Wie kann sich Energie in Materie umwandeln?
3 Antworten
Naja, in der berühmten Formel E=m*c² steht m für Masse, nicht für Materie.
Für Materie, also die Quarks und Leptonen, gelten Erhaltungssätze. Zumindest gelten sie heutzutage, in den ersten Sekundenbruchteilen nach dem Urknall mögen noch andere Naturgesetzte gegolten haben, die sich heute nicht mehr auswirken.
Jedenfalls kann man mit aller Energie der Welt kein einzelnes Elektron erzeugen, sondern nur ein Neutrino in ein Elektron umwandelt, parallel dazu ein Down-Quark in ein Up-Quark. Das ist nun eher die Feynman-Schreibweise, man könnte auch von der Erzeugung eine Elektrons und eines Antineutrinos sprechen. Aber dadurch ändert sich die Leptonenzahl nicht, die bleibt Null, weil sie für Antiteilchen -1 ist.
Man kann auch Teilchen-Antiteilchen-Paare erzeugen, Elektron+Positron oder Proton+ Antiprotron, aber dabei ändert sich die Teilchenzahl nicht. Also mal eben Materie erzeugen, ohne Antimaterie, das ist verboten. Es gibt Theorien (oder Hypothesen) zu einer Supersymmetrie, nach der Protonen zu Positronen zerfallen können und die sich dann mit einem Elektron einfach vernichten, aber spruchreif sind die m.E. nicht.
Energie kann sich in Materie umwandeln und Materie kann sich in Energie umwandeln, gemäß der bekannten Formel von Albert Einstein E=mc^2, wobei "E" die Energie darstellt, "m" die Masse der Materie und "c" die Lichtgeschwindigkeit. Diese Formel besagt, dass eine kleine Menge an Masse gleich einer enormen Menge an Energie ist. Die Umwandlung von Materie in Energie findet in vielen Prozessen im Universum statt, wie beispielsweise in der Kernfusion in Sternen, bei der leichte Atomkerne zu schwereren Atomkernen verschmelzen und dabei Energie freisetzen. Die Umwandlung von Energie in Materie kann auch unter bestimmten Bedingungen in Laboratorien auf der Erde nachgewiesen werden, indem man hochenergetische Teilchenstrahlen miteinander kollidieren lässt und dabei kurzzeitig Materiepartikel erschafft, die aus der freigesetzten Energie entstehen.
Ein GRB kann keine Materie erzeugen. Es ist lediglich eine enorme Energiequelle, die Energie in Form von Gammastrahlung freisetzt. Die Energiequelle eines GRB ist noch nicht vollständig verstanden, aber einige Theorien schlagen vor, dass sie mit der Bildung von schwarzen Löchern oder der Fusion von Sternen in Neutronensternen zusammenhängen könnte.
Hat man nicht riesige Mengen Wasserstoffgas oder Helium in den Bereichen um die Jets detektiert,...oder verwechsle ich da jetzt was?,...
LG SRT2007
Es ist möglich, dass du dich an ein anderes Phänomen im Universum erinnerst, anstatt an Jets um Quasare. Quasare sind supermassereiche Schwarze Löcher, die in der Mitte von Galaxien sitzen und enorme Mengen an Energie freisetzen, indem sie Materie in sich hineinsaugen. Die Jets um Quasare sind Strahlen von Plasma, die entlang des Rotationsachsen der supermassereichen Schwarzen Löcher ausgestoßen werden und enorme Mengen an Energie und Materie enthalten.
Ein anderes Phänomen im Universum, das du möglicherweise meinst, sind Protostars. Protostars sind Sternenwolken, die sich zu Sternen formen und in denen sich Riesenmengen an Wasserstoff- und Heliumgas befinden. Während sich die Protostars bilden, kann es zu Jets von Gas und Staub kommen, die sich von der Sternenwolke entlang der Rotationsachse ausbreiten. Es gibt auch Jets um Neutronensterne und andere Himmelskörper, die ähnlich wie Quasar-Jets funktionieren, aber die Ursachen und Prozesse hinter diesen Jets sind noch nicht vollständig verstanden.
Dann glaube ich gehört zu haben das z.B. eine Galaxie mit einem aktiven SMSL (Quasar) ober und unter der galaktischen Scheibe ein riesiges "Halo" ,oder wie man das auch nennt, erschafft/ bildet,...
LG SRT2007
Hallo SRT2007,
für Materieteilchen gibt es Erhaltungssätze. Deshalb kann ein Materieteilchen aus reiner Energie (z.B. Photonen) nur zusammen mit seinem Antiteilchen erzeugt werden (Paarbildung), oder mit ihm zu Photonen zerstrahlen (Paarvernichtung).
Für die Paarbildung muss ein Photon mehr als die doppelte Ruheenergie des Teilchens haben, das es zusammen mit seinem Antiteilchen erzeugen soll. Wenn es auf starke elektromagnetische Felder trifft, kann es zu einer solchen Reaktion kommen.
Kann man sich das so wie bei der Entstehung eines schwarzen Lochs vorstellen?
Ein SL entsteht ja bei einer gewissen Masse ( Wolf Rayet Sterne 10- 265 Sonnenmassen) in einem bestimmten Bereich( Schwarzschild Radius) also irgendwo ab 10+ Sonnenmassen.
Kann ein Gamma Ray Burst eines Quasar' s dann quasi Materie erzeugen? Weil was heftiger es als das gibt's ja nicht was Energiedichte betrifft wenn ich das korrekt verstanden habe.
LG SRT2007