Warum ist Gold goldfarben? Und warum Silber silberfarben? Um das zu verstehen, muss man nicht nur die Quantenmechanik verstehen, sondern auch die Relativitätstheorie. Es sind höchst komplexe Vorgänge, die dafür sorgen, dass Elemente ihre charakterische Farbe bekommen. Und sich damit zu beschäftigen ist nicht nur enorm interessant sondern auch ein idealer Anlass um sich noch einmal an das vergangene „Internationale Jahr des Lichts“ zu erinnern.
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Transkription
Sternengeschichten Folge 162: Relativistische Quantenchemie
Gold ist goldfarben. Und Silber ist silberfarben. Aber warum eigentlich? Und wieso hat Gold überhaupt so eine ganze andere Farbe als die meisten anderen Metalle, die ja alle eben eher metallisch grau glänzen und nicht so schön gelb-rot wie das Gold?
Die Farbe des Goldes ist es ja auch, die es neben seiner Seltenheit und leichten Formbarkeit für uns Menschen so wertvoll macht. Und in dieser Farbe steckt jede Menge Wissenschaft. Um zu verstehen, warum Gold goldfarben ist, muss man nicht nur die Quantenmechanik bemühen, sondern auch die Relativitätstheorie.
Zuerst müssen wir uns in Erinnerung rufen, wie ein Atom aufgebaut ist. Es besteht aus einem Kern und einer Hülle. Der Kern wiederum besteht aus Bausteinen, die man Protonen und Neutronen nennt. Protonen sind elektrisch positiv geladen; die Neutronen tragen keine elektrische Ladung. Die Anzahl der Protonen bestimmt, um welches chemische Element es sich handelt. Wasserstoff hat ein Proton. Immer. Wenn es sich um eine andere Zahl von Protonen handelt, dann ist es kein Wasserstoff. Sondern vielleicht Helium, dessen Kern zwei Protonen beinhaltet. Lithium hat drei Protonen. Und so weiter. Bei Goldatomen muss der Kern ganze 79 Protonen im Kern enthalten. Gold ist also ein ziemlich schweres Element.
Neben Protonen gibt es im Kern aber auch auch die Neutronen. Die Zahl der Neutronen ändert nichts an der Art des Elementes. Egal wie viele Neutronen der Kern eines Goldatomes zum Beispiel beinhaltet: Es bleibt immer Gold, solange nur die 79 Protonen vorhanden sind. Die Anzahl der Neutronen bestimmt um welches Isotop es sich handelt. So werden die verschiedenen Variationen eines chemischen Elements genannt. Ist das Verhältnis von Protonen zu Neutronen in einem Atomkern aber nicht ausgewogen genug, kann der Atomkern instabil werden. Solche Isotope sind dann also radioaktiv und zerfallen früher oder später. Man kann also nicht beliebig viele Neutronen in einen Atomkern packen – irgendwann wird man nur noch instabile Isotope bekommen.
Gold allerdings ist stabil. Es gibt zwar jede Menge künstlich herstellbare radioaktive Isotope aber in der Natur kommt nur das normale, stabile Gold vor, das neben 79 Protonen auch 118 Neutronen enthält.
So viel zum Kern – aber ein Atom braucht auch eine Hülle. Die besteht bei Gold so wie bei jedem anderen Element auch aus Elektronen, die elektrisch negativ geladen sind. Und die Elektronen sind es auch, die für die Farbe verantwortlich sind. Wenn ein Lichtteilchen auf ein Elektron in der Hülle eines Atoms trifft, dann kann dieses Lichtteilchen vom Elektron absorbiert werden. Dieser Vorgang heißt „Anregung“ und das Atom hat danach mehr Energie als vorher.
Diese Anregung kann aber nicht einfach irgendwie erfolgen. Hier treffen wir nun auf die Quantenmechanik. Deren grundlegende Erkenntnis ist es ja, dass die Dinge in der Natur nicht kontinuierlich ablaufen. Energie kann beispielsweise nur in Form von „Quanten“ abgestrahlt werden. Anschaulich kann man das mit einem Gartenschlauch vergleichen, aus dem das Wasser nur in Form von Tropfen kommen kann. Weniger Wasser als in einem Tropfen enthalten ist, kann nicht abgegeben werden. Genau so kann ein Atom nicht von einem beliebigen in irgendeinen anderen beliebigen Zustand wechseln, sondern nur zwischen ganz exakt definierten Quantenzuständen. Daher stammt ursprünglich auch der Begriff „Quantensprung“: Wenn ein Atom von einem Zustand in einen anderen übergeht, dann hat so Quantensprung stattgefunden. Ganz im Gegenteil zum allgemeinen Sprachgebrauch, wo mit „Quantensprung“ irgendeine dramatische und große Entdeckung bezeichnet wird, beschreibt ein Quantensprung also eigentlich die kleinstmögliche Änderung, die ein Atom erfahren kann.
Und noch dazu eine Änderung, die nicht lange anhält. Wenn ein Photon mit genau der passenden Energie auf ein Elektron trifft, um es von einem erlaubten Zustand in einen anderen zu transferieren, dann bleibt das im allgemeinen nicht lange so. Irgendwann wird das Elektron spontan wieder auf den ursprünglichen, niedrigeren Zustand zurück fallen und dabei wieder ein Photon abstrahlen, dessen Energie genau der Energiedifferenz zwischen den beiden Zuständen entspricht.
Welche Photonen von einem Atom absorbiert werden können, hängt nun von der speziellen Anordnung ab. Im Normalzustand hat jedes Atom in seiner Hülle genau so viele negativ geladene Elektronen wie es positive Protonen im Kern gibt. Die Elektronen sind in unterschiedlichen Abständen zum Kern angeordnet die unterschiedlichen Energiezuständen entsprechen. Das ist bei jedem Element verschieden und deswegen kann jedes Element auch Photonen mit unterschiedlichen Energien absorbieren. Licht unterschiedlicher Farbe enthält unterschiedlich viel Energie und Gold ist besonders gut darin, blaues Licht zu absorbieren – das Licht, das von den Atomen reflektiert wird, enthält also wenig blau. Und erscheint uns daher gelb-rötlich.
Aber warum absorbiert Gold blaues Licht und Silber offensichtlich nicht? Hier kommt nun die Relativitätstheorie ins Spiel. Im Jahr 1905 hat Albert Einstein sich überlegt, was passiert, wenn sich Objekte fast so schnell wie das Licht selbst bewegen. Dabei stieß er auf jede Menge seltsame Effekte. Einer davon ist der sogenannte „relativistische Massenzuwachs“. Je schneller sich ein Objekt bewegt, desto mehr Masse scheint es zu haben. Es ist ein wenig schwierig genau zu erklären, warum das so ist. Vor allem deswegen, weil Einstein ja mit seiner berühmten Formel E = mc² gezeigt hat, das Masse und Energie mehr oder weniger das gleiche sind. Je schneller sich nun etwas bewegt, desto mehr Energie steckt auch darin – und desto unklarer wird, was der Begriff „Masse“ bei schnell bewegten Objekten eigentlich noch bedeuten soll. Darum sprechen die Physiker meistens nur von der „Ruhemasse“ die ein Objekt hat, das sich nicht bewegt und verwenden ansonsten den Begriff „Impuls“, wenn es um bewegte Massen und Energie geht. Aber das würde jetzt hier zu weit führen und um die Sache einigermassen anschaulich zu halten, können wir uns vorstellen, dass die Masse eines Objekts um so größer wird, je schneller es sich bewegt.
Das gilt auch für Elektronen. In den alten Röhrenfernsehern wurden beispielsweise Elektronen ausgestrahlt, die von hinten auf den Bildschirm treffen und dort das Bild erzeugen. Damit das Bild scharf ist, müssen die Elektronen von Magneten genau auf die richtige Weise ab- und auf die richtigen Stellen am Bildschirm gelenkt werden. Je stärker man ein Elektron ablenken will, desto stärker muss der Magnet sein. Die Stärke der Ablenkung hängt aber auch von der Masse der Elektronen ab. Und wenn man nicht berücksichtigt, dass sich die Elektronen im Fernsehapparat so schnell bewegen, dass ihre Masse relativistisch vergrößert wird, bekommt man kein scharfes Bild.
Dieser Effekt spielt nun auch bei der Farbe des Goldes eine wichtige Rolle. Je mehr positiv geladene Protonen im Kern eines Atoms vorhanden sind, desto stärker ist auch dessen gesamte elektrische Ladung und damit auch dessen elektrostatische Kraft, die er auf die negativ geladenen Elektronen ausübt. Oder anders gesagt: Je mehr Protonen im Kern, desto schneller bewegen sich die Elektronen. Und je schneller sie sich bewegen, desto größer ist ihre relativistische Masse. Je größer aber ihre Masse ist, desto näher rücken sie an den Kern. Auch hier ist die Sache wieder schwierig, wenn man sie sich genau vorstellen will. Elektronen sind ja keine kleinen Kugeln, die um den Atomkern kreise wie Planeten um die Sonne, auch wenn sie oft immer noch so dargestellt werden. Genaugenommen kann man gar nicht sagen, wo ein Elektron genau ist, sondern nur Bereiche angeben, wo es sich aufhalten könnte und dann mithilfe der Quantenmechanik berechnen, wie groß jeweils die Wahrscheinlichkeit ist, dass es sich in bestimmten Regionen dieses Bereichs aufhält.
Diese Bereiche nennt man „Orbitale“ und wenn ein Elektron durch die Absorption der Energie eines Photons von einem Zustand in einen anderen wechselt, dann wechselt man genaugenommen zwischen zwei solcher Orbitale hin und her. Beim Gold spielt in unserem Fall der Wechsel zwischen dem sogenannten 5d- und 6s-Orbital eine wichtige Rolle. Was das genau ist, ist hier nicht relevant – so werden eben die entsprechenden Energiezustände bezeichnet, deren Differenz genau der Wellenlänge von blauem Licht entspricht.
Ignoriert man die Relativitätstheorie, dann wären sich diese 5d- und 6s-Orbitale bei Silber und Gold sehr ähnlich und damit auch die Art und Weise, wie sie blaues bzw. anderes Licht absorbieren. Da Gold aber nun schwerer ist als Silber und die Elektronen dort eine höhere Geschwindigkeit und eine höhere relativistische Masse haben, rücken die 6s-Zustände näher an den Kern. Sie liegen also näher am Atomkern als beim Silber und weil sie näher liegen, können die negativ geladenen Elektronen nun die positive elektrische Ladung der Protonen besser abschirmen. Die weiter außen liegenden 5d-Zustände spüren also jetzt weniger elektrostatische Kraft und entfernen sich vom Kern. Durch die relativistischen Effekte liegen die 6s-Orbitale des Goldes näher am Kern als die des Silbers und die 5d-Orbitale sind weiter entfernt als beim Silber. Damit Elektronen von einem Zustand in den anderen wechseln können ist bei Gold also nun eine andere Energiemenge notwendig als bei Silber weswegen das Gold mehr blaues Licht absorbiert als es das Silber macht.
Und deswegen goldfarben ist und nicht silberfarben! Die relativistischen Effekte spielen allerdings nicht nur bei Gold eine Rolle. Auch viele andere chemische Elemente verhalten sich nicht so, wie man es erwarten würde, wenn man sie rein klassisch betrachtet ohne die Effekte der Relativitätstheorie zu berücksichtigen. Aber Gold und Silber spielen eben in unserer Kultur eine große Rolle und der Unterschied ist hier wirklich deutlich sichtbar und wir machen uns darüber mehr Gedanken als zum Beispiel über die Frage, warum Quecksilber auch bei tiefen Temperaturen noch flüssig ist – was sich ebenfalls nur mit der Relativitätstheorie erklären lässt.
Bei der Frage nach der Farbe des Goldes treffen Alltag, Kunst, Kultur und Wissenschaft auf höchst interessante Weise zusammen. Genau so wie die beiden großen Theorien der modernen Physik, die Quantenmechanik und die Relativitätstheorie. Beide sind nötig, wenn man wirklich verstehen will, wie die Atome funktionieren. Und es wird noch ein langer Weg sein, bevor sie wirklich vereint sind und man damit alles erklären kann und nicht nur die Farbe des Goldes…
Frohes neues Jahr wünsche ich allen!
Schöne, interessante Folge.
Was ich nicht verstehe:
Wenn blaues Licht absorbiert wird und Elektronen angeregt werden, dann fallen doch diese irgendwann wieder in den Ursprungszustand. Dann wird doch das blaue Licht wieder emittiert. Und es müsste sich wieder mit dem anderen Farben mischen.
Matt
@Matt
Wird glaube ich hier erklärt (Seite 93):
Das Gold absorbiert blaues Licht und erscheint dann in Kompolementärfarbe gold. Beim Wiederabgeben des Photons muss man sehen, dass sich einige Spins drehen müssen und das Licht dann nicht mehr unbedingt blau ist.
@Artur57
Danke dir für die Info und den Link.
Bei mir funktioniert der link nicht, scheint dieser zu sein:
https://www.spektrum.de/pdf/sdw-05-12-s090-pdf/833351?file&usg=AFQjCNGIpJeJRGN_V5VI8uCUIxoJyFpuIg&cad=rja
@HF(de)
stimmt, gestern tat er noch, heute nicht mehr. Aber Deiner funzt. Danke.
Schön erklärt. Danke!
Es muß eine andere Ursache haben! Denn die Relativitätstheorie ist falsch, wirklich. Widerlegt an einer deutschen Hochschule siehe: https://ive.xyz/wp-content/uploads/2015/08/Widerlegung-Relativit%C3%A4tstheorie.pdf und aus dem Michelson-Morley-Experiment: https://ive.xyz/wp-content/uploads/2014/01/Michelson.pdf.pdf.
Der Vollständigkeit halber, in der Quantenphysik gibt es Ungereimtheiten (linke Spalte Rubrik Physik/Mathe auf https://ive.xyz/) MfG
Beim Silber sind andere Orbitale zu betrachten, als beim Gold, da hier die 4d und 5s Orbitale besetzt sind. Zu erwähnen wäre noch Kupfer, wobei hier der energetische Effekt genau umgekehrt ist.
@Braun Josef / IVE
Anmerkung zur Widerlegung der mathematischen Rotation.
Ein Vektor hat einen Betrag und eine Richtung. Bei deiner Beweisführung setzt du F( r) ist konstant für alle r.
Einfachheit halber nehme ich an cos phi sei gleich 1. Damit die Richtung deines Rotationskraftfeldes immer senkrecht auf r. Hast du dir schon mal überlegt welchen Betrag und Richtung die Kraft im Punkt 0 hat?
Nun der Betrag ist F. Die Richtung ist im aber im Punkt P(r=0) nicht mehr definiert. Aber wie schon gesagt, ein Vektor hat immer einen Betrag und eine Richtung, mit Ausnahme des Nullvektors bei dem der Betrag 0 ist und die Richtung daher keine Rolle spielt. Wenn du aber anschließend hergehst und für dein spezielles Kraftfeld die Rotation berechnest, darfst dich nicht wundern dass unendlich raus kommt.
Damit ist deine Beweisführung widerlegt da sie fehlerhaft ist.
Nimm ein Kraftfeld F(r ) = F1*r an und du kannst die Rotation für P(r=0) sehr wohl berechnen.
Mit freundlichen Grüßen Karl-Heinz
Wie süß. Ein Einstein-Widerleger. Hatten wir hier lange nicht.
@Bullet
Du sagst es 🙂
Ein bisschen bestürzt bin ich schon, dass Braun Josef seinen Fehler in seiner Beweisführung nicht selber findet, wenn er sich schon so so große Mühe gibt Einstein zu widerlegen.
Lg Karlheinz
@florian freistetter
Ich nehme an,dass das blaue Licht von Gold absorbiert und in Wärme umgewandelt wird.
Allerdings ist mir der Mechanismus, wie die Umwandlung von blauem Licht in Wärme beim Metall Gold von statten geht, noch unklar.
Lg Karl-Heinz
„Allerdings ist mir der Mechanismus, wie die Umwandlung von blauem Licht in Wärme beim Metall Gold von statten geht, noch unklar.“
Im Gegensatz zum tatsächlichen Mechanismus, den ich im Podcast ja erklärt habe…
@florian freistetter
Ich habe den Inhalt des Podcastes , so hoffe ich, schon verstanden.
Die Energielücke zwischen dem 6s und dem 5d Orbital wird durch den relativistischen Effekt kleiner und diese liegt genau im blauen Bereich des Lichtes und deshalb wird blaues Licht absorbiert.
Was heißt den Absorbiert nun, wenn das Elektron nach der Anregung wieder in den ursprünglichen (?) Zustand runterfällt? Dass die Energie als Licht in einer anderen Farbe re-emittiert wird oder dass die Energie in Wärme umgewandelt wird?
In der ersten Frage wurde sie von Matt gestellt. Die Frage (falls dem so ist?), wie das von der Klippe stürzende Elektron seine Energie an das Kristallgitter abgibt, stelle ich gar nicht mehr, da es ja schon under dem Begriff „Absorbierte“ erklärt wurde.
Trotzdem danke für die Antwort.
@Braun Josef / IVE
wow, das ist schon echt dreist, so irgendwas widerlegen zu wollen. Wenn ich mir schon die Ungereimtheiten in der Quantenphysik ansehe: Die Formel ist eine Funktion der Temperatur und der Frequenz. Das tolle Programm hat die Funktion eben auch für negative Frequenzen geplottet, was physikalisch Quatsch ist. Das muss man dem Programm aber halt sagen, dass es nicht alle Werte nehmen soll. Wo aber die Beziehung zu Reflexionen herkommt, nur weil das Programm seine Achse halt mit x beschriftet, was oft für einen Ort steht, im Programm aber nun mal vermutlich eine Voreinstellung ist, ist mir schleiferhaft. Man braucht keine teureren Programme, man muss nur etwas mitdenken. Wenn Sie die SRT widerlegen möchten, bitte, aber machen Sie es richtig.
(ohh und um dem Rest zu widersprechen fehlt mir im Moment einfach die Zeit)
sorry Florian, aber das war einfach zu hart, um es zu ignorieren. Damit das hier nicht offtopic bleibt: Auf jeden Fall ein sehr interessanter Artikel, schön geschrieben wie immer und bei mir sind keine Fragen offengeblieben (vielleicht aber auch nur, weil ich mir schon im Physikstudium den ganzen Kram anhören durfte^^)
Interessant ist natürlich auch die Frage, warum Licht an Metallen reflektiert wird.
Die Plasmafrequenz liegt in metallischen Festkörpern bei typischen Elektronendichten von ne = 10^(28) m^(-3) im Bereich von ωp=5.10^15 s^(-1), was über die Phasengeschwindigkeit für elektromagnetische Wellen in eine Wellenlänge von λp ungefähr 300nm umgerechnet werden kann, die im UV-Bereich liegt. Metalle reflektieren deshalb Licht im optischen Bereich und erst recht Radio- und Radarwellen. Elektromagnetische Wellen mit höherer Frequenz, wie UV- oder Röntgenstrahlung, werden dagegen transmittiert, so lange keine anderen Resonanzen oberhalb der Plasmafrequenz (z. B. elektronische Übergänge aus niederenergetischen Schalen) diese absorbieren.
In unserem Fall gibt es bei Gold, durch den relativistischen Effekt, auch unterhalb der Plasmafrequenz eine Resonanz und daher wird blaues Licht absorbiert.
@Karl Heinz
Vor allem auch, weil sich im Metall freie Elektronen befinden, die prinzipiell jede Frequenz (bis auf Deine Limits oben) absorbieren können, ist das korrekt? Deswegen glänzen alle Stoffe mit beweglichen Elektronen (z.B. auch Halbleiter) metallisch.
@ Alderamin
Dass Metalle meist glänzend sind und kein Licht hindurch lassen, hängt ebenfalls mit den freien Elektronen zusammen. Licht kann als eine Welle eines elektrischen Feldes angesehen werden. Trifft eine Lichtwelle auf die Oberfläche eines Metalls, so entsteht dort ein schwingendes elektrisches Feld. Dieses Feld regt die freien Elektronen dazu an, ebenfalls zu schwingen und damit zu verhindern, dass das Feld in das Metall eindringen kann. Die schwingenden Elektronen erzeugen dabei eine gegenläufige Lichtwelle, das Licht wird also reflektiert und man sieht – wenn das Metall glatt genug ist – den typischen Metallglanz.
Da das Licht eine Bewegung der Elektronen erzeugt, diese aber nicht völlig Verlustfrei schwingen können, wird ein Teil des einfallenden Lichts nicht reflektiert, sondern absorbiert (aufgenommen) und in Wärme umgewandelt.
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Bei Gold tritt durch die Energielücke zwischen dem 6s und dem 5d Orbital bei Gold eine Resonanz im blauen Spektralbereich auf.
Meine persönliche Vermutung beim Gold ist:
Wenn das Elektron vom angeregten Zustand in seinen ursprünglichen Zustand zurückfällt, befindet sich das Licht bereits im Metall und wird dort stark gedämpft.
Wie schon gesagt, es ist eine persönliche Vermutung von mir 🙂
@ Alderamin
Sorry…
Ich meinte das re-emittierte Licht befindet sich im Metall und wir dort anschließend stark gedämpft.
Danke, Florian, für deine Erklärungen.
Was mich interessiert: Warum ist der Effekt dieser Gelbfärbung denn bei Gold so deutlich und nicht bei Platin oder Quecksilber, die sich ja nur in einem Proton im Kern von Gold unterscheiden?
Wenn mir das noch irgendjemand erklären könnte, fände ich das toll.
/// Bullet
4. Januar 2016
Wie süß. Ein Einstein-Widerleger. Hatten wir hier lange nicht.///
Ja. Diese Einsteinwiderleger sind unausstehlich.
Einer hat sogar gefragt: Wie kann Bewegung möglich sein wenn sich die Zeit dehnt?
Wieso nicht?
//// jolietjake
13. Januar 2016
Wieso nicht?///
Weil du deinen Ruhepunkt oder Null-Zeitpunkt nicht überwinden kannst. Wie kann sich eine Null-Zeit dehnen?
@jolietjake
Frag‘ lieber nicht (und folgende 110 Posts).
@jolietjake
Die gleiche Behauptung hat er schon bei Martin Bäker aufgestellt und da hat ihm Alderamin ausführlich auseinandergesetzt, dass seine Begründung Unsinn ist. Mit Nennung von Experimenten und mit Erklärung, warum Zweisteins Analogie einen schweren Hinkefuß hat. Leider vergeblich.
/// Spritkopf
13. Januar 2016
@jolietjake
Die gleiche Behauptung hat er schon bei Martin Bäker aufgestellt und da hat ihm Alderamin ausführlich auseinandergesetzt, dass seine Begründung Unsinn ist. Mit Nennung von Experimenten und mit Erklärung, warum Zweisteins Analogie einen schweren Hinkefuß hat. Leider vergeblich.////
Jetzt versuchst du es mit Lügen, Sprit?
Welche experimente belegen dass sich eine Null-Zeit dehnen kann, genau?
Und welche Erklärung hat der Hinkefuß meiner Analogie gezeigt?
Es ist übrigens keine Analogie! Es ist eine direkte Beschreibung des Unsinns der Zeitdehnung, 1:1. Oder sollte ich lieber 0:0 sagen?
Also. Wo sind deine Zitate?
Manche Leute sollten lieber „Zweibildung“ heißen, denn das ist das doppelte von Einbildung! ;-)
@Braunschweiger:
You made my day 😀
Dieser Zweitroll hat wohl bei Martin die Lust verloren und versucht es jetzt hier…einfach ignorieren.
/// Krypto
13. Januar 2016
Dieser Zweitroll hat wohl bei Martin die Lust verloren und versucht es jetzt hier…einfach ignorieren.///
Nein Kreipto. Es ist nicht mehr so einfach, die Frage wurde schon gestellt und macht auch schon die Runde. Es ist einfach zu spät.
Die RT ist terminiert.
@Krypto: „Zweit-Troll“ wäre auch mal eine schöne Bezeichnung — gute Blogs leisten sich mehr als einen Troll, die können das ab. Vielleicht meint es auch die Zweitverwendung des Lebens, nachdem es mit dem ersten Lebensweg so gar nicht geklappt hat.
Manche Menschen fühlen sich von der Gesellschaft verfolgt und dunkel beobachtet. Sie merken einfach nicht, dass eine Gruppe smarter und gut kommunizierender Menschen (wie z.B. Wissenschaftler) wesentlich intelligenter ist als jede Einzelperson. Sie merken auch nicht, dass sie alleine anhand Rede und Schrift untersucht und klassifiziert werden, wie eine spurlegende Ameise in ihrem Haufen… Und sie halten ihren Haufen schon für das Größte, weil sie das noch größere nicht sehen können.
/// Braunschweiger
13. Januar 2016
Und sie halten ihren Haufen schon für das Größte, weil sie das noch größere nicht sehen können.///
Bevor du noch einen grösseren Haufen hier hinterlässt warum widerlegst du nicht einfach mein Argument?
Ich fühle mich nicht Verfolgt und auch nicht grösser oder klüger als andere und wenn du mir meinen Fehler demonstrierst werde ich akzeptieren und lernen was du sagst.
Das Argument selbst ist denkbar einfach.
Kannst du es widerlegen oder nicht? (anstatt nur Schrott zu schreiben)
@Sven
Eine sehr interessante Frage.
Ich habe dann im
Interactive Orbital Energy Diagram and Atomic Electron Configuration Tool
die Besetzungszustände der 6s und 5 d Orbitale für Platin, Gold und Quecksilber angesehen.
Die Oxidationsstufe habe ich bei dem Tool 0 gewählt.
Platin: [Xe] 6s2 4f14 5d8
Gold: [Xe] 6s1 4f14 5d10
Quecksilber: [Xe] 6s2 4f14 5d10
Bei Platin ist 6s voll besetzt und 5d nicht voll besetzt.
Bei Gold ist 6s nicht voll besetzt und 5d voll besetzt
Bei Quecksilber ist 6s voll besetzt und 5d voll besetzt.
Ich nehme an, dass für die Anregung 6s nicht voll besetzt sein darf.
Lg Karl-Heinz
Habe ich gefunden auf
https://halbtagsblog.de/2010/07/10/lisa-und-die-relativitatstheorie/
——————————————————————–
Warum ist Quecksilber flüssig?
Als Element der 12. Gruppe des PSE besitzen Quecksilberatome komplett gefüllte s- und d-Orbitale, was eine sehr stabile und energetisch günstige Konstellation bedeutet. Das Leitungsband ist dadurch leer. Bei den leichteren Homologen Zink und Cadmium, die in derselben Gruppe des PSE wie Quecksilber stehen, jedoch bei Raumtemperatur fest sind, ist der energetische Unterschied zwischen dem Valenzband zum Leitungsband so gering, dass Elektronen problemlos vom Valenz- ins Leitungsband springen können, wodurch eine Metallbindung zustande kommt. Die kernnahen 1s-Elektronen des Quecksilbers bewegen sich mit 58% der Lichtgeschwindigkeit und erfahren somit einen Massezuwachs von 23%, was ebenfalls eine Verkleinerung des Bahnradius der 1s-Elektronen um 23% zufolge hat und somit eine Orbitalkontraktion. Insgesamt ist der Radius der Hg-Atome dadurch kleiner als erwartet. Besetzte Orbitale werden so näher an den Kern herangezogen, sowie auch das Valenzband des Quecksilbers. Unbesetzte Orbitale, das Leitungsband, werden nicht näher an den Kern gezogen, was zu einer besonders großen Energiedifferenz zwischen Valenz- und Leitungsband führt, die bei Zink und Cadmium deutlich geringer ist. So können kaum Elektronen das Valenzband verlassen, wodurch die Metallbindung außergewöhnlich schwach ausfällt. Dies erklärt zugleich auch die Flüchtigkeit und die für Metalle untypische schlechte Leitfähigkeit des Quecksilbers.
/// Bullet
4. Januar 2016
Wie süß. Ein Einstein-Widerleger. Hatten wir hier lange nicht.///
Ja. Eklig was die von sich geben!
Schau was ich noch gefunden habe:
„Und es gibt doch noch eine andere Frage die sich stellt in Bezug auf die Zeitdehnung :
Wie können wir Objekte überhaupt sehen, die mit einer anderen Zeitdehnung als unsere unterwegs sind?
Klar.
Die Zeitdehnung würde nicht bloss eine Sekunde länger machen, sie verschiebt den Zeitpunkt der Gegenwart dazu. Unsere Gegenwart ist in Bezug auf die Gegenwart eines Objekts mit verschiedener Zeitdehnung, verschoben!
Das heisst: Ein Objekt, das irgendwann schneller bewegt als wir, befindet sich von da an bereits in der Zukunft, in unserer Zukunft. Wir hätten es nicht mehr sehen können. Mit der Zeitdehnung würden wir bereits eine neue Dimension betreten und andere Zeitdimensionen mit verschiedener Zeitdehnung nicht mehr wahrnehmen können. Schon beim Aufstehen am Morgen, würde die Erde unter unseren Füssen verschwinden und alles sonst, was nicht unsere Geschwindigkeit hat. Aufgrund dessen kann man sich leicht vorstellen, wie das Leben in einer Einsteinschen Welt aussehen würde.
Dass wir aber Objekte, mit einer unterschiedlichen Geschwindigkeit zur unseren, noch sehen und erleben können, ist der unerschütterliche Beweis dafür, dass es Zeitdehnung nicht gibt und dass die RT von Grund auf falsch ist. „
@Zweilein:
„Mit der Zeitdehnung würden wir bereits eine neue Dimension betreten und andere Zeitdimensionen mit verschiedener Zeitdehnung nicht mehr wahrnehmen können.“
Hmmm.
Da hat also jemand das Konzept der Dimension in der Mathematik nicht verstanden und möchte Einstein widerlegen.
(Ich empfehle ein Handelsübliches Buch der Art „Mathematik für Dummies“).
Übrigens schickt es sich nicht, ein Zitat irgendwo rein zu posten (insbesondere ein so langes) ohne die Quelle anzugeben.
PDP10
16. Januar 2016
@Zweilein:
Hmmm.
/// Da hat also jemand das Konzept der Dimension in der Mathematik nicht verstanden und möchte Einstein widerlegen.
///
Eine Dimension ist eine Dimension, ob in der Mathematik oder in der Physik.
Hast du dieses Zitat überhaupt verstanden dass du schon eine Meinung hast?
@Zweili:
„Hast du dieses Zitat überhaupt verstanden dass du schon eine Meinung hast?“
Ja. Es ist gschwurbelter Unsinn.
Und du hast immer noch keine Quelle angegeben.
/// PDP10
16. Januar 2016
@Zweili:
“Hast du dieses Zitat überhaupt verstanden dass du schon eine Meinung hast?”
Ja. Es ist gschwurbelter Unsinn.////
Das ist deine Meinung.
Mich interessiert aber dein Argument. Wenn du welchen hast.
@Zweili:
„Mich interessiert aber dein Argument. Wenn du welchen hast.“
Danke, dass Sie danach fragen.
Jemand anders kann aber besser erklären, als ich, was an diesem Post da oben Schwachsinn ist.
Der Begriff der Dimension zB der vom Autor (Du hast die Quelle immer noch nicht angegeben) offensichtlich nicht verstanden wurde:
https://scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2009/09/09/was-sind-dimensionen/
Wir bedanken uns für Ihre Aufmerksamkeit und freuen uns darauf, wieder hier von Ihnen zu lesen, wenn Sie die Begriffe, die Sie verwenden auch verstanden haben.
////Wir bedanken uns für Ihre Aufmerksamkeit und freuen uns darauf, wieder hier von Ihnen zu lesen, wenn Sie die Begriffe, die Sie verwenden auch verstanden haben.////
Der Begriff Dimension ist ganz nach dieser Erklärung verwendet worden.
Also MB hat den zweistein jetzt rausgeschmissen!
Wie lange soll man sich die Idiotie noch anhören?
@Herr Senf: „Wie lange soll man sich die Idiotie noch anhören?“
Die wird vor allem so lange zu hören sein, so lange hier noch alle begeistert mitdiskutieren auf jeden neuen Kommentar eingehen…
@Zweili:
„Der Begriff Dimension ist ganz nach dieser Erklärung verwendet worden.“
Nein.
///Herr Senf
17. Januar 2016
Also MB hat den zweistein jetzt rausgeschmissen!
Wie lange soll man sich die Idiotie noch anhören?///
MB hat gezeigt was er taugt. Und er taugt nicht viel.
Wenn es eine „idiotie“ sein sollte dann wäre auch ein leichtes sie zu widerlegen. Keiner hat nur versucht so etwas.
Ansonsten habe ich die RT, mit einfachsten Argumenten, begraben.
@ zweisteine :
Auch wenn es warscheinlich sinnlos ist :
Die Wirklichkeit widerlegt Deine Privathypothese. Einstein wird täglich billionenfach belegt. So wird die Zeitdehnung beim GPS berücksichtigt, das pausenlos auf der Welt genutzt wird. Auch Dein Smartphone nutzt es und belegt Einsteins Formeln.
Wenn Du also jetzt eine Erklärung abgibst, die so überhaupt nicht mit der tagtägich zu erlebenden Umgebung übereinstimmt, wer hat dann wohl unrecht ?
Schon gewusst : Wer eine starke Behauptung aufstellt, muss auch starke Beweise bringen.
Einstein hat diese Beweise gebracht, wo sind Deine ?
Und bitte keine geklauten Zitate. Oder diskreditiert die Quelle den Text so sehr, das sie lieber verschwiegen wird ? Etwas mehr als die ‚Bäckerblume‘ sollte es schon sein…
/// Die wird vor allem so lange zu hören sein, so lange hier noch alle begeistert mitdiskutieren auf jeden neuen Kommentar eingehen…///
FF hat Recht.
Ausser man hat eine Erklärung dafür, wie sich die Zeit von Null aus dehnen kann und widerlegen kann, dass die angebliche Zeitdehnung gleichzeitig der Zeitpunkt der Gegenwart verschiebt, es lohnt sich nicht darauf zu antworten. Diese Argumente sind so einfach wie unschlagbar.
@zweisteine: „Diese Argumente sind so einfach wie unschlagbar.“
Vorschlag: Publiziere deine so geniale Theorie die die gesamte Wissenschaft revolutioniert doch zur Abwechslung in einem echten Fachjournal anstatt in der Kommentarabteilung eines Podcasts. Dann reden wir weiter. Bis dahin kannst du dir gerne einen anderen Spielplatz suchen.
/// Publiziere deine so geniale Theorie die die gesamte Wissenschaft revolutioniert doch zur Abwechslung in einem echten Fachjournal///
Und wenn sie für richtig erklärt wird dann was? Dann wärest du ohne Kommentar und Widerspruch damit einverstanden und würdest du mir die hand schütteln?
Seltsame Leute seid ihr.
@zweistein: „Und wenn sie für richtig erklärt wird dann was? „
Wenn sie publiziert wird, dann haben wir etwas, über das wir diskutieren können. Momentan haben wir nur dein zusammenhangloses Getrolle im Internet aber nichts, was einer echten wissenschaftlichen Hypothese auch nur nahe kommt. Also: Bis es soweit ist, sage ich mal Tschüß.
Nur noch folgendes für die Leser, die hier in der Zukunft vielleicht mal reinlesen:
Zur Behauptung @zweisteins in #42:
„Ansonsten habe ich die RT, mit einfachsten Argumenten, begraben.“
Man vergleiche den Post #34 von @Zweisteinchen mit dem was Florian in seinem Artikel zum Begriff der Dimension schreibt, den ich in #39 Verlinkt hatte, also diesen Artikel:
Was sind Dimensionen.
Und seine Behauptung dazu in #40:
„Der Begriff Dimension ist ganz nach dieser Erklärung verwendet worden.“
Ähm. Nein.
Und nun, liebe Leserin aus der Zukunft, die du hier zufällig reinliest, frage dich folgendes:
Wie wahrscheinlich ist oben stehende Behauptung, dass @Zweilein die RT widerlegt hätte im Lichte der Tatsache, dass er offenbar nicht einmal die einfachsten Grundbegriffe der Mathematik verstanden hat?
Letzteres ist natürlich nur meine Behauptung. Aber du Leser aus der Zukunft kannst ja das Post von @Zweilein (#34) mit dem was Florian schreibt vergleichen und erinnerst dich eventuell auch noch an das, was du in der Schule über diese Begriffe gelernt hast.
Hab ich’s nicht gesagt? Genau.
PS: Ein Quelle hat @Zweilein für seinen zitierten Post da oben übrigens immer noch nicht angegeben.
Chemiker haben Atome des superschweren Elements Seaborgium 106 mit Kohlenstoffatomen reagieren lassen. Die Forscher studierten das Verhalten des flüchtigen Komplexes in der Gasphase sowie seine Adsorption an einer Oberfläche aus Siliziumdioxid.
Diese Beobachtungen verglichen sie auch mit dem Verhalten der leichteren Elemente Molybdän und Wolfram, die ähnliche Komplexe bilden. Beide Elemente gehören wie Seaborgium zur sechsten Hauptgruppe des Periodensystems und sind daher sogenannte homologe Elemente, die sich chemisch ähnlich verhalten. Die an allen diese Elemente gemessenen Eigenschaften sind im Einklang mit theoretischen Rechnungen, in denen die Effekte der Relativität mit berücksichtigt sind.
Quelle: Atomares Schwergewicht reagiert mit Kohlenstoff
@PDP10
Habe von zweisteine Kopfweh bekommen. Gott sei Dank wurde er gesperrt 😉
Hallo!
Kann mir jemand erklären warum die Elektronen näher an den Kern rücken wenn sie eine größere Masse haben?
Danke im Voraus
@Schufti
Der bohrsche Radius ergibt sich aus folgenden Überlegungen: Wenn sich ein Elektron mit konstantem Betrag der Geschwindigkeit auf einer Kreisbahn um den Atomkern bewegt, so ist die Radialkraft die coulombsche Kraft zwischen negativ geladenem Elektron und positiv geladenem Atomkern.
Zusätzlich gilt das zweite bohrschen Postulat:
Der Bahndrehimpuls L eines Elektrons ist ein ganzzahliges Vielfaches von h2π.
Damit ergibt sich. r_b ~ 1/m
Berechnet man für Wasserstoff mit einem Elektron im Grundzustand den Radius r_b, so ergibt sich: r_b = 0,529177 • 10^(-10) m.
@ #9 Die Richtung meines Kraftfeldes ist nicht immer senkrecht auf r. (Die Vektoren gehen entlang der Kurve.) MfG