folgen weitere Fragen:
Angenommen, ich baue einen Elektromagnet und schalte ihn ein,
dann ensteht ein Magnetfeld, richtig?Dieses Feld breitet sich mit Lichtgeschwindigkeit aus,
richtig?Das heißt also, dass der „Stoff“ aus dem das Feld besteht
(Feldquanten? Photonen?) sich mit Lichtgeschwindigkeit zu dem
Ort seiner Bestimmung hinbewegt? Und sich aber nicht weiterhin
„weg bewegt“, wie du schreibst? Erst eine lichtschnelle
Bewegung, und dann plötzlich Stillstand?Das scheint mir alles recht unlogisch.
Was passiert denn, wenn du den E- Magneten einschaltest? Ist das Magnetfeld sofort voll da? Oder „wechselwirkt“ es gegen sine Ursache? Falls ja, kannst du deine virtuellen Photonen da unterbringen, wo eine Gelegenheit zu Wechselwirkung vorhanden ist.
Aber man kann es auch einfacher beschreiben.
mfg
Peter
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