Fortsetzung von Teil 1, gepostet am 4.3.
Wir haben bisher gelernt:
Ein Gas kann sich unter seinem eigenen Gewicht durch Kollabieren erhitzen.
Damit könnte man durchaus erklären, dass die Sonne so heiß ist und hell leuchtet...aber der Kollaps dauert nicht so lange...und wir wissen, dass die Sonne schon über 4 Milliarden Jahre lang leuchtet...
Die Grundidee ist aber gut:
Ein Kollaps unter einer Kraft liefert Energie.
Dieser Kollaps darf aber nicht dazu führen, dass der Stern schrumpft...denn dann ist die Energiequelle bald erloschen...was geschrumpft ist, kann nicht kollabieren...
Was brauchen wir also?
- Eine von der Gravitation unabhängige Kraft, die möglichst auch noch stärker ist, damit der Kollaps wirkungsvoller ist.
- Diese Kraft ist nicht am inneren Aufbau des Sternes (Gasdruck etc.) beteiligt, stabilisiert also nicht den Stern. Das heißt, sie muss möglichst auf einem ganz kleinen Wirkungsbereich begrenzt sein.
Kein Problem...haben wir...
Das ist die "Starke Kraft".
Die Starke Kraft (SK) wirkt nur anziehend und nur zwischen Quarks.
Die Quarks sind die Elementarteilchen, die u.a. Protonen p und Neutronen n bilden. Jeweils drei Quarks sind dauerhaft im Inneren eines p oder n. Sie besitzen Ladungen (keine elektrischen, weshalb man von Farbladungen spricht), die sich gegenseitig anziehen (die Kraftteilchen, die das vermitteln sind die Gluonen).
Die Kraft zwischen Quarks ist nahezu 0, wenn sich Quarks berühren und bleibt dann konstant, selbst bei großem Abstand.
Das hat eine seltsame Folge: Würde man zwei Quarks auseinanderziehen, dann würde sehr schnell die SK zwischen ihnen ein so großes Energiefeld erzeugen (sie nimmt ja nicht ab, weshalb man ständig Arbeit zum Auseinanderziehen reinpumpen muss...), dass sich neue Quarks bilden und somit neue Protonen und andere Teilchen entstehen.
Letztlich heißt das, dass sich Quarks immer selbst auf engstem Raum, nämlich den eines Protons zusammenhalten und kaum weiter nach Außen wirken.
Trotzdem: Kommen sich zwei p sehr sehr nahe, so spüren sie gegenseitig die Anziehungskräfte der eweils anderen Quarks und sie fangen an aufeinander zu zu stürzen.
Da haben wir den Kollaps: Zwei Protonen stürzen, angetrieben durch die SK, aufeinander zu und setzen die potenziellle Energie der Farbkraft um.
Dadurch leuchtet die Sonne!
Wer mitdenkt, sieht nur ein Problem:
Protonen sind auch elektrisch geladen...sie stoßen sich ab...sie kommen nie so nahe zusammen, dass ihre SK sie aufeinander zu treibt...
Die Lösung gibt es im nächsten Post
(oder auf meinem Vortrag am Do, 11.3., 18.00 Uhr unter sfn-kassel.de/live bzw. danach auf meiner Homepage www.natur-science-schule.info).
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