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THEMA: Vakuumfluktuation

Vakuumfluktuation 12 Dez 2016 09:57 #10402

Findet Vakuumfluktuation nur im Vakuum statt oder überall? Wenn man ein Vakuum mit Luft oder Wasser oder irgend etwas füllt, beendet man damit die Fluktuation?

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Vakuumfluktuation 12 Dez 2016 11:45 #10403

badhofer schrieb: Findet Vakuumfluktuation nur im Vakuum statt oder überall? Wenn man ein Vakuum mit Luft oder Wasser oder irgend etwas füllt, beendet man damit die Fluktuation?


Gute Frage, obwohl ich die Antwort nicht sicher weiß, vermute ich mal, dass solche Quantenfluktuationen immer und überall passieren, nur haben sie absolut keine Auswirkungen, wenn sie innerhalb von Materie passieren, daher kann man sie dort auch nicht messen und somit nachweisen, nur im absoluten Vakuum lassen sie sich nachweisen, z. B. mit dem Casimir-Effekt.


Kann mich aber auch irren.


Grüße
Udo

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Vakuumfluktuation 12 Dez 2016 12:32 #10404

udogigahertz schrieb:

dass solche Quantenfluktuationen immer und überall passieren

Wenn das so ist, würde das bedeuten, dass die Vakuumfluktuation niemals den Energieerhaltungssatz verletzten könnte, da sie ohnehin allgegenwärtig ist. Dass die Vakuumfluktuation sich nicht ausdünnt, wenn man das Vakuum vergrößert liegt dann daran, dass man aus der Sicht der Vakuumfluktuation das Vakuum nicht vergrößert sondern lediglich andere Grenzen in etwas setzt, dass ohnehin allgegenwärtig ist. Sehe ich das so richtig?

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Vakuumfluktuation 12 Dez 2016 13:55 #10406

Hier ein nützlicher Hinweis:
Paul Dirac hat mit seiner Dirac Gleichung die Energieniveaus des Elektrons im Wassersteffatom beschrieben. ( das 2s und das 2p Orbital) Danach waren die Zustände entartet. Im Jahr 1947 machten E. Lamb und sein Doktorand Retherford hierzu ein Experiment und stellten fest, dass die Niveaus ein klein wenig gegen die theoretische Vorhersage verschoben war. Sie führten einen Korrekturterm ein, der sich auf die Existenz von Vakuumfluktuationen im Atom gründete. Nach den heisenbergschen Unschärferelationen können innerhalb des Atoms Teilchen - Antiteilchenpaare entstehen und sich gleich wieder vernichten.
Wenn das so richtig ist, dann haben wir auch innerhalb der Atome und damit auch innerhalb jeglicher Materie Vakuumfluktuationen. Wenn man weiß, dass das Atom eine ziemlich leere Welt ist, wird das irgendwie auch verständlich.
Grüße
Thomas
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Vakuumfluktuation 12 Dez 2016 17:44 #10409

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Thomas, mal eine Frage,
Prof. Walter (ehem. Astronaut u. Physikprof.) hat in einer Vorlesung mal Folgendes gesagt (hoffe, ich gebe keinen Quatsch wieder):
Die Ladung des Elektrons müssten wir uns eigentlich unendlich hoch negativ denken. Um sie herum gibt es aber einen "See" von virutellen Positronen, deren Ladung wir uns ebenfalls als unendlich positiv denken müssen. Durch Renormierung, wohl ein math. Trick, erhalten wir die uns vertraute Elementarladung eines Elektrons. Habe ich das richtig in Erinnerung?
Ausserdem tragen die 3 Quarks eines Protons oder Neutrons mit ihrer Ruhemasse doch nur ca. 1% zur Gesamtmasse bei. Der Rest besteht aus Bindungs- und Bewegungsenergie und da kommen die sogenannten Seequarks bzw. der Dirac-See ins Spiel, was du wohl mit deiner Anmerkung gemeint hast. So gesehen ist das Atom eigentlich gar nicht so leer, sondern ein unaufhörliches Brodeln von Teilchen, die entstehen und sofort wieder verschwinden. Solange Energie mal Zeit, sprich Lebensdauer dieser virtuellen Gesellen, kleiner ist als die Hälfte des reduzierten Planckschen Wirkungsquantums, ist es der Natur wurscht, was sie treiben. ;)
Nun könnte man noch spitzfindig fragen, ob nur um die eigentlichen Valenzquarks diese Seequarks entstehen (durch Umwandlung von Gluonen oder aus dem Vakuum) oder auch ein Seequark im Valenzquark. Aber diese Frage kommt wohl nur zustande, wenn man sich das Valenzquark wieder viel zu naiv als Teilchen im klassischen Sinne denkt, denn eigentlich ist es mehr eine Schwingung, eine Schwingung von was eigentlich......? Die Antwort darauf wäre wohl den Nobelpreis wert, oder? Also finden wir uns damit ab, dass da einfach Schwingung ist, ohne dass etwas schwingt. Wir hören eine Musik ohne Orchester und erleben einen Tanz ohne Tänzer.

Grüße Cyborg

Das größte Glück und den tiefsten Sinn erfahren wir, wenn unser Sehnen, Suchen und Finden in einem einzigen Augenblick zeitgleich präsent sind. Der nächste Augenblick ist dann nur noch schnödes Haben. (Cyborg, am Innufer, 14. April 2018)

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Letzte Änderung: von Cyborg. Begründung: Ergänzungen (Notfallmeldung) an den Administrator

Vakuumfluktuation - Nachweis 31 Aug 2017 01:12 #19082

Hallo zusammen,

gibt es eigentlich einen Nachweis der Vakuumfluktuationen (VF) oder nur Indizien? Laut Wikipedia ist der Casimir-Effekt nicht zweifelsfrei eine Erklärung für VF, da möglicherweise auch Van-der-Waals - Kräfte für den Effekt verantwortlich sein können. Auch im Buch "Urknall, Weltall und das Leben" finde ich keinen Beleg dafür, dass Vakuumfluktuationen nachgewiesen wurden. Es wird verwiesen auf den Nobelpreis für Willis Eugene Lamb Jr., wenn ich danach suche finde ich den Hinweis auf dem Nobelpreis für den Beleg der Lamb-Verschiebung (wie lassen sich hieraus Vakuumfluktualtionen ableiten?) Zwar wird in Wikipedia die Lamb-Verschiebung erklärt, allerdings müssten die Teilchen sich hier annihilieren, also Energie in Form von Photonen erzeugen.

Wenn sich überall im Raum Teilchen-Antiteilchen - Paare bilden, die sich gleich wieder auslöschen, müssten dabei Photonen entstehen. Laut Energieerhaltungssatz muss die Energie in der Summe von Entstehung und Annihilation 0 sein, daher darf doch auch kein einzelnes Photon entkommen, oder? Wie kann es daher sein, dass diese VF in Form von Teilchen-Antiteilchen-Formung und -Annihilation nicht messbar ist, wenn doch Photonen dabei entstehen?

Selbst wenn diese Teilchen der VF rein virtuell sind, also innerhalb der Heisenbergschen Unschärferelation nicht beobachtet werden können, müsste man die Annihilation doch messen können oder nicht?
Wie viele Fluktuationen treten nun in einem belibiegen Raum pro Zeit auf?

Übrigens: Sind Vakuumfluktuationen eigentlich als Quelle der Materie (Strahlung) zwischen Planck-Ära und ~ GUT-Ära angesehen oder geht man davon aus, dass die Elementarteilchen "direkt" durch den Urknall entstanden sind und somit schon vor der GUT-Ära existierten?


Viele Grüße
Tobias

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Vakuumfluktuation - Nachweis 31 Aug 2017 15:04 #19086

  • Chalawan2000
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@tobis kolkmann
Da das „Nichts“ kein vollkommen leeres Vakuum ist, sondern QF aufweist, zeigt es, so finde ich, einen eleganten Ausweg aus dem Dilemma, der Urknall wäre aus dem „Nichts – im Sinne von absolut leer“ entstanden. Siehe UWL Video "Urknallhypothese - Stand 2015. Dieses zeigt auch sehr schön mittels Casimir Effekt und Lamb-Shift, das es QF – überhaupt erst einmal - GIBT. (Zweifelsfreie Beweise wirst du nicht finden.)
(Auf der Erde können wir verschiedene Vakua erzeugen, von denen das „leerste“ sich NICHT mit dem im Weltall vorhandenen messen kann, welches – trotzdem – alles andere als „leer“ ist.)
-
Was passiert bei der Expansion des Universums? Welche „Art“ NICHTS kommt „hinzu“?
NICHTS! Genau! „NICHTS mit QF“. Es ist nicht verdünnbar bei Zunahme des Volumens, nur statistisch bekommt es entsprechend MEHR QF. (Lt. Video)
Chalawan

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Letzte Änderung: von Chalawan2000. (Notfallmeldung) an den Administrator

Vakuumfluktuation 01 Sep 2017 17:06 #19106


Leicht beieinander wohnen die Gedanken. Doch hart im Raume stoßen sich die Sachen. Schiller, Wallenstein
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