Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : 5. Aggregatzustand?
nobody
09.10.2001, 17:32
Also, ich hab heute gelesen, dass es einem deutschen und noch
2 amerikanischen Forschern gelungen ist, einen "neuen"
Aggregatszustand zu entdecken und zwar den fünften.
Was? 5 Stück? Ich dachte immer, das wären 3: fest, flüssig und
gasförmig. In dem Artikel war dann noch die Rede von "Plasma" und halt dem fünften, von
dem eigentlich nichts weiter erwähnt wurde.
Mich würde mal interessieren, was für ein Zustand dieser fünfter
Aggregatzustand ist. Also, weiß jemand von euch, was es damit
auf sich hat? :confused:
nobody
09.10.2001, 17:43
Von Plasma als Materiezustand spricht man doch, bei so hohen Energien, wo die Elektronen ihre diskreten Energiezustände verlassen haben. Aber wegen dem 5. Aggregatzustand werd ich auch erstmal nachsehen.
wolferl
09.10.2001, 17:59
@ Last of the sane:
Mit dem Plasma hast du recht, bei diesem Zustand besitzen die Atome keine Elektronhülle mehr.
Der 5. Aggregatszustand heißt Einstein-Bose-Kondensat. Ich habe vor kurzem glaube ich einen Artikel darübe im Spektrum gelesen. Aber soweit ich mich entsinne, hat das was mit Quantentheorie zu tun(da bin ich mir aber nicht mehr sicher). Ich bin mir sicher, topace, wenn du unter www.google.com Einstein-Bose-Kondensat eingibst, wirst du sicher eine seite finden die das erklärt.
nobody
09.10.2001, 18:02
Danke!
Ich versuch's dann mal unter google.com!
nobody
09.10.2001, 18:31
Hab inzwischen auch mal ein wenig nachgelesen, das mit dem Einstein-Bose-Kondensat ist korrekt. Es handelt sich um Materie in der Nähe des absoluten Nullpunkt, Atome verlieren ihre Eigenstänigkeit.
@wolferl: Ich heiße immer noch Last of the Sane! :o
JJFox
09.10.2001, 21:24
Der Physik-Nobelpreis 2001 wird an den Deutschen Wolfgang Ketterle sowie die beiden Amerikaner Eric A. Cornell und Carl E. Wieman verliehen. Die Wissenschaftler werden für die Erzeugung eines neuen Aggregatzustands der Materie geehrt, des so genannten Bose-Einstein-Kondensats.
mehr dazu ORF ON (http://science.orf.at/science/news/27182)
und University of colorado (http://jilawww.colorado.edu/bec/)
und uni konstanz (http://www.uni-konstanz.de/ozk/ozk97/node21.html)
und Nobel (http://www.nobel.se/physics/laureates/2001/phyadv.pdf)
nobody
10.10.2001, 17:12
So, hab mich jetzt richtig informiert zum Einstein-Bose-Kondensat,
aber ich hab da noch 'ne Frage:
Wie sieht das denn mit dem Plasma aus?
Last of the Sane schrieb schon, dass dabei die Atome keine
Elektronenhülle besitzen. Wie kriegt man denn sowas hin?
Und wie sieht's dann aus (wenn man es überhaupt sehen kann)?
Ich mein, bei Wasser z.B., jeder kennt Eis, flüssiges Wasser halt
und Wasserdampf, aber von Wasserplasma(?) hab ich noch nix gesehen.
Ist das irgend'ne Matsche oder so?
:confused:
nobody
10.10.2001, 17:20
Soweit ich weiß, existiert Plasma im Inneren von Sternen. Das ensteht wenn der Materie extrem hohe Enegien zugefügt werden. Dann befinden sich nur noch die Nucleonen in ihren diskreten Engergiezuständen, das bedeutet, dass nur noch Kerne existieren, jedoch keine Elektronenhüllen, sondern so eine Art Elektronengas.
Ob man da von Matsche sprechen kann, weiß ich nicht, wäre jedenfalls ne recht heiße Matsche. :D :cool:
nobody
10.10.2001, 17:24
Aha...
und könnte man das theoretisch auch auf andere Elemente anwenden?
also, nicht irgendwo im Innern von irgendwelchen Sonne oder so,
sondern hier und jetzt auf der Erde?
Wäre das möglich und was müsste man dann machen?
extrem hohe Energien der Materie hinzufügen? Wie macht man denn
das?
Am Tag der offenen Tür des Max-Planck-Instituts für Plasmaphysik (http://www.ipp.mpg.de/) konnte ich mir aus wenigen cm Entfernung Plasma ansehen (weiß nicht mehr, welches Gas es war). War echt beeindruckend.
edit: Das war vor zwei Jahren. Ich glaube mich zu erinnern, dass es einmal einfach weiß und ein anderes Mal rosa war. Es könnte sogar in solchen Gebilden (http://www.uni-stuttgart.de/ipf/forsch/raeuchle/plaquell.htm) gewesen sein (der Raum war abgedunkelt und es ist, wie gesagt, schon 2 Jahr her). Aber leider finde ich auch grad kein "echtes Foto" von Plasma.
nobody
10.10.2001, 17:51
Ist ja krass!
Wie sah das denn aus oder war's doch nur beeindruckende Matsche? :D
Nein, mal im Ernst, gibt's dazu Bilder, wie Plasma so aussieht?
Hab bis jetzt noch nix gefunden...
Jens
10.10.2001, 17:54
Hier noch ein Link zum Thema Plasma.
Plasma in der Natur (http://www.usm.uni-muenchen.de/people/lesch/deumas.html)
Außerdem wird Plasma auch bei der Quantitativen Analyse im ICP
(induktiv gekoppeltes Plasma) benutzt.
Dabei wird ein wenig Probe feinverteilt in ein Argonplasma geleitet, welches durch eine mit Argon durchströmte, starke Induktionsspule erzeugt wird. Das Plasma sendet dann ein Licht aus, welches elementspezifische Wellenlängen enthält und an deren Intensität man die Konzentrationen messen kann.
buba
10.10.2001, 18:04
Originalnachricht erstellt von topace
Ist ja krass!
Wie sah das denn aus oder war's doch nur beeindruckende Matsche? :D
Nein, mal im Ernst, gibt's dazu Bilder, wie Plasma so aussieht?
Hab bis jetzt noch nix gefunden...
Ich habe meinen Beitrag oben erweitert...
nobody
10.10.2001, 18:59
@topace: Um nochmal um Dein Beispiel mit dem "Wasserplasma" zurückzukommen: Ich glaub da denkst Du etwas in die falsche Richtung. Wasser ist eine chemische Verbindung, wenn keine Elektronenhüllen mehr existieren, können auch keine chemischen Bindungen existieren. In Plasma können also keine Moleküle enthalten sein. Denn Moleküle haben ja einen höheren Ordnungszustand als Plasma, liegen quasi auf der quantenmechanischen Stufenleiter tiefer.
Wegen dem Aussehen von Plasma: gabs nicht bei Doom II so ne Plasmagun?? ;)
FK
10.10.2001, 19:02
Plasma bedeutet nicht notwendig, dass die Atome SÄMTLICHE Elektronen abgegeben haben; es ist vielmehr ein Gemisch aus Kationen und Elektronen.....so hab' ich es damals gelernt....
Um Argon komplett zu ionisieren, brauchts wohl mehr als die paar Tausend Grad, die man in handelsüblichen Apparaturen hinkriegt, schätze ich mal....
Gruß,
Franz
nobody
10.10.2001, 20:25
Übrigens liegen 99% der Materie des Weltalls in Form eines Plasmas vor.
Blue Crystal
10.10.2001, 21:23
Ich kenne das auch so, dass nicht zwingend alle Elektronen dem Kern "entrissen" wurden.
Im übrigen hab ich hier in den Laboren der Umweltbehörde auch schon mal Plasma für die qualitative Analyse begutachten dürfen :)
Blue Crystal
10.10.2001, 21:29
... um mal aufs B.-E.-Kondensat zurückzukommen: hast du schon mal was von superfluid gehört?
Eine in 4He bei extrem tiefen Temp. auftretende neue Phase. 4He wird unter Normaldruck bei ca. 4,2K flüssig (HeliumI). Bei Abkühlung unter den l-Punkt bei 2,19K (so genannt nach dem in der Umgebung l-förmigen pT Diagramm) geht in einem Phasenübergang 2. Ordnung mit abnehmender Temp. ein zunehmender Teil des Heliums in eine supraflüssige Phase (HeliumII) (Suprafluidetät) über. Am abs. Nullpunkt würde alles He als S. vorliegen, dazwischen lassen sich die nachfolgend beschriebenen experimentellen Befunde nach dem Zweiflüssigkeitsmodell von Tisza verstehen. Danach besteht HeII aus einem wechselwirkungsfreien Gemisch aus normal-flüssigem HeI u. einem idealen supraflüssigen He, das sich durch verschwindenden Energieinhalt u. Zähigkeit auszeichnet. Die Zähigkeit dieses Gemisches nimmt mit T6 ab. Die superfluide Komponente kann als dünner Film (<10–3cm) an den Wänden eines Probierglases hoch u. in ein umgebendes Becherglas kriechen, bis sich ein gleiches Niveau auf beiden Seiten einstellt, wobei der gesamte Wärmeinhalt im Probierglas zurückbleibt. Wegen der geringen Viskosität kann HeII auch durch feinste Risse u. Kapillaren laufen. Wirbel in der suprafluiden Komponente bleiben unbegrenzte Zeit erhalten. Die Wärmeleitfähigkeit von HeII übertrifft die von normalem HeI um einen Faktor 108. Der Wärmetransport geht dabei so vonstatten, daß normalflüssiges He zu dem Ort niedriger Temp. fließt, dabei Energie dorthin transportiert, sich an der kühleren Stelle in S. He umwandelt u. dann ohne Energietransport zurückfließt. Die Wärmeleitfähigkeit ist somit proportional zum Konzentrationsgradienten zwischen beiden Komponenten, nicht zum Temp.-Unterschied. Wegen der hohen Wärmeleitung siedet HeII in einem Kryostaten nicht mehr im Vol., sondern verdampft nur an der Oberfläche.
Verbindet man zwei Gefäße, die teilw. mit HeII gefüllt sind über eine Kapillare, die so dünn ist, daß sie prakt. nur die superfluide Phase durchläßt, so führen sehr kleine Temperaturgradienten zu starken Druckunterschieden, die z.B. in dem warmen Gefäß einen Springbrunnen erzeugen können. Nach dem oben gesagten führen period. Änderungen der Temp. zu entsprechenden Konz.-Schwankungen der beiden Komponenten. Da sich beide Komponenten reibungsfrei durchdringen, entstehen damit Temp.-Wellen, die sich als zweiter Schall (second sound), ähnlich wie Schallwellen ausbreiten, während sonst die Wärmeleitung ein diffusiver Prozeß ist.
Auf mikroskop. Basis (Landau u. Kapitza) läßt sich die S. durch eine Bose-Einstein-Kondensation der 4He Atome erklären, da 4He, aufgebaut aus je zwei Elektronen, Protonen u. Neutronen mit Spin 1/2‚, ein Boson (S=0) ist. In der supraflüssigen Phase befinden sich alle 4He Atome im gleichen Quantenzustand. Die Quanten der Anregungen im supraflüssigen Zustand (Rotonen) haben einen anderen Zusammenhang zwischen Energie u. (Quasi-)Impuls als die Phononen im normalen Zustand. Dieser Unterschied erklärt die fehlende Wechselwirkung zwischen beiden Zuständen. 3He sollte nach der obigen Überlegung keine Supraflüssigkeit werden. Tatsächlich beobachtet man bei sehr viel tieferen Temp. (<3mK) Supraflüssigkeit. Sie ist in diesem Fall auf eine Paarbildung zwischen zwei 3He Atomen zurückzuführen (Supraleitung).
E superfluidity
F superfluidité
I suprafluido
S superfluidez
Quelle: CD Römpp Chemie Lexikon – Version 1.0, Stuttgart/New York: Georg Thieme Verlag 1995
Blue Crystal
11.10.2001, 12:41
siehst: und im letzten Absatz stehts mit dem B.-E.-Konsensat.
Biohazard
11.10.2001, 21:22
@Last of the Sane:
Übrigens liegen 99% der Materie des Weltalls in Form eines Plasmas vor.
Bist Du Dir da sicher?
Ich lese zur Zeit 'Fuenf Gruende, warum es die Welt nicht geben kann - Die Astrophysik der Dunklen Materie' von James Trefil, einem Physik-Professor an der George-Mason-Universitaet in Virginia. Darin beschreibt er, dass die genaue Zusammensetzung der groessten Anteile an Materie noch ungeklaert sind, denn es waere von der Materieverteilung und der Tatsache her, dass das Universum so aussieht, wie es aussieht, nicht moeglich, dass die sichtbare Materie alles ist, was an Materie vorhanden ist, denn sonst wuerden die beschriebenen fuenf Gruende dafuer sorgen, dass es uns nicht gibt. (Grob gesagt)
Das Buch ist 1988 herausgekommen und 1990 in Deutschland erschienen, also nicht gerade auf dem neuesten Stand - wie sieht denn die Forschung auf diesem Gebiet zur Zeit aus? Warum ist das Universum augenblicklich stabil?
Oder habe ich Dich vielleicht nur falsch verstanden?
bm
11.10.2001, 21:37
dass das Universum stabil ist? Ganz im Gegenteil, gottseidank, es ist davon weit weg!
Warum verbrennt die Sonne Wasserstoff. Um unter Abgabe von Energie in einen energetisch stabileren Zustand zu gelangen. Warum............?
Biohazard
11.10.2001, 21:42
Ich meinte mit stabil nicht den energetisch stabilsten Zustand, sondern, dass es augenblicklich _nicht_ kollabiert ;)
Blue Crystal
11.10.2001, 23:23
Originalnachricht erstellt von Biohazard
@Last of the Sane:
Darin beschreibt er, dass die genaue Zusammensetzung der groessten Anteile an Materie noch ungeklaert sind, denn es waere von der Materieverteilung und der Tatsache her, dass das Universum so aussieht, wie es aussieht, nicht moeglich, dass die sichtbare Materie alles ist, was an Materie vorhanden ist, denn sonst wuerden die beschriebenen fuenf Gruende dafuer sorgen, dass es uns nicht gibt.
Das ist eher die Anspielung auf die sog. "Schwarze Materie", fehlende Massen uvm. Das hat aber mit dem Plasma nichts zu tun.
Biohazard
12.10.2001, 14:31
Das Buch handelt, wie ich schon sagte von "Dunkler Materie" und der Suche nach der Materie, die da sein muss, um das Universum so sein zu lassen, wie es ist. Waere nur die sichtbare Materie da, wuerden wir nicht existieren (die einzelnen Gruende habe ich schon wieder vergessen, ich habe schon seit laengerem nicht mehr weitergelesen), daher sucht man ja nach dem Aufbau der Materie, die den groessten Teil ausmacht.
Und da Last of the Sane sagte, 99% der Materie sei im Plasma-Zustand, wollte ich gerne wissen, ob die Erkenntnisse ueber die 'unsichtbaren' Bestandteile des Universums inzwischen fortgeschritten sind, oder LotS etwas anderes gemeint hat. Ich weiss leider z.Zt. auch nicht mehr, als ich in dem Buch gelesen habe. (Massive Neutrinos waren auch mal auf der Liste der Moeglichkeiten, aber ich glaube man konnte bisher nicht genug Masse nachweisen, um damit den unauffindbaren Massereichtum des Universums plausibel zu erklaeren.)
nobody
12.10.2001, 17:48
Originalnachricht erstellt von bm
Warum verbrennt die Sonne Wasserstoff.
Meinst wohl Kernfusion, oder? Der Wasserstoff wird ja nicht oxidiert.
@Biohazard: Ich bin natürlich kein Astrophysiker oder so, das mit den 99 % hab ich mal gelesen, ich glaub im Römpp. Aber kann doch sein, Sterne sind doch recht groß oder?
Biohazard
12.10.2001, 19:50
Zugegeben, Sterne sind schon sehr gross, der Durchmesser unserer Sonne ist z.b. ca. 1,392 *106 km = 109 Äquatordurchmesser der Erde. Ihre Masse betraegt etwa 333 660 Erdmassen, ihre mittlere Dichte 1,4 g/cm3, aber das Potential an sichbarer, leuchtender Materie reicht trotzdem nicht aus, die Beschaffenheit des Universums zu erklaeren.
Es gibt Ballungen, wie die Galaxien und Galaxienhaufen und dazwischen riesige Leerraeume, die niemand erklaeren kann bzw. niemand kann erklaeren, warum es Galaxien ueberhaupt geben kann.
Wer die Bedingungen des Urknalls in dem Buch nachliest, kann sich vorstellen, dass zu Beginn eigentlich keine Zeit fuer die Materie war, sich als Haufen zu bilden.
Aber es ist zu lange her, dass ich das gelesen habe, darum kann ich nicht viel mehr dazu sagen...
Blue Crystal
12.10.2001, 22:40
Aus was letztlich die sog. "Schwarze Materie" besteht weiß niemand. Könnten Neutrinos, Antimaterie, Higgs-Teilchen uvm. sein. Ob und wann wir das herausfinden werden steht in den Sternen... ;)
Biohazard
12.10.2001, 22:52
Aus was letztlich die sog. "Schwarze Materie" besteht weiß niemand.
Das ist es ja, was ich die ganze Zeit sagen wollte:
Das mit dem Plasma bei 99% der Materie kann ich nur so interpretieren (weiss es aber nicht sicher), dass dabei (hoechstens) die leuchtende Materie gemeint ist, denn vom Grossteil der im Universum vorkommenden Materie weiss man eben nicht viel. Nur was sich mit unseren Mitteln beobachten laesst, fuehrt auch zu einer Aussage.
Ich denke, wir koennen das Thema an dieser Stelle abschneiden - es steht wirklich und wahrhaftig in den Sternen, recht hast Du. ;)
buba
16.10.2001, 22:23
Endlich ein Bild von Plasma gefunden:
http://www.jet.efda.org/images/gallery/pages/jg99-518-1bmed_jpg.htm (rechts)
Schaut zwar nicht so berauschend aus wie damals im MPI, aber immerhin...
Blue Crystal
16.10.2001, 22:33
... wie sie sehen, sehen sie nichts... :D :D :D
bei plasma ist nunmal nicht viel zu erkennen...
Langfingerli
10.02.2002, 13:52
Thread ist zwar schon etwas älter, aber hier sind noch ein paar Bilder von Plasma:
http://www.ph.ed.ac.uk/scifun/logos/plasma-opt-new.jpg
Übrigens kenne ich da auch noch einen Aggregatszustand.
den sogenannten 4. Aggregatszustand von Wasser.
Die Hollandtomate :yes: :rolleyes:
FK
12.02.2002, 22:07
Originalnachricht erstellt von AchLi
Übrigens kenne ich da auch noch einen Aggregatszustand.
den sogenannten 4. Aggregatszustand von Wasser.
Die Hollandtomate :yes: :rolleyes: