Diskussion:Farbladung

Letzter Kommentar: vor 5 Jahren von Bleckneuhaus in Abschnitt Neue Fassung - doch noch Fragen

Dieser Artikel wurde ab Januar 2019 in der Qualitätssicherung Physik unter dem Titel „Farbladung“ diskutiert. Die Diskussion kann im Archiv nachgelesen werden.

Pageview-Statistik

Bearbeiten

Siehe https://tools.wmflabs.org/pageviews/?project=de.wikipedia.org&platform=all-access&agent=user&start=2015-07&end=2018-12&pages=Farbladung - Im Monatsdurchschnitt wird der Artikel 30-40 mal pro Tag heruntergeladen. --Gunnar (Diskussion) 23:36, 25. Jan. 2019 (CET)Beantworten

... und? Und wieso ist das der oberste Abschnitt und nicht der unterste? --mfb (Diskussion) 12:41, 26. Jan. 2019 (CET)Beantworten

Ladunsgträger

Bearbeiten

Könnte man nicht die Ladungsträger noch etwas besser einbauen oder ist dieser Begriff wirklich nur im Speziallfall gültig, wie im dortigen Artikel beschrieben? --Saperaud (Disk.) 19:43, 12. Mär 2005 (CET)

Ladung <--> Kopplungskonstante

Bearbeiten

Moin,

ich störe mich etwas an der ungenauen (bzw. nicht vorhandenen) Unterscheidung zwischen Ladungen und Kopplungskonstanten: Die Stärke einer Wechselwirkung hängt imho von der Größe der Kopplungskonstanten ab und eine Ladung ist nur eine Representation davon. Wenn ich mal Zeit habe, habe ich vor, einen Artikel zu Kopplungskonstanten anzulegen, falls jemand mit mehr Erfahrung mir dabei helfen kann...

(Ich bin mir auch nicht sicher, ob es richtig ist zu sagen, dass die elektromagnetische Ladung e mit der schwachen Ladung g zusammenhängt, so viel ich weiß, gilt das genau genommen nur für die Kopplungskonstanten  )

BTW: Gibt es "eine" schwache Ladung oder ist es nicht "korrekter" den schwachen Isospin anzugeben   , schließlich werden für Farbladungen auch mehrere Farben angegeben als Ladungen eines "starken Isospins"? Lionel Mandrake 14:01, 19. Jan 2006 (CET)

Lückenhaft

Bearbeiten

Mit den fehlenden Dingen könnte man natürlich auch den Artikel Ladungserhaltungssätze erweitern. -- Amtiss, SNAFU ? 11:15, 23. Jun 2006 (CEST)

Farbladung

Bearbeiten

Ist bei der Farbladung die Entstehung des Confinements nicht falsch beschrieben? Das Confinement beruht doch meines Erachtens nach auf der asymptotic freedom und nicht darauf, dass auch die Gluonen selbst eine Ladung tragen. Wenn mir noch jemand zustimmt, dann ändere ich das.

Überhaupt kann man die drei Quarkfarben eigentlich nicht als Ladung bezeichen. "Ladungen" sind üblicherweise Generatoren von U(1)-Symmetrietransformationen. So ist die Transformation psi(x,t) -> exp(i*alpha*Q)psi(x,t) eine elektromagnetische Eichtransformation, falls Q die Ladung des durch die Wellenfunktion psi beschriebenen Teilchen ist. Es gibt übrigens andere U(1)-Symmetrien (die nur globale Symmetrien sind und nicht mit irgendwelchen Wechselwirkungen verknüpft sind) in der Teilchenphysik, zu denen ebenfalls erhaltene ladungsartige Quantenzahlen gehören (wie z.B. die Lepton- und Baryonzahl). In einer Verallgemeinerung dieses Konzeptes auf die QCD würden die acht SU(3)-Generatoren die Rolle der Ladungen übernehmen (zu denen dann je ein Gluon gehört), nicht jedoch die Quarkfarben (die wären eher mit der komplexen Phase der Wellenfunktion zu vergleichen). Gk63 17:53, 20. Mär. 2007 (CET)Beantworten

Hmm... also ich würde sowohl das confinement, als auch die asympt. Freiheit mit dem Verlauf der Kopplungsstärke gegen den Abstand erklären. Und dieser Verlauft ergibt sich wiederum, so wie ich es Verstanden habe, aus der Eigenschaft der Gluonen mit sich selbst zu Wechselwirken (Stichworte zur Rechnung (die ich nicht im Detail verstehe): Schleifen, Renormierung). Ansonsten ist die Berechnung nämlich nicht anders als für die Kopplung der Photonen. Bloß das diese nicht selbst-wechselwirken und der Verlauf für die Kopplungsstärke die wohlbekannte Abnahme mit zunehmendem Radius zeigt. Ich bin daher dafür den Artikel in dem Punkt nicht zu ändern. Ressiehcsgulk 21:14, 6. Mai 2007 (CET)Beantworten

Nein, Ladungen sind nicht per se Generatoren einer Gruppe. Das räumliche Integral der zeitlichen Komponente eines erhaltenen Viererstroms heißt Ladung. Die Farbströme der Quarks gehorchen Kommutatorrelationen (Stichwort: Stromalgebra). So etwas wie   sind die Farbladungen und die gemeinten Generatoren - und das stimmt auch so, denn sie wirken auf Fockzustände. Die Matrizen   allein reichen nicht. --Stefan Neumeier 18:43, 21. Mai 2010 (CEST)Beantworten

Gluonen unter Gluonen ausgetauscht??

Bearbeiten

Wenn die Gluonen auch Farbladungen besitzen, müssten sie dann nicht untereinander auch Gluonen austauschen? Aber diese hätten wieder eine Farbladung... Wie soll man das erklähren? Grüße, 87.165.168.125 20:38, 21. Mär. 2011 (CET)Beantworten

Gluonen können mit sich selbst wechselwirken, ja. Das ist kein Problem. --mfb (Diskussion) 20:39, 24. Feb. 2013 (CET)Beantworten

Belege

Bearbeiten

Nicht ein Beleg? Ganz (farb)schwache Leistung... GEEZERnil nisi bene 10:40, 27. Jan. 2012 (CET)Beantworten

Mittlerweile ist zumindest ein Link zur Particle Data Group drin. --mfb (Diskussion) 20:39, 24. Feb. 2013 (CET)Beantworten

Gluonen und ihre Farbladung

Bearbeiten

Ich habe einmal gehört das Gluonen niemals allein vorkommem können sondern nur in sogenannten Gluebällen. Dies sind Zusammenschlüsse aus Gluonen die zusammen die Farbladung weiß ergeben, somit kann man von einem Gluon nicht mehr als einzelnes Teilchen sprechen diese Ergänzung wäre in vielen Texten Nötigt. Bitte korrigiert mich wenn ich irre. (nicht signierter Beitrag von 79.192.0.206 (Diskussion) 19:52, 29. Feb. 2016 (CET))Beantworten

Das Phänomen des Confinements

Bearbeiten

"Das Phänomen des Confinements (engl. Einsperrung, Einschließung) besagt, [...]"

Ein Phänomen kann m.W. nach nichts besagen. Ein Phänomen ist etwas das man beobachten kann/beobachtet hat. Der Satz müsste also heißen: "Das Phänomen [...] besteht darin/ist/ [...]" oder ähnlich. Alternativ: Confinement bezeichnet das Phänomen, dass ... . Oder, wenn man bei der Formulierung bleiben will sollte man das ganze "Theorie", "Hypothese" oder "Satz" nennen, je nachdem wie sicher/allgemeingültig das ist. --134.76.63.1 23:45, 29. Feb. 2016 (CET)Beantworten

Edit: Außerdem wird das hier als Fakt dargestellt, während im englischen Artikel nur von "Current Theory" die Rede ist. Wäre schön das noch herauszustellen, falls zutreffend. --134.76.63.1 00:02, 1. Mär. 2016 (CET)Beantworten

Das ist so "current theory" wie die Existenz von Gravitation. Und wir schweben nicht herum. Heutige Theorien mögen in Zukunft von besseren abgelöst werden, aber auch diese neuen Theorien müssen sämtliche Beobachtungen beschreiben können, auf denen die heutigen Theorien basieren. Zur Satzbaulogik: Ändere es?--mfb (Diskussion) 20:04, 1. Mär. 2016 (CET)Beantworten

Antifarben

Bearbeiten

Die alternativen Bezeichnungen der Antifarben antirot=cyan, antigrün=magenta und antiblau=yellow sollten erwähnt werden. Ra-raisch (Diskussion) 12:01, 21. Sep. 2017 (CEST) erledigtErledigt Ra-raisch (Diskussion) 12:06, 21. Sep. 2017 (CEST)Beantworten

Die beiden Farbtripel RGB und CMK sind eingefahrene Begriffe. Darum hier nun noch mal die Frage, ob es cyan, magenta, yellow (CMY) oder cyan, magenta, gelb (CMG) heisst. --Gunnar (Diskussion) 22:15, 3. Feb. 2019 (CET)Beantworten

Farben als Zahl

Bearbeiten

die Farben lassen sich in einem Kreis bzw als gleichseitiges Dreieck auf der Zahlenebene um den Ursprung anordnen, zB mit Einheitslänge 2: rot=2, grün=-1+√3i, blau=-1-√3i, cyan=-2, magenta=1-√3i, yellow=1+√3i, weiß=0. Somit können die Farben rechnerisch addiert werden. Ra-raisch (Diskussion) 12:09, 21. Sep. 2017 (CEST)Beantworten

 
Gegen den Uhrzeigersinn: Yellow (10 h), Grün (8 h), Cyan (6 h), Blau (4 h) Magenta (2 h), Rot (12 h)
Ja, die Analogie ist mir auch eingefallen, als ich den Artikel gelesen habe. Allerdings würde ich den Einheitskreis wählen und mit Vektoren   rechnen. Spielt es eine Rolle, wo man den Ursprung hinlegt?
  1.   = 13 π; yellow
  2.   = 23 π; grün
  3.   = 33 π; cyan
  4.   = 43 π; blau
  5.   = 53 π; magenta
  6.   = 63 π; rot
Der Farbkreis mit den 6 Grundfarben hat den Vorteil, dass die Confinement-Regel mathematisch einfach überprüft werden kann, da die Summe der Vektoren stets Null ergeben muss: weisses Teilchen bei 3 Primärfarben RGB, 3 Sekundärfarben CMY, oder zwei Komplementärfarben.
 
Feynman-Diagramm einer starken Proton-Neutron-Wechselwirkung vermittelt durch ein neutrales Pion incl. der einzelnen Konstituenten-Quarks. Gerade Linien sind Quarks, vielfarbige Schleifen Gluonen. Die Zeitachse verläuft von links nach rechts.
Bei dem Feynmann-Diagramm aus dem Artikel über die starke Wechselwirkung ist mir aufgefallen, dass der Farbwechsel innerhalb des Teilchen einer Drehung um 120° entspricht. Ich bin kein Teilchenphysiker, daher frage ich mich, ob es von Relevanz ist, ob in einer Modellannahme der Farbwechsel vorwärts oder rückwärts rotiert. Die Drehung lässt sich durch eine Multiplikation mit   bzw.   beschreiben. Bei einem weißen Teilchen mit nur zwei Kompositfarben hätte man beim Farbtausch eine Rotation um  .
Kennt jemand eine Veröffentlichung, welche die mathematische Äquivalenz von Gluonen-Farben mit komplexen Zahlen beschreibt? Erst dann können wir diesen Aspekt im Artikel ergänzen. --Gunnar (Diskussion) 08:10, 19. Jan. 2019 (CET)Beantworten
Soweit ich sehe, erfüllen Deine Zahlenwerte im Gegensatz zu meinen (rot+cyan = 2-2 = 0) die Confinement-Regel aber nicht: rot+cyan = (3/3+6/3)π = 3π > 0 bzw r+g+b = (2+4+6)π/3 = 4π > 0. Der Einzeitskreis ist zwar naheliegend, aber meine Zahlen sehen bei Länge 2 schöner aus. Ra-raisch (Diskussion) 10:20, 21. Jan. 2019 (CET)Beantworten
 
Farbkreis mit Polarkoordinaten

Hallo Rainer, das klappt schon. Die Liste mit den sechs Zahlen gibt ja nur den Winkel phi an, den man in   = x + yj einsetzen muss. Ich habe übrigens schon eine Norm (siehe CIELAB) gefunden, wie man den Farbkreis ausrichtet: Gelb ist oben und bei der x-Achse wird in klassischer mathematischer Manier bei 0 angefangen zu zählen (Gelb hat also 90° und liegt auf der imaginären y-Achse). Der Hue-Wert (Farbton) nimmt linksherum zu, also im mathematisch positivem Sinn. Die Rechnung mit Rot + Cyan sieht mit den komplexen Beispielzahlen von oben wie fogt aus: Rot ist ein Vektor, der auf der reellen x-Achse in die eine Richtung weist und Cyan ist ein Vektor, der vom Ursprung entlang der x-Achse in die andere Richtung zeigt. Beide haben die Einheitslänge 1 und geben in der Summe 0.

  = (1;0 j) + (-1;0 j) = 0

Die RGB-Addition kann nicht so einfach im Kopf erfolgen, weil die Koordinatentransformation nicht ganz so einfach geht wie oben:

  = (1;0 j) + (-0,5;+√3/2 j) + (-0,5;-√3/2 j) = 0

Die Multiplikation mit   ist eine Rotation um 120°.

R:   -> G
G:   -> B
B:   -> R

Die Farben wurden also einmal in einer Richtung durchgetauscht. Im Prinzip genau dasselbe wie deine komplexen Zahlen nur ein Faktor 2 Unterschied und in Polarkoordinaten. Damit kann man sich leichter Drehungen vorstellen (mathematisch ist es egal, ob man in kartesischen oder polaren Koordinaten rechnet, aber für das Aufschreiben algebraischer Gleichungen ist es ein Unterschied. --Gunnar (Diskussion) 21:02, 21. Jan. 2019 (CET)Beantworten

achso klar, ist im Prinzip genau dasselbe wie meine Zahlen. Ra-raisch (Diskussion) 22:11, 21. Jan. 2019 (CET)Beantworten

Und jetzt das ganze mit komplexen Vorfaktoren für die Farben, weil dies Quantenmechanik ist und nicht "ich bastle mir eine Analogie zur Analogie zur Analogie". Könnt ihr Privatspekulationen bitte an anderer Stelle ausbreiten? --mfb (Diskussion) 00:23, 22. Jan. 2019 (CET)Beantworten

Hallo Mfb, der wesentliche Kern dieses Abschnitts gipfelt in der obigen Frage: Kennt jemand eine Veröffentlichung, welche die mathematische Äquivalenz von Gluonen-Farben mit komplexen Zahlen beschreibt? Wie unten beschrieben liegt eine Analogie sehr nahe, genauso wie eine Analogie auf der Artikelseite beschrieben wird: "In Analogie zur additiven Farbmischung nennt man sie rot, grün und blau und die Farbladungen der zugehörigen Antiteilchen antirot, antigrün und antiblau, auch als cyan, magenta und gelb bezeichnet." Wenn Du Dich also in der QCD gut auskennst und genau so ein Paper über eine Analogie (= vereinfachtes Modell-Modell, das auch Nichtquantenphysiker leicht verstehen) schon mal gelesen hat, dann gib die Referenz doch bitte hier an. Ich kann mir beim besten Willen nicht vorstellen, dass die Analogie seit dem Entstehen der Quantenchromodynamik vor gut 50 Jahren noch niemanden aufgefallen ist. --Gunnar (Diskussion) 10:51, 23. Jan. 2019 (CET)Beantworten
Ich antworte einfach mal für mfb (immer müssen sich diese Theoretiker vordrängeln): Nein, eine Beschreibung mit "komplexen Zahlen" gibt es nicht, aber die durch die Farben beschriebenen starken Ladungen (der Quarks) liegen, wie unten dargestellt, im zweidimensionalen  -Unterraum des  . Die Farben nicht, die leben im  . Wie das mit den Gluonen ausschaut, müsste man gesondert ausrechnen, das ist der  -Term in Ladung (Physik)#Quantenfeldtheorie. Insbesondere spielt das   die Rolle der SU(3)-Generatoren in adjungierter Darstellung. Aber im Wesentlichen so trivial, dass ganz bestimmt keiner auf die Idee gekommen ist, darüber ein Paper zu schreiben, und gleichzeitig so unbedeutsam, dass es auch in nur sehr wenigen Lehrbüchern vorkommen dürfte. --Blaues-Monsterle (Diskussion) 11:37, 23. Jan. 2019 (CET)Beantworten
Wenn die Farbanalogie mit komplexen Zahlen zu trivial für eine Veröffentlichung wäre, warum hat man zur Veranschaulichung die zwei Tupel rot, grün und blau sowie cyan, magenta und gelb eingeführt, die man dann als Supertrivialität bewerten müsste. Diese Farben haben ihre Berechtigung, weil sie ein griffiges Erklärmodell bieten. Auf einer anderen Ebene der Vereinfachung wären die Polarkoordinaten also zweidimensionale Zahlen für diese Farben. Es gibt relativ viele Ingenieure und Naturwissenschaftler, die mit komplexen Zahlen umgehen können, aber bei Gleichungen im   schalten die meisten ab. Wann wurde noch mal das erste Paper veröffentlicht, dass die Farbanalogie nutzte? --Gunnar (Diskussion) 09:41, 24. Jan. 2019 (CET)Beantworten
Die Farben sind nicht die Ladungen der QCD und der Ladungen gibt es nun einmal acht Stück. Die kann man wohl schwerlich in einen zweidimensionalen VR einpressen oder? Im Übrigen bilden die komplexen Zahlen einen Körper (Algebra) und der   einen Vektorraum, haben also unterschiedliche mathematische Strukturen. "rot mal blau", was man mit komplexen Zahlen machen könnte, ist Quatsch. --Blaues-Monsterle (Diskussion) 11:41, 24. Jan. 2019 (CET)Beantworten
Ok, die Farben (der Farbladung) sind also nicht die Ladungen der QCD, von denen es 8 Stück gibt gibt. Was sind die Farbladungen (3 Farben plus 3 Antifarben wie umseitig beschrieben) denn dann? Kann man "Weiss" oder "Farblos" im weitesten Sinne als 0 bezeichnen? --Gunnar (Diskussion) 22:24, 28. Jan. 2019 (CET)Beantworten
Wenn du wissen willst, was etwas ist, dann verweise ich dich an das Portal:Philosophie. Für einen Physiker ist Farbe ein reiner Name. Die Notwendigkeit zur Einführung von "Farbe" entsteht, wenn man beachtet, dass Fermionen in der fundamentalen Darstellung der SU(3) transformieren - es ist klar, dass   dann 3 Komponenten besitzen muss. Ein rotes, blaues oder grünes Quark sind a priori drei verschiedene Teilchen. Das sieht man besonders eindrücklich, wenn man von der starken zur elektroschwachen Wechselwirkung geht. Da heißen die Teilchen nämlich sogar unterschiedlich: "Up-Quark" und "Down-Quark",  . Bevor man mich jetzt darauf festnagelt: Ganz fortführen kann man die Analogie nicht, da die SU(2)×U(1) gebrochen ist usw. Auch die Frage, ob "farblos"/"weiß" Null wäre, ist inkorrekt gestellt: In welchem Raum lebt deine "Null"? Auch "weiß"/"farblos" ist ungenau: Wenn gemeint ist, dass das Teilchen ein SU(3)-Singulett ist, also in der trivialen Darstellung transformiert, dann ist "farblos" eine skalare Eins unter der SU(3). Wenn damit gemeint ist, dass das Teilchen keine Nettofarbe trägt, wie zum Beispiel Gluon Nr. 8 ( ), dann ist es weder "Null" noch "Eins". --Blaues-Monsterle (Diskussion) 13:54, 12. Feb. 2019 (CET)Beantworten
"5 points for each mention of 'Einstien', 'Hawkins' or 'Feynmann'". Aber vom Inhalt her noch nicht einmal so falsch, wie man anfangs denken möchte. Denn   sind Eigenvektoren zu den beiden diagonalen Gell-Mann-Matrizen   und  . Es gilt also   mit dem "Farb"vektor   (und ja, es gibt acht starke Ladungen, nicht drei!), entsprechend   und die   bilden eine Basis im Eichraum. Mit ein bisschen Rechnerei kommt man dann auf  . Was im Wesentlichen - bis auf Normierung - nichts anderes ist als die ganz oben aufgestellten Zahlen, wenn man nur ein bisschen rotiert und den   auffasst. --Blaues-Monsterle (Diskussion) 17:21, 22. Jan. 2019 (CET)Beantworten
ja es ist ein einheitlicher Faktor -√3/6, (bzw -2√3), man kann es ja normieren wie man will. Ich hatte es auf möglichst schöne Zahlen abgesehen. Hätte es denn einen "Nährwert" außer zu Programmierzwecken? Ra-raisch (Diskussion) 18:01, 22. Jan. 2019 (CET)Beantworten
Wie alles in der theoretischen Elementarteilchenphysik hilft es, den Welthunger zu mindern, die globale Erwärmung zu begrenzen und den Nahostkonflikt zu lösen. --Blaues-Monsterle (Diskussion) 20:29, 22. Jan. 2019 (CET)Beantworten
... und den Weltfrieden zu sichern :-) --Gunnar (Diskussion) 09:41, 24. Jan. 2019 (CET)Beantworten

Neue Fassung - doch noch Fragen

Bearbeiten

Da hab ich wohl nicht aufgepasst und melde mich erst jetzt:

  • Einfügen? : drei Komponenten, die [in der Standarddarstellung] mit den drei Grundfarben rot, grün und blau bezeichnet werden
  • besitzt ein Objekt, das aus Farbe und zugehöriger Antifarbe, aus drei Farben oder aus drei Antifarben zusammengesetzt ist, [insgesamt, oder netto, oder brutto] keine starke Ladung. [nimmt aber an der St. WW. teil]. . Denn der Sprachgebrauch ist wohl ,dass Teilchen ohne St.Ladg. nicht an der ST.WW. teilhaben. Man sollte das so formulieren, dass sie von außen farblos aussehen, aber ihre farbigen Komponenten auch allein wirksam werden können.
  • der Reaktionen von Elektron-Positron-Paaren zu Myon-Antimyon-Paaren zu Hadronen - wer soll das verstehen? Ist bei ersten zu vielleicht und/oder gemeint?
  • Bisher fanden sich keine experimentellen Hinweise auf die Existenz von Glueballs. Tetra- und Penta-Qs sind doch etabliert?

Den formalen Teil kann ich übrigens nicht beurteilen. --Bleckneuhaus (Diskussion) 23:29, 20. Mär. 2019 (CET)Beantworten

  1. Name ist Schall und Rauch, gerne "in der Standarddarstellung", aber ich wüsste nicht, was die Nichtstandarddarstellung ist
  2. Entschuldigung, bei dem Part muss ich leider passen. QCD ist doch nicht ganz mein Fachgebiet und was nichtperturbativ im Inneren von Hadronen vor sich geht, und warum Atomkerne doch nicht auseinander fliegen, wenn bereits n und p nach außen neutral sind, verbleibt für mich ein Rätsel.
  3. Ja, da stimmt etwas mit dem Satzbau nicht. Gemeint ist:  
  4. Das vermagst du als Experimentalphysiker erheblich besser zu beurteilen als ich. Aber ich glaube auch einmal gehört zu haben, in Jülich hätten sie da etwas endeckt.
--Blaues-Monsterle (Diskussion) 00:48, 23. Mär. 2019 (CET)Beantworten
Gut, morgen mach ich was dran. --Bleckneuhaus (Diskussion) 12:58, 23. Mär. 2019 (CET)Beantworten