Was ist das "Kleinste"

Es ist schwer, dieses Thema als Überschrift darzustellen. Worauf ich hinaus will ist: Man sagt in der Physik, dass Atome oder Quarks oder was auch immer (bin kein Physiker) die kleinsten Teilchen sind, die existieren. Warum sollte das so sein? Theoretisch könnte man doch alles immer weiter mikroskopieren, wenn die technischen Möglichkeiten gegeben wären, hier sei es nur ein Gedankenexperiment.

Wenn man also Atome sehen könnte, könnte man ja auch noch weiter vergrößern, bis man eventuell auf noch kleinere Teilchen stößt, oder vielleicht sogar auf Miniuniversen, die existieren und einfach nur viel kleiner sind als unsere Welt.

Komischerweise hat mich ein Vorspann der Simpsons darauf gebracht, bei dem der ganze Kosmos in Homers Körpermolekülen zu existieren scheint.

Wäre es möglich, dass in jedem Molekül dieses Universums andere Welten existieren? Kann man unendlich weit vergrößern? Sind wir auch nur eine vergrößerte Einheit aus Sicht eines viel größeren Individuums?

Was meint ihr dazu?

Unendlich weit vergrößern dürfte technisch nicht möglich sein, denn MIT WAS willst du denn vergrößern?
Eine Lupe bricht das Licht, moderne Mikroskope nehmen andere Strahlung, aber man benötigt immer ein Medium, über welches man die Oberfläche abtastet, die man anschließen beschauen will.

Ich glaube alles was kleiner ist, als ein Proton, kann von seiner Form her nicht mehr dargestellt werden. Vermutlich eben aus jenem Grund, dass man keine TEILCHEN kennt, mit welchen man diese abtasten könnte, um danach ein Bild zu erstellen.


Was genau das Kleinste ist, weiß man noch nicht, aber man geht davon aus, dass es existiert. Laut String Theorie sind es (Wunder ^^) Strings, 2D schwingende Streifen. Sie gelten als das kleinste, weil sie unteilbar sind. Zwar kann man immer eine gedankliche Teilung durchführen, aber keine reale. Denn um ein Strng teilen zu können, müsste es aus noch kleineren Teilchen bestehen, welche verbunden sind und danach getrennt werden.
Dass darin ein neues universum liegt ist zwar eine schöne Idee, aber ich glaube in der bekannten Physik spricht so iemlich alles dagegen. Angefangen damit, dass das Standartmodell davon ausgeht, dass ALLES aus Teilchen besteht. Also auch die üblichen Kräfte wie Magnetismus, Gravitation oder die im Atom wirkenden Kräfte werden laut diesem Modell durch Wechselwirkungen von bestimmten Teilchen ausgelöst.
Um ein kleineres Universum in einem Atom zu haben, müssten auch alle uns bekannte Teilchen einen unendlich kleineren Zwilling haben (da es ja angeblich immer noch kleiner geht). Das ist eie mathematische Speilerei, aber die tatschliche Möglichkeit wird wohl niemand annehmen.

Bei Strings und Quarks, sprecht ihe aber nicht mehr von Teilchen, im Sinne Materie oder ?

Zitat:

Original von Taurus Bei Strings und Quarks, sprecht ihe aber nicht mehr von Teilchen, im Sinne Materie oder ?

Der Begriff "Materie" ist wenig sinnvoll, da er zu leicht missverstanden wird im Sinne von einem Ding, das man anfassen, sehen, riechen oder schmecken kann.

Was verstehst du unter "klein"?
Dass etwas keine Ausdehnung hat?
Schwierig zu sagen, ob Elementarteilchen eine Ausdehnung haben. Eher nicht, oder?
Oder ob sie eine Masse haben? Was ist die Masse bewegter Photonen?

Bisher scheint der alte Spruch, dass man nicht ad infinitum teilen kann, wohl noch Gültigkeit zu haben. Energie/Masse ist kein Einheitsbrei, sondern tritt immer in "Paketen" auf, jeweils in einem bestimmten Quantum, das nicht unterschritten werden kann.
Das gilt - wie man (vor 90 Jahren?) zu Einsteins Entsetzen feststellte - auch für das Licht. Man dachte, Licht sei ein Strom, den man so drosseln könne, dass er immer schwächer wird, aber trotzdem weiter fließt. War aber nicht der Fall. Als man sehr stark drosselte, wurde das durch das Auftreffen des Lichts erzeugte Geräusch nicht etwa leiser, sondern es machte klick... klick... klick...klick. Einzelne Teilchen trafen auf, und dazwischen war nichts. Einfach formuliert.

Zitat:

Original von Rhetorix Der Begriff "Materie" ist wenig sinnvoll, da er zu leicht missverstanden wird im Sinne von einem Ding, das man anfassen, sehen, riechen oder schmecken kann.

Darauf wollte ich hinaus.
Soweit ich weiß wird die Quanten Masse, von ihrer Bindungsenergie gebildet.
Also "Materie"=Bindungsenergie.

"Klick,Klick,Klick"

Über das, "dazwischen ist nichts", ist man sich soviel ich weiß, aber auch nicht mehr einig.

@Taurus

Zitat:

Also "Materie"=Bindungsenergie.

Materie ist der falsche Begriff.
Masse ist ein physikalischer Begriff und in seiner Bedeutung nicht identisch mit Materie. Und tatsächlich hat auch Energie eine spezifische Masse.

Nimmt man 2 Objekte gleichen Gewichts und erwärmt das eine, so wird das wärmere Objekt auch schwerer (obgleich es sich dabei um seeeehr geringe Unterschiede handelt).

Zitat:

Bei Strings und Quarks, sprecht ihe aber nicht mehr von Teilchen, im Sinne Materie oder ?

Das Standartmodel geht davon aus, dass ALLES aus Teilchen besteht. Quarks und Strings sind davon nicht ausgenommen

@Rhetorix

Zitat:

Schwierig zu sagen, ob Elementarteilchen eine Ausdehnung haben. Eher nicht, oder?

Oh doch, auch Elementarteilchen haben eine Ausdehnung. Sonst könnte man ja nicht sagen, dass Elektronen nur einen Bruchteil so groß sind wie Protonen und Neutronen, welche annähernd gleich groß sind.
Lediglich über ihre Beschaffenheit, bzw von kleineren Teilchen, kann man keine Aussage machen. Man könnte sie eventuell rechnerisch ermitteln, aber nicht experimentell überprüfen.

noch mal.

Masse ist eine Eigenschaft von Materie.

"Materie, die in makroskopischen Mengen vorliegt, lässt sich mit Hilfe phänomenologischer physikalischer Größen quantitativ beschreiben. Sie tritt in verschiedenen Erscheinungsformen oder Aggregatzuständen auf, deren Eigenschaften sich stark voneinander unterscheiden. Materie setzt sich aus Fermionen (z. B. den Elektronen) und Bosonen (z. B. den W-Bosonen) zusammen, die meist Atome mit einer inneren Struktur aus Atomkern und Elektronenhülle bilden. Das Verhalten mikroskopischer aber auch makroskopischer (siehe hierzu z. B. Supraleitung) Materiemengen kann nur mit Hilfe der Quantenmechanik korrekt beschrieben werden"

Quanten bestehen aus Quarks

und deren Masse ergibt sich nicht durch ein Teilchen, im sinne "Feststoffliches Teilchen", deren masse ergibt sich aus der Bindungsenergie.
Die Bindungsenergie hat den größten Anteil an der Masse.

wenn man nun sagt die Masse des kleinsten Teils ist Bindungsenergie, könnte man daraus folgern Materie besteht größtenteils aus Bindungsenergie.

Materie aus Atomen, Atome aus Quarks, Quarks aus Bindungsenergie

Hätte man die technischen Möglichkeiten und davon gehe ich in diesem Gedankenexperiment aus, was sollte uns daran hindern, soweit zu vergrößern, dass Atome so groß wie der Sonnen wirken?

Genauso unvorstellbar wie die Unendlichkeit des Universums ist für mich die Vorstellung einer unendlich "vergrößerbaren" Welt. Mal abgesehen von den physikalischen Gesetzen, die anscheinend meiner Vorstellung einen Strich durch die Rechnung machen, versuchen wir doch einfach uns die Möglichkeit vorzustellen. Vllt. gibt es auf einer vielfach vergrößerten Ebene Teilchen, Energien, Materie etc., die wir so nicht erfassen können und deshalb nicht sehen, obwohl sie existieren.

Zitat:

Original von DayDream87 Hätte man die technischen Möglichkeiten und davon gehe ich in diesem Gedankenexperiment aus, was sollte uns daran hindern, soweit zu vergrößern, dass Atome so groß wie der Sonnen wirken?

man kann seine voraussetzungen natürlich immer so wählen, dass dies oder das zwingend daraus folgt. aber dann verlegt sich die frage eben darauf, was deine annehmen rechtfertigt, also zum beispiel, warum diese technischen möglichkeiten denn überhaupt gegeben sein sollten...?

Es gibt Bereiche, an denen die Physikalischen Gesetze ausserkraft sind.
Der BigBang, Schwarze løcher.
an diesen Punkten kønnte doch aus einem Quant ein Universum werden.
Eigentlich besagt die BigBang Theorie nichts anderes, als das.
Eine Singularitåt von der Grøsse eines Quant.



Jetzt schau dir noch an wie Schwarzeløcher entstehen und dann hast du es.
wir kønnen das Phånomen sogar sehen.



Ein sterbender Stern wird zum Schwarzenloch die Materie des Sterns, wird Verdichtet und Blåst auf der anderen seite des Lochs, aus zu einem Big Bang

@Daydream

Zitat:

Hätte man die technischen Möglichkeiten und davon gehe ich in diesem Gedankenexperiment aus, was sollte uns daran hindern, soweit zu vergrößern, dass Atome so groß wie der Sonnen wirken?

Nichts.
Hätte man die Möglichkeit, den Energieerhaltungssatz zu verletzen und Strom aus dem Nichts zu erschaffen, würde uns auch nichts daran hindern Kraftwerke zu bauen, die Energie herzaubern.

@Taurus

Zitat:

Masse ist eine Eigenschaft von Materie.

Nach dem Standartmodell der Physik ist Masse KEINE Eigenschaft der Materie. Sie wird durch die Higgs-Bosonen und deren Wechselwirkungen erzeugt.
Sind zwar bisher nur hypotetische Teilchen, aber man arbeitet an ihrem nachweis.

Zitat:

Eine Singularitåt von der Grøsse eines Quant.

Das ist aber keine Singularität und ein Quant ist auch noch ziemlich groß.
Wenn wir in den bereich der Planck-Strecke kommen, können wir von "klein" reden.

Zitat:

Original von Shui Hätte man die Möglichkeit, den Energieerhaltungssatz zu verletzen und Strom aus dem Nichts zu erschaffen, würde uns auch nichts daran hindern Kraftwerke zu bauen, die Energie herzaubern.

Damit bestreitest du aber nicht das es sie gibt, ich nenne es mal "Orte" an denen die physikalischen Gesetze ausser kraft sind.
Ob wir uns das nutzbar machen können ist eine andere Sache.

Zitat:

Original von Shui @Taurus Zitat: Masse ist eine Eigenschaft von Materie. Nach dem Standartmodell der Physik ist Masse KEINE Eigenschaft der Materie. Sie wird durch die Higgs-Bosonen und deren Wechselwirkungen erzeugt. Sind zwar bisher nur hypotetische Teilchen, aber man arbeitet an ihrem nachweis.

Verdammt Shui bist du Physik Lehrer !?

Wikipedia:
"Die Masse (Physik)
Die Masse ist eine Eigenschaft der Materie und eine physikalische Grundgröße."

Zitat:

Eine Singularitåt von der Grøsse eines Quant.

Das ist aber keine Singularität und ein Quant ist auch noch ziemlich groß.
Wenn wir in den bereich der Planck-Strecke kommen, können wir von "klein" reden.[/quote]
Kann ja ruhig kleiner sein macht nichts.
Auch in dieser Wissenschaft bin ich kein Experte.

Aber immer dankbar für Erklärungen.
Kannst du mir ein Paar Quellen angeben.
Ich würde mich da auch gerne einlesen.

Danke Shui

Gruß Taurus

Zitat:

Damit bestreitest du aber nicht das es sie gibt, ich nenne es mal "Orte" an denen die physikalischen Gesetze ausser kraft sind.

Ok, dann bestreite ich das hiermit
Überall gelten physikalische Gesetze. Nicht immer die gleichen und sie sind dem Menschen nicht unbedingt bekannt, aber irgendwelche gelten immer.

Im Bereich unterhalb einer Planck-Strecke scheint aber etwas neues zu passieren.
Keine Ahnung was genau, aber es besteht die Möglichkeit, dass diese Strecke die kürzeste mögliche ist. Unter diesem Umstand wären Raum (Planck-Strecke) und Zeit (Planck-Zeit) nicht endloch teilbar fließend, sondern quasi "körnig".

Zitat:

Die Masse ist eine Eigenschaft der Materie und eine physikalische Grundgröße.

Ich mutmaße einfach mal, dass dies den aktuellen Stand bezeichnet (da das Higgs-Boson noch nicht nachgewiesen ist).
Ein hypotetisches Teilchen kann man nicht als Tatsache behaupten, weswegen Masse Aktuell eine Eigenschaft ist. Das Standartmodell geht aber von dem Teilchencharakter aus (deswegen sucht man das Higgs-Boson, wiel es von der Standarttheorie der Elementarteilchen voraus gesagt wird, wobei solche Vorraussagen schon öfters bestätigt wurden).

Zitat:

Kannst du mir ein Paar Quellen angeben.

Es klingt gut, das meiste hab ich aber aus dem Fernesehen, Diskussionen hier oder auch Wikipedia ^^°
Immer wenn ich etwas nicht verstanden hab dort nachgeschlagen.

Ich glaub ein bisschen hab ich mir auch zusammen gereimt und passiv bestätigen lassen (keiner von denen, die mehr Ahnung haben, widersprachen mir).

Zitat:

Original von Shui Überall gelten physikalische Gesetze. Nicht immer die gleichen und sie sind dem Menschen nicht unbedingt bekannt, aber irgendwelche gelten immer.

Hier habe ich was für dich es gibt sie.

"Singularitäten, Schwarze Löcher und Ereignishorizonte

Da die Masse erhalten bleibt, erreicht die Dichte des Körpers unendlich. Solche Körper krümmen die Raumzeit um sich herum so stark, dass man anschaulich von einem Loch im Gefüge des Raums sprechen könnte, man nennt sie jedoch exakter Singularität. Die Naturgesetze, auch exotische Theorien, gelten in einer Singularität nicht mehr, sie ist praktisch außerhalb unserer Realität. Doch die Wirkung, die eine solche Singularität auf ihre unmittelbare Umgebung hat, ist so enorm, dass auch dort noch die normalen Naturgesetze außer Kraft gesetzt werden. Diesen zu unserem Raum gehörenden Bereich nennt man aufgrund seiner visuellen Erscheinung Schwarzes Loch. Aber selbst der äußere Rand dieses Schwarzen Lochs, der sogenannte Ereignishorizont, ist für uns direkt nicht beobachtbar, da die Fluchtgeschwindigkeit hier mit der Lichtgeschwindigkeit identisch ist; selbst Licht kann den Rand nicht mehr verlassen.

Umgangssprachlich werden die Worte Singularität und Schwarzes Loch jedoch meist synonym verwendet."




Danke Shui für deine Antworten.

Gruß Taurus

Zitat:

Die Naturgesetze, auch exotische Theorien, gelten in einer Singularität nicht mehr[...]

Ah, wieder was gelernt ^^

Ich glaube der Mensch ist das kleinste =D

Mit der Planck-Länge und der Quantenphysik habe ich das so verstanden:
In unserem Universum gibt es nichts, was kleiner ist. Die Betonung liegt hier gemäß der Quantenphysik eher auf dem „gibt“, als auf dem kleiner. Ist etwas kleiner, dann gilt für es nichts mehr, was für uns noch irgendeinen Sinn macht, das totale Chaos also.
Dass nach unserem gewöhnlichen Verständnis etwas „da“ ist, muss es einige Kriterien (oder Kategorien) des Daseins erfüllen. Es muss z.B. mit sich, d.h. seinen Wesenseigenschaften identisch bleiben, nach Ort und Zeit bestimmbar sein, der Kausalität unterliegen usw. Je näher also ein zu beobachtender Bereich in seiner Ausdehnung an der Planck-Länge ist, desto weniger scharf kann er bestimmt werden und desto weniger „scharf“ ist dort die Realität mit all ihren Gesetzen. Es gelten nur noch Wahrscheinlichkeiten. Unterhalb der Planck-Länge gilt gar nichts Verlässliches mehr. Ein Teilchen unterhalb dieses Bereiches könnte sein und nicht sein, hier sein und dort sein oder zugleich ein ganz anderes Teilchen sein, seine Wirkung könnte deren Ursache vorausgehen oder auch nicht, seine Zeit könnt rückwärts laufen usw. Nicht gerade eine solide Grundlage, um ein Miniuniversum aufzubauen.
Schon ein Elektron ist in der Realität nicht ganz zu fassen, also unscharf. Es hat nur Aufenthaltswahrscheinlichkeiten. Ein Atom, dass man auf die Größe eines Planeten vergrößert, hätte keine exakte Oberfläche, nur einen Wahrscheinlichkeitsbereich in welchem man auf die Wirkung der Elektronen trifft. Die Elementarteilchen haben keine glatte Ober fläche wie Kugeln oder so und ihre Ausdehnung wird auch nur über den Kräftewirkungsbereich bestimmt. Ein Elektron kann zwar als ein mathematischer Punkt gedacht werden, aber in der Realität kann es auch eine Welle sein, wie jedes kleine Teilchen, so dass ein Ausdehnungsbegriff in unserem gewohnten Sinne keinen Sinn macht.

(Bin aber kein Physiker und wenn was falsch ist, bin ich für Korrekturen offen)

ich denke wir bilden den mittelpunkt der dimensionen die wir um uns wähnen sprich wahr nehmen: also für wahr halten. Desto weiter wir suchen, desto weiter finden wir in jede richtung. Jeder Mensch hat also die eigene Verantwortung für sein Kleinstes und Größtes, sowohl metaphorisch als auch Materiell: in jedem Sinne, im nächsten und weitesten Sinne und Unsinne, im Realitäts- und Wahn Sinn. Das Kleinste ist also etwas im Wandel begriffenes und leicht wandelt es sich: Das Kleine kann zu etwas Großem werden, der Mensch ist im Begriff seine Begriffe mit jedem Greifen zu verändern, deswegen wird es nicht langweilig solange man nicht den Irrtum begeht etwas sei absolut und damit weniger als das "Nicht absolute" Welches in jedem Moment auch etwas ganz anderes sein kann. Nichts ist fertig. Das Senfkorn kann neben der Welt klein sein. Aber wenn die Welt ausgebelndet ist, dann wird das Senfkorn als Welt eingeblendet und ein Molekül im Senfkorn kann der Keim sein für eine neue Welt. Für mich ist das Sein Paradox. Aber nicht in dem Sinne, dass ich mich vor einer Unmöglichkeit die mir nicht zugänglich ist fürchte oder resignieren müßte: Im Gegenteil. Alles ist im Gegenteil. Ich bin Teil dessen. Ursache und Wirkung sind nicht isolierbar.

Grüße, Third.

Das Kleinste ist das, was wir nur noch denken können (z.B. Higgs B.) und was dann noch zu beweisen wäre, was für die theoretische Physik aber nicht notwendig ist.

Zitat:

Original von ete Das Kleinste ist das, was wir nur noch denken können (z.B. Higgs B.) und was dann noch zu beweisen wäre, was für die theoretische Physik aber nicht notwendig ist.

Verstehe ich nicht.
Warum soll man sich nicht etwas noch Kleineres und immer Kleineres denken können ?!?
Die Grenze des Festellbaren ist doch schon längst erreicht; so dass man Teilchen postuliert welche nicht mehr feststellbar sind; aber die es geben muss, da sonst die Feststellbaren nicht da wären.
Nur warum dann plötzlich eine Grenze, wir bewegen uns doch schon auf dem Gebiet der Phantasie, also !
Nur damit, weil der Mensch Grenzen hat, auch Grenzen in der Natur sind ? Aber bitte, der Mensch ist Endlich, so muss es alles andere im Universum auch sein; geht ja gar nicht anders, denn der Mensch ist das Maß aller Dinge.
Wie gut dass man als Maß aller Dinge auf die Welt gekommen ist, so muss sich alles an dieser begrentzen Existenz messen lassen...ich hoffe ein jeder Leser hier weiß die Ironie, welche in Richtung Sarkasmus abgedriftet ist zu schätzen; ansonsten ist jedes Wort hier verschwendet.