Springen naar inhoud

Uitsluitingsprincipe pauli en neutrino's


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Immerspher

    Immerspher


  • >25 berichten
  • 49 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 30 november 2011 - 15:34

Deeltjes met een spin ˝ worden gevat binnen het begrip fermionen. Een deeltje met een dergelijke intrinsiek impuls moment is of een composiet van 3 quarks of het is een lepton. Aangaande deze spin kwalificatie voldoen fermionen aan het uitsluitingsprincipe van Pauli. Dit principe vertelt dat twee identieke fermionen niet simultaan dezelfde kwantumtoestand kunnen bezetten. Binnen de fermionen bevinden zich de neutrino's.

De hoeveelheden neutrino's die afkomstig zijn vanaf de zon lopen in de tientallen miljarden per seconde per kubieke centimeter. Deze fermionen gaan dwars door de aarde heen. Daarnaast worden er experimenten gedaan met het versturen van neutrino's via dit zelfde gebied. Mijn vraag is: wat is de oorzaak dat deze fermionen elkaars kwantumtoestand ontwijken?

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

physicalattraction

    physicalattraction


  • >1k berichten
  • 3102 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 01 december 2011 - 08:34

Ik denk dat je hier twee dingen door elkaar gooit:

1) Twee fermionen kunnen nooit exact dezelfde kwantumgetallen hebben. Ook neutrino's voldoen hieraan.
2) Twee fermionen kunnen wel interactie met elkaar hebben. Dit gebeurt door middel van uitwisseling van "krachtbosonen", bijvoorbeeld een foton. Neutrino's hebben nauwelijks interactie met zulke bosonen, en daarom ook niet met andere fermionen.

#3

Immerspher

    Immerspher


  • >25 berichten
  • 49 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 02 december 2011 - 12:06

Het betreft een situatie waarbinnen twee identieke neutrino's “dreigen” elkaars kwantumtoestand aan te nemen. De neutrino's kruisen elkaar op eenzelfde moment. Treedt hierbij annihilatie op, zo ja vindt daarbij emissie van een deeltje plaats? Of vindt hierbij een ander evenement plaats?

#4

ZVdP

    ZVdP


  • >1k berichten
  • 2097 berichten
  • VIP

Geplaatst op 02 december 2011 - 15:53

Als neutrino's elkaar kruisen, hebben ze verschillende toestanden, aangezien ze bij een gelijke toestand dezelfde impuls zouden moeten hebben.
Neutrino's zijn niet gebonden. Voor vrije deeltjes kan je een overaftelbaar aantal verschillende golffuncties verzinnen, door te spelen met de impuls- en positieverdeling.
Je kan een twee-deeltjessysteem voor niet met elkaar interagerende fermionen maken waarbij er zich twee willekeurig smalle 'pulsen' elkaar passeren op dezelfde positie zonder dat er iets gebeurt of dat het Pauli-principe geschonden wordt.

Twee neutrino's die elkaar passeren kunnen, met een waarschijnlijk zeer lage probabiliteit, met elkaar interageren (bv scatteren), maar dan via de zwakke wisselwerking, niet omwille van het Pauli-principe.
"Why must you speak when you have nothing to say?" -Hornblower
Conserve energy: Commute with a Hamiltonian

#5

eendavid

    eendavid


  • >1k berichten
  • 3751 berichten
  • VIP

Geplaatst op 02 december 2011 - 16:37

Immerspher bedoelt dat het onmogelijk is waar te nemen dat de twee neutrino's zich op dezelfde positie bevinden, omdat de twee-deeltjesgolffunctie anti-symmetrisch is onder verwisseling van xA en xB. Het hangt er dus vanaf wat je bedoelt met "elkaar passeren op dezelfde positie". Maar het is zeker zo dat er een geen interactie nodig is om aan Pauli's principe te voldoen.

Als je 2 neutrino's op elkaar afvuurt dat kan je de waarschijnlijkheid om een neutrino te detecteren bekijken als functie van de tijd (beide neutrino's zijn niet onderscheibaar, dus je kan nooit zeggen "welk neutrino je gedetecteerd hebt"). Als je 2 neutrino's naar elkaar schiet, zal je zien dat er in het begin 2 golfpakketen zijn die een eenparig rechtlijnige (EPR) beweging ondergaan. Wanneer ze in elkaars buurt komen zijn er wat interferentie-effecten, die ervoor zorgen dat de 2 neutrino's nooit op dezelfde plaats zijn. Maar de golfpakketten interageren amper (omdat de zwakke wisselwerking zo klein is), en zetten hun EPR rustig verder.

Vergelijk dit gedrag van de golffunctie met 2 watergolven die elkaar ontmoeten. Er zal wat interferentie zijn (niet op de specifieke manier eigen aan fermionen), maar de richting van beide golven verandert nauwelijks omdat ze in eerste orde niet interageren. Om het met een slogan te zeggen: interferentie is niet hetzelfde als interactie.

edit: Enfin, er is een nuance. Ze kunnen zich wel op dezelfde positie bevinden als ze tegengestelde spin hebben. Het is bijvoorbeeld positie en spin dit een complete verzameling van observabelen vormen. Of momentum en spin. Maar niet positie en momentum.

Veranderd door eendavid, 02 december 2011 - 16:50






0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures