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Thema: Neutrinos: Was verschwindende Antineutrinos verraten

  1. #11
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    Hallo Frank,

    Zitat Zitat von FrankSpecht Beitrag anzeigen
    Ich verstehe prinzipiell nicht, wie manche Menschen auf Rotverschiebung = Verlangsamung kommen. Da gibt es doch absolut keinen Zusammenhang.
    doch doch. So wie UMa es beschrieben hatte. Vielleicht ist es einfacher, wenn Du an die erste kosmische Rekombinationsphase ca. 370000 Jahre nach dem Urknall denkst. Die war nur durch die Expansion möglich. Expansion führt bei Photonen zur Rotverschiebung, was gleichbedeutend mit Impulsverlust ist. Und bei Materie, eben etwas anders, als in Deinem Vergleich
    Zitat Zitat von FrankSpecht Beitrag anzeigen
    Wurde jemals in den Vergleichen erwähnt, die Fahrzeuge würden langsamer werden, nachdem sie an einem vorbeigerauscht sind? Nein!
    ebenso. Dieser Vergleich ist für sich genommen und in dem Kontext in dem er sonst gebraucht wird, ausreichend, aber er beschreibt den hiesigen Vorgang eben nicht vollständig.

    Wenn das 'Auto', nachdem es an Dir vorbei 'gefahren' ist, in eine Gegend kommt, die sich von Dir entfernt, dann hat es relativ zu dieser Gegend einen kleineren Impuls, als relativ zu Dir. Wenn das 'Auto', das noch auf Dich zu 'fährt', aus einer Gegend kommt, die sich von Dir entfernt, ist das Auto wenn es bei Dir ankommt, langsamer als es in der Gegend war, aus der es gekommen ist.

    Herzliche Grüße

    MAC

  2. #12
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    Hallo Frank,

    in SpiderPigs Beitrag ging es offenbar um den Verbleib der Neutrinos im Weltall.
    Zitat Zitat von SpiderPig Beitrag anzeigen
    Ich kenne mich mit Neutrinos nicht wirklich aus. Im Artikel diskutierten Bereiche scheint sehr viel mit Kosmologie zu tun haben. Die Auswirkungen auf die derzeitige Kosmologie ist mir aber nicht ganz erschlossen worden.

    Was mich in diesem Zusammenhang auch interessiert ist, was mit den vielen Neutrinos geschieht.
    Seit dem Urknall gibt es sooooo viele Neutrinos und es werden immer mehr.
    Trotzdem kann man Neutrinos von einer SN detektieren.

    Werden Neutrinos irgendwann langsamer (vergleichbar mit der Rotverschiebung) oder werden die doch irgendwie auf dem Weg vom Rande des Universums zu uns absorbiert?
    Das mit "Trotzdem kann man Neutrinos von einer SN detektieren." ist klar denke ich.

    Die letzte Frage wurde von galileo2609 falsch beantwortet. Du scheinst ihm beigepflichtet zu haben(, oder nicht?). Mit dem 'erscheinen' hat das nichts zu tun.

    Durch die kosmologische Expansion nimmt der Impuls von Teilchen im 'comoving' Koordinatensystem ab. Ruhemasselose Teilchen wie Photonen werden nicht langsamer (sondern bleiben bei c), ihr Impuls und ihre Energie nimmt aber trotzdem ab, was als kosmologische Rotverschiebung beobachtet wird. Den gleichen Effekt, d.h. die Abnahme des Impulses erleiden auch ruhemassebehaftet Teilchen. Bei ihnen nimmt mit dem Impuls auch die Geschwindigkeit ab. Diese Geschwindigeitsbabnahme ist natürlich winzig bei Teilchen sehr nahe an c, wie den Neutrinos. Bei nichtrelativistischen Teilchen v<<c halbiert sich die Geschwindigkeit bei Halbierung des Impulses, die bei Verdopplung der Referenzlänge des Weltalls geschieht.
    Das 'comoving' Koordinatensystem ist kein Inertialsystem im Sinne der SRT, auch nicht bei flacher Raumzeit.

    Also: Ja, Neutrinos werden mit der Zeit langsamer (wenn auch nicht sehr viel, solange sie noch fast mit c fliegen). Ja, dies geschieht durch den gleichen Effekt (die Raumexpansion), der die kosmologische Rotverschiebung bei Photonen (die nicht langsamer werden) verursacht.

    Absorbiert werden Neutrinos jedoch durch sehr, sehr selten. Es dürften daher noch fast alle jemals erzeugten durch den Raum fliegen.

    Grüße UMa.

  3. #13
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    Moin, UMa,
    Zitat Zitat von UMa Beitrag anzeigen
    Du scheinst ihm beigepflichtet zu haben(, oder nicht?).
    Ja, habe ich, weil ich denke, galileos Beitrag bezog sich auf meine erwähnten Photonen. Und dann wäre seine Antwort richtig.
    Und Rotverschiebung hat eben nichts mit Verlangsamung von Photonen zu tun. Nur darum ging es mir.

    Danke übrigens für deine Erklärung zur Verlangsamung der Neutrinos. Ich war bewusst nicht auf diese Teilfrage von SpiderPig eingegangen, weil ich nicht hundertprozentig sicher war, ob es tatsächlich so ist (wollte mir das noch in Ruhe anlesen, was ich mir jetzt aber sparen kann ).
    cs, Frank
    frank-specht.de

  4. #14
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    Hallo Frank,

    oha, da habe ich mich verlesen, galileo2609 hat Dich zitiert mit 'Photonen', und nicht SpiderPig mit 'Neutrinos'!

    Für Photonen ist "werden nicht langsamer" natürlich richtig(sorry galileo2609), nur das 'auch' kommt mir dann komisch vor.
    Hypothetische ruhemasselose Neutrinos würden natürlich, ebenso wie Photonen, nicht langsamer.
    In SpiderPigs Post kommen jedenfalls nur Neutrinos und keine Photonen vor.

    Grüße UMa

  5. #15
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    Ich würde gern noch was an die guten Ausführungen von UMa und mac anhängen:
    Wie gesagt ist es immer der Impuls, der mit 1/a skaliert, also durch die Expansion weniger wird.
    Deswegen wird bei Erklärungsversuchen der DM durch Neutrinos immer auf die Ruhemasse derselben Wert gelegt: die ist nämlich alles, was bleibt, wenn der ganze Impuls durch die Expansion weg ist. Deswegen spielen Neutrinos aus der Urzeit des Universums keine Rolle mehr, von ihrem Impuls ist nichts übrig und die Ruhemasse ist zu klein. Und deswegen spielen die Photonen des CMB heute keine Rolle mehr, die damals vorhandene Materie aber schon.
    Der "Wirkmechanismus" dieser Impulsverringerung ist genau das, was mac beschrieben hat: Teilchen mit Pekuliargesschwindigkeit laufen einfach in Bereiche des Universums, die sich vom Ursprung der Teilchen wegbewegen. Je länger sie laufen, desto schneller bewegen sich diese Bereiche und desto geringer ist - für nichtrelativistische Teilchen - die Pekuliargeschwindigkeit der Teilchen. Alle Teilchen mit Ruhemasse werden sich früher oder später also ganz von allein da einsortieren, wo sie (geschwindigkeitsmäßig) hingehören, das ist keine Hexerei.

  6. #16
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    Ich scheine ja mit einer extra einfach gehaltenen Fragestellung hier so eine "Das muss korrekt sein" - Diskussion angeworfen zu haben.
    Das wollte ich natürlich nicht.

    Selbstverständlich ist Rotverschiebung nicht zu vergleichen mit einer Verlangsamung.

    Und Neutrinos können ja auch nicht Rot verschoben werden, wohl aber einem Dopplereffekt unterliegen. LOL

    Weil Neutrinos nun mal halt eine Masse haben, werden Neutrinos auch an Gravitation abgelenkt, d.h. in meiner Vorstellung, dass der Neutrinohimmel nicht wie der Licht-Himmel schwarz mit hellen Punkten ist sondern eher Grau durch die sehr vielen alten und gestreuten Neutrinos.

    Nun meine Frage zu der Geschwindigkeit der Neutrinos.
    Die N verlassen einen Stern (SN, ect...) mit fast Lichtgeschwindigkeit - zumindest habe ich das so verstanden.
    Aufgrund der gravitativen (und eventuell weiterer) Wechselwirkungen und eventuell auch durch die Expansion des Weltalls sollten die Neutrinos also (zumindest zum Teil) langsamer werden.

    Dann könnte ja mit der Zeit (eventuell auch schon heute) ein Neutrino-See entstehen, der sich natürlich hauptsächlich in und um Galaxien bildet.

    Nun hoffe ich mich klar ausgedrückt zu haben (ohne Fachchinesisch) und hoffe an dieser Stelle auch eine Antwort bzw. Stellungnahme auf meine Vorstellung zu erhalten und nicht wieder nur einen schulmeisterlichen Verweis auf meine angeblich nicht wissenschaftliche Ausdrucksweise die - wohlgemerkt - durchaus Wissenschaftlcih geprägt ist, aber halt nicht scheuklappenartig nur Physikalisch.


    S.P.

  7. #17
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    Hallo UMa,
    Zitat Zitat von UMa Beitrag anzeigen
    nur das 'auch' kommt mir dann komisch vor.
    das "auch" wurde von mir als Modalpartikel gebraucht, um die (inzwischen ausgeräumte) 'Lichtermüdung' zu unterstreichen.

    Grüsse galileo2609
    RelativKritisch | Pseudowissenschaft auf dem Sezierteller

  8. #18
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    Hallo SP,

    Zitat Zitat von SpiderPig Beitrag anzeigen
    Und Neutrinos können ja auch nicht Rot verschoben werden, wohl aber einem Dopplereffekt unterliegen.
    wer behauptet das?




    Zitat Zitat von SpiderPig Beitrag anzeigen
    Weil Neutrinos nun mal halt eine Masse haben, werden Neutrinos auch an Gravitation abgelenkt,
    das haben sie mit Photonen qualitativ durchaus gemeinsam.



    Zitat Zitat von SpiderPig Beitrag anzeigen
    d.h. in meiner Vorstellung, dass der Neutrinohimmel nicht wie der Licht-Himmel schwarz mit hellen Punkten ist sondern eher Grau durch die sehr vielen alten und gestreuten Neutrinos.
    auch mit hellen Punkten.



    Zitat Zitat von SpiderPig Beitrag anzeigen
    Nun meine Frage zu der Geschwindigkeit der Neutrinos.
    Die N verlassen einen Stern (SN, ect...) mit fast Lichtgeschwindigkeit - zumindest habe ich das so verstandenAufgrund der gravitativen (und eventuell weiterer) Wechselwirkungen und eventuell auch durch die Expansion des Weltalls sollten die Neutrinos also (zumindest zum Teil) langsamer werden..
    qualitativ ja. Hier http://www.astronews.com/news/artike...1007-017.shtml findet sich eine obere Grenze für ihre Masse von 0,28 eV. Diejenigen, die aus den Sternen stammen, können A) noch nicht langsam genug sein und sind B) extrem viel zu wenige. Zu schnell sind sie deshalb, weil auch die ältesten Sterngeborenen immer noch gut irgendwo im Bereich 1/10 bis 1/100 ihres ursprünglichen Impulses haben. Selbst wenn dieser Impulsverlust linear wäre (was im relativistischen Geschwindigkeitsbereich nicht der Fall ist und sie haben relativistische Geschwindigkeiten bei ihrer Entstehung (Ankunft der SN1987A Neutrinos)) wäre das immer noch 1% bis 10% c, 10 bis weit über 100 mal schneller, als es galaktische Fluchtgeschwindigkeiten sind.

    Von hier
    Anders sieht das bei den Neutrinos aus, die (vielleicht?) in der Zeit der gegenseitigen Vernichtung von Materie und Antimaterie entstanden sind. Mit den dabei ablaufenden Prozessen kenne ich mich aber nicht gut aus - da müßte ich nachlesen, ob und wieviele Neutrinos dabei pro Zerfall frei gesetzt werden. Und ich müßte auch nachlesen, wann das war. Wenn ich also mal ganz ohne diese Information annehme, daß dabei ein Neutrino pro Zerstrahlung frei würde, dann wären das, zumindest nach Andreas Müller, gut 1E10 mal so viele, wie es heute Protonen gibt und die wären auch deutlich langsamer, wei dieser Prozess schon Minuten? Stunden? nach dem Urknall ablief. Im verlinkten Artikel war von 1% der Gesamtmasse im Universums die Rede, wobei ich nicht zweifelsfrei verstanden habe, auf welche Massenangabe bei den Neutrinos und auf welche Massenangabe im Universum (Materie, Materie+DM oder Materie+DM+DE) sich das bezog.
    bis hier besteht meine Antwort aus ganz viel Spekulation und ganz wenig quantitativem Wissen. aber UMa und Ich könnten da sicher genaueres schreiben?



    Zitat Zitat von SpiderPig Beitrag anzeigen
    Dann könnte ja mit der Zeit (eventuell auch schon heute) ein Neutrino-See entstehen, der sich natürlich hauptsächlich in und um Galaxien bildet.
    vorstellen kann ich mir das, aber um hier seriös zu antworten müßte man es nachrechnen und auch die Rahmenbedingungen der Entstehung genauer kennen. Wenn ich mich richtig erinnere, geht man aber von solchen Neutrinoansammlungen in und um Galaxien aus, nur daß ihre Masse nicht ausreichen soll, um (allein damit) DM zu erklären. Das allerdings konnte ich mit meinem Laienwissen bisher noch nicht vollständig nachvollziehen. Das liegt nicht daran, daß man das nicht kann, sondern, daß ich das nicht kann.

    Herzliche Grüße

    MAC
    Geändert von mac (12.11.2011 um 00:03 Uhr) Grund: falsche Zehnerpotenz (es wären nicht 1E11 sondern 1E10 Neutrinos im Spekulationsteil

  9. #19
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    Danke MAC für deine Antwort.

    Immerhin habe ich nun eine gewisse Vorstellung!
    Das z.B. Neutrinos bei der Entstehung (vermutlich bei allen Prozessen) sehr schnell sind und somit meine Vorstellung vom weitgehend grauen Neutrinohimmel eher in einen dunkelgrauen mit hellen Punktquellen zu korrigieren ist. Wobei es bisher für mich eine Unsicherheit gibt, was mit den Neutrinos aus der Urkann-Zeit ist.

    Durch die Expansion der Universums, besonders die Inflation, sollte es ja sehr viele langsame Neutrinos aus der "Frühzeit" geben.
    Das dieser Anteil an den Galaxien oder zumindest Superhaufen tatsächlich "Nennenswert" erscheint ist für mich zumindest eine Bestätigung meiner Vorstellung, die auf (wie du so schön sagtest) sehr unsicheren Fakten beruhen.


    S.P.

  10. #20
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    Hallo SP,

    Zitat Zitat von SpiderPig Beitrag anzeigen
    Durch die Expansion der Universums, besonders die Inflation, sollte es ja sehr viele langsame Neutrinos aus der "Frühzeit" geben.
    die Inflation hat damit nichts zu tun, die war 'lange' vorher.



    Zitat Zitat von SpiderPig Beitrag anzeigen
    Das dieser Anteil an den Galaxien oder zumindest Superhaufen tatsächlich "Nennenswert" erscheint ist für mich zumindest eine Bestätigung meiner Vorstellung, die auf (wie du so schön sagtest) sehr unsicheren Fakten beruhen.
    Unsicher ist immer noch die Ruhemasse der Neutrinos. Der Rest, im Rahmen der gesicherten Beobachtungen und Experimente, nicht.

    Herzliche Grüße

    MAC

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