Stabilität der Materie

10Andi10

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Hallo,

eine Frage die mich brennend interessiert, ist die Frage ob die uns umgebene Materie stabil ist. Wie sehen denn die aktuellen Forschungen aus?

Meines wissens ist der Protonenzerfall ja noch nicht nachgewiesen worden, oder gibts da bereits neue Daten?
 

_Mars_

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Soweit ist auch mein Stand,

Protonen zerfallen nicht, oder scheinen zumindest länger als 10^1000000 Jahre Lebensdauer zu haben.


Darüber gab es im PM mal nen interessanten Artikel
Über die Lebbenszeit von verschiedensten Teilchen.

Protonen: siehe oben
freie Neutronen haben dahingegen nur 15 minuten
Elektronen weiß ich nicht mehr

Da gab es auch Teilchen mit 10^-10000 sek
 

Orbit

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Lebensdauer
Proton: mindestens 10^32 Jahre
Elektron: mindestens 10^24 Jahre

Kurzlebige Teilchen: kürzere Lebensdauern als 10^-19 Sekunden kann man mit heutiger Technik nicht messen.

Mit dem Potenzieren scheinst Du noch nicht klar zu kommen, _Mars_

Orbit
 

mac

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Hallo _Mars_,

10^1000000 Jahre Lebensdauer

...

Da gab es auch Teilchen mit 10^-10000 sek
es wäre besser gewesen gar nichts zu schreiben oder einfach nur, daß Du es nicht genau weißt, statt hier solch einen Stuß zu verbreiten.

Herzliche Grüße

MAC
 

10Andi10

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Danke für die Angaben.

Das würde ja bedeuten, dass aus heutiger Sicht die Materie stabil ist, oder? Mindestens heißt ja, dass wenn es einen Zerfall geben würde, wäre beim Proton 10^32 Jahre die unterste Grenze. Habe ich das so richtig verstanden?
 

Orbit

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Man hat aber seit den 80ern in zahlreichen gross angelegten unterirdischen Labors noch keinen einzigen Protonenzerfall registriert.
Orbit
 

ralfkannenberg

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Nein.
Jedes einzelne Proton kann schon morgen zerfallen.
10^32 Jahre ist die Halbwertszeit.

Grüße
SK
Hallo Schmidts Katze,

bitte entschuldige, wenn ich Dir widerspreche, aber es kann bereits innerhalb der nächsten Planckzeit zerfallen, mit der gleichen Begründung wie von Dir angegeben.

Aber aufgrund der riesigen Menge Protonen merkt man das gar nicht und man versucht ja, in riesigen Tanks mit einer riesigen Menge an Protonen solche Zerfälle zu messen.

Bevor hier übrigens Missverständnisse aufkommen: Selbstverständlich gebe ich Schmidts Katze sinngemäss recht, aber ich konnte mir diesen Einwand nicht verkneifen ;)


Freundliche Grüsse, Ralf
 

ralfkannenberg

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Lebensdauer
Proton: mindestens 10^32 Jahre
Elektron: mindestens 10^24 Jahre

Hallo Orbit,

hier sollte man aber noch ein kleines bisschen unterscheiden: Die Halbwertszeit von Protonen ergibt sich aus gewissen GUTs (Grand Unified Theories), während die Lebensdauer von Elektronen nur experimentell abgeschätzt wurde.

Nach den gängigen theoretischen Modellen ist das Elektron indes stabil, während das Proton zerfallen könnte. Das sieht man auch schon daran, dass die Leptonenzahl erhalten ist, die Baryonenzahl indes nicht.

EDIT: Der letzte Satz von mir ist falsch - danke Orbit für Deinen Hinweis !


Somit müsste das Elektron - wenn überhaupt - rein spekulativ vermutlich in ein elektronisches Neutrino und in ein bislang unbekanntes Teilchen geringer Masse mit Leptonenzahl 0 zerfallen.


Freundliche Grüsse, Ralf
 
Zuletzt bearbeitet:

ralfkannenberg

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Könntest Du mir das
Das sieht man auch schon daran, dass die Leptonenzahl erhalten ist, die Baryonenzahl indes nicht.
erklären?

Hallo Orbit,

hmmm - in was sollten die Elektronen zerfallen ? Das eine Zerfalls-Produkt ist klar, das ist das elektronische Neutrino, welches die Leptonenzahl übernimmt. Aber das zweite ... - da kommen ja fast nur noch Gammaquanten in Frage !

Und von einer Umwandlung e -> nue + n*gamma ist mir eigentlich nichts bekannt .........


Freundliche Grüsse, Ralf
 

ralfkannenberg

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Hallo Orbit,

ich sehe gerade, dass ich mich korrigieren muss: Bei den meisten GUT's bleibt die Differenz zwischen Baryonenenzahl und Leptonenzahl erhalten.

Das hatte ich offenbar falsch in Erinnerung - ich dachte, beim Protonenzerfall würde die Leptonenzahl ebenfalls erhalten bleiben.

Dem ist aber nicht so:

p → e+π0
π0 → 2γ

Danke für Deinen Hinweis !


Freundliche Grüsse, Ralf
 

_Mars_

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Sry, dass meine Zahlen Falsch waren...


ich hab mir nur das gemerkt, was mir aufgefallen ist. Also sehr hoch oder Sehr klein...

Naja... Heißt das, dass alles mal zerfallen wird, sofern nicht nachgebildet??
 

Orbit

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Heißt das, dass alles mal zerfallen wird, sofern nicht nachgebildet??
Die Potenzen hast Du immer noch nicht geschnallt:
10^32 Jahre ist eine Zeitdauer, die 7,3 Trilliarden mal so lange ist wie das bisherige Alter des Universums. Und das ist auch schon 13,7 Milliarden Jahre alt.
Und ob es bei dieser Halbwertszeit von 10^32 bleibt? Das ist einfach die untere Grenze, welche sich aus den Messgenauigkeiten ergibt.
Orbit
 

mac

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Hallo _Mars_ ,

Sry, dass meine Zahlen Falsch waren...
_Mars_, der Grund für die gestäubten Nackenhaare waren die völlig unsinnigen Größenordnungen. Mit nichts in diesem Universum wäre es möglich, solche Größenordnungen festzustellen. Weder zum Großen und noch viel weniger zum Kleinen. Eine Zeit von kleiner 1E-43 s kommt (nach heutigem Wissen prinzipiell) nicht vor.

Wenn das gesamte beobachtbare Universum nur rund 1E80 Protonen enthält, von denen man grob über den Daumen zur Zeit 2E34 gleichzeitig beobachten kann (Super-Kamiokande) dann ist eine Zeitangabe für die Lebensdauer, oder besser Halbwertzeit für Protonen von mindestens 1E1.000.000 Jahren noch nicht mal gewürfelt. Ich traue PM zwar fast jeden Unfug zu, aber sowas nun auch wieder nicht.

Orbit hatte Dich das auch schon gefragt: Weißt Du eigentlich, was z.B. 1E10 bedeutet? Es ist keine Schande sowas nicht zu wissen, ich erkläre Dir das gerne, aber bitte wende nicht solche Schreibweisen an, wenn Du nicht genau weißt, was Du da hinschreibst.

Herzliche Grüße

MAC
 

mac

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Hallo _Mars_ und Orbit,

Naja... Heißt das, dass alles mal zerfallen wird, sofern nicht nachgebildet??

Und ob es bei dieser Halbwertszeit von 10^32 bleibt? Das ist einfach die untere Grenze, welche sich aus den Messgenauigkeiten ergibt.

In meinen Augen wird es für die GUT’s die den Protonenzerfall brauchen, immer enger. Siehe den Link, den Ralf eingestellt hatte: http://de.wikipedia.org/wiki/Protonenzerfall

Trotz intensiver Suche ist bis heute kein Protonenzerfall beobachtet worden. Es wird eine Halbwertzeit von 10^31 bis 10^36 Jahren von den Theorien vorhergesagt.

Experimente am Super-Kamiokande Detektor in Japan deuten darauf hin, dass eine Halbwertzeit von > 10^35 Jahren vorliegt. Die Beobachtung von Neutrinooszillation ist ein Hinweis darauf, dass Protonenzerfall prinzipiell beobachtbar wäre.

Herzliche Grüße

MAC
 

_Mars_

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Ach ja, dass hatten wir mal in der Schule 10^2 ist ja schon Hundert und nicht 10^10

Das ist schon ne 10 mit 10 Nullen, hatte ne wiederauffrischung dringend nötig....
fällt mir wieder ein....

1E10 = 1*10^10 kenn ich noch aus der Elektronik...

Ach ja, was kürzeres als 10^-43:
Das ist doch die langsamste chemische Reaktion, langsamer gibts nur in der Theorie, oder?? Hab ich schon mal von gelesen.

Wenn es keine Zeit gäbe, und uns der Ablauf der Zeit nur als Folge von chemischen/physikalischen Prozessen und Faktoren erscheint, dann stimmt das wohl.

(In der Theorie kann man alles halbieren, das ist dann wohl nur abstraktionsvermögen)
 
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