Is er een maximum hoeveelheid licht?

Boeiend te lezen! Zou het kunnen zijn dat er op een gegeven moment een dermate grote concentratie van energie bestaat dat er materie ontstaat? (E=mc²) Omgekeerd als kernsplitsing, zeg maar.

Hoi atra. Je haalt twee dingen door elkaar. Massa en materie zijn twee verschillende zaken. De m in de formule van Einstein staat voor massa. Bij kernsplitsing, en ook kernfusie, wordt massa omgezet in energie die vrij komt door straling. Dit komt niet omdat er materie verdwijnt maar omdat er massa verdwijnt (wordt omgezet in energie). Overigens vind ik dit altijd een van de moeilijkste dingen om te begrijpen.

Atra heeft een goed punt. Dit gebeurd al constant. E=mc2 wil zeggen dat energie en massa inwisselbaar zijn en in basis hetzelfde is. Er wordt ook wel gezegd dat massa gecondenseerde energie is. In de ruimte ontstaan er continu elementaire deeltje en hun antideeltje vanuit pure energie. Dit gebeurd spontaan en aan de lopende band. Dit is ook hoe materie ontstond vanuit de big bang. Daarom is er nog steeds de vraag waarom er zo weinig antimaterie is. Dit is een heel groot item (en ja, het is natuurlijk mogelijk dat er volledige stelsels zijn van antimaterie, maar dat weten we niet). Wanneer deze spontane omzetting gebeurd rondom een zwart gat ontstaat de zogenaamde Hawking Radiation, waardoor het mogelijk zou zijn dat een zwart gat tzt verdampt. Dit laatste is wel puur theoretisch want het zijn hele kleine energiefluctuaties bij een event horizon. Bottomline, E=mc2 geeft de inwisselbaarheid tussen massa en energie (en bij een kernsplitsing / fusie) komt er inderdaad energie vrij dat het equivalent is van de massa die verdwijnt. Maar het gebeurd in de ruimte dus ook spontaan vanuit de aanwezige energie. Zodra je een stuk ruimte hebt met heeeel veeeel energie, zal massa een "bijproduct" worden.

Wat atra aanhaalt vraagt diep begrip over wat E=mc^2 precies betekent. Materie gaat zich pas vormen bij een hele hoge energiedichtheid zoals bij de oerknal. Daar heeft een tot op heden onbegrepen proces plaatsgevonden waardoor er een klein overschot aan quarks en leptonen was ten opzichte van antquarks en antileptonen. Hierdoor ontstond materie. Stel dat je een ruimte zou kunnen creeeren met voldoende energiedichtheid om quarks en leptonen te laten ontstaan zodat zich materie kan vormen. Dan is het volgens mij zo dat in die ruimte evenveel anti deeltjes ontstaan zodat de hele bups zich anihileert en je nog geen materie overhoudt. Als dat allemaal in een schoenendoos zou zitten en je zou die vast kunnen pakken dan zou je er achter komen dat, ondanks dat er geen materie inzit, de massa van de doos niet te tillen is.

je moet inderdaad wat begrip hebben van wat E=mc2 inhoudt, helemaal gelijk. Maar materie gaat zich alleen maar in grote hoeveelheden vormen bij hoge energie dichtheid. Maar zelfs op dit moment in interstellaire ruimte (dus waar alleen de CBR aanwezig is) worden elementaire deeltjes gevormd en hun anitdeeltjes. En ja, even later anhileren deze ook weer of ze blijven een tijdje bestaan. Maar het gaat om het principe dat massa en energie uitwisselbaar is. Dat is dagelijks op gigantische schaal bezig. Dus wat betreft de schoenendoos. De doos is gewoon te tillen omdat het ook al bij lage energiedichtheid kan. Als er alleen maar energie in zit met de energiedichtheid die je bedoelt, zal de doos nog steeds te tillen zijn.
Het moeilijke is namelijk dat energie zelf geen gewicht / massa heeft. Alleen zullen er bij die hoeveelheden energie andere effecten optreden. En van sommige van die effecten zal de schoenendoos wellicht wat moeite hebben te blijven bestaan:
Effecten van zeer hoge energiedichtheid:
- Extreme temperaturen
- fluctuatie van ruimte-tijd (oprekking o.a.)
- spontaan ontstaan van grote hoeveelheden massa (daar wordt die doos ineens erg zwaar van). Maar energie zelf weegt dus niets. Heeft geen massa. Alleen zal de schoenendoos gewoon niet meer bestaan (als wat het maar omdat er antimaterie gemaakt wordt en de doos zelf van gewone materie is.

Ik denk dat je het niet helemaal begrijpt

Ik denk het wel. En dat is gemakkelijk na te gaan aan de reacties over dit onderwerp waar ik toch met zekere regelmaat reageer. Een ander iets kan zijn dat ik jouw punt niet begrijp, maar dat is iets anders.
Wat is het item wat ik volgens jou niet begrijp?

De maasa energie relatie en het gedoe met virtuele deeltjes dat zich in de kwantummechanica afspeelt.

Dus wat ik niet begrijp zou zijn het verband tussen massa en energie (duidelijke formule lijkt me) en het feit dat deze twee uitwisselbaar zijn?
Dat dit zou zijn hoe Hawking straling ontstaan (wat thermodynamisch een probleem geeft, maar als uitleg kan geven dat zwarte gaten kunnen verdampen, zij het erg langzaam)? Of snap ik niet wat er gebeurd wanneer creatie ontstaat in de open ruimte? Dat er elementaire deeltjes en hun antideeltje spontaan ontstaan? En deze elkaar ook weer t.z.t. anhilleren? Of dat deze deeltjes wel degelijk reeel zijn en helemaal niet virtueel? Of snap ik niet van de quantummechanica dat massa zich kan energie zich kan omzetten naar massa en dit omgekeerd evenredig is met de massa van het deeltje (ofwel, een elementair deeltje zal vele malen gemakkelijker spontaan ontstaan dan een proton of neutron)? Of is het dat ondanks dat energie en massa uitwisselbaar zijn, energie geen directe massa heeft? Dat een gedeelte van massa in energie omgezet kan worden en andersom? Kan je iets specifieker zijn over "het gedoe"? Als ik het daadwerkelijk niet begrijp, zou ik graag willen weten waar mijn fout zit.

Ik begrijp dat ik op je tenen heb gestaan. Dat was niet mijn bedoeling. Mijn excuses daarvoor. Voor het overige gaat dat veel te ver om allemaal duidelijk te maken hier op GV. Dus daar begin ik niet aan.

Nee, je hebt zeker niet op mijn tenen gestaan, dus daar hoef je je geen zorgen over te maken :-) Nee, waar ik over struikelde is de aspecificiteit waarvan je aan gaf dat ik het niet begreep. Het is heel gemakkelijk om dat zo te zeggen zonder specifiek te worden. Dat wordt hier te veel gedaan en ik heb (wellicht onterecht) aangenomen dat je een einde wilde maken aan deze string met de opmerking dat ik het toch niet zou begrijpen (wat bij veel mensen langs komt als ze slechts een gedeelte begrijpen, komt veel voor bij bijvoorbeeld creationisten, om maar een voorbeeld te noemen). Echter, wil ik wel graag leren als ik iets niet begrijp. Dus dan nogmaals de serieuze vraag, wat is het wat ik volgens jou niet begrijp?

Ok. Als je de link over de massa energie relatie neemt staan daar enkele voorbeelden in. Ik beschrijf de hypothetische situatie dat je in een schoenendoos zoveel energie stopt dat er materie zou kunnen ontstaan. Volgens mij is de energiedichtheid in de doos dan zo groot dat je hem niet meer kunt tillen. Jij ontkent dat. Daarnaast is materie ontstaan door een onevenwichtigheid tussen materie en anti materie. Deze wordt nog steeds niet begrepen. Ik zie geen reden waarom deze onevenwichtigheid in mijn schoenendoos aanwezig zou moeten zijn. Dat betekent dat alle mterie ook weer wordt geanihileerd door zijn antimaterie. Er zal dus wel materie aanwezig zijn in de doos maar deze zal ook gelijk weer verdwijnen.

Dat gebeurt wel vaker hier op GV. De kern van mijn antwoord is dat er met een bepaalde temperatuur er een maximum is aan de hoeveelheid fotonen in de schoenedoos. Hoe hoger de temperatuur, hoe meer fotonen ( dat is bij een hoge temperatuur dan wel straling en geen licht meer als dat je dat met je ogen kunt zien ). Bij mijn weten is er geen maximum temperatuur, dus ook geen maximum aan het aantal fotonen.