„Fünfte Kraft“ – Versionsunterschied

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In der [[Physik]] bezeichnet die '''fünfte Kraft''' eine [[Hypothese|hypothetische]] fünfte [[Grundkräfte der Physik|Wechselwirkung]] neben [[Gravitation]], [[schwache Wechselwirkung|schwacher]], [[elektromagnetische Wechselwirkung|elektromagnetischer]] und [[starke Wechselwirkung|starker]] Wechselwirkung.
In der [[Physik]] bezeichnet die '''fünfte Kraft''' eine [[Hypothese|hypothetische]] fünfte [[Grundkräfte der Physik|Wechselwirkung]] neben [[Gravitation]], [[schwache Wechselwirkung|schwacher]], [[elektromagnetische Wechselwirkung|elektromagnetischer]] und [[starke Wechselwirkung|starker]] Wechselwirkung.


Oft werden damit Kräfte bezeichnet, die wie die Gravitation [[proportional]] zur [[Masse (Physik)|Masse]] (genauer: an den [[Energie-Impuls-Tensor]] gekoppelt) sind, aber mit wachsendem Abstand schneller abfallen als gemäß dem [[newtonsches Gravitationsgesetz|newtonschen Gravitationsgesetz]], d.h. schneller als mit <math>\frac 1{r^2}.</math><ref name = "Will" />
Oft werden damit Kräfte bezeichnet, die wie die Gravitation [[proportional]] zur [[Masse (Physik)|Masse]] (genauer: an den [[Energie-Impuls-Tensor]] gekoppelt) sind, aber mit wachsendem Abstand schneller abfallen als gemäß dem [[newtonsches Gravitationsgesetz|newtonschen Gravitationsgesetz]], d.&nbsp;h. schneller als mit <math>\frac 1{r^2}.</math><ref name = "Will" />


Diese Hypothese erregte ab 1986 gewisses Interesse, als eine zusammenfassende Auswertung alter Experimente vom Typ des [[Eötvös-Experiment]]s einen Effekt nahelegte ([[Ephraim Fischbach]] und andere).<ref name = "Fischbach 1986" /> Erste Versuche zur Reproduktion des Versuchs gelangen scheinbar, aber mit sensibleren Versuchen wurde in den nächsten Jahren klar, dass der Effekt, falls überhaupt vorhanden, ausgesprochen gering sein musste.
Diese Hypothese erregte ab 1986 gewisses Interesse, als eine zusammenfassende Auswertung alter Experimente vom Typ des [[Eötvös-Experiment]]s einen Effekt nahelegte ([[Ephraim Fischbach]] und andere).<ref name = "Fischbach 1986" /> Erste Versuche zur Reproduktion des Versuchs gelangen scheinbar, aber mit sensibleren Versuchen wurde in den nächsten Jahren klar, dass der Effekt, falls überhaupt vorhanden, ausgesprochen gering sein musste.
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* Allan Franklin: ''The rise and fall of the fifth force - discovery, pursuit, and justification in modern physics.'' AIP, New York 1993, ISBN 1-56396-119-9.
* Allan Franklin: ''The rise and fall of the fifth force - discovery, pursuit, and justification in modern physics.'' AIP, New York 1993, ISBN 1-56396-119-9.
* Ephraim Fischbach, et al.: ''The search for non-Newtonian gravity.'' Springer, New York 1999, ISBN 0-387-98490-9.
* Ephraim Fischbach, et al.: ''The search for non-Newtonian gravity.'' Springer, New York 1999, ISBN 0-387-98490-9.
* {{Literatur | Autor = Ephraim Fischbach, Carrick Talmadge | Titel = Six years of the fifth force | Sammelwerk = Nature | Band = 356 | Jahr = 1992 | Datum = 1992-03-19| Nummer = 6366| Seiten = 207–215| DOI= 10.1038/356207a0}}
* {{Literatur | Autor = Ephraim Fischbach, Carrick Talmadge | Titel = Ten Years of the Fifth Force | Sammelwerk =High Energy Physics - Phenomenology|
arxiv=hep-ph/9606249 | Jahr = 1996 | Datum = 1996-06-05}}


== Weblinks ==
== Weblinks ==
* [http://www.npl.washington.edu/eotwash/ The Eöt-Wash Group: Laboratory Tests of Gravitational and sub-Gravitational Physics]
* [http://www.npl.washington.edu/eotwash/ The Eöt-Wash Group: Laboratory Tests of Gravitational and sub-Gravitational Physics]
* Ephraim Fischbach, Carrick Talmadge: ''Six years of the fifth force.'' Nature 356, 207 - 215 (19 März 1992) [http://www.nature.com/nature/journal/v356/n6366/abs/356207a0.html Abstract]
* Ephraim Fischbach, Carrick Talmadge: [http://arxiv.org/abs/hep--ph/9606249 Ten Years of the Fifth Force] bei arxiv


== Einzelnachweise ==
== Einzelnachweise ==
<references>
<references>


<ref name = "Arkani-Hamed">Nima Arkani-Hamed, Savas Dimopoulos, Gia Dvali, ''The Hierarchy Problem and New Dimensions at a Millimeter'', Phys. Lett. B429 (1998) 263-272, [http://arxiv.org/abs/hep-ph/9803315 online]</ref>
<ref name = "Arkani-Hamed">Nima Arkani-Hamed, Savas Dimopoulos, Gia Dvali: ''The Hierarchy Problem and New Dimensions at a Millimeter.'' In: ''Phys. Lett.'' B429, 1998, S. 263–272, {{DOI|10.1016/S0370-2693(98)00466-3}}, {{Arxiv|hep-ph/9803315}}.</ref>


<ref name = "Chiaverini">J. Chiaverini, S. J. Smullin, A. A. Geraci, D. M. Weld, A. Kapitulnik, ''New Experimental Constraints on Non-Newtonian Forces below 100 microns'', Phys. Rev. Lett. 90 (2003) 151101, [http://arxiv.org/abs/hep-ph/0209325 online]</ref>
<ref name = "Chiaverini">J. Chiaverini, S. J. Smullin, A. A. Geraci, D. M. Weld, A. Kapitulnik: ''New Experimental Constraints on Non-Newtonian Forces below 100 microns.'' In: ''Phys. Rev. Lett.'' 90, 2003, 151101, {{DOI|10.1103/PhysRevLett.90.151101}}, {{Arxiv|hep-ph/0209325}}.</ref>


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<ref name = "Fischbach 1986">{{Literatur | Autor = Ephraim Fischbach, Daniel Sudarsky, Aaron Szafer, Carrick Talmadge, S. H. Aronson | Titel = Reanalysis of the Eötvös Experiment. | Sammelwerk = Physical Review Letters | Band = 56 | Jahr = 1986 | Datum = 1986-03-31| Nummer = 13| Seiten = 1427–1427| DOI= 10.1103/PhysRevLett.56.1427}}</ref>


<ref name = "Hoyle">C.D. Hoyle et al, ''Sub-millimeter Tests of the Gravitational Inverse-square Law'', Phys. Rev. D70, [http://arxiv.org/abs/hep-ph/0405262 online]</ref>
<ref name = "Hoyle">{{Literatur | Autor = C. D. Hoyle u. a. | Titel = Submillimeter tests of the gravitational inverse-square law | Sammelwerk = Physical Review D | Band = 70 | Jahr = 2004 | Datum = 2004-08-26| Nummer = 4| Seiten = 042004| DOI= 10.1103/PhysRevD.70.042004|arxiv=hep-ph/0405262}}.</ref>


<ref name = "Will">Clifford M. Will, ''The Confrontation between General Relativity and Experiment'', [[Living Reviews in Relativity|Living Rev. Relativity]], Volume 9 (2006), [http://relativity.livingreviews.org/Articles/lrr-2006-3/ online]</ref>
<ref name = "Will">Clifford M. Will: ''The Confrontation between General Relativity and Experiment.'' In: ''[[Living Reviews in Relativity]].'' Volume 9, 2006, S. 3, {{DOI|10.12942/lrr-2006-3}}.</ref>


</references>
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Version vom 20. Januar 2014, 21:44 Uhr

In der Physik bezeichnet die fünfte Kraft eine hypothetische fünfte Wechselwirkung neben Gravitation, schwacher, elektromagnetischer und starker Wechselwirkung.

Oft werden damit Kräfte bezeichnet, die wie die Gravitation proportional zur Masse (genauer: an den Energie-Impuls-Tensor gekoppelt) sind, aber mit wachsendem Abstand schneller abfallen als gemäß dem newtonschen Gravitationsgesetz, d. h. schneller als mit [1]

Diese Hypothese erregte ab 1986 gewisses Interesse, als eine zusammenfassende Auswertung alter Experimente vom Typ des Eötvös-Experiments einen Effekt nahelegte (Ephraim Fischbach und andere).[2] Erste Versuche zur Reproduktion des Versuchs gelangen scheinbar, aber mit sensibleren Versuchen wurde in den nächsten Jahren klar, dass der Effekt, falls überhaupt vorhanden, ausgesprochen gering sein musste.

Die Experimente deckten vier Größenskalen ab:

Experiment Größenordnung
Vermessung der Planetenbahnen ca. 1 astronomische Einheit
Vermessung von Satellitenbahnen 300 bis 30.000 km
Schwerkraftmessungen auf Türmen, in Minen und der Tiefsee einige 100 bis einige 1000 m
Laborexperimente mit Gravitationswaagen 1 bis 10 m

Ein aktives Forschungsgebiet ist noch der Millimeterbereich[3] und darunter[4]. Hier wären Abweichungen vom –Verhalten zu erwarten, wenn einige der von der Stringtheorie vorhergesagten höheren Dimensionen nicht auf die Planck-Länge beschränkt sind, die sogenannte Theorie der großen Extradimensionen.[5]

Literatur

  • Allan Franklin: The rise and fall of the fifth force - discovery, pursuit, and justification in modern physics. AIP, New York 1993, ISBN 1-56396-119-9.
  • Ephraim Fischbach, et al.: The search for non-Newtonian gravity. Springer, New York 1999, ISBN 0-387-98490-9.
  • Ephraim Fischbach, Carrick Talmadge: Six years of the fifth force. In: Nature. Band 356, Nr. 6366, 1992, S. 207–215, doi:10.1038/356207a0.
  • Ephraim Fischbach, Carrick Talmadge: Ten Years of the Fifth Force. In: High Energy Physics - Phenomenology. 1996, arxiv:hep-ph/9606249.

Weblinks

Einzelnachweise

  1. ↑ Clifford M. Will: The Confrontation between General Relativity and Experiment. In: Living Reviews in Relativity. Volume 9, 2006, S. 3, doi:10.12942/lrr-2006-3.
  2. ↑ Ephraim Fischbach, Daniel Sudarsky, Aaron Szafer, Carrick Talmadge, S. H. Aronson: Reanalysis of the Eötvös Experiment. In: Physical Review Letters. Band 56, Nr. 13, 1986, S. 1427–1427, doi:10.1103/PhysRevLett.56.1427.
  3. ↑ C. D. Hoyle u. a.: Submillimeter tests of the gravitational inverse-square law. In: Physical Review D. Band 70, Nr. 4, 2004, S. 042004, doi:10.1103/PhysRevD.70.042004, arxiv:hep-ph/0405262..
  4. ↑ J. Chiaverini, S. J. Smullin, A. A. Geraci, D. M. Weld, A. Kapitulnik: New Experimental Constraints on Non-Newtonian Forces below 100 microns. In: Phys. Rev. Lett. 90, 2003, 151101, doi:10.1103/PhysRevLett.90.151101, arxiv:hep-ph/0209325.
  5. ↑ Nima Arkani-Hamed, Savas Dimopoulos, Gia Dvali: The Hierarchy Problem and New Dimensions at a Millimeter. In: Phys. Lett. B429, 1998, S. 263–272, doi:10.1016/S0370-2693(98)00466-3, arxiv:hep-ph/9803315.
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