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Qubit
Anmeldungsdatum: 17.10.2019
Beiträge: 1151
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 Qubit Verfasst am: 24. Aug 2026 14:54 Titel: |
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| Qubit hat Folgendes geschrieben: | | TechnikFan hat Folgendes geschrieben: | | Qubit hat Folgendes geschrieben: |
Im Grenzfall schwacher Intensität kommt es ja gerade dann zur Compton-Streuung mit einem Modell von Lichtquanten (Photonen) und Frequenzänderung (beim Photon E=p) |
Werden bei der Formel E=p natürliche Einheiten verwendet, d.h. c=1? |
Ja, genau! 
Das iat konsistent mit Impuls P & Energie E der elem. Welle im zeitlichen Mittel (Periode)..
P = E/c
Und konsistent mit Impulsdichte p und Energiedichte u bzgl. Poyntingvektor S.
S = c * u
P = S / c^2
"Photonen" sind also die Feldquanten der elem. Welle (Felder) mit "Teilchencharakter".. |
Zur Ergänzung:
Photonen haben zwar Teilchencharakter, aber behalten auch eine "Art von" Wellencharakter, zB. "Einzel-Photonen-Experiment" (grosser experimenteller Aufwand) beim Doppelspalt; aber etwas anders, weil die "Intensität" der Welle dann zur "Wahrscheinlichkeit" des Photons wird..
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Qubit
Anmeldungsdatum: 17.10.2019
Beiträge: 1151
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| Qubit Verfasst am: 24. Aug 2026 15:43 Titel: |
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| Qubit hat Folgendes geschrieben: | | Qubit hat Folgendes geschrieben: | | TechnikFan hat Folgendes geschrieben: | | Qubit hat Folgendes geschrieben: |
Im Grenzfall schwacher Intensität kommt es ja gerade dann zur Compton-Streuung mit einem Modell von Lichtquanten (Photonen) und Frequenzänderung (beim Photon E=p) |
Werden bei der Formel E=p natürliche Einheiten verwendet, d.h. c=1? |
Ja, genau!
Das iat konsistent mit Impuls P & Energie E der elem. Welle im zeitlichen Mittel (Periode)..
P = E/c
Und konsistent mit Impulsdichte p und Energiedichte u bzgl. Poyntingvektor S.
S = c * u
P = S / c^2
"Photonen" sind also die Feldquanten der elem. Welle (Felder) mit "Teilchencharakter".. |
Zur Ergänzung:
Photonen haben zwar Teilchencharakter, aber behalten auch eine "Art von" Wellencharakter, zB. "Einzel-Photonen-Experiment" (grosser experimenteller Aufwand) beim Doppelspalt; aber etwas anders, weil die "Intensität" der Welle dann zur "Wahrscheinlichkeit" des Photons wird.. |
PPS:.
Wann zeigt ein "Photon" Teilchencharakter?
Nun, wenn es "genügend lokalisiert" ist, das hängt wiederum von Energie ~ Impuls ab, in gleicher Ordnung zB. wie beim Elektron..
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Qubit
Anmeldungsdatum: 17.10.2019
Beiträge: 1151
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| Qubit Verfasst am: 24. Aug 2026 16:37 Titel: |
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| Qubit hat Folgendes geschrieben: | | Qubit hat Folgendes geschrieben: | | Qubit hat Folgendes geschrieben: | | TechnikFan hat Folgendes geschrieben: | | Qubit hat Folgendes geschrieben: |
Im Grenzfall schwacher Intensität kommt es ja gerade dann zur Compton-Streuung mit einem Modell von Lichtquanten (Photonen) und Frequenzänderung (beim Photon E=p) |
Werden bei der Formel E=p natürliche Einheiten verwendet, d.h. c=1? |
Ja, genau!
Das iat konsistent mit Impuls P & Energie E der elem. Welle im zeitlichen Mittel (Periode)..
P = E/c
Und konsistent mit Impulsdichte p und Energiedichte u bzgl. Poyntingvektor S.
S = c * u
P = S / c^2
"Photonen" sind also die Feldquanten der elem. Welle (Felder) mit "Teilchencharakter".. |
Zur Ergänzung:
Photonen haben zwar Teilchencharakter, aber behalten auch eine "Art von" Wellencharakter, zB. "Einzel-Photonen-Experiment" (grosser experimenteller Aufwand) beim Doppelspalt; aber etwas anders, weil die "Intensität" der Welle dann zur "Wahrscheinlichkeit" des Photons wird.. |
PPS:.
Wann zeigt ein "Photon" Teilchencharakter?
Nun, wenn es "genügend lokalisiert" ist, das hängt wiederum von Energie ~ Impuls ab, in gleicher Ordnung zB. wie beim Elektron.. |
Man kann dazu auch Licht entsprechender Energie und Impuls "schwächer in der Intensität" machen, bekommt dann aber eine Poisson-Verteilung (Wahrscheinlichkeiten) der "Photonen". Oder eben (deterministische) "Einzel-Photonen-Quellen" nutzen, die aber im Aufwand erheblich höher sind..
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21593
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21593
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| TomS Verfasst am: 24. Aug 2026 16:52 Titel: |
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| Qubit hat Folgendes geschrieben: | Zur Ergänzung:
Photonen haben zwar Teilchencharakter, aber behalten auch eine "Art von" Wellencharakter, zB. "Einzel-Photonen-Experiment" (grosser experimenteller Aufwand) beim Doppelspalt; aber etwas anders, weil die "Intensität" der Welle dann zur "Wahrscheinlichkeit" des Photons wird.
PPS:.
Wann zeigt ein "Photon" Teilchencharakter?
Nun, wenn es "genügend lokalisiert" ist, das hängt wiederum von Energie ~ Impuls ab, in gleicher Ordnung zB. wie beim Elektron.. |
Ich halte die Aussage, Photonen hätten Teilchencharakter, für irreführend. Man sieht im Experiment diskrete Detektorereignisse; das "Photon an sich" sieht man nie.
_________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
Zuletzt bearbeitet von TomS am 24. Aug 2026 17:17, insgesamt einmal bearbeitet |
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Qubit
Anmeldungsdatum: 17.10.2019
Beiträge: 1151
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| Qubit Verfasst am: 24. Aug 2026 16:55 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Qubit hat Folgendes geschrieben: | Zur Ergänzung:
Photonen haben zwar Teilchencharakter, aber behalten auch eine "Art von" Wellencharakter, zB. "Einzel-Photonen-Experiment" (grosser experimenteller Aufwand) beim Doppelspalt; aber etwas anders, weil die "Intensität" der Welle dann zur "Wahrscheinlichkeit" des Photons wird.
PPS:.
Wann zeigt ein "Photon" Teilchencharakter?
Nun, wenn es "genügend lokalisiert" ist, das hängt wiederum von Energie ~ Impuls ab, in gleicher Ordnung zB. wie beim Elektron.. |
Ich halte die Aussage, Photonen hätten Teilchencharakter, für irreführend. Man sieht im Experiment diskrete Detektorereignisse; das "Photon an sich" sieht man nie. |
Okay, wie schaut dann zB. deine Erklärung des Compton-Effekts aus?
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21593
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| TomS Verfasst am: 24. Aug 2026 17:26 Titel: |
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Vorab: auch am Compton-Effekt sieht man keine Photonen; man beschreibt die Kinematik mittels "Teilchen".
Dass letzteres falsch sein muss, erkennt man anhand anderer Effekte, die man nicht mittels "Teilchen" erhält, z.B. Röntgenbeugung.
Das Photon kann nicht in der selben Situation d.h. nahe der Quelle einmal Teilchen sein und einmal nicht, abhängig davon, ob sich einige tausend Kilometer weiter ein Kristallgitter oder ein freies Elektron befindet, was man ja zwischenzeitlich auch noch ändern könnte, oder wobei die selbe Quelle beide Experimente versorgt.
Also sicher weder Teilchen noch Welle, einverstanden?
_________________
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Qubit
Anmeldungsdatum: 17.10.2019
Beiträge: 1151
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| Qubit Verfasst am: 24. Aug 2026 17:33 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: |
Also sicher weder Teilchen noch Welle, einverstanden? |
Es geht nicht darum, ob ein "Photon" Teilchen, Welle oder was anderes "ist" (Ontologie, Naturphilosophie). Sondern um physikalische Modelle davon..
Und da kann man durchaus von einem "Teilchenmodell" sprechen.
Dass da jeder "Dualismus" fehl am Platze wäre, gebe ich dir aber Recht
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Qubit
Anmeldungsdatum: 17.10.2019
Beiträge: 1151
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| Qubit Verfasst am: 24. Aug 2026 17:50 Titel: |
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| Qubit hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: |
Also sicher weder Teilchen noch Welle, einverstanden? |
Es geht nicht darum, ob ein "Photon" Teilchen, Welle oder was anderes "ist" (Ontologie, Naturphilosophie). Sondern um physikalische Modelle davon..
Und da kann man durchaus von einem "Teilchenmodell" sprechen.
Dass da jeder "Dualismus" fehl am Platze wäre, gebe ich dir aber Recht |
Man könnte auch sagen, eine (klassische) deterministische Wellentheorie mit Energie und Impuls im Mittel führt da zu einer stochastischen Teilchentheorie von Energie und Impuls nach Wahrscheinlichkeit.. zwei physikalische Modelle ohne ontische Aussagen..
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Jakito
Anmeldungsdatum: 30.05.2024
Beiträge: 205
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| Jakito Verfasst am: 24. Aug 2026 17:54 Titel: |
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| Qubit hat Folgendes geschrieben: | Wann zeigt ein "Photon" Teilchencharakter?
Nun, wenn es "genügend lokalisiert" ist, das hängt wiederum von Energie ~ Impuls ab, in gleicher Ordnung zB. wie beim Elektron.. |
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Ich halte die Aussage, Photonen hätten Teilchencharakter, für irreführend. Man sieht im Experiment diskrete Detektorereignisse; das "Photon an sich" sieht man nie. |
| Qubit hat Folgendes geschrieben: | | Okay, wie schaut dann zB. deine Erklärung des Compton-Effekts aus? |
Photonen haben Teilchencharakter, aber nicht in der Art, wie Qubit glaubt.
Was er hier andeutet ist nicht irreführend, sondern schlicht falsch. Sein Hinweis auf den Compton-Effekt deutet ja sehr eindeutig eine Punktteilchen-Vorstellung an.
Vergleichbare Fragestellungen treten auch in der Festkörperphysik auf, z.B. wenn Elektronen mit Phononen und Plasmonen interagieren (oder diese erzeugen). Das paradox Erscheinende ist hier die Energie- und Impluserhaltung nicht nur im Mittel, sondern bei jeder einzelnen Interaktion. Intuitiv erscheint es so, als ob das doch nur von Punktteilchen erfüllt werden kann. Philip E Batson hatte auf der Microscopy Conference 2023 (MC 2023) einen invited talk, wo er eine paar schöne Folien mit Animationen zeigte, die mir sehr geholfen haben, da eine andere Vorstellung von zu entwickeln. (Wenn eine Interaktion es nicht schafft, das existierende Gleichgewicht genug zu stören, dann fällt alles in seinen alten Zustand zurück, und es ist ununterscheidbar von der Situation, wo es gar keine Interaktion gegeben hat.)
Zuletzt bearbeitet von Jakito am 24. Aug 2026 20:15, insgesamt einmal bearbeitet |
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Qubit
Anmeldungsdatum: 17.10.2019
Beiträge: 1151
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| Qubit Verfasst am: 24. Aug 2026 18:02 Titel: |
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| Jakito hat Folgendes geschrieben: | | Qubit hat Folgendes geschrieben: | Wann zeigt ein "Photon" Teilchencharakter?
Nun, wenn es "genügend lokalisiert" ist, das hängt wiederum von Energie ~ Impuls ab, in gleicher Ordnung zB. wie beim Elektron.. |
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Ich halte die Aussage, Photonen hätten Teilchencharakter, für irreführend. Man sieht im Experiment diskrete Detektorereignisse; das "Photon an sich" sieht man nie. |
| Qubit hat Folgendes geschrieben: | | Okay, wie schaut dann zB. deine Erklärung des Compton-Effekts aus? |
Photonen haben Teilchencharakter, aber nicht in der Art, wie Qubit glaubt.
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Was ich glaube, steht auf einem anderen Blatt
Man kann Photonen mit E=p verstehen, im Teilchenmodell. Ansonsten würden ja zB. Interpretationen des Comptons-Effekts wenig Sinn machen. Wie erklärst du den Effekt in einem anderen Modell?
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Qubit
Anmeldungsdatum: 17.10.2019
Beiträge: 1151
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| Qubit Verfasst am: 24. Aug 2026 18:17 Titel: |
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| Qubit hat Folgendes geschrieben: | | Jakito hat Folgendes geschrieben: | | Qubit hat Folgendes geschrieben: | Wann zeigt ein "Photon" Teilchencharakter?
Nun, wenn es "genügend lokalisiert" ist, das hängt wiederum von Energie ~ Impuls ab, in gleicher Ordnung zB. wie beim Elektron.. |
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Ich halte die Aussage, Photonen hätten Teilchencharakter, für irreführend. Man sieht im Experiment diskrete Detektorereignisse; das "Photon an sich" sieht man nie. |
| Qubit hat Folgendes geschrieben: | | Okay, wie schaut dann zB. deine Erklärung des Compton-Effekts aus? |
Photonen haben Teilchencharakter, aber nicht in der Art, wie Qubit glaubt.
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Was ich glaube, steht auf einem anderen Blatt
Man kann Photonen mit E=p verstehen, im Teilchenmodell. Ansonsten würden ja zB. Interpretationen des Comptons-Effekts wenig Sinn machen. Wie erklärst du den Effekt in einem anderen Modell? |
PS: der "Teilchencharakter" ist da eine der Standardinterpretationen der Physiker, einer der historischen Gründe für Einführung des "Photonen-Modells"
Bin gespannt, was für dich dagegen spricht, wenn du auch kein Physiker bist..
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Qubit
Anmeldungsdatum: 17.10.2019
Beiträge: 1151
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| Qubit Verfasst am: 24. Aug 2026 18:29 Titel: |
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| Qubit hat Folgendes geschrieben: | | Qubit hat Folgendes geschrieben: | | Jakito hat Folgendes geschrieben: | | Qubit hat Folgendes geschrieben: | Wann zeigt ein "Photon" Teilchencharakter?
Nun, wenn es "genügend lokalisiert" ist, das hängt wiederum von Energie ~ Impuls ab, in gleicher Ordnung zB. wie beim Elektron.. |
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Ich halte die Aussage, Photonen hätten Teilchencharakter, für irreführend. Man sieht im Experiment diskrete Detektorereignisse; das "Photon an sich" sieht man nie. |
| Qubit hat Folgendes geschrieben: | | Okay, wie schaut dann zB. deine Erklärung des Compton-Effekts aus? |
Photonen haben Teilchencharakter, aber nicht in der Art, wie Qubit glaubt.
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Was ich glaube, steht auf einem anderen Blatt
Man kann Photonen mit E=p verstehen, im Teilchenmodell. Ansonsten würden ja zB. Interpretationen des Comptons-Effekts wenig Sinn machen. Wie erklärst du den Effekt in einem anderen Modell? |
PS: der "Teilchencharakter" ist da eine der Standardinterpretationen der Physiker, einer der historischen Gründe für Einführung des "Photonen-Modells"
Bin gespannt, was für dich dagegen spricht, wenn du auch kein Physiker bist.. |
PPS: und bitte nicht irgendwen zitieren, der sonstige Meinung hat. Es hat schon seine Gründe, warum in Lehrbüchern der Compton-Effekt mit einem "Teilchenmodell" assoziiert wird. Dann bringt bitte konkrete Gegenargumente..
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Jakito
Anmeldungsdatum: 30.05.2024
Beiträge: 205
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| Jakito Verfasst am: 24. Aug 2026 18:31 Titel: |
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| Qubit hat Folgendes geschrieben: | | Man kann Photonen mit E=p verstehen, im Teilchenmodell. |
Im Teilchenmodel ja, aber eben nicht als Punktteilchen.
| Qubit hat Folgendes geschrieben: | | Ansonsten würden ja zB. Interpretationen des Comptons-Effekts wenig Sinn machen. Wie erklärst du den Effekt in einem anderen Modell? |
Es gibt eine Interaktion, die entweder als ein einzelnes Ereignis stattgefunden hat, oder aber gar nicht stattgefunden hat. Das Ergebnis dieses Ereignises sind Anregungen verschiedener Felder. Bei diesem Ereignis bleibt Energie und Impuls erhalten.
Das Photon hat Teilchencharakter, in dem Sinne, dass es bei einem einzelnen Ereignis erzeugt wurde, und vermutlich später auch in einem einzelnen Ereignis wieder vernichtet wird. (Wie beim Compton-Effekt kann bei diesem Ereignis durchaus wieder ein neues Photon erzeugt werden.)
Nun kann man natürlich protestieren, dass diese Ereignisse ja gar nicht real im klassischen Sinne sein können. Das ist leider auch eine Frage der Zeitskala. Verschiedene Ereignisse auf einer kurzen Zeitskala können zu ununterscheidbaren Ergebnissen auf größeren Zeitskalen führen, und damit tatsächlich dazu, dass aus Sicht der größeren Zeitskala die Ereignisse der kürzeren Zeitskala etwas an Realität einbüßen.
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Qubit
Anmeldungsdatum: 17.10.2019
Beiträge: 1151
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| Qubit Verfasst am: 24. Aug 2026 18:39 Titel: |
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| Jakito hat Folgendes geschrieben: | | Qubit hat Folgendes geschrieben: | | Man kann Photonen mit E=p verstehen, im Teilchenmodell. |
Im Teilchenmodel ja, aber eben nicht als Punktteilchen.
| Qubit hat Folgendes geschrieben: | | Ansonsten würden ja zB. Interpretationen des Comptons-Effekts wenig Sinn machen. Wie erklärst du den Effekt in einem anderen Modell? |
Es gibt eine Interaktion, die entweder als ein einzelnes Ereignis stattgefunden hat, oder aber gar nicht stattgefunden hat. Das Ergebnis dieses Ereignises sind Anregungen verschiedener Felder. Bei diesem Ereignis bleibt Energie und Impuls erhalten.
Das Photon hat Teilchencharakter, in dem Sinne, dass es bei einem einzelnen Ereignis erzeugt wurde, und vermutlich später auch in einem einzelnen Ereignis wieder vernichtet wird. (Wie beim Compton-Effekt kann bei diesem Ereignis durchaus wieder ein neues Photon erzeugt werden.)
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Das mag ein anderes Modell sein, eines der QFT?
Ein Modell des Photons als Teilchen hebt es aber nicht auf..
| Zitat: |
Nun kann man natürlich protestieren, dass diese Ereignisse ja gar nicht real im klassischen Sinne sein können. Das ist leider auch eine Frage der Zeitskala. Verschiedene Ereignisse auf einer kurzen Zeitskala können zu ununterscheidbaren Ergebnissen auf größeren Zeitskalen führen, und damit tatsächlich dazu, dass aus Sicht der größeren Zeitskala die Ereignisse der kürzeren Zeitskala etwas an Realität einbüßen. |
Ist das eine physikalische Aussage?
Das verstehe ich nicht..
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Jakito
Anmeldungsdatum: 30.05.2024
Beiträge: 205
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| Jakito Verfasst am: 24. Aug 2026 18:47 Titel: |
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| Qubit hat Folgendes geschrieben: | | PPS: und bitte nicht irgendwen zitieren, der sonstige Meinung hat. Es hat schon seine Gründe, warum in Lehrbüchern der Compton-Effekt mit einem "Teilchenmodell" assoziiert wird. Dann bringt bitte konkrete Gegenargumente.. |
Wenn Du so scharf auf Lehrbücher bist, kann ich auch aus Ashcroft und Mermin zum Thema Fermi-Flüssigkeit und Quasiteilchen zitieren, selbst wenn die natürlich wieder auf einzelne Publikationen verweisen.
Laut meinem Wissen kommt die Assoziation des Compton-Effekt mit einem "Teilchenmodell" aus der Erhaltung von Energie und Impuls. Punktteilchen spielen da keine Rolle, und auch nicht irgendwelche Lokalisierungen a la | Qubit hat Folgendes geschrieben: | Wann zeigt ein "Photon" Teilchencharakter?
Nun, wenn es "genügend lokalisiert" ist, das hängt wiederum von Energie ~ Impuls ab, in gleicher Ordnung zB. wie beim Elektron.. |
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Qubit
Anmeldungsdatum: 17.10.2019
Beiträge: 1151
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| Qubit Verfasst am: 24. Aug 2026 19:01 Titel: |
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| Jakito hat Folgendes geschrieben: | | Qubit hat Folgendes geschrieben: | | PPS: und bitte nicht irgendwen zitieren, der sonstige Meinung hat. Es hat schon seine Gründe, warum in Lehrbüchern der Compton-Effekt mit einem "Teilchenmodell" assoziiert wird. Dann bringt bitte konkrete Gegenargumente.. |
Wenn Du so scharf auf Lehrbücher bist, kann ich auch aus Ashcroft und Mermin zum Thema Fermi-Flüssigkeit und Quasiteilchen zitieren, selbst wenn die natürlich wieder auf einzelne Publikationen verweisen.
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Was haben jetzt "Fermi-Flüssigkeiten" damit am Hut?
Zur Erinnerung, Photonen sind Bosonen..
| Zitat: |
Laut meinem Wissen kommt die Assoziation des Compton-Effekt mit einem "Teilchenmodell" aus der Erhaltung von Energie und Impuls. Punktteilchen spielen da keine Rolle, und auch nicht irgendwelche Lokalisierungen a la | Qubit hat Folgendes geschrieben: | Wann zeigt ein "Photon" Teilchencharakter?
Nun, wenn es "genügend lokalisiert" ist, das hängt wiederum von Energie ~ Impuls ab, in gleicher Ordnung zB. wie beim Elektron.. |
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Bezweifel ein bisschen dein "Wissen"..
Keiner sprach von "Punktteilchen", ich recht nicht..
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Jakito
Anmeldungsdatum: 30.05.2024
Beiträge: 205
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| Jakito Verfasst am: 24. Aug 2026 19:13 Titel: |
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| Qubit hat Folgendes geschrieben: | | Das mag ein anderes Modell sein, eines der QFT? |
Mit QFT habe ich nicht viel zu tun, und wenn ausnahmnsweise mal doch, dann meist in einer Art die typischen Vorstellungen nicht entspricht, weil da eine Zeitasymmetrie auftritt, die nichts mit Messungen oder einem Beobachter zu tun zu haben scheint.
Aber es ist ein Model von Plasmonen und Phononen, die in Bezug auf Energie- und Impulserhaltung die gleichen Fragen wie der Compton-Effekt aufwerfen.
| Qubit hat Folgendes geschrieben: | | Ein Modell des Photons als Teilchen hebt es aber nicht auf.. |
Gut, das muss ich jetzt leider als Trollen werten. Ich habe mich sehr bemüht, hier zwischen Punktteilchen und dem "tatsächlichen" Teilchencharakter von Photonen zu unterscheiden.
Mein ganzer Protest richtet sich ja dagegen, dass Du hier behauptest, Photonen hätten nur dann Teilchencharakter, wenn sie hinreichend lokalisiert sind.
| Qubit hat Folgendes geschrieben: | Ist das eine physikalische Aussage?
Das verstehe ich nicht.. |
Ob etwas im Gleichgewicht ist, oder nicht, hängt auch von der Zeitskala ab, auf der man es betrachtet. Da der Teilchencharakter von Ereignissen abhing, und in meinem Gedankenmodel Ereignisse von Gleichgewichtszuständen, hielt ich es für angemessen, die Absolutheit der Ereignisse, die in diesem Model auftauchen, etwas zu relativieren.
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Jakito
Anmeldungsdatum: 30.05.2024
Beiträge: 205
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| Jakito Verfasst am: 24. Aug 2026 19:18 Titel: |
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| Qubit hat Folgendes geschrieben: | Bezweifel ein bisschen dein "Wissen"..
Keiner sprach von "Punktteilchen", ich recht nicht.. |
Toll, Du spricht von Teilchen, ohne zu konkretisieren, was genau Du damit meinst. Dann deutest Du an, dass es dafür auf Lokalisierung ankommt. Und bezweifelst, dass es beim Teilchencharakter im Kontext des Compton-Effekts um Energie- und Impulserhaltung geht.
Um welchen Aspekt des Teilchencharakters geht es denn aus Deiner Sicht beim Compton-Effekt?
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Qubit
Anmeldungsdatum: 17.10.2019
Beiträge: 1151
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| Qubit Verfasst am: 24. Aug 2026 19:20 Titel: |
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| Jakito hat Folgendes geschrieben: | | Qubit hat Folgendes geschrieben: | | Das mag ein anderes Modell sein, eines der QFT? |
Mit QFT habe ich nicht viel zu tun, und wenn ausnahmnsweise mal doch, dann meist in einer Art die typischen Vorstellungen nicht entspricht, weil da eine Zeitasymmetrie auftritt, die nichts mit Messungen oder einem Beobachter zu tun zu haben scheint.
Aber es ist ein Model von Plasmonen und Phononen, die in Bezug auf Energie- und Impulserhaltung die gleichen Fragen wie der Compton-Effekt aufwerfen.
| Qubit hat Folgendes geschrieben: | | Ein Modell des Photons als Teilchen hebt es aber nicht auf.. |
Gut, das muss ich jetzt leider als Trollen werten. Ich habe mich sehr bemüht, hier zwischen Punktteilchen und dem "tatsächlichen" Teilchencharakter von Photonen zu unterscheiden.
Mein ganzer Protest richtet sich ja dagegen, dass Du hier behauptest, Photonen hätten nur dann Teilchencharakter, wenn sie hinreichend lokalisiert sind.
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Ist für mich alles nur blabla.. komm zurück zum Thema, zur Compton-Streuung und zur Teilchenbeschreibung oder auch nicht..
| Zitat: |
| Qubit hat Folgendes geschrieben: | Ist das eine physikalische Aussage?
Das verstehe ich nicht.. |
Ob etwas im Gleichgewicht ist, oder nicht, hängt auch von der Zeitskala ab, auf der man es betrachtet. Da der Teilchencharakter von Ereignissen abhing, und in meinem Gedankenmodel Ereignisse von Gleichgewichtszuständen, hielt ich es für angemessen, die Absolutheit der Ereignisse, die in diesem Model auftauchen, etwas zu relativieren. |
Welche Zeitskala meinst du da? Hat für mich wenig Sinn
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Qubit
Anmeldungsdatum: 17.10.2019
Beiträge: 1151
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| Qubit Verfasst am: 24. Aug 2026 19:35 Titel: |
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| Jakito hat Folgendes geschrieben: | | Qubit hat Folgendes geschrieben: | Bezweifel ein bisschen dein "Wissen"..
Keiner sprach von "Punktteilchen", ich recht nicht.. |
Toll, Du spricht von Teilchen, ohne zu konkretisieren, was genau Du damit meinst. Dann deutest Du an, dass es dafür auf Lokalisierung ankommt. Und bezweifelst, dass es beim Teilchencharakter im Kontext des Compton-Effekts um Energie- und Impulserhaltung geht.
Um welchen Aspekt des Teilchencharakters geht es denn aus Deiner Sicht beim Compton-Effekt? |
Energie und Impuls.. nach Teilchenvorstellungen..
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Jakito
Anmeldungsdatum: 30.05.2024
Beiträge: 205
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| Jakito Verfasst am: 24. Aug 2026 20:12 Titel: |
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| Qubit hat Folgendes geschrieben: | | Ist für mich alles nur blabla.. komm zurück zum Thema, zur Compton-Streuung und zur Teilchenbeschreibung oder auch nicht.. |
Gibt es zu dem Thema noch Neues zu sagen? Oder darf ich das jetzt wieder als Trollen werten? | Qubit hat Folgendes geschrieben: | | Jakito hat Folgendes geschrieben: | Und bezweifelst, dass es beim Teilchencharakter im Kontext des Compton-Effekts um Energie- und Impulserhaltung geht.
Um welchen Aspekt des Teilchencharakters geht es denn aus Deiner Sicht beim Compton-Effekt? |
Energie und Impuls.. nach Teilchenvorstellungen.. |
Also im Prinzip sagst Du das Gleiche wie ich, nur mit anderen Worten.
Ich vermute mal | Qubit hat Folgendes geschrieben: | | Bezweifel ein bisschen dein "Wissen".. |
war also vor allem eine Reaktion darauf, dass ich Dir hier so explizit widersprochen habe.
Aber was wäre denn meine Alternative gewesen? TomS implizit zustimmen, bei seiner Aussage | TomS hat Folgendes geschrieben: | | Ich halte die Aussage, Photonen hätten Teilchencharakter, für irreführend. Man sieht im Experiment diskrete Detektorereignisse; das "Photon an sich" sieht man nie. |
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Qubit
Anmeldungsdatum: 17.10.2019
Beiträge: 1151
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| Qubit Verfasst am: 24. Aug 2026 20:16 Titel: |
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| Jakito hat Folgendes geschrieben: | | Qubit hat Folgendes geschrieben: | | Ist für mich alles nur blabla.. komm zurück zum Thema, zur Compton-Streuung und zur Teilchenbeschreibung oder auch nicht.. |
Gibt es zu dem Thema noch Neues zu sagen? Oder darf ich das jetzt wieder als Trollen werten? | Qubit hat Folgendes geschrieben: | | Jakito hat Folgendes geschrieben: | Und bezweifelst, dass es beim Teilchencharakter im Kontext des Compton-Effekts um Energie- und Impulserhaltung geht.
Um welchen Aspekt des Teilchencharakters geht es denn aus Deiner Sicht beim Compton-Effekt? |
Energie und Impuls.. nach Teilchenvorstellungen.. |
Also im Prinzip sagst Du das Gleiche wie ich, nur mit anderen Worten.
Ich vermute mal | Qubit hat Folgendes geschrieben: | | Bezweifel ein bisschen dein "Wissen".. |
war also vor allem eine Reaktion darauf, dass ich Dir hier so explizit widersprochen habe.
Aber was wäre denn meine Alternative gewesen? TomS implizit zustimmen, bei seiner Aussage | TomS hat Folgendes geschrieben: | | Ich halte die Aussage, Photonen hätten Teilchencharakter, für irreführend. Man sieht im Experiment diskrete Detektorereignisse; das "Photon an sich" sieht man nie. |
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Sorry, mir geht es hier nicht, um deine Meinungen zu diskutieren.
Wenn du nichts weiter zum Thema sagen hast, dann lass es..
Das Thema sollte aber klar sein, oder?
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21593
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| TomS Verfasst am: 24. Aug 2026 23:02 Titel: |
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@Qubit – mehrere Punkte:
1. Zunächst sind das alles nur Worte. Physikalische Modelle setzen aber konkrete Mathematik voraus, woraus dann quantitative Resultate folgen; andernfalls ist es nicht Physik.
2. Oben waren wir uns einig, dass "entweder Teilchen oder Welle" nicht funktioniert. Auch fallweise "mal das eine, mal das andere" funktioniert nicht, man landet bei der trivialen Aussage, dass ein Photon in genau den Experimenten als X erscheint, in denen es als X erscheint. Das ist vielleicht konsistent, jedoch offensichtlich nutzlos. Die dritte Option, "beides" ist sicher widersprüchlich.
3. Zum Teilchencharakter: den kann man ausschließen, da andernfalls nicht nur die Energieverschiebung sondern auch andere Details wie der differentielle Streuquerschnitt der Compton-Streuung u.v.a.m. daraus folgen müssten; das ist aber gerade nicht der Fall. Damit ist es doch letztlich so, dass mittels des Teilchenbildes eine wesentliche Eigenschaft der Compton-Streuung korrekt folgt, andere jedoch nicht, und dass die platte Aussage, Photonen seien Teilchen, daher nicht zutrifft (auch wenn das so in Büchern steht; schlecht für die Bücher)
https://en.wikipedia.org/wiki/Klein%E2%80%93Nishina_formula
Im Rahmen der QED – oben verlinkt – geht nun jede Anschauung verloren, dafür sind die Vorhersagen quantitativ exzellent. Man hat also die Wahl zwischen einerseits anschaulichen Begriffen und zugleich keinen oder falschen Vorhersagen, oder unanschaulicher Mathematik und zugleich quantitativen und korrekten Vorhersagen.
Da es hier nicht um nette Geschichten geht, gewinnt die unanschauliche Mathematik. Das Verständnis der Natur führt über letztere, Anschauung ist sekundärer. Sorry, ist so, etwas anderes wäre unehrlich.
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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
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Jakito
Anmeldungsdatum: 30.05.2024
Beiträge: 205
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| Jakito Verfasst am: 25. Aug 2026 00:27 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | 3. Zum Teilchencharakter: den kann man ausschließen, da andernfalls nicht nur die Energieverschiebung sondern auch andere Details wie der differentielle Streuquerschnitt der Compton-Streuung u.v.a.m. daraus folgen müssten; das ist aber gerade nicht der Fall. |
Solange unklar bleibt, was man unter dem Teilchencharakter versteht, kann man ihn auch nicht ausschließen. Die Energie- und Impulserhaltung bleibt richtig, auch im Rahmen der QED. Und bei den typischen QED Rechnungen mit Streuung zwischen asymptotischen Zuständen sind Energie und Impuls auch scharf definiert.
Allerdings ist reales Laserlicht eine kohärente Überlagerung solcher asymptotischer Zustände, deshalb sind Energie und Impuls gar nicht unendlich scharf definiert. Aber in typischen QED/QFT Vorlesungen kümmert man sich darum nicht sonderlich, glaube ich. Rein theoretisch haben Photonen deshalb sehr wohl diese Art von "Teilchencharakter", selbst wenn sie es real und praktisch nicht haben. Trotzdem sind Energie und Impuls in der Praxis meist schon recht scharf, deshalb ist das Teilchenbild oft gar nicht so schlecht.
| Qubit hat Folgendes geschrieben: | Sorry, mir geht es hier nicht, um deine Meinungen zu diskutieren.
Wenn du nichts weiter zum Thema sagen hast, dann lass es..
Das Thema sollte aber klar sein, oder? |
Sorry, hatte Dich falsch eingeordnet. Du behauptest ja gar nicht von Dir selbst, den totalen QFT Durchblick zu haben. Diesen Durchblick habe ich genauso wenig wie Du. Und von QM (+ein wenig Philosophie) scheinen wir beide durchaus etwas Ahnung zu haben.
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Damit ist es doch letztlich so, dass mittels des Teilchenbildes eine wesentliche Eigenschaft der Compton-Streuung korrekt folgt, andere jedoch nicht, und dass die platte Aussage, Photonen seien Teilchen, daher nicht zutrifft (auch wenn das so in Büchern steht; schlecht für die Bücher) |
Na ja, ein wichtiges QFT Forschungsfeld wird doch sogar "Hochenergie-Teilchenphysik" genannt. So einfach nur mit Verweis auf schlechte Bücher wird man das Wort "Teilchen" also leider nicht wieder los. Deshalb erscheint es mir sinnvoller, zu klären, in welcher Hinsicht es hier tatsächlich um Teilchen geht, und in welcher Hinsicht eben nicht.
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21593
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| TomS Verfasst am: 25. Aug 2026 06:29 Titel: |
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Stattgegeben.
Unter einem Teilchen bzw. oft auch klassischem Teilchen versteht man üblicherweise ein kleines Gebilde, das Energie, Impuls und ggf. Masse trägt, und dem man eine Bahnkurve zuschreiben kann. Bei Photonen bereitet letzteres das Problem, da man mittels eines derartigen Konzeptes andere Effekte nicht erklären kann, insbs. Interferenz.
Spricht man in einführender Literatur von Photon oder Lichtquant, dann meint man oft ein Gebilde, dem man wiederum Energie und Impuls zuschreibt, das aber irgendwie doch allgemeiner aufzufassen ist. In dem Sinne kann man immer noch etwas wische-waschi von Teilchen aber nicht mehr von klassischem Teilchen sprechen. Das ist so in etwa die Übergangszeit, in der man die Planckschen Strahlung, den Photo- und Comptoneffekt auf dieser Basis teilweise erklären konnte, man aber eben der immer gleichen Entität nur kontextabhängig
Teilchencharakter zuschreiben konnte. In einen anderen Kontext wie der Röntgen-Beugung musste man der selben Entität plötzlich wieder einen Wellencharakter zuschreiben, Energie und Impuls steckten plötzlich wieder in einem klassischen Feld.
Das ist so in etwa die Zeit, die die schlampige Sprache bis heute prägt, eine Sprache, in der der Begriff nichts erklärt (im Gegensatz zu Automobil oder Thermometer), sondern in der man – wenn man die lange und meist unvollständige Erklärung einmal verstanden hat – letztlich den Begriff als Platzhalter dafür verwendet. Das machen Physiker bis heute.
Sprechen Physiker heute von "Photon" – für Laser, Bremsstrahlung … virtuellem Photon … – dann funktioniert das deswegen, weil sie den jeweiligen Kontext kennen und wissen, was sie gerade mit "Photon" meinen. Geht ein Hochenergiephysiker in ein Labor zur Quantenoptik, muss er sich umgewöhnen.
Egal wie ich von der Entität "Zustand eines Quantenfeldes" reden will, ich werde das Problem nicht los, dass die das komplizierte mathematische Konzept verstanden haben muss. Einfach einen Platzhalter zu verwenden, hilft wenig.
Den Platzhalter Teilchen zu verwenden, halte ich für ganz schlecht, weil er signalisiert, man könne mit dem, was man sich gemeinhin darunter vorstellt, zu einem korrekten Verständnis gelangen. Das ist aber falsch, und zwar völlig egal, was sich der einzelne genau darunter vorstellt. An irgendeiner Stelle läuft es immer schief.
| Jakito hat Folgendes geschrieben: | Solange unklar bleibt, was man unter dem Teilchencharakter versteht, kann man ihn auch nicht ausschließen. Die Energie- und Impulserhaltung bleibt richtig, auch im Rahmen der QED. Und bei den typischen QED Rechnungen mit Streuung zwischen asymptotischen Zuständen sind Energie und Impuls auch scharf definiert.
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Es bleibt alles das oben gesagt unklar, aber das ist nicht meine Schuld, das ist halt so entstanden, und das wird man auch nicht mehr los.
Bei den typischen QED-Rechnungen zur Streuung zwischen asymptotischen Zuständen beginnt man nirgendwo mit Teilchen sondern mit Fock-Zuständen ebener Wellen. Warum man dazu plötzlich Teilchen sagen sollte, nur weil Energie und Impuls erhalten sind – aber nicht die von Teilchen – erschließt sich mir nicht.
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21593
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| TomS Verfasst am: 25. Aug 2026 06:49 Titel: |
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| Jakito hat Folgendes geschrieben: | | Deshalb erscheint es mir sinnvoller, zu klären, in welcher Hinsicht es hier tatsächlich um Teilchen geht, und in welcher Hinsicht eben nicht. |
Mir erscheint es sinnvoller, zunächst zu erklären, dass man den Begriff Teilchen besser vermeidet, weil er einem echten Verständnis eher im Weg steht.
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Sonnenwind
Anmeldungsdatum: 25.04.2022
Beiträge: 936
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| Sonnenwind Verfasst am: 25. Aug 2026 07:41 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Bei den typischen QED-Rechnungen zur Streuung zwischen asymptotischen Zuständen beginnt man nirgendwo mit Teilchen sondern mit Fock-Zuständen ebener Wellen. Warum man dazu plötzlich Teilchen sagen sollte, nur weil Energie und Impuls erhalten sind – aber nicht die von Teilchen – erschließt sich mir nicht. |
Es wäre hilfreich, verständlich zu zeigen wie aus der kanonischen Quantisierung des EM-Feldes auf Delta-Funktionen plötzlich eine Quantisierung auf Erzeugungs- und Vernichtungsoperatoren für Photonen mit festem Impuls wird.
Das eine ist punktuell, das andere unendlich ausgedehnt. Weiter kann man wohl nicht auseinanderliegen.
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Das Photon: Eine Geschichte voller Missverständnisse. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21593
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| TomS Verfasst am: 25. Aug 2026 08:24 Titel: |
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| Sonnenwind hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | | Bei den typischen QED-Rechnungen zur Streuung zwischen asymptotischen Zuständen beginnt man nirgendwo mit Teilchen sondern mit Fock-Zuständen ebener Wellen. Warum man dazu plötzlich Teilchen sagen sollte, nur weil Energie und Impuls erhalten sind – aber nicht die von Teilchen – erschließt sich mir nicht. |
Es wäre hilfreich, verständlich zu zeigen wie aus der kanonischen Quantisierung des EM-Feldes auf Delta-Funktionen plötzlich eine Quantisierung auf Erzeugungs- und Vernichtungsoperatoren für Photonen mit festem Impuls wird.
Das eine ist punktuell, das andere unendlich ausgedehnt. Weiter kann man wohl nicht auseinanderliegen. |
Man zerlegt ein klassisches Feld in Fourierkomponenten und gelangt im Zuge der kanonischen Quantisierung zum Feldoperator phi(x)
 = \sum_n \left[ a^\dagger_n \, u^\ast_n(x) + a_n \, u_n(x) \right])
Nun bemerkt man, dass eine algebraische Struktur entsteht, die u.a.
liefert, wobei die 1 an der n-ten Stelle steht.
Außerdem gilt
 \, |1\rangle_n = 0)
d.h. dieser Zustand ist ein Eigenzustand des freien Hamiltonoperators zum Eigenwert E_n.
Dass man diesen Fock-Zustand (technical term) als 1-Teilchen-Zustand bezeichnet, ist die Konvention der Hochenergie- und Teilchenphysik. In der Quantenoptik würde man einen 1-Photon-Zustand anders konstruieren. Die 1-Nukleon-Zustände, mit denen ich mich jahrelang herumgeschlagen habe, waren wiederum völlig anders konstruiert.
Man sieht, es gibt nichts, was an "Teilchen" in irgendeiner mathematischen Form erinnern würde. Und es gibt zwar Wellen u_n(x), aber eben nicht nur Wellen sondern auch Operatoren und Zustände. Das alles zusammen ergibt ein abstraktes Bild, das praktisch funktioniert.
Letztlich reden wir von Quantenfeldtheorie, weil es um Quantenfelder geht, das o.g. phi(x).
Die delta-Funktionen der kanonischen Vertauschungsrelationen sind formale Größen ohne direkte physikalische Bedeutung. Die delta-Funktionen der Feynman-Regeln sind sehr spezielle und nur im sehr speziellen Kontext der Störungstheorie sinnvolle Rechengrößen, die in diesem Kontext die Energie-Impuls-Erhaltung repräsentieren; sie werden hergeleitet, nicht postuliert.
Die Energie-Impuls-Erhaltung steckt letztlich in
dass die Operatoren H und P vertauschen.
Insofern gilt die Energie-Impuls-Erhaltung für beliebige Zustände und deren Zeitentwicklung, ohne dass es irgendeines Teilchenbegriffs bedürfte. Sie gilt auch für völlig anders konstruierte Zustände, die überhaupt keine scharfe Energie oder Impuls tragen.
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Sonnenwind
Anmeldungsdatum: 25.04.2022
Beiträge: 936
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| Sonnenwind Verfasst am: 25. Aug 2026 09:58 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | Man zerlegt ein klassisches Feld in Fourierkomponenten und gelangt im Zuge der kanonischen Quantisierung zum Feldoperator phi(x)
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Schön, damit hat man das Photon dann definiert als einen unendlich ausgebreiteten Wellenzug mit festem Wellenvektor und Frequenz. Was bezüglich der Energiedichte widersprüchlich ist, da die Gesamtenergie h*f betragen muss.
Außerdem wäre ein Photon nach der Erzeugung dann "überall" im Weltall. Kann ja auch nicht sein.
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Das Photon: Eine Geschichte voller Missverständnisse. |
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Jakito
Anmeldungsdatum: 30.05.2024
Beiträge: 205
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| Jakito Verfasst am: 25. Aug 2026 13:05 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Jakito hat Folgendes geschrieben: | | Deshalb erscheint es mir sinnvoller, zu klären, in welcher Hinsicht es hier tatsächlich um Teilchen geht, und in welcher Hinsicht eben nicht. |
Mir erscheint es sinnvoller, zunächst zu erklären, dass man den Begriff Teilchen besser vermeidet, weil er einem echten Verständnis eher im Weg steht. |
Die Worte Elektron, Photon, Proton, Neutron, Phonon, Plasmon, ..., Neutrino, ... werden nicht mehr verschwinden. Ein Plasmon ist ein Quasiteilchen, weil es eine kurze Lebensdauer hat, wohingegen ein Proton ein Teilchen ist, weil es eine sehr lange Lebensdauer hat. Wobei, vielleicht ist es nicht nur die reine Länge der Lebensdauer, sondern dass beim Plasmon sein Zerfall einfach wichtig ist für das, wieso das Plasmon in den Modellen auftaucht: Wenn ein Elektronenstrahl auf eine Probe geschossen wird (in einem Rasterelektronenmikroskop), dann ist die Anregung eines Plasmons das häufigste Ereignis, wie die Elektronen Energie verlieren. Beim Zerfallen erzeugen die Plasmonen fast immer Sekundärelektronen, meist indem ein "äußeres" Elektron angeregt wird, und danach quasi frei ist. Wichtig ist dies, weil dabei Löcher zurück bleiben, die nun aber nicht genau entlang der Bahn eines Elektrons angeordnet sind, sondern in einem Umkreis von 1-2 nm (kommt natürlich auf das konkrete Material an), weil die Plasmonen innerhalb ihrer Lebensdauer ungefähr so weit kommen.
Bei Plasmonen (und auch bei Phononen) weiß man, dass sie keine "Punktteilchen" sind, sondern "nur" quantisierte Anregungen der entsprechenden Schwingungen. Aber die Energie- und Impulserhaltung ist wichtig, um zu verstehen, wieso sie sich fast wie Teilchen zu verhalten scheinen, in Bezug auf die am Ende beobachtbaren Effekte.
Deshalb wird es schwer sein, den Begriff oder das Wort "Teilchen" zu verbannen, ohne einen angemessenen Ersatz anzubieten. Das Wort "Teilchen" bietet den zusätzlichen Vorteil, dass man es sowohl auf Elektronen und Protonen, als auch auf Photonen und bosonische Quasiteilchen (wie Phononen und Plasmonen) anwenden kann, ohne sich bei Elektronen und Protonen positionieren zu müssen, ob die jetzt eher im Rahmen ihrer Wellenlänge punktteilchenartig lokalisiert vorgestellt werden dürfen, oder genauso delokalisiert wie Photonen & co gedacht werden müssen.
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Jakito
Anmeldungsdatum: 30.05.2024
Beiträge: 205
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| Jakito Verfasst am: 25. Aug 2026 14:18 Titel: |
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| Sonnenwind hat Folgendes geschrieben: | Schön, damit hat man das Photon dann definiert als einen unendlich ausgebreiteten Wellenzug mit festem Wellenvektor und Frequenz. Was bezüglich der Energiedichte widersprüchlich ist, da die Gesamtenergie h*f betragen muss.
Außerdem wäre ein Photon nach der Erzeugung dann "überall" im Weltall. Kann ja auch nicht sein. |
Siehe https://www.physikerboard.de/ptopic,414943.html#414943
Dort stand (und danach kamen konkretere Erklärungen): | TechnikFan hat Folgendes geschrieben: | Es geht um das Photon, das wegen der Längenbegrenzung und damit verbundenen Zeitbegrenzung eigentlich nicht scharf einer einzelnen Frequenz zugeordnet werden kann. Die Energie ist mit h *  aber eigentlich exakt, oder? |
Im „schwierigen“ Teil der QFT Rechnung ja. Aber konzeptionell kommst Du ja in Teufelsküche, wenn Du nur den rechentechnisch „schwierigsten“ Teil einer Rechnung betrachtest.
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Qubit
Anmeldungsdatum: 17.10.2019
Beiträge: 1151
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| Qubit Verfasst am: 25. Aug 2026 16:00 Titel: |
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| Jakito hat Folgendes geschrieben: | Du behauptest ja gar nicht von Dir selbst, den totalen QFT Durchblick zu haben. Diesen Durchblick habe ich genauso wenig wie Du. Und von QM (+ein wenig Philosophie) scheinen wir beide durchaus etwas Ahnung zu haben.
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Ne, von diesem ganzen Kram habe ich auch keine Ahnung. Aber ich kenne die Berechnung des Compton-Effekts nach der QED
Die Frage ist, was du dir da von der QED als "tieferem Verständnis" erhoffst?
Letztlich macht sie den "leeren Raum" (Vakuum) zum aktiven Mitspieler, wo mittenmang "Hokuspokus" (s-, u-Kanal, virtuelle Elektronen) stattfindet, den man auch nicht beobachten kann aber richtige Quantenkorrekturen liefert.
Denke, man kann durchaus von "Teilchencharakter" und "Wellencharakter" reden, so liefert die Klein-Nishina-Formel ja auch in den Limits den Thomson-Streuquerschnitt (Wellencharakter) und Compton-Streuung (Teilchencharakter + Korrekturen).
Das ist auch noch ein Unterschied zu "Teilchen" & "Wellen" als Begrifflichkeit.
Letzlich ist da sowas wie E/h ein Kriterium, was da gleichbedeutend mit Lichtgeschwindigkeit/Comptonwelllenänge ist (Masse-/Energiesklala als Längendimension resp. "genügende Lokalisierung").
Wenn Photonen in diese Grössenordung kommen ("charakteristische Wellenlänge" ca. Röntgenbereich) dann spielen Energie und Impuls eine dominierende Rolle. Kommt sie in die Grössenordnung der Ruheenergie des Elektrons, dann muss man Quantenkorrekturen (nach der QED) mit "Hokuspokus" betrachten..
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Qubit
Anmeldungsdatum: 17.10.2019
Beiträge: 1151
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| Qubit Verfasst am: 25. Aug 2026 16:01 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | @Qubit – mehrere Punkte:
1. Zunächst sind das alles nur Worte. |
Nicht nur ein grosser Physiker hat mal sinngemäß gesagt:
"Ein Theorie, die du nicht in Worte fassen kannst, hast du nicht verstanden.."
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377 Ohm
Anmeldungsdatum: 14.05.2024
Beiträge: 95
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| 377 Ohm Verfasst am: 25. Aug 2026 16:33 Titel: |
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| Qubit hat Folgendes geschrieben: | | "Eine Theorie, die du nicht in Worte fassen kannst, hast du nicht verstanden.." |
Großartig. Muss ich mir merken. Der Welle-Teilchen-Dualismus bereitet manchen Physikern, zumindest vielen Experten, die auf Physik-Foren unterwegs sind, offenbar Bauchschmerzen. Sie nennen den Begriff veraltet, und die moderne Physik komme ohne ihn aus. Aber sie können ihn durch nichts Verständliches ersetzen, und verweisen nur auf den mathematischen Apparat. Aber was der Formalismus bedeutet (die Interpretation!) ist eben immer noch umstritten.
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Qubit
Anmeldungsdatum: 17.10.2019
Beiträge: 1151
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| Qubit Verfasst am: 25. Aug 2026 16:37 Titel: |
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| 377 Ohm hat Folgendes geschrieben: | | Qubit hat Folgendes geschrieben: | | "Eine Theorie, die du nicht in Worte fassen kannst, hast du nicht verstanden.." |
Großartig. Muss ich mir merken. Der Welle-Teilchen-Dualismus bereitet manchen Physikern, zumindest vielen Experten, die auf Physik-Foren unterwegs sind, offenbar Bauchschmerzehn. Sie nennen den Begriff veraltet, und die moderne Physik komme ohne ihn aus. Aber sie können ihn durch nichts Verständliches ersetzen, und verweisen nur auf den mathematischen Apparat. Aber was der Formalismus bedeutet (die Interpretation!) ist eben immer noch umstritten. |
Denke, was diese "Art von Verständnis" angeht, besteht auch unter Physikern Konsens
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21593
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| TomS Verfasst am: 26. Aug 2026 09:42 Titel: |
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| Sonnenwind hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | Man zerlegt ein klassisches Feld in Fourierkomponenten und gelangt im Zuge der kanonischen Quantisierung zum Feldoperator phi(x)
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Schön, damit hat man das Photon dann definiert als einen unendlich ausgebreiteten Wellenzug mit festem Wellenvektor und Frequenz. |
Nein.
Das ist die Definition des Feldoperators.
Weiter unten steht dann
| Zitat: | | Dass man diesen Fock-Zustand (technical term) als 1-Teilchen-Zustand bezeichnet, ist die Konvention der Hochenergie- und Teilchenphysik. In der Quantenoptik würde man einen 1-Photon-Zustand anders konstruieren. Die 1-Nukleon-Zustände, mit denen ich mich jahrelang herumgeschlagen habe, waren wiederum völlig anders konstruiert. |
Weder muss das unendlich ausgedehnt sein, noch müssen die u's ebene Wellen sein.
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Zuletzt bearbeitet von TomS am 26. Aug 2026 10:17, insgesamt einmal bearbeitet |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21593
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| TomS Verfasst am: 26. Aug 2026 09:51 Titel: |
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| 377 Ohm hat Folgendes geschrieben: | | Qubit hat Folgendes geschrieben: | | "Eine Theorie, die du nicht in Worte fassen kannst, hast du nicht verstanden.." :) |
Großartig. Muss ich mir merken. Der Welle-Teilchen-Dualismus bereitet manchen Physikern, zumindest vielen Experten, die auf Physik-Foren unterwegs sind, offenbar Bauchschmerzen. Sie nennen den Begriff veraltet, und die moderne Physik komme ohne ihn aus. Aber sie können ihn durch nichts Verständliches ersetzen, und verweisen nur auf den mathematischen Apparat. Aber was der Formalismus bedeutet (die Interpretation!) ist eben immer noch umstritten. |
Stimmt.
Wenn wir uns da einig sind, ist das schon mal ein Anfang – besser als jeder Quatsch zu Welle und / oder Teilchen, der zwar vertraut klingt, jedoch falsche Erklärungen suggeriert, und bei mathematischer Formulierung quantitativ falsche Vorhersagen liefert.
Wenn du dich entscheiden musst: um was geht es in der Physik? um eine verständliche aber falsche Beschreibung? oder um eine abstrakte jedoch quantitativ zutreffende Beschreibung?
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21593
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| TomS Verfasst am: 26. Aug 2026 10:15 Titel: |
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| Qubit hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | @Qubit – mehrere Punkte:
1. Zunächst sind das alles nur Worte. |
Nicht nur ein grosser Physiker hat mal sinngemäß gesagt:
"Ein Theorie, die du nicht in Worte fassen kannst, hast du nicht verstanden.." :) |
Der Wunsch nach einer verständlichen Formulierung ist nachvollziehbar, aber woher stammt die Idee, das müsse für die Quantenwelt möglich sein?
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Sonnenwind
Anmeldungsdatum: 25.04.2022
Beiträge: 936
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| Sonnenwind Verfasst am: 26. Aug 2026 10:59 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Sonnenwind hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | Man zerlegt ein klassisches Feld in Fourierkomponenten und gelangt im Zuge der kanonischen Quantisierung zum Feldoperator phi(x)
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Schön, damit hat man das Photon dann definiert als einen unendlich ausgebreiteten Wellenzug mit festem Wellenvektor und Frequenz. |
Nein.
Das ist die Definition des Feldoperators. |
Tschuldigung, Du hast oben was von "Fourierkomponenten" geschrieben, da dachte ich ...
| TomS hat Folgendes geschrieben: | Weiter unten steht dann
| Zitat: | | Dass man diesen Fock-Zustand (technical term) als 1-Teilchen-Zustand bezeichnet, ist die Konvention der Hochenergie- und Teilchenphysik. In der Quantenoptik würde man einen 1-Photon-Zustand anders konstruieren. Die 1-Nukleon-Zustände, mit denen ich mich jahrelang herumgeschlagen habe, waren wiederum völlig anders konstruiert. |
Weder muss das unendlich ausgedehnt sein, noch müssen die u's ebene Wellen sein. |
OK, die u's können auch endlich ausgedehnte Wellenpakete sein.
Aber wie kommt dann die Energiequantisierung rein? Ich nehme an, die ist dann E = h * <f>, also abhängig vom Erwartungswert der Frequenz. Wird das ad hoc eingeführt?
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