THEMA:

Protonenmasse * Protonenradius * Lichtgeschwindigkeit / 4 = reduz.Planckkonstante

Zufall?

Numerisch passt es nur halbwegs (etwa 0,04% Abweichung). Wenn man genug Größen irgendwie miteinander kombiniert, findet man immer irgendwelche Zufallskorrelationen. Daher glaube zumindest ich persönlich nicht daran, dass da mehr dahintersteckt - muss aber nichts heißen.

sieht fast aus wie

www.chemie.de/lexikon/Compton-Wellenl%C3%A4nge.html

nach h umgestellt.

schon mal die Maßeinheiten kontrolliert?

Maßeinheiten passen, kommt kg * m^2 /s raus.

Die Abweichung 0,04% kann innerhalb der Standardunsicherheit vom Radius glattgestellt werden.

Der Hinweis zur Compton-Wellenlänge ist interessant, Danke. Demnach wäre die das pi/2 - fache vom Radius.

Will damit nix Bestimmtes beweisen, bin eher zufällig drauf gestoßen und fand es interessant genug zum teilen. Vielleicht dient es jemandem als Inspiration.

ggau schrieb:

Protonenmasse * Protonenradius * Lichtgeschwindigkeit / 4 = reduz.Planckkonstante
Zufall?

Ob es Zufall ist oder ein System dahintersteckt siehst du wenn du die selbe Methode mit anderen Partikeln austestest und schaust ob es noch immer passt. Normalerweise wird das aber anders gemacht, siehe hier und hier

rp·mp·c/4/ℏ = 1.000195
rp ist nur zweistellig, die dritte und vierte Stelle sind schon ungenau, daher muss man entsprechend runden: 1,0

Das Proton hat keinen festen Rand, es ist eher diffus, die einzelnen Messungen (Streuexperimente) der Ladungsverteilung werden gemäß rms gewichtet, also der QMW gebildet.

Die Ladungen gehen von den Quarks aus. Diese sind an das Confinement gebunden, welches unterhalb der Hagedorntemperatur TH=156,5 MeV entsteht. Diese Temperatur entspricht einer Teilchengeschwindigkeit von ca
v < c/²2 ≈ 0,7 c

Innerhalb des confinement geht die starke Kraft beim Abstand der Quarks von ca 3e-17 m gegen Null, dann gibt es aber noch die teils abstoßende oder anziehende em.Kraft, und die Massen sind winzig.

Nach der UR beträgt die Geschwindigkeit (Zitterbewegung) eines Teilchens mindestens
Δv > ℏ/(2Δx·m)
Für das gesamte Proton ergibt sich hierbei
v > ℏ/(2mp·rp) ≈ c/8

Dies dürfte der Zusammenhang dann sein, allerdings zufällig so rund
4ℏ ≈ mp·rp·c

Beim Neutron sind es
mn·rn·c ≈ 4,047 ℏ

Beim Elektron ergibt sich zB
me·re·c = α·ℏ ≈ ℏ/137
aber dieser Radius ist in diesem Sinne noch willkürlicher, Elementarteilchen sind punktförmig.

Rainer_Raisch schrieb:

aber dieser Radius ist in diesem Sinne noch willkürlicher, Elementarteilchen sind punktförmig.

Wieso gibt man eigentlich einen Radius an, wenn Elementarteilchen als punktförmig angesehen werden?

MikeM schrieb:

Wieso gibt man eigentlich einen Radius an, wenn Elementarteilchen als punktförmig angesehen werden?

Ein Proton besteht aus drei Quarks, ist daher nicht punktförmig.

Vielen Dank für eure Beiträge.

Zwischenbilanz:
Der Ansatz Masse * Radius = konstant kann nicht für alle Partikel gleichermaßen gelten, denn dazu müssten Masse und Radius indirekt proportional zueinander sein.

Wenn überhaupt, dann wäre das Wirkungsquantum speziell an das Proton gekoppelt. Völlig abwegig scheint mir das nicht zu sein. Die Planckkonstante wurde entdeckt als Verbindung von elektromagnetischer Strahlung und Temperatur. Strahlung entsteht aus der Wechselwirkung von geladenen Teilchen. Temperatur wird interpretiert als kinetische Energie von Atomen (bzw. deren Teilchen). Proton und Elektron können beides, Proton liegt massebedingt bei der Temperatur vorn.

MikeM schrieb:

Wieso gibt man eigentlich einen Radius an, wenn Elementarteilchen als punktförmig angesehen werden?

wiki:
Kurz nach der Entdeckung des Elektrons versuchte man seine Ausdehnung abzuschätzen, insbesondere wegen der klassischen Vorstellung kleiner Billardkugeln, die bei Streuexperimenten aufeinanderstoßen. Die Argumentation lief darauf hinaus, dass die Konzentration der Elektronenladung auf eine sehr kleine Ausdehnung des Elektrons Energie benötige, die nach dem Äquivalenzprinzip in der Masse des Elektrons stecken müsse. ...
Es gab jedoch durchaus auch andere Herleitungen für eine mögliche Ausdehnung des Elektrons, die auf andere Werte kamen.[15][16][17][18] ...
Heute ist die Sichtweise bezüglich einer Ausdehnung des Elektrons eine andere: In den bisher möglichen Experimenten zeigen Elektronen weder Ausdehnung noch innere Struktur und können insofern als punktförmig angenommen werden.

Für jede Wechselwirkung kann man eine Größe angeben, den Wirkungsquerschnitt σ=r²π, der quasi die Funktion der Größe des Teilchens übernommen hat. Generell ist hingegen der Comptonradius rC=λC/2π maßgeblich.

Quantenfelder: Die wirklichen Bausteine des Universums - Prof. David Tong (mit deutschem Untertitel)
In seiner an der Royal Institution vorgetragenen Präsentation "Quantenfelder: Die wirklichen Bausteine des Universums" mit inzwischen beachtlichen 5,6 Millionen Aufrufen erklärt Prof. David Tong, dass die Quantenfelder die wirklichen Bausteine des Universums sind (und nicht etwa Teilchen) hier

6:28
"Anschließend haben wir gelernt, dass der Atomkern seinerseits nicht fundamental ist.
Der Atomkern beinhaltet kleinere Teilchen. Es sind Teilchen, die wir heute Protonen und Neutronen nennen.
Und in den 1970er Jahren lernten wir, dass Protonen und Neutronen auch nicht fundamental sind.
In den 1970er lernten wir, dass es innerhalb jedes Protons und Neutrons drei kleinere Teilchen gibt, die wir Quarks nennen.
Es gibt zwei unterschiedliche Arten von Quarks, das Up-Quark und das Down-Quark.
Das Proton besteht aus zwei Up-Quarks und einem Down-Quark.
Und das Neutron besteht aus zwei Down-Quarks und einem Up-Quark.
Das sind, soweit wir heute wissen, die fundamentalen Bausteine der Natur.
Wir haben niemals irgendetwas Kleineres als das Elektron entdeckt, und wir haben niemals etwas Kleineres entdeckt als die Quarks.
Also haben wir drei Teilchen, aus denen alles, was wir kennen gemacht ist. Und das ist irgendwie erstaunlich."

7:48
"Wissen Sie? Wir halten es für selbstverständlich. Wir lernen das in der Schule. Wir denken wirklich nicht tiefer darüber nach. Alles, was wir in der Welt sehen, die ganze Vielfalt in der natürlichen Welt, Sie, ich, alles um uns herum, nur die drei Teilchen in etwas unterschiedlichen Anordnungen, immer weiter wiederholt. Man kann daraus eine erstaunliche Lehre ziehen, wie die Welt zusammengesetzt ist. Das ist es, was wir haben: Wir haben ein Elektron und zwei Quarks."

8:48
"Es ist ein sehr nettes Bild. Es ist ein sehr bequemes Bild. Es ist das Bild, das wir Kindern in der Schule lehren.
Es ist das Bild, das wir sogar Studenten beibringen in den Unterkursen der Universitäten.
Allerdings gibt es ein Problem damit...
Das Problem ist, es ist eine Lüge. Es ist eine Notlüge. Es ist eine Notlüge, die wir unseren Kindern erzählen,
weil wir sie nicht so früh mit der schwierigen und angsteinflößenden Wahrheit konfrontieren möchten.
Es macht sich leichter lernbar, wenn man glaubt, dass diese drei Teilchen die Grundbausteine des Universums sind."

Die gesamte Denkweise in Protonen und Neutronen, Elektronen und Quarks ist also eine Simplifizierung. Wer sich ein detaillierteres Bild machen möchte, was eigentlich in einem Proton so vor sich geht, für den könnte der folgende PBS Space Time Vortrag für Fortgeschrittene von Interesse sein.

Was passiert im Inneren eines Protons?

UN schrieb:

dass die Quantenfelder die wirklichen Bausteine des Universums sind (und nicht etwa Teilchen)

Das ist schon richtig, aber das Teilchenbild ist nicht falsch, es ist die quantisierte Realität, die für den Alltag maßgeblich ist. Bei einem Sack Reis ist es auch egal, ob es sich dabei um einzelne Körner handelt, und bei der Bewegung der Erde um die Sonne spielt die Zusammensetzung der Himmelskörper gar keine Rolle. Das ist ja gerade die Mächtigkeit der Kategorisierung.

Kategorisierung oder kategoriales Denken bezeichnet die kognitive Fähigkeit, unterschiedliche Entitäten (Gegenstände, Lebewesen, Vorgänge, Abstrakta) intuitiv zu sortieren und entsprechenden Sammelbegriffen (Kategorien) unterzuordnen.

Rainer schrieb:

Für jede Wechselwirkung kann man eine Größe angeben, den Wirkungsquerschnitt σ=r²π, der quasi die Funktion der Größe des Teilchens übernommen hat. Generell ist hingegen der Comptonradius rC=λC/2π maßgeblich.

Genau. Deshalb (und wegen der UR) ist die Aussage "Punktförmig" für manch einen missverständlich und eher verwirrend.
"Punktförmig" könnte als wohl definiert r=0 mißverstanden werden. Aber sowas kennt die Physik nicht.

Merilix schrieb:

"Punktförmig" könnte als wohl definiert r=0 mißverstanden werden. Aber sowas kennt die Physik nicht.

Naja, das ist es in gewissem Sinne schon, denn die Ladungsverteilung nimmt eben zum Mittelpunkt hin zu, ohne eine abrupte Grenze, aber natürlich nur innerhalb der Messgenauigkeit. Der Wirkungsquerschnitt beruht hingegen eher auf einer Wahrscheinlichkeitsdichte, stellt also eine mehr oder weniger willkürliche Größe dar. Der Wirkungsquerschnitt der Erde für den Sonnenwind wird zB durch die Magnetfelder definiert. Die Magnetopause ist ca 10 Mal so groß wie der Radius der Erdoberfläche. Für das Sonnensystem weicht ebenfalls die Entfernung zu gebundenen Objekten gegenüber dem Übergang ins ISM (interstellares Medium) erheblich voneinander ab. Das ist ähnlich wie bei Kontinenten die Küstenlinie oder das Schelf als zugehörige Ausdehnung angesehen werden können. Und bei Elementarteilchen führt eine dieser Anschauungen eben nach der Messgenauigkeit zu punktförmigen Objekten.

Merilix schrieb:

Rainer schrieb:

Für jede Wechselwirkung kann man eine Größe angeben, den Wirkungsquerschnitt σ=r²π, der quasi die Funktion der Größe des Teilchens übernommen hat. Generell ist hingegen der Comptonradius rC=λC/2π maßgeblich.

Genau. Deshalb (und wegen der UR) ist die Aussage "Punktförmig" für manch einen missverständlich und eher verwirrend.
"Punktförmig" könnte als wohl definiert r=0 mißverstanden werden. Aber sowas kennt die Physik nicht.

Haben wir schon einen experimentellen Befund, dass ein Elektron r > 0 hat?

Hmm, ich bin ja kein Physiker, aber soweit ich es verstanden habe, besitzen Elementarteilchen Energie. Wenn diese Energie innerhalb unserer Raumzeit existiert, dann müsste es eine Ausdehnung besitzen.
Wäre dem nicht so, so hätten wir es bei jedem Elementarteilchen mit Objekten einer unendlichen Energiedichte zu tun. Denn die Dichte geht ja nunmal durch das Volumen. Mit einer Ausdehnung von 0, wären alle Elementarteilchen kleine SLs mit unendlicher Energiedichte.
Sorry, aber das macht weder logisch, noch physikalisch einen Sinn.
Da brauche ich für mich, solange es nicht bewiesen ist, daß sie sicher keine Ausdehnung besitzen, nicht lange darüber nachzudenken.

Für mich hat alles existente eine Ausdehnung innerhalb der Raumzeit. Entweder durch Überlagerung, aber eher noch durch Verdrängung.
Gibt es nicht gar Versuche, in der die Ablenkung von Elementarteilchen auf eine Ausdehnung hindeutet? So eine Art Streuversuch.

„Experimente haben gezeigt, dass Teilchen bei Kollisionen miteinander wechselwirken, was darauf hindeutet, dass sie eine räumliche Ausdehnung haben. Allerdings ist die Größe dieser Ausdehnung extrem klein, und es ist schwierig, sie direkt zu messen.“

Deutet die Heisenbergsche Unschärferelation nicht ebenfalls auf eine Ausdehnung hin? Man kann einem Teilchen nicht einen exakten Ort UND Impuls zuordnen.
Bei einem punktförmigen Teilchen sollte das weniger schwer sein.

„ Die Heisenbergsche Unschärferelation besagt, dass die gleichzeitige Bestimmung von Ort und Impuls eines Teilchens nicht beliebig genau sein kann. Wenn man beispielsweise den Ort eines Teilchens sehr genau misst, wird der Impuls des Teilchens ungenauer. Dies bedeutet, dass es keine Möglichkeit gibt, den Ort eines Teilchens genau zu bestimmen, ohne seine Ausdehnung zu berücksichtigen.“

Also ich bin klar pro Ausdehnung, weil alles Andere schon extrem merkwürdig wäre.

Und das wirklich komplett unabhängig von meiner Verdrängungstheorie.

Nachtrag: Achso, ich denke daß die Verdrängung am ehesten zutreffen sollte, da es scheinbar schwer ist Materie/Energien eine Ausdehnung innerhalb der Raumzeit zuzuordnen.

Für mich ist das ein indirekter Beweis dafür, daß Materie einen Raum außerhalb der Raumzeit einnimmt und eine komplett eigene Entität bildet im Kontrast zur Raumzeit. Das bedeutet also, selbst wenn wir Materie keine Ausdehnung innerhalb der Raumzeit zuordnet können, sie trotzdem eine Ausdehnung haben muss, und sie daher außerhalb der Raumzeit existieren muss.

Sollten Beobachtungen und Messungen auf plausiblere Deutungen hinweisen, passe ich meine Sichtweise natürlich an.

Vielleicht könnte man sich ein Elementarteilchen als unbegrenzt vorstellen. Mit einem endlichen Energiewert in seinem Mittelpunkt, der nach außen hin abnimmt, aber doch in keiner Entfernung absolut Null beträgt, allenfalls wenn er durch ein Antiteilchen ausgeglichen wird. Diese Vorstellung würde auch zu der Theorie passen, Elementarteilchen als schwingende Felder zu beschreiben.

MikeM schrieb:

Vielleicht könnte man sich ein Elementarteilchen als unbegrenzt vorstellen. Mit einem endlichen Energiewert in seinem Mittelpunkt, der nach außen hin abnimmt, aber doch in keiner Entfernung absolut Null beträgt, allenfalls wenn er durch ein Antiteilchen ausgeglichen wird. Diese Vorstellung würde auch zu der Theorie passen, Elementarteilchen als schwingende Felder zu beschreiben.

So ähnlich ist die Vorstellung, allerdings eher eine eng konzentrierte Wolke, aber eben ohne richtigen Rand.