Teilchenbeschleuniger in der Größe des Sonnensystems

Liebe wer-weiss-was-Gemeinde,
der größte Teilchenbeschleuniger ist der in Cern. In ihm werden Teilchen bis auf fast die Lichtgeschwindigkeit beschleunigt.
Vor einem Jahr habe ich im Internet gelesen, dass man einen Teilchenbeschleuniger in der Größe unseres Sonnensystems (Umlaufbahn von Pluto) braucht, um tatsächlich Lichtgeschwindigkeit zu erreichen.
Das muss eine falsche Aussage sein, denn Lichtgeschwindigkeit kann nie erreicht werden, da die Masse bei Lichtgeschwindigkeit gegen unendlich geht.
Habe ich Recht, oder ist theoretisch es möglich Teilchen bis auf Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen wenn man nur das richtige Equipment hat?
Im Voraus vielen Dank für Antworten.
Ich wünsche euch noch einen schönen Tag!
Stefan

Hallo Stefan,

der größte Teilchenbeschleuniger ist der in Cern. In ihm
werden Teilchen bis auf fast die Lichtgeschwindigkeit
beschleunigt.

du weißt ja bereits, dass „fast“ nur ungefähr „fast“ ist. Und jede „9“ nach „99,“ ist eine weitere Größenordnung.

Vor einem Jahr habe ich im Internet gelesen, dass man einen
Teilchenbeschleuniger in der Größe unseres Sonnensystems
(Umlaufbahn von Pluto) braucht, um tatsächlich
Lichtgeschwindigkeit zu erreichen.

Tja, das Internet … Früher wußte ein Freund von einem Bekannten meines Schwippschwagers von solchen Erkenntnissen zu berichten. Hab ich zumindest gehört.

Das muss eine falsche Aussage sein, denn Lichtgeschwindigkeit
kann nie erreicht werden, da die Masse bei
Lichtgeschwindigkeit gegen unendlich geht.

Richtig!

Habe ich Recht, oder ist theoretisch es möglich Teilchen bis
auf Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen wenn man nur das
richtige Equipment hat?

Kann es sein, dass du deine Frage wiederholst? Ich wiederhole auch meine Antwort gerne, du hast recht. Und wenn es schon um riesige Beschleuniger geht, kann ich ja mal ablassen, was ich gelesen habe:
Dass man zum Erreichen von Energien, die dem wirklichen Urknall entsprechen, nicht nur dem Gefasel in der populären Berichterstattung, samt Angst vor schwarzen Löchern, einen Beschleuniger im Umfang unserer Galaxie bräuchte.
Und dass Ringbeschleuniger unter einer prinzipbedingten Schwäche leiden:
Das Zwängen in eine Kreisbahn stellt eine permanente Beschleunigung gegen die Zentrifugalkraft dar, worauf elektrisch geladene Teilchen mit der Aussendung von Synchrotonstrahlen reagieren.
Aber ob da Linearbeschleuniger ein Ausweg sind, da bin ich skeptisch.

Gruß, Zoelomat

Hallo Zoelmat

, einen
Beschleuniger im Umfang unserer Galaxie bräuchte.

Dann flugs an’s Werk.
Die EU gewährt sicherlich Zuschüsse:wink:

Gruß:
Manni

Moin,

Die EU gewährt sicherlich Zuschüsse:wink:

die fördern leider auch nicht alles, aber halt, vielleicht waren meine Projektanträge schlicht zu realistisch!

Gandalf

Die EU gewährt sicherlich Zuschüsse:wink:

die fördern leider auch nicht alles, aber halt, vielleicht
waren meine Projektanträge schlicht zu realistisch!

die werden bestimmt nichts fördern, mit dem man Politiker auf den Mond (und weiter hinaus) schießen könnte :smile:

Hallo Zoelomat,
vielen Dank für deine Antwort!
Stefan Anders

Hallo!

Die Geschichte mit dem Sonnensystem Teilchenbeschleuniger ist glaube ich im Bezug auf Energiem im Bereich der Planck Skala gefallen.

Synchrotrone sind für hochenergetische Strahlen viel besser geeignet, mit ihnen sind Energien erreichbar die man mit Linearbeschleunigern nie erreicht. Die einzelnen Röhren eines Linac zwischen denen beschleunigt wird muss immer länger werden, was ein Limit ergibt.

Allerdings bringt das Beschleunigen auf eine Kreisbahn tatsächlich Probleme mit sich (Synchrotronstrahlung, die allerdings mit 1/m^4 unterdrückt ist,…). Deshab ist ein neuer Linearbeschleuniger in Japan in Planung,
http://de.wikipedia.org/wiki/International_Linear_Co…
Die Energien die erreicht werden sind viel geringer als am LHC, aber viel genauer einstellbar, wodurch eine andere (präziesere) Art der Messung möglich wird.

lg
Alexander

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Hallo Stefan.

Habe ich Recht, oder ist theoretisch es möglich Teilchen bis
auf Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen wenn man nur das
richtige Equipment hat?

bei den Antworten zu dieser (oft) gestellten Frage wird immer eine (fast)
unendliche Zunahme der Masse postuliert.
Tatsache ist aber, daß die „Energie“ zur Beschleunigung garnicht mehr von dem
Energietrager auf das Objekt (zBsp.ein Elektron) bei dieser Geschwindigkeit übertragen
werden kann wenn der Energieträger nicht mit dem Objekt mitgeführt wird.
Ich weiß, daß jetzt die RT-Gläubigen aufheulen werden und hier irgendein angelerntes
„Wissen“ entgegen halten.
Tatsache aber ist, daß zBsp. ein Elementarteichen genauso mit (Laser-) Licht sehr
schnell lienar nahe Lichtgeschwindigkeit beschleunigt werden kann.
Im Prinzip ist da die Interaktion zwischen Energiespender und Objekt kaum anders
wie bei der großen CERN-Maschine.
Die relative Geschwindigkeit zwischen dem Objekt und dem Laserlicht geht bei dem
Laser-Beschleuniger hier von c bis gegen 0.
Auch die Frequenz des Lichtes beim Empfänger (also dem beschleunigten Objekt) wird
hier gegen 0 gehen. Bekannt ist ja,daß die Energie der elektrmagnetischen Strahlung
genau proportional der Frequenz abnimmt.
Da braucht es nun wirklich keiner Zunahme der Masse.Die kann (und wird) konstant
bleiben und kann doch nicht durch den (stationären) Sender des Laserlichtes über
die (realtiv zum Laser-Sender) Lichtgeschwindigkeit hinaus beschleunigt werden,egal wie
groß der Energieeinsatz des Lasers auch sei.

Gruß VIKTOR

Vom Heulen und Zähneknirschen

Bekannt ist ja,daß die Energie der
elektrmagnetischen Strahlung
genau proportional der Frequenz ab nimmt.

Du weist, dass jetzt auch die QT- Gläubigen aufheulen könnten und hier irgendein angelerntes „Wissen“ entgegen halten könnten, wenn……ja wenn…

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Moin,

immer
eine (fast)
unendliche Zunahme der Masse postuliert.

dumm nur (für dich), daß man sehr präzise messen kann, daß dem so ist, auch wenn Du noch so oft wütend aufstampfst und sagst, daß das nicht sein darf!

Gandalf

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Hallo Alexander!

Die Geschichte mit dem Sonnensystem Teilchenbeschleuniger ist
glaube ich im Bezug auf Energiem im Bereich der Planck Skala
gefallen.

Nach allem was ich weiß, spielte sich der Urknall auf etwa dieser Skala ab. Auf nichts weiter wollte ich anspielen. Und dass man trotzdem nie die Lichtgeschwindigkeit erreicht, sondern sich nur extrem annähernd.

Synchrotrone sind für hochenergetische Strahlen viel besser
geeignet, mit ihnen sind Energien erreichbar die man mit
Linearbeschleunigern nie erreicht. Die einzelnen Röhren eines
Linac zwischen denen beschleunigt wird muss immer länger
werden, was ein Limit ergibt.

Auch da muss ich wieder passen. Synchron heißt ja nur, dass die Teilchen immer die zu ihrer jeweiligen Lage die optimale Beschleunigung erfahren.
Davon abgesehen leiden Kreisbeschleuniger unter einer Systemkrankheit, der ständigen Beschleunigung in eine Kreisbahhn. Den Nachteil haben Linearbeschleunigerr nicht, aber wohl andere, sonst würden sie weiter gebaut.

Wollt ja auch nur andeuten, dass wir derzeit wohl das Higgs-Boson nachgeweisen haben, aber bis zu dem Punkt, wo Raum, Zeit und damit Geschwindigkeit verschwimmen, einen Beschleuniger nicht im Radius des Pluto, sondern der Galaxie bräuchten. WIe ich gelesen habe. Ich habe das nicht nachgerechnet, will das auch nicht, aber wer mag, der kann …

Wer also jedes meiner Worte auf die Goldwaage legen will, der beachte den Massendefekt. Zoelomat

Tatsache ist aber, daß die „Energie“ zur Beschleunigung
garnicht mehr von dem
Energietrager auf das Objekt (zBsp.ein Elektron) bei dieser
Geschwindigkeit übertragen
werden kann wenn der Energieträger nicht mit dem Objekt
mitgeführt wird.

Physik, Oberstufe, Elektrodynamik. Komm wieder wenn du mehr als nur Federkonstanten verstanden hast.

Hallo Alexander!

Die Geschichte mit dem Sonnensystem Teilchenbeschleuniger ist
glaube ich im Bezug auf Energiem im Bereich der Planck Skala
gefallen.

Nach allem was ich weiß, spielte sich der Urknall auf etwa
dieser Skala ab. Auf nichts weiter wollte ich anspielen. Und
dass man trotzdem nie die Lichtgeschwindigkeit erreicht,
sondern sich nur extrem annähernd.

Ich hatte auch nicht vor dir zu Widersprechen, es war als ergänzende Antwort für den Fragesteller gedacht.

Synchrotrone sind für hochenergetische Strahlen viel besser
geeignet, mit ihnen sind Energien erreichbar die man mit
Linearbeschleunigern nie erreicht. Die einzelnen Röhren eines
Linac zwischen denen beschleunigt wird muss immer länger
werden, was ein Limit ergibt.

Auch da muss ich wieder passen. Synchron heißt ja nur, dass
die Teilchen immer die zu ihrer jeweiligen Lage die optimale
Beschleunigung erfahren.
Davon abgesehen leiden Kreisbeschleuniger unter einer
Systemkrankheit, der ständigen Beschleunigung in eine
Kreisbahhn. Den Nachteil haben Linearbeschleunigerr nicht,
aber wohl andere, sonst würden sie weiter gebaut.

Genau daher habe ich als Ergänzung den link gepostet: Es WERDEN noch Linearbeschleuniger gebaut, das nächste internationale Großprojekt wird ein linac.

Höhere Energien - Kreisbeschleuniger
Präziser - Linac.

Das war meine Ergänzung, habe dir nicht widersprochen. Verstehe deine Aufregung nicht ganz.
lg
Alex

Hallo Gandalf,

immer
eine (fast)
unendliche Zunahme der Masse postuliert.

dumm nur (für dich), daß man sehr präzise messen kann, daß dem
so ist, auch wenn Du noch so oft wütend aufstampfst und sagst,
daß das nicht sein darf!

du kannst ja glauben was du willst.Es gibt keine „Messung“ der Zunahme der Masse
sondern nur Beobachtung von Interaktionerscheinungen bewegter Teilchen mit
elektromagnetischen Feldern und deren Interpretation.
Die drei (mir bekannten) Zuweisungen von Massezunahme sind einmal die postulierte
relativistische Massenzunahme aufgrund (relativer ?) Geschwindigkeit.
Zweitens die Ablenkung der „Masse“ in einem elektromagnetischen Feld.
Analog dazu folgendes (Gedanken-)Experiment:
Zwei elastische Bälle einer in Ruhe einer mit entsprechender Geschwindigkeit treffen aufeinander. Der bewegte Ball wird einen meßbaren Impuls auf den ruhenden übertragen.
Die Gleiche Situation, nur der erste Ball bewegt sich tranversal zu dem zweiten.
Je nachdem wie schnell der erste Ball ist wird eine Impulsübertragung geringer oder
garnicht erfolgen, gegenüber der Situation 1.
Die Interaktion braucht eben Zeit weil der „Aktionsradius“ nicht 0 ist.Der transversal
bewegte Ball stellt diese Zeit nicht (voll)zur Verfügung.
Drittens die Target-„Messung“.
Hier wird festgestellt, daß bei hohen Geschwindigkeiten der Teilchen die „Brems-Spur“
länger ist als sie nach Berechnungen der klassischen Physik sein dürfte.
Aber auch hier tritt eine verzögerte Interaktion zwischen Teilchen und Taget ein.

Nun kannst du sagen,die vielen Wissenschaftler sehen das eben anders und ich stehe
mit meiner Auffasung (fast) alleine da.
Mag sein, damit sind aber meine Ausführungen nicht widerlegt.
Es ist dies garnicht so dumm für mich.

Gruß VIKTOR

Teilchenbeschleuniger in der Größe von Galaxien
Hallo,

der größte Teilchenbeschleuniger ist der in Cern.

Das ganz sicher nicht.
Auf der Erde mag es der größte von Menschen Hand gebaute sein.

werden Teilchen bis auf fast die Lichtgeschwindigkeit beschleunigt.

Was rein gar nix bedeutet, wenn das kleine Wörtchen „fast“ mal eben 10 Größenordnungen und mehr umfasst.
90% Lichtgeschw. kann man auch als „fast“ vezeichnen, oder 99% oder 99,9%.

Der LHC bringt max. eine Beschleunigungsenergie in Größenordnung um 10 hoch 13 eV.

Das ist zwar viel, für auf der gebauten Beschleuniger, aber kosmische Strahlung kann man mit Energie in der Größenordnung über 10 hoch 20 eV detektieren.
Das ist noch mal Faktor 10 Mio. mehr!
Dem entsprechend müssen die Beschleuniger deutlich gewaltiger sein.
Solcher Energien können nicht mal aus unserer Galaxie empfangen werden.
http://www.br.de/fernsehen/br-alpha/sendungen/alpha-…
Gruß Uwi

Vor einem Jahr habe ich im Internet gelesen, dass man einen
Teilchenbeschleuniger in der Größe unseres Sonnensystems
(Umlaufbahn von Pluto) braucht, um tatsächlich
Lichtgeschwindigkeit zu erreichen.
Das muss eine falsche Aussage sein, denn Lichtgeschwindigkeit
kann nie erreicht werden, da die Masse bei
Lichtgeschwindigkeit gegen unendlich geht.
Habe ich Recht, oder ist theoretisch es möglich Teilchen bis
auf Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen wenn man nur das
richtige Equipment hat?
Im Voraus vielen Dank für Antworten.
Ich wünsche euch noch einen schönen Tag!
Stefan

Moin,

Mag sein, damit sind aber meine Ausführungen nicht widerlegt.
Es ist dies garnicht so dumm für mich.

wie interpretierst Du denn diese Befunde?

Gandalf

Hallo Gandalf,

Mag sein, damit sind aber meine Ausführungen nicht widerlegt.
Es ist dies garnicht so dumm für mich.

wie interpretierst Du denn diese Befunde?

wenn du mal etwas deutlicher werden würdest und nicht meist nur so etwas dahin
rotzen würdest könnte man auf deine Einlassungen besser eingehen.
Aber du hast garnichts Konkretes - nur so mitlabern, stimmst ?
Gruß VIKTOR

Moin,

Mag sein, damit sind aber meine Ausführungen nicht widerlegt.
Es ist dies garnicht so dumm für mich.

wie interpretierst Du denn diese Befunde?

wenn du mal etwas deutlicher werden würdest und nicht meist
nur so etwas dahin
rotzen würdest könnte man auf deine Einlassungen besser
eingehen.
Aber du hast garnichts Konkretes - nur so mitlabern, stimmst ?

OK, Du kannst die Befunde also nicht anders interpretieren.
Dein Ton spricht für sich (oder Dich?!)

Gandalf

1 Like

Hi VIKTOR,

ich versuchs mal sachlich.

bei den Antworten zu dieser (oft) gestellten Frage wird immer eine (fast) unendliche Zunahme der Masse postuliert.

Weil sich das inzwischen sogar in die Physikbücher der gymnasialen Oberstufe eingeschlichen hat.

Tatsache ist aber, daß die „Energie“ zur Beschleunigung garnicht mehr von dem Energietrager auf das Objekt (zBsp.ein Elektron) bei dieser Geschwindigkeit übertragen werden kann wenn der Energieträger nicht mit dem Objekt mitgeführt wird.

Tolle Argumentation! Weil es nicht so funktionieren kann, wie DU dir es naiver Weise vorstellst, kann es nicht funktionieren. Mach dich doch mal schlau, wie die Beschleugiger wirklich funktionieren!

Die relative Geschwindigkeit zwischen dem Objekt und dem Laserlicht geht bei dem Laser-Beschleuniger hier von c bis gegen 0.

Jetzt leugnest du auch die Lorentz-Transformation?! Das Licht kommt natürlich trotzdem mit Lichtgeschwindigkeit beim Target an, von diesem aus gesehen.

Auch die Frequenz des Lichtes beim Empfänger (also dem beschleunigten Objekt) wird hier gegen 0 gehen. Bekannt ist ja,daß die Energie der elektrmagnetischen Strahlung genau proportional der Frequenz abnimmt.

Wenn du das AUCH weggelassen hättest, wäre das sogar korrekt. Nicht aber richtig, weil Beschleuniger gar nicht so arbeiten. Im Übrigen wäre das auch ineffektiv, weil nur der Impuls des Photons genutzt würde, und der ist Größenordnungen als dessen Energie.

Gruß, Zoelomat

1 Like

Hallo,

ich versuchs mal sachlich.

Tatsache ist aber, daß die „Energie“ zur Beschleunigung garnicht mehr von dem Energietrager auf das Objekt (zBsp.ein Elektron) bei dieser Geschwindigkeit übertragen werden kann wenn der Energieträger nicht mit dem Objekt mitgeführt wird.

Tolle Argumentation! Weil es nicht so funktionieren kann, wie
DU dir es naiver Weise vorstellst, kann es nicht
funktionieren. Mach dich doch mal schlau, wie die
Beschleugiger wirklich funktionieren!

ich weiß wie diese funktionieren, es bleibt trotzdem bei meiner Aussage.

Die relative Geschwindigkeit zwischen dem Objekt und dem Laserlicht geht bei dem Laser-Beschleuniger hier von c bis gegen 0.

Jetzt leugnest du auch die Lorentz-Transformation?! Das Licht
kommt natürlich trotzdem mit Lichtgeschwindigkeit beim Target
an, von diesem aus gesehen.

Das wird nicht geleugnet, das Target ruht ja relativ zum Bezugssystem genauso wie
die Lichtquelle.
Wie ist dies aber mit dem auf (fast) Lichtgeschwindgkeit beschleunigten Objekt welches
mit dem Lichtquant gleich schnell im Bezugssystem „fliegt“?
Muß ich jetzt an die SRT glauben oder gibst du eine nachvollziehbare Antwort ?

Auch die Frequenz des Lichtes beim Empfänger (also dem beschleunigten Objekt) wird hier gegen 0 gehen. Bekannt ist ja,daß die Energie der elektrmagnetischen Strahlung genau proportional der Frequenz abnimmt.

Wenn du das AUCH weggelassen hättest, wäre das sogar korrekt.
Nicht aber richtig, weil Beschleuniger gar nicht so arbeiten.

Welche Beschleuniger ?
Ich habe den Laserbeschleuniger hier eingebracht z.Bsp.
http://www.mpg.de/7537427/
welcher sehr effektiv arbeitet

Im Übrigen wäre das auch ineffektiv, weil nur der Impuls des
Photons genutzt würde

Da ist man aber heute in der Forschung schon weiter.
Gruß VIKTOR