Wasserstoff und ein bisschen Helium?

5 Antworten

Vom Beitragsersteller als hilfreich ausgezeichnet

Nach der Urknalltheorie lief etwas vereinfacht etwa Folgendes ab:

Aus der Energie des Urknalls entstanden zunächst Elementarteilchen wie Quarks und Elektronen und Neutrinos. Bei der durch die Ausdehnung erfolgten Abkühlung bildeten sich aus den Quarks zu gleichen Teilen Protonen und Neutronen, bei weiterer Abkühlung lagerten sich Neutronen an Protonen an und es entstand Helium. Dieser Prozess kann in modernen kernphysikalischen Anlagen nachgestellt werden. Das sich ergebende Verhältnis von Wasserstoff : Helium = 3 : 1 ergibt sich sowohl experimentell als auch als beobachtetes Mengenverhältnis in den Sternen und im interstellaren Gas. Die Fusion von Wasserstoff zu Helium in den Sternen spielt für das augenblicklich beobachtbare Mengenverhältnis keine wesentliche Rolle. Es wird vermutet, dass auf sehr lange Zeit hin, sämtliche Materie zu Eisen, dem energetisch tiefsten Element, fusionieren wird. Ein denkbarer Protonenzerfall könnte dann die Materie vollständig in Strahlung auflösen. Letzteres ist aber Spekulationsphysik.

Woher ich das weiß:Berufserfahrung – Lehrer u. Fachbetreuer für Mathematik und Physik i.R.

vontot 
Beitragsersteller
 19.02.2023, 23:21

möge der Herr dich segnen , das ist wundervoll danke vielmals nun hat es geschnaggelt danke!

ergo der Wasserstoff entstand aus der Urmaterie und daraus alles andere was dann die Quantenphysik erklärt richtig?

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Materie besteht aus den „Fermionen“, also insbesondere Elektronen und Quarks. Und aus den Quarks bestehen die Baryonen, das sind zum Beispiel Proton und Neutron.

Im Urknall war es so heiß, dass zunächst nicht einmal Materie existieren konnte. Erst mit der Abkühlung „froren“ sozusagen die verschiedenen Wechselwirkungen und damit die Teilchen aus. In der https://de.wikipedia.org/wiki/Baryogenese gab es noch den großen Showdown von Materie und Antimaterie, danach wurde es immer stiller. Nach 380.000 Jahren wurde es so kalt, dass sich die Elektronen an die Atomkerne banden und damit das Universum durchsichtig wurde. Da flog allerhand Wasserstoff und Helium durch die Gegend.

Dann begann das dunkle Zeitalter: 100 Millionen Jahre lang gab es kein Licht im Universum.

Durch die Gravitation klumpte dann aber endlich genug Wasserstoff zusammen, so dass die ersten Sterne entstanden und die Kernfusion zündete. Den Rest haben die Anderen ja schon gut erklärt.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Physikstudium

Nein, das ist eine sehr berechtigte Frage und ich finde es unglaublich schade, dass sie in der Schule nicht behandelt wird!

Die Elemente sind durch Kernfusion entstanden. Genau das, was unsere Sonne betreibt: Zwei Wasserstoffkerne fusionieren zu einem Heliumkern. Das ist seit Anbeginn das, was in den meisten Sternen passiert.

Das Helium bleibt dabeim Großen und Ganzen dort, wo es ist: Im Stern. Irgendwann, wenn nicht mehr genug Wasserstoff da ist, um die Wasserstoff-Fusion am Laufen zu halten, fällt so ein Stern in sich zusammen... und wenn genug Helium vorhanden ist, kommt eine Helium-Kernfusion zustande. Dabei fusionieren zwei Heliumkerne zu einem Berylliumkern, und nochmal ein Heliumkern dazu ergibt Kohlenstoff. Nochmal ein Heliumkern dazu, ergibt Sauerstoff.

Irgendwann ist natürlich auch das Helium aufgebraucht. Der Stern fällt wieder zusammen und wenn genug Masse da ist (etwa 4x so schwer wie unsere Sonne), reicht die Energie, die beim Zusammenfallen entsteht, aus um eine Kohlenstoff-Kernfusion zu zünden. Dabei entstehen wieder mehrere neue Arten von Atomkernen.

Und so geht dass weiter, dass nach einem Fusionsprozess ein Stern zusammenfällt, bei ausreichend Masse eine neue Fusion gezündet wird, bei der wieder schwerere Atomkerne entstehen... irgendwann brennt der Stern wieder aus, fällt in sich zusammen...

Dieser ganze Prozess, bei dem Atomkerne entstehen (die Elektronen sind im Plasma sowieso ziemlich frei beweglich), heißt Nukleosynthese. Es gibt einen ausführlichen Wikipedia-Artikel samt vieler interessanter Querverweise dazu.


Weltraumdackel  19.02.2023, 23:18

Das ist im Grunde auch richtig, aber er fragt woher Wasserstoff kommt. Der Frage nach geht es ihm um die primordiale Nukleosynthese.

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vontot 
Beitragsersteller
 19.02.2023, 23:14

das ist super klasse erklärt und das ist auch alles so von mir verstanden aber woher kommt der Wasserstoff überhaupt her oder besser gefragt wie wurde er fusioniert?

oder woraus

aber danke vielmals eine super verständliche Erklärung

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die these vom urknall und der entstehung von raum, zeit und materie sind nicht der absolute stand der wissenschaft, sondern die plausibelste theorie.


segler1968  20.02.2023, 06:26

Es existiert nie ein absoluter Stand in der Wissenschaft, sondern stets nur plausible Theorien.

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vontot 
Beitragsersteller
 19.02.2023, 23:15

das ist auch richtig aber die frage war ja woher der Wasserstoff kommt !

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Fusionskette in den ersten großen Sternen bis zum Eisen, dann Supernovae und dann der Rest bis Uran.

https://youtu.be/Ty3MaY72kPg

https://youtu.be/WMBreAX5t4Q

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Beruf - Leben - Lernen und viel Erfahrung. Menschenverstand.

vontot 
Beitragsersteller
 19.02.2023, 23:16

klar Element für Element aber wie entstand das Element Wasserstoff?

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