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THEMA: An wen gibt ein virtuelles Teilchen seine "geliehene" Energie zurück? - QNEC

An wen gibt ein virtuelles Teilchen seine "geliehene" Energie zurück? - QNEC 16 10. 2019 11:43 #59009

Manfred S schrieb: Mit negativer Energie habe ich schon meine Probleme aber negative Frequenz ist noch misteriöser. Da Frequenz Anzahl pro Zeitintervall ist, wäre die Frage: Was ist negativ, die Anzahl oder das Zeitintervall und wie ist das zu verstehen?


Negative Frequenzen purzeln aus der Fouriertransformation raus, die wäre sonst nicht vollständig. Anschaulich ist das nicht, zumindest kenne ich keine Anschauung. Negative Teilchen, Antiteilchen, das scheinen alles Versuche zu sein, etwas absolut unanschauliches anschaulich zu machen. Mit eingeschränktem Erfolg...

Hier ein (für mich wenig verständliches) Paper zu dem Thema:

The difference between a Klein-Gordon random field and the complex Klein-Gordon quantum field is characterized, explicitly comparing the roles played by negative frequency modes of test functions in creation and annihilation operator presentations of the two theories. The random field and the complex quantum field can both be constructed from the same creation and annihilation operator algebra, making them equivalent in that sense.


Equivalence of the Klein-Gordon random field and the complex Klein-Gordon quantum field
arxiv.org/abs/0905.1263v2

Das ist auf Stackexchange verlinkt. Es gibt sicher noch mehr dazu...

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An wen gibt ein virtuelles Teilchen seine "geliehene" Energie zurück? - QNEC 16 10. 2019 11:46 #59010

@Z
Lieber Z,
ich habe eine Frage zu Deiner Schlussfolgerung 3

3. Schaun wir uns nun an, wie letzteres im Semiklassischen-Ansatz vor sich gehen könnte, verbinden dem S-Ansatz gemäß, einen Teil der QFT (Energie Wellengang /Frequenz, Amplitude), mit einem anderen klassischen Teil der ART (Gravitation Wellengang/Frequenz/Metrik).
Identifizieren die angesprochen Metrik, mit jeweiligem Zustand örtlich anliegenden Gravitation-Feldes, welches fernab jeglicher Energie im Vakuum so flach und gedehnt ist, das es ermöglicht Energie zu "dekomprimieren". Andererseits diese Energie auch wieder auszuspucken gedenkt, wenn die Metrik selbst in der umgebung von Massen "komprimiert" anliegt. Sprich, entsprechende Metrik, kann als Dimmer als auch als Verstärker fungieren.


Die beschriebene ´Dekomprimierung´ und ´Komprimierung´ von Energie in Abhängigkeit vom lokalen Gravitationspotential (dasselbe ist energetisch zu visualisieren → unten) ´riecht´ meines Erachtens nach einer Möglichkeit die DM und die DE irgendwie zu erklären.
Könnte man dazu nicht im Rahmen der ART ein Zusammenhang ´einbauen´, indem zum Beispiel die Konstante Lambda mit einer Funktion + (f (Gravitationspotential und Gradient des Gravitationspotentials) ergänzt wird ?

In den Voids würde der Wert größer 0 sein und nahe den Massenzentren und SL kleiner 0.

Zusammen mit der Annahme, dass die Gravitation nicht monopolar ist, sondern nur eine Seite eines universellen Wechselwirkungsprozesses ist, kann man ein Weltmodell zeichnen, das im Großen zweckmäßigerweise mit der ART zu beschreiben ist, aber im Kleinen ebenso zweckmäßigerweise mit der QM. Wobei in der QM wegen der Invarianz die Gravitation ´außen vor´ gelassen bleibt, was für unsere irdischen Verhältnisse auch durchaus zulässig ist.
Der WW- Prozess zwischen ´Dekomprimieren´ und ´Komprimieren´, der heute m.W. noch nicht in der QM skizziert ist, springt erst an, wenn sich die Umgebungsbedingungen ändern, z.B. bei extrem hohen Gravitationspotential (großes Potential an virt. Energie) oder extrem kleinen Gravitationspotential (geringes Potential an virt. Energie).

Sowohl die ART als auch die QM und GED und QFT wären dann alle auf Ihre Weise richtig, auch die 4 WW sind aus diesem WW Prozess anschaulich ableitbar. Nur die Interpretation wäre eine andere.
Von der Gravitation bis zu den Kernkräften wäre die Annahme ´Interner Kräfte´ zu ersetzen durch im Betrag gleich große Modifikationen (Maxwell) und wechselseitiger Abschirmwirkungen vor der Hintergrundenergie, die in sehr unterschiedlichem Intensitätsbereichen liegen. Die Gluonen zwischen den Quarks sind dann´stehende Wellen´ zwischen diesen, die sich nicht abtrennen lassen, weil nur komplette Konfigurationen sich überhaupt denken lassen.

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An wen gibt ein virtuelles Teilchen seine "geliehene" Energie zurück? - QNEC 16 10. 2019 11:49 #59011

Arrakai schrieb:

Die dabei notwendige Zerlegung der Fouriermoden nach positiven und negativen Frequenzen sowie die daraus folgende Klassifizierung von Teilchen und Antiteilchen ist aufgrund der Raumzeitgeometrie nicht eindeutig.

Wie Du siehst, ist bei wiki nicht von negativer Energie die Rede.
Es ist doch eigentlich unstreitig, dass die (negative) Energie vom Vakuum geliehen ist. Das hat mit den beiden virtuellen Teilchen rein gar nichts zu tun.
Und nur am Rande: es müssen allein schon wegen Impulserhalt immer zwei Teilchen sein.
Arrakai schrieb: Das klingt nicht nach Äther, sondern nach Unruh-Effekt:

Unruh demonstrated theoretically that the notion of vacuum depends on the path of the observer through spacetime. From the viewpoint of the accelerating observer, the vacuum of the inertial observer will look like a state containing many particles in thermal equilibrium—a warm gas

en.wikipedia.org/wiki/Unruh_effect

Das heißt "Bewegungszustand" ist natürlich zu allgemein, es geht um die lokale Beschleunigung:

Genau, es geht (überhaupt) nicht um Bewegung sondern allein um Beschleunigung.
Arrakai schrieb: Sage ich doch. Wenn du es soweit nachvollzogen hast, wundern mich deine vorherigen Kommentare ehrlich gesagt ein Wenig...

Ich habe seine Ausdrucksweise kommentiert. Bewegung hat damit Null und Gar Nichts zu tun. Wer sich falsch ausdrückt, hat es womöglich missverstanden. Genau diesen Eindruck hatte ich hier.
Arrakai schrieb:

Yukterez schrieb: Die Hawking-Strahlung existiert, genau wie in den beiden oben genannten Fällen, ebenfalls nicht in allen Bezugssystemen, sondern verschwindet im System des Freifallers. Anders als in den beiden oben genannten Fällen ist die aktuelle Vermutung hier aber dass die Energie der Strahlung von der Masse des schwarzen Lochs bezahlt wird.
[...]
Ich bin mir nicht sicher ob die Annahme dass das schwarze Loch mit seiner Masse für die Strahlung die der stationäre Beobachter in seinem Bezugssystem empfängt bezahlt gerechtfertigt ist, sondern halte es auch für möglich (um nicht zu sagen wahrscheinlicher) dass wie in allen anderen ähnlich gelagerten Fällen der Empfänger selbst für das was er empfängt bezahlt.


Aber das ändert nichts daran, dass das die korrekte(-re) physikalische Erklärung ist. Siehe auch physics.stackechange.com oder physicsforum.com. Ich finde dort aber nur Diskussionen, die entweder 1) die Frage nicht beantworten oder 2) so komplex sind, dass ich sie nicht verstehe.

Diese Frage ist offen, Hawking hat sie in einem Sinn beantwortet, Unruh im anderen. Der Mechanismus für Hawking ist umstritten bzw ungeklärt. Ein Erklärungsversuch im Artikel ist allenfalls in den "Antiteilchen mit negativer Energie" gegeben, aber falsch. Es wird allerdings die Ansicht vertreten, dass eben Antitachyonen vom SL kommen, die man als rückläufige negative Energie deuten könnte.

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An wen gibt ein virtuelles Teilchen seine "geliehene" Energie zurück? - QNEC 16 10. 2019 12:04 #59012

ra-raisch schrieb: Es ist doch eigentlich unstreitig, dass die (negative) Energie vom Vakuum geliehen ist. Das hat mit den beiden Teilchen rein gar nichts zu tun.


Angeblich ist sie vom SL geliehen, sonst würde das ja nicht schrumpfen. Das ist doch genau der kritische Punkte.
ra-raisch schrieb: Genau, es geht (überhaupt) nicht um Bewegung sondern allein um Beschleunigung.


Er schreibt ja nicht "Bewegung", sondern "Bewegungszustand". Nach meinem Sprachverständnis umfasst der Zustand der Bewegung auch die Beschleunigung.
.
ra-raisch schrieb: Ich habe seine Ausdrucksweise kommentiert. Bewegung hat damit Null und Gar Nichts zu tun. Wer sich falsch ausdrückt, hat es womöglich missverstanden. Genau diesen Eindruck hatte ich hier.


Naja, siehe mein Zitat aus der englischen Wikipedia. Selbst da ist erst mal ganz allgemein vom "path of the observer through spacetime" die Rede. Zum Bewegungszustand siehe oben...
ra-raisch schrieb: Diese Frage ist offen, Hawking hat sie in einem Sinn beantwortet, Unruh im anderen. Der Mechanismus für Hawking ist umstritten bzw ungeklärt. Ein Erklärungsversuch im Artikel ist allenfalls in den "Antiteilchen mit negativer Energie" gegeben, aber falsch. Es wird allerdings die Ansicht vertreten, dass eben Antitachyonen vom SL kommen, die man als rückläufige negative Energie deuten könnte.


Der Artikel gibt im Wesentlichen das wider, was ich auch in den Physics-Foren und auf Stackexchange dazu gefunden habe. Das sind sehr vertrauenswürdige Quellen. Es passt m.E. auch zu den Ausführungen von Yukterez im verlinkten Thread. Dass die Hawking-Strahlung umstritten ist, ist klar. Zu den Antitachyonen würde mich eine Quelle interessieren...

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An wen gibt ein virtuelles Teilchen seine "geliehene" Energie zurück? - QNEC 16 10. 2019 12:08 #59013

Tut mir Leid: "Bewegungszustand" betont eine Momentaufnahme ohne Beschleunigung. Aber es waren ja mehrere Formulierungen, bei einer einzigen wäre ich nicht so penetrant.

Der Pfad hängt hingegen auch von der Beschleunigung ab. Allerdings wäre diese Formulierung in wiki auch falsch, weil der Freifaller unzweifelhaft einen Pfad bechreibt, jedoch wohl keine Unruhstrahlung oder Hawkingstrahlung empfängt, während man beim FIDO im allgemeinen nicht von einem Pfad sprechen würde.
Arrakai schrieb: Es passt m.E. auch zu den Ausführungen von Yukterez im verlinkten Thread. Dass die Hawking-Strahlung umstritten ist, ist klar. Zu den Antitachyonen würde mich eine Quelle interessieren...

Es geht ja um den Mechanismus und da deckt sich der Artikel nicht mit Yukterez.

Ich muss gestehen, dass ich die "Tachyonen" kurzerhand dazuformuliert habe ... aber bei einer kurzen Suche mit Google finde ich viele Artikel dazu, die ich aber erst auf Relevanz prüfen müßte.
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An wen gibt ein virtuelles Teilchen seine "geliehene" Energie zurück? - QNEC 16 10. 2019 12:13 #59014

Tut mir leid: An meinem Sprachempfinden (und anscheinend auch dem von Florian) wirst du nichts ändern können. ;)

Während einer Momentaufnahme bist du auch im Zustand einer Beschleunigung. Wenn du mit 100 km/h konstant beschleunigst, dann tust du das zu jedem Zeitpunkt der Beschleunigungsphase. Es existiert immer ein Beschleunigungs-Vektor, an jedem Punkt, der geht doch nicht verloren nur weil ich mir nur einen bestimmten Punkt anschaue.

Zur Wiki: Dass der Freifaller einen Pfad beschreibt, steht nicht im Widerspruch zur Aussage. In diesem Fall sieht er eben keine Unruh-Strahlung, das ist doch auch eine Abhängigkeit. Der FIDO bewegt sich von seiner Geodäten weg, das ist für mich eindeutig ein Pfad. Ganz allgemein: Jeder Beobacher hat eine Weltlinie (einen Pfad, Weg) durch die Raumzeit.
ra-raisch schrieb: Es geht ja um den Mechanismus und da deckt sich der Artikel nicht mit Yukterez.


Ehrliches Interesse: Inwiefern denn?

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An wen gibt ein virtuelles Teilchen seine "geliehene" Energie zurück? - QNEC 16 10. 2019 12:31 #59015

Arrakai schrieb: Negative Frequenzen purzeln aus der Fouriertransformation raus, die wäre sonst nicht vollständig. Anschaulich ist das nicht, zumindest kenne ich keine Anschauung. Negative Teilchen, Antiteilchen, das scheinen alles Versuche zu sein, etwas absolut unanschauliches anschaulich zu machen. Mit eingeschränktem Erfolg...
..

Wenn man googelt findet man den Hinweis auf cos(omega * t)=1/2(e^(i*omega*t)+e^(-i *omega * t)) und dass hier von negativer Frequenz die Rede sei. In Wirklichkeit haben wir es jedoch mit negativer Winkelgeschwindigkeit zu tun und der Tatsache dass der Zeiger in einer Komplexen Zahlendarstellung sowohl links als auch rechts herum drehen kann. Möglicherweise gilt das auch für die Fouriertransformation mit komplexen Zaheln.

Was die negativen Frequenzen in der QM angeht, habe ich den Einfruck, dass es sich hier um neue und noch nicht allgemein akzeptierte Vorstellungen handelt.

Edit: Formeldarstellung versimpelt.

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An wen gibt ein virtuelles Teilchen seine "geliehene" Energie zurück? - QNEC 16 10. 2019 12:39 #59016

Arrakai schrieb:
ra-raisch schrieb: Es geht ja um den Mechanismus und da deckt sich der Artikel nicht mit Yukterez.


Ehrliches Interesse: Inwiefern denn?

Sprach der Artikel nicht von Antiteilchen mit negativer Energie? Ich müßte den Artikel nochmal lesen....sag mir seine Erklärung in kurzen Worten.

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An wen gibt ein virtuelles Teilchen seine "geliehene" Energie zurück? - QNEC 17 10. 2019 14:45 #59065

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Manfred S schrieb: Hallo Z. Vielen Dank für die Ausarbeitung.
A. Wie ich es verstanden habe - sehr vereinfacht: Im Umfeld des SL beziehen stark rotverschobene und daher unsichtbare Strahlung neue Energie aus dem Gravitationsfeld und werden dadurch sichtbar.

Fragen:
1. warum wird die Hawkingsstrahlung stärker, je kleiner das SLwird? Man sollte doch erwarten, dass auf ein kleines SL weniger Strahlung einfällt als auf ein großes.
2. Hier wurde schon argumentiert, dass die MW-Hintergrundstrahlung, dem Zerstrahlen des SL entgegenwirkt. Nach dieser Theorie müsste auch sie dem SL Energie entzeihen.

B. Unter Punkt 4. sprichst Du aber wieder von Teilchenpaaren. Warum das?

(habe oben im zitierten Text noch A und B. eingefügt)

Lieber Manfred,
A. Die rotverschobenen Photonen sind nur eine gedankliche Stütze angedacht, sodas einfacher nachvollziehbar, wie sich reelle (messbare) Energie (freie Teilchen) im Raum sozusagen unsichtbar (unmessbar) aufhalten können und es dem gemäß vom Zustand des Raumes selbst (ART flach od. stark gekrümmte Metrik) abhängt, ob deren Energie reell messbar (Teilchen/Welle) oder nicht (nothing) ... Unendlich rotverschobene Photonen eigneten sich mM. als Beispiel für freie Teilchen am besten, um den Mechanismus der Hawkingstrahlung zu beschreiben, welcher scheinbar aus dem Nichts... Teilchen erzeugt.

Bei genauerem hinsehen sieht man allerdings, dass diese f-Teilchen (zumindest deren Energien), die laut Hawkings Erst-Veröffentlichung, aus der *unendlichen Vergangenheit in die unendliche Zukunft streben, bereits seit "*Urzeiten" reel im Hintergrund vorhanden sind. Bis zu derem Wiedererscheinen als reelle Teilchen, bräuchten wir die QM eigentlich nicht mal zu bedienen, die ART und vergehende Zeit reichten zunächst rudimentär aus, um zumindest den Hawking-Mechanismus zu etablieren. Da das Verhalten von Energie oder Materie, die ART erweiternd, jedoch gemäß der QM beschrieben werden muss, kommt es dennoch automatisch zur Semiklassischen Modellwelt Hawkings, da die QM das Verhalten der Energien als Welle/Teilchendualismus so exakt wie aktuell möglich beschreibt. Man sagt Hawking habe versucht die QM mit der ART zu verbinden... was ich für etwas übertrieben halte... da es mM. automatisch dazu kommt... wie du hoffentlich drüber herauslesen kannst.

Die sprachliche Erklärung ist insgesamt schwierig, ua. da das alte H-Strahlungsmodell auf eine recht einfache Modellwelt basiert, weder Expansion noch Urknall enthält, der gewünschten Einfachheit der Theorie halber, nur auf eine Mini-Modelwelt, Vakuum+Intrinsische-Singularität, gründet. Deswegen bat ich bereits bei Einführung der "Raum-Expansion im Beispiel" um Nachsicht. Da dies nun geklärt...

Basieren wir die H-Strahlung einfach auf eine Welt wie wir sie kennen. Urknall, Raum-Expansion, Elektromagnetische-Energie, Materie und sagen, alles entsprang einer "Urenergie", die für das Erscheinen der Gravitation, EM, starke und schwache Kräfte verantwortlich. Ein Teil der Urenergie verblieb im Hintergrund und wurde nicht zu einer der 4 reell messbaren Kräfte. Und schon sind wir bei den tatsächlich virtuellen Teilchen der QM und nicht bei freien Teilchen Hawkings die ja bereits auf Urknall real wurden. Wahrscheinlich siehts du jetzt, was da alles dranhängt (Theo of Everything), um nun aus tatsächlich virtuellen Teilchen, reele zu machen und dies hat sich Hawking einfach erspart...

Nun nochmal zum Unterschied freie und tatsächlich virtuelle T..... wir bedienen uns des Feyman-Graphens...
Freie, wenn ein Photon emittiert wird (ausläuft) und wenn es absorbiert wird (einläuft) ist es reell. Im Zustand dazwischen, ist es jedoch virtuell....
Heißt ein reelles Photon kann unseres Beispiels gemäß, auch im "virtuellen Zwischen-Zustand" sein... Diese Art von "Virtualität" reeller Photonen, habe ich versucht mit der Rotverschiebung zu umschreiben.. Wobei das einlaufen des Photons, mit dem propagieren im expandierenden, flacher werdenden Raum und das auslaufen des Photons, mit dessen Reproduktion im Gravitationsfeld in Analogie stehen soll. Im Sinne des Feynman-Graphens, bzgl. meines ersten Beispiels, entspricht die mittige “Welle” im Graphen... der unendlichen Rotverschiebung. Welche zeitlich zwischen dem ein und auslaufen des freien Photons (zuerst expandierende und dann stark gekrümmte Raum-Zeit) liegt.
Ein freies Photon erfüllt die relativistische Energie-Impuls-Beziehung, solange es sich im ... ein oder auslaufenden Zustand befindet.

Rein virtuelle Teilchen befinden sich (hier Einfachheithalber) immer im Zwischenzustand, erfüllen die E-I-Beziehung nicht und verbleiben deswegen sozusagen stets virtuell.

1. Frage... Weil das beschriebene “Sieb/Netz”, je kleiner das SL, vor EH je feinmaschiger, dies "enge Netz" fängt so gut wie alles ein was drin herumschwirrt, betr. Mini-SL.
Während ein Supermassives SL, ein weitmaschiges Netz bis zum EH aufweist und kaum Wechselwirkung mit den "viel zu kleinen Fischen" besteht.

Um zu 1. besser einzuordnen...
das G-Feld eines Mini-SL hat wegen dessen geringen Masse auch eine geringere Ausdehnung.
Falle ich auf dessen EH zu, werde ich auf sehr kurzen Strecken und Zeiten auf c beschleunigt (sehr dichtes Netz) wenn am EH angelangt. Heißt wir haben hier einen stark “G-Feld komprimierten” kleinen Raumbereich, in dem ich in unglaublich kurzer Zeit auf c beschleunigt werde. Sprich ein sehr dichtes Netz, mit kleinster räumlicher Ausdehnung.

Super Massive SL hingegen beschleunigen dich schon in einer extremen Entfernung zum Loch (riesiges Netz), jedoch wesentlich gemächlicher (sehr grosse Maschenweite). Du wirst hier über einen wesentlich längeren Zeitraum und Strecke beschleunigt. Am EH erreichst du schliessslich auch c, da du jedoch schon weit vorher beschleunigt wurdest, beträgt die nötige Gravitationskraft am EH (Beschleunigung) nur noch ein Bruchteil des Mini-SL um dich dort final auf c zu beschleunigen.
Beispiel:
Mini-SL 3 Sonnenmassen - Beschleunigung auf EH : 517076379015 g
Supermassive SL 3 Mrd. Sonnenmassen – Beschleunigung auf EH : 517.1 g
Da du schon weit vorher beschleunigt wurdest reichen die 517 g = 5071 m/s² (ein kleiner Stubs) um dich dort final auf c zu beschleunigen... dementsprechend “Weitmaschig” ist auch dessen Netz vor EH.
Deswegen H-Strahlen SM-SL auch nur sehr schwach.

2. Gute Frage... Gegenfrage..
Warum sollte MW-Strahlung die durchs G-Feld des SL propagiert, dem Feld Energie entziehen?
Die einfallende Strahlung wird zwar auf eine höheres Energieniveau gehoben wenn sie einfällt (Blauverschoben), jedoch im gleichen Maße wieder abgschwächt (Rotverschoben), wenn sie gegen das Feld arbeitend, dieses wieder verlässt.
Es scheint doch eher so, dass zB. radial einfallende MW-Strahlung, das Loch nährt. Besser, solange die Temperatur des Lochs unterhalb der MWH-Temperatur, wird das Loch aus thermodynamsicher Sicht, Energie (Aussentemperatur) aufnehmen. Oder laut CCC Penrose formuliert, würde ein Loch nur dann an Masse verlieren, zu strahlen beginnen, wenn die Aussen-Temperatur (MWH-Temperatur) unter die des Lochs fällt.

Sory falls umständlich, habe gerade wieder mal wenig Zeit.
LG Z.


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An wen gibt ein virtuelles Teilchen seine "geliehene" Energie zurück? - QNEC 17 10. 2019 16:37 #59068

Z. schrieb: Sory falls umständlich, habe gerade wieder mal wenig Zeit..

Ich hatte genug Zeit, das duchzulesen und werde jetzt längere Zeit darüber nachdenken.cool)

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An wen gibt ein virtuelles Teilchen seine "geliehene" Energie zurück? - QNEC 17 10. 2019 17:06 #59075

Z. schrieb: Die einfallende Strahlung wird zwar auf eine höheres Energieniveau gehoben wenn sie einfällt (Blauverschoben), jedoch im gleichen Maße wieder abgschwächt (Rotverschoben), wenn sie gegen das Feld arbeitend, dieses wieder verlässt.

Das sagt jetzt zwar nichts darüber aus, ob die Energie ans Feld gegeben und von diesem zurückgegeben wird....
Es ist aber ganz einfach so, dass sich die Energie gar nicht ändert, denn die Blauverschiebung gleicht lediglich den Unterschied der potentiellen Energie aus. Die selbe Energie ist auf dem niedrigen Niveau viel effektiver.
Z. schrieb: Es scheint doch eher so, dass zB. radial einfallende MW-Strahlung, das Loch nährt. Besser, solange die Temperatur des Lochs unterhalb der MWH-Temperatur, wird das Loch aus thermodynamsicher Sicht, Energie (Aussentemperatur) aufnehmen. Oder laut CCC Penrose formuliert, würde ein Loch nur dann an Masse verlieren, zu strahlen beginnen, wenn die Aussen-Temperatur (MWH-Temperatur) unter die des Lochs fällt.

So ist es, allerdings sinkt die Tmeperatur des SL mit Aufnahme von Energie. Die Temperatur der MW-Strahlung (CMBR) sinkt allerdings (zusätzlich zum Abfluss in SL) mit der Expansion. Neben der Temperatur kommt es allerdings auch auf die Strahlungsdichte an, die Temperatur ist nicht allein maßgeblich, die Dichte sinkt aber ebenfalls mit der Expansion.

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An wen gibt ein virtuelles Teilchen seine "geliehene" Energie zurück? - QNEC 17 10. 2019 17:18 #59078

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Hi Manfred,
wieder back im Office und bald wieder Rotverschoben... hatte B. vergessen:

Unter Punkt 4. sprichst Du aber wieder von Teilchenpaaren. Warum das?


Weil die moderne Interpretation der HS, dazu übergegangen ist ... rein virtuelle Teilchen bzgl. HS Ansatz heranzuziehen.
Während Hawking nur auf freie Teilchen setzte... aus lang beschriebenen Gründen.... ist der Hawkingsche Ansatz somit wesentlich unkomplizierter mit f- Teilchen, als einer mit virtuellen Teilchen. Wie gesagt wenn wir letztere heranziehen müssen wir auch die volle QM in Betracht ziehen (ua. auch die überlegungen zu einer theorie of Everything)

Und dann haben wir nicht nur den Unterschied, das freie bereits reale Teilchen sind und virtuelle nur rein theoretische, sondern auch zusätzlich die, wenn die volle QM herangezogen wird......:
1. Dass v-Teilchen paarweise auftreten..
2. Tunneln können..
3. Verschränkt sein können.. und so weiter und so fort... :silly:
Z.
Bis später..


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An wen gibt ein virtuelles Teilchen seine "geliehene" Energie zurück? - QNEC 18 10. 2019 12:29 #59111

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Moin Rainer....
hatte deinen Post übersehen..

Das sagt jetzt zwar nichts darüber aus, ob die Energie ans Feld gegeben und von diesem zurückgegeben wird....
Es ist aber ganz einfach so, dass sich die Energie gar nicht ändert, denn die Blauverschiebung gleicht lediglich den Unterschied der potentiellen Energie aus.

Hatte wir ja schon mehrmals..
Wiki..sprachgebrauch..

„Photonen, die von einer gravitativen Masse aufsteigen, werden weniger energiereich. Dieser Energieverlust ist als Rotverschiebung bekannt, da Photonen im sichtbaren Spektrum mehr rot erscheinen. Analog, wenn Photonen in einem Gravitationsfeld fallen, werden sie energiereicher und weisen eine Blauverschiebung auf. … Dabei sei angemerkt, dass die Größe des Effektes der Rotverschiebung (Blauverschiebung) keine Funktion des Abstrahl- oder Empfangswinkels des Photons ist, sie hängt nur davon ab, wieweit das Photon im Potentialfeld radial aufgestiegen (gefallen) ist.“


Und du weist ja, dass ich zudem davon ausgehe, das im Feld Energie-Schwankungen auftreten (Feld/Objekt/Objekt/Feld), derweil das Photon (Objekt) im Feld. Selbst wenn am Schluss alles schön symmetrisch bleibt, wenn ein Objekt das Feld wieder verlässt. Und um es nochmal andererseits zu wiederholen... "ein Objekt kann auch mit mehr Energie auf EH einfallen, als dessen Potentielle/Kinetische... anfänglich", sollte dieses durch Gezeitenkräfte erwärmt werden...

Rainer..

So ist es, allerdings sinkt die Tmeperatur des SL mit Aufnahme von Energie. Die Temperatur der MW-Strahlung (CMBR) sinkt allerdings (zusätzlich zum Abfluss in SL) mit der Expansion. Neben der Temperatur kommt es allerdings auch auf die Strahlungsdichte an, die Temperatur ist nicht allein maßgeblich, die Dichte sinkt aber ebenfalls mit der Expansion.


Es ist vollkommen klar das sowohl Dichte und Temperatur während Expansion (somit auch vergehender Zeit) abnehmen...Darüber hinaus.... Im Kontext zu CCC Penrose, den ich erwähnte, kann man sich dies mit der Zeit....."Loch wird darauf hin mit der Zeit wieder kälter und usw usf".... jedoch abschminken, den laut Penrose werden die letzten Supermassiven-SL am Ende schlagartig zerstrahlen, in dem Moment die Aussentemperatur nur einen Deut geringer... sind sie die heissten Objekte... geben die Tempratur immer schneller ab... während sie kleiner werden...
Nich zu kompliziert machen... das ganze.

Was mich interessieren würde, wie du den Mechanismus HS, auf Basis "freier Teilchen" im Feld deutetst. Also nicht die der auf virtuelle Teilchen basierten Strahlung, die du grundsätzlich mit Streuung argumentiert hattest (aus Erinnerung), sondern die Emission auf Grund der freien Teilchen aus Hawkings-Original Paper..

NG Z.


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Moin Thias und willkommen im Forum...

Die beschriebene ´Dekomprimierung´ und ´Komprimierung´ von Energie in Abhängigkeit vom lokalen Gravitationspotential (dasselbe ist energetisch zu visualisieren → unten) ´riecht´ meines Erachtens nach einer Möglichkeit die DM und die DE irgendwie zu erklären.


Ja so ist es Teils deiner Aussage zumindest.. Um es kurz zu machen.. Vakuumfluktuationen/DE/Expansion werden aktuell nicht umsonst in Verbindung gebracht..

Die physikalische Interpretation der Dunklen Energie ist weitgehend ungeklärt und ihre Existenz ist experimentell nicht direkt nachgewiesen. Die gängigsten Modelle bringen sie mit Vakuumfluktuationen in Verbindung.

de.wikipedia.org/wiki/Dunkle_Energie
Ua. weil die Dichte an VF während Expansion nicht abnimmt, sondern scheinbar in Relation zum Raumvolumen die gleiche bleibt. Dennoch sind dies bzgl., wie du sicher weist, sehr viele Unsicherheiten enthalten und somit verbleibt nur ein ungelöster Ansatz.

Zu DM, bevorzuge ich privat Interpretationen, die keiner Materie bedürfen DM, sondern reine, Materiefreie, Gravitations-Feld-Anomalien heranziehen, die während > c schneller Expansion entstanden, um die "fehlenden Massen" zu erklären. Welche ich hier aber nicht weiter ausführen will..
HG Z.


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Z. schrieb: Was mich interessieren würde, wie du den Mechanismus HS, auf Basis "freier Teilchen" im Feld deutetst.

Davon halte ich gar nichts, HS ist mit Unruhstrahlung gut zu vergleichen, also nix mit von Anfang an realen Teilchen sondern reines Vakuum.

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An wen gibt ein virtuelles Teilchen seine "geliehene" Energie zurück? - QNEC 18 10. 2019 22:47 #59140

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ra-raisch schrieb:
Z. schrieb: Was mich interessieren würde, wie du den Mechanismus HS, auf Basis "freier Teilchen" im Feld deutetst.

Davon halte ich gar nichts, HS ist mit Unruhstrahlung gut zu vergleichen, also nix mit von Anfang an realen Teilchen sondern reines Vakuum.


Hi Rainer,
"davon halte ich nichts".. ist, ich hoffe du verstehst meine Motivation, aus meiner Sicht wenig befriedigend. Nicht dass ich Hawkings eigentlichen Ansatz hier verteidigte, er musste aus unterschiedlichsten Gründen einfach kurz zur Sprache kommen. Mich hätte jedoch schon eher eine "etwas tiefer" gehende physikalische Betrachtung deinerseits interessiert. (Folgend zum Beispiel, warum du nichts davon hälst...) Vor allem aber weil wir so, meiner Einschätzung nach, eventuell dem "Mechanismus" der der HS zu Grunde liegt, etwas näher gekommen wären!?

Bei dieser Gelegenheit könntest du dennoch, wenn du denn willst, nochmal was zur Erzeugung von HS im Feld, auf Basis virtueller Teilchen sagen?? Einfach nur interessiert, was "mein" Anwalt denkt.. ;)

We auch immer, herzliche Grüße
Z.


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An wen gibt ein virtuelles Teilchen seine "geliehene" Energie zurück? - QNEC 18 10. 2019 23:47 #59142

Z. schrieb: Bei dieser Gelegenheit könntest du dennoch, wenn du denn willst, nochmal was zur Erzeugung von HS im Feld, auf Basis virtueller Teilchen sagen??

Ja klar, ich dachte, ich hätte es bereits genügend umrissen ...
Unruhstrahlung und Hawkingstrahlung sind rechnerisch das Gleiche, sie basieren auch auf den gleichen äußeren Begebenheiten (Beschleunigung) wieso sollte also inhaltlich ein Unterschied bestehen? Bei Unruhstrahlung besteht ja wohl kein Zweifel, dass es virtuelle Ursachen sind (jedenfalls keine bereits vorher real existierende Teilchen)? Der einzige Unterschied zwischen HS und US besteht in der Definition/Erscheinung/Auswirkung der Beschleunigung in der Koordinaten-Raumzeit.

Unruhtemperatur ℏ·a/(2c·π·kB)
Hawkingtemperatur ℏ·κ/(2c·π·kB)
κ=²(rG²-ak²)c²/rs² ist die Oberflächengravitation, also c²/2rs für Schwarzschild-SL mit Kerrparameter ak=0.

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An wen gibt ein virtuelles Teilchen seine "geliehene" Energie zurück? - QNEC 19 10. 2019 01:49 #59143

@Z.

sondern die Emission auf Grund der freien Teilchen aus Hawkings-Original Paper.


Hast du sein Original-Paper gelesen? Und verstanden? Respekt. Oder doch eher Sekundärliteratur?

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An wen gibt ein virtuelles Teilchen seine "geliehene" Energie zurück? - QNEC 19 10. 2019 02:33 #59144

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Hi Arrakai,

verstanden.. Gute Frage. Sieh es als Interpretation.
Einwände?
HG Z.


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An wen gibt ein virtuelles Teilchen seine "geliehene" Energie zurück? - QNEC 19 10. 2019 02:39 #59145

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ra-raisch schrieb:
Z. schrieb: Bei dieser Gelegenheit könntest du dennoch, wenn du denn willst, nochmal was zur Erzeugung von HS im Feld, auf Basis virtueller Teilchen sagen??


Unruhstrahlung und Hawkingstrahlung sind rechnerisch das Gleiche, sie basieren auch auf den gleichen äußeren Begebenheiten (Beschleunigung) wieso sollte also inhaltlich ein Unterschied bestehen? Bei Unruhstrahlung besteht ja wohl kein Zweifel, dass es virtuelle Ursachen sind (jedenfalls keine bereits vorher real existierende Teilchen)? Der einzige Unterschied zwischen HS und US besteht in der Definition/Erscheinung/Auswirkung der Beschleunigung in der Koordinaten-Raumzeit.


Beschleunigung, ist etwas einfach finde ich.
Bei Unruh kann man beruhigt von Beschleunigung sprechen. Bei Hawking ist es mM. etwas komplizierter.
Aber wahrscheinlich nur auf Grund gegebener Sekundärliteratur... ;)
NGse Z.


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An wen gibt ein virtuelles Teilchen seine "geliehene" Energie zurück? - QNEC 19 10. 2019 10:24 #59148

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Arrakai schrieb: @Z.

sondern die Emission auf Grund der freien Teilchen aus Hawkings-Original Paper.


Hast du sein Original-Paper gelesen? Und verstanden? Respekt. Oder doch eher Sekundärliteratur?


Ich nehm das mal als Ruf nach Literaturquellen:

projecteuclid.org/download/pdf_1/euclid.cmp/1103899181
www.phys.uwosh.edu/rioux/thermo/pdf/Blac...s%20--%20Hawking.pdf
www.spektrum.de/lexikon/astronomie/hawking-strahlung/169
arxiv.org/abs/gr-qc/0010055

Gruß,
Lulu

Wer mit hinreichendem Denkvermögen analysieren könnte, unter welchen Bedingungen die Erfahrung überhaupt möglich ist, der müsste zeigen können, dass aus den Bedingungen bereits alle allgemeinen Gesetze der Physik folgen. Die so herleitbare Physik wäre gerade die vermutete einheitliche Physik. (Carl Friedrich von Weizsäcker, 1967)
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Wer mit hinreichendem Denkvermögen analysieren könnte, unter welchen Bedingungen die Erfahrung überhaupt möglich ist, der müsste zeigen können, dass aus den Bedingungen bereits alle allgemeinen Gesetze der Physik folgen. Die so herleitbare Physik wäre gerade die vermutete einheitliche Physik. (Carl Friedrich von Weizsäcker, 1967)

An wen gibt ein virtuelles Teilchen seine "geliehene" Energie zurück? - QNEC 19 10. 2019 11:55 #59152

Z. schrieb: Beschleunigung, ist etwas einfach finde ich.

Eigentlich nicht. Um in der Koordinatenposition in Ruhe zu bleiben, muss ein Objekt mit a=-g beschleunigt werden, zB durch die Zentrifugalbeschleunigung im Orbit, aber genauso auf dem Boden stehend.

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An wen gibt ein virtuelles Teilchen seine "geliehene" Energie zurück? - QNEC 19 10. 2019 16:20 #59159

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Hi Rainer,

nun du hast den Vergleich Unruh / Hawking mit Beschleunigung argumentiert. Das trifft jedoch a priori auf Unruh bzgl falcher Raumzeiten der SRT zu.
Bzgl. Hawking ist es gerade die asymptote Metrik, der gerkrümmte Raum, die nicht verschwindende Krümung im Ausseraum der Singularität, welche für die Erzeugung von Teilchen, aus zuvor nicht wechselwirkenden freien Feldern (freie Teilchen), von entscheidender Bedeutung. Bis dahin hat der Ansatz mehr mit Streuung als Beschleunigung zu tun. Dies geometrische Argument erschwerend, ist auch die Existenz des EH (Lichtartige Fläche geschlossene) in Hawkings Ansatz zu berücksichtigen, da diese (ua. bei derer Entstehung), schlussendlich einen weiteren Beitrag zur Erzeugung möglicher zukünftiger Teilchen leistet.

Mit Sekundärliteratur war die ART gemeint, die bei Unruh nicht eingeht. Der U-Effekt basiert auf Frequenzverschiebung (Dopplereffekte) möglicher Quellen im Vakuum, anhand eins beschleunigten Beobachters, dessen Beschleunigungsrichtung entgegen der eingehenden Quelle. Im Grunde können wir diese Beschleunigung einfach als Energieeintrag ins Vakuum werten, der uns schlussendlich v-Teilchen beobachten lässt. Bei HS ist der Mechanismus wesentlich komplizierter als ein einfacher Energieintrag... Die jew. Effekte sind zwar Analog, der jew. Mechaninsmus jedoch ein ganz anderer.
NG Z.

PS. Mal ein Ausschnitt aus Hawkings Org. zumindest aus dem von 75, ..
Frei übersetzt.

Anstatt an negative Teilchen zu denken, Energiepartikel tunneln durch den Horizont im positiven Sinne der Zeit, man könnte sie als positive Energieteilchen betrachten, die auf vergangenheitsgerichteten Weltlinien den Horizont überqueren und dann auf zukunftsgerichteten Weltlinien, im Gravitationsfeld gestreut werden. Es sollte betont werden, dass diese Bilder des Mechanismus, der für die thermische Emission und die Flächenverringerung verantwortlich ist, nur heuristisch sind und sollte nicht zu wörtlich genommen werden..


Damit meint Hawking ua. das erwähnte "Tunneln", welches nur ans Quantemechanische-Tunneln angelehnt....


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An wen gibt ein virtuelles Teilchen seine "geliehene" Energie zurück? - QNEC 19 10. 2019 23:14 #59174

Z. schrieb: nun du hast den Vergleich Unruh / Hawking mit Beschleunigung argumentiert. Das trifft jedoch a priori auf Unruh bzgl falcher Raumzeiten der SRT zu.
Bzgl. Hawking ist es gerade die asymptote Metrik, der gerkrümmte Raum, die nicht verschwindende Krümung im Ausseraum der Singularität, welche für die Erzeugung von Teilchen

Schau Dir die Formeln an, dann siehst Du, worauf es ankommt, man kann die Formel natürlich auch verklausulieren:
Unruhtemperatur ℏ·a/(2c·π·kB)
Hawkingtemperatur ℏ·κs/(2c·π·kB) = c²mP²/(8M·π·kB) = c³ℏ/(8π·M·G·kB) = ℏ·c/(4rs·π·kB) = TP·mP/(8M·π)
Dabei sind natürlich 1/rs bzw 1/M gleichwertig mit κs=grs. Gleiches gilt natürlich für den allgemeinen Kerr-Fall
κ = ²(M²-(c*J/mG)²)G/rs² = ²(rG²-ak²)c²/rs² = ²(1-χ²)c²/2rs

"asymptote Metrik, der gerkrümmte Raum, die nicht verschwindende Krümung" und "Gravitationsbeschleunigung" sind hier auch wie Synonyme. Die Beschleunigung ist das Ergebnis der "asymptote Metrik, der gerkrümmte Raum, die nicht verschwindende Krümung". Tatsächlich ist es aber nicht diese Beschleunigung, die die HS verursacht, sondern der Widerstand (Zentrifugalbeschleunigung) des FIDO dagegen.

20.10.2019 EDIT:
Nein: Mit dem Beobachter hat die HS gar nichts zu tun. Yukterez Vergleich von FIDO und FFO hat mich da auf die falsche Fährte gelockt. Das bezog sich ja auf die Unruhstrahlung und nicht auf die HS.

In der Formel der HS taucht der Beobachter (FIDO) überhaupt nicht auf. Der "Beobachter" in der Formel ist das SL selber. Die HS entsteht, weil das SL der Gravitation (Metrik/Raumkrümmung) widersteht und der Ereignishorizont im Koordinatenabstand (Umfangsradius) "stehen bleibt". Dies entspricht einer Beschleunigung des SL gegen die Gravitation (kugelförmig in alle Richtungen).
Im Vergleich mit der Unruhstrahlung müßte nun aber diese HS in das SL hinein gerichtet sein. Das SL erzeugt die HS, diese fällt aber wieder ins SL hinein. Eine Abstrahlung sollte damit nicht möglich sein.
Oder sollte es so sein, dass die Unruhstrahlung ebenso wie die HS zum beschleunigten Objekt hin und in gleicher Menge vom Objekt weg strahlt? Dies wäre vom Impuls her eigentlich zu fordern. Damit würde jede dieser Strahlungen die Energie des jeweiligen Objektes verringern (Verdampfen von SL), also nicht nur Umwandlung von Beschleunigung in Wärme (was beim SL keinerlei Veränderung darstellt).

Somit bleibt der Vergleich HS und US valide.

Apropos virtuelle Paare Teilchen-Antiteilchen:
Nehmen wir den einfachsten und somit auch häufigsten Fall der Photonen. Das Photon ist sein eigenes Antiteilchen. Man kann diese beiden Photonen gar nicht objektiv unterscheiden. Sie sind im Prinzip gleich und haben lediglich entgegengesetzen Impuls und Polarisierung etc.

Offen ist für mich immer noch, wie die Unruhstrahlung letztlich entsteht. Sind es tatsächlich virtuelle Paare, die sich manifestieren? Wie kann es sein, dass die nötige Energie vom beschleunigten Objekt geliefert wird?


Was mich allerdings sehr wundert, nachdem ich mir die Formeln ja nun näher angesehen habe, wieso die Masse des Objektes in den Formeln nicht auftaucht (beim SL nur zur Berechnung der Gravitation κ):

Wenn ein Elektron beschleunigt wird, erfährt es eine Unruhstrahlung X, wenn 2 Elektronen beschleunigt werden, sieht jedes diese Strahlung X, gemeinsam sollte es also 2X sein. Nach der Formel kommt es aber auf die Größe des Objektes gar nicht an. Wenn ich also 2 Elektronen in gleicher Weise und somit mit höherem Energieaufwand beschleunige, ergibt die Strahlung auch nur X....sehr merkwürdig. Dies ließe sich wieder wegdenken, wenn es eben eine Strahlung ist, die alle und jeder, was bzw der beschleunigt wird, gleichzeitig wahrnehmen (wie ja auch sonst bei einer Temperatur). Dann wäre es aber komisch, dass diese Strahlung vom Objekt (energetisch) erzeugt wird. Dies könnte man so eingrenzen, dass jedes Objekt nur die Strahlung "erzeugt", die es selber wahrnimmt, wobei diese sich gegenseitig aufheben und nur die als Gegenimpuls erzeugte Strahlung gleicher Größe verloren geht, wie es Hawking für die HS fordert.

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An wen gibt ein virtuelles Teilchen seine "geliehene" Energie zurück? - QNEC 20 10. 2019 13:47 #59192

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Lieber Rainer,

In der Formel der HS taucht der Beobachter (FIDO) überhaupt nicht auf.

Bitte so lesen, dass die Antworten im Kontext zu deinen Fragen formuliert...
Nicht als Erzeuger, nur als theoretischer Beobachter, das wichtige, dieser ist in der unendlichen Zukunft des SL verortet. Als Synonym für vergehende Zeit in global asymptoter, lokal flacher Metrik platziert. Bei US ist es recht egal wann du diesen verortetst, dort spielt lediglich die aktuelle Geschwindigkeit eine Rolle. Klar jedoch ist, dass die US von der Anwesenheit eines beschleunigten Objekts m abhängig. Da dies a priori in flacher Metrik propagiert (die ART nicht enthalten), können wir die Beschleunigung (bei US definitiv nicht von der Gravitation erzeugt) einfach als Energieeintrag des Objektes ins Vakuum betrachten. Da laut QM bei Energieeintrag ins Vakuum reelle Teilchen entstehen, kann man den Beobachter US, als recht einfachen Mechanismus für die Erzeugung von reell werdenden Teilchen identifizieren..

Virtuelle Teilchen sind spontane Fluktuationen eines Quantenfeldes. Reale Teilchen sind Anregungen eines Quantenfeldes mit einer für Beobachtung brauchbaren Beständigkeit. Virtuelle Teilchen sind Transienten, die in unseren Gleichungen erscheinen, nicht aber in Messgeräten. Durch Energiezufuhr können spontane Fluktuationen über einen Schwellwert verstärkt werden, was bewirkt, dass (eigentlich sonst) virtuelle Teilchen zu realen Teilchen werden.

Frank Wilczek

Dies entspricht einer Beschleunigung des SL gegen die Gravitation (kugelförmig in alle Richtungen).

Klar das tut es, was jedoch bei US anhand, vereinfacht, Energieeintrag ins Vakuum erzeugt, wird bei HS aufgrund asymptoter Metrik gestreut, ist also statt energetischen (US), geometrischen Hintergrundes. Natürlich spielt die Geometrie (zB. Dopplereffekt btr. Verschiebung der Quellfelder) bei beiden Theos eine Rolle, jedoch bei HS eine Doppelrolle, da hier die stark gekrümmte Metrik der Erzeuger. Und wie du ja selbst postulierst, ist im G-Feld zunächst keine Energie verortbar, bzw. vorhanden, die wir dieses Falles mit dem Erzeuger bzgl. US in Analogie bringen könnten.

Im Vergleich mit der Unruhstrahlung müßte nun aber diese HS in das SL hinein gerichtet sein. Das SL erzeugt die HS, diese fällt aber wieder ins SL hinein. Eine Abstrahlung sollte damit nicht möglich sein.

Wie bereits eingangs spielt die Zeit eine entscheidende Rolle bei HS. Natürlich tut sie das in allen Gleichungen ob ART oder QM. Dabei sollte aber nicht übersehen werden wie stark diese im Falle HS bzgl. G-Feld zur Erzeugung von Teilchen beiträgt.

Ich brauch nu erstmal nen Kaffe... bin spät aufgestanden...man wird alt...
NG Z.


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An wen gibt ein virtuelles Teilchen seine "geliehene" Energie zurück? - QNEC 20 10. 2019 14:56 #59197

Z. schrieb: Bei US ist es recht egal wann du diesen verortetst, dort spielt lediglich die aktuelle Geschwindigkeit eine Rolle.

Bisher ging ich immer davon aus, dass das beschleunigte Objekt selbst der Beobachter der US ist. Ein Dritter sieht nur die Erwärmung des Objektes.
Bei einem Dritten als Beobachter ist mir die Relativ-Geschwindigkeit als Bedingung nicht klar. Natürlich erscheint die Beschleunigung je nach Relativgeschwindigkeit unterschiedlich groß, aber ausschlaggebend ist sicherlich die Eigenbeschleunigung.
Weiterhin ist mir nicht klar, inwieweit ein Dritter die US überhaupt beobachten kann, es sei denn, diese strahlt in alle Richtungen, was unlogisch wäre, oder es geht eben um die Strahlung in entgegengesetzter Richtung zu der, die das Objekt trifft (Impulserhalt). Dann kommt es aber auf die Relativgeschwindigkeit des Beobachters nicht an sondern nur auf seine Relativ-Position.
Z. schrieb: Frank Wilczek

Naja, trotzdem ist mir der Mechanismus nicht annähernd klar, außer dass es "irgendwie" gehen muss ....
Z. schrieb: wird bei HS aufgrund asymptoter Metrik gestreut, ist also statt energetischen (US), geometrischen Hintergrundes.

Das halte ich für falsch, allein schon, weil es um Energie geht, die eine Quelle haben MUSS. Sonst würde HS ja die Masse des SL "geometrisch" vermehren.
Z. schrieb: Da laut QM bei Energieeintrag ins Vakuum ....

Ja klar bei Energieeintrag, doch wie soll dieser Energieeintrag (lediglich durch Beschleunigung verursacht) denn ablaufen? Reibung mit dem Higgsfeld? Wieso nur bei Beschleunigung? Welches Feld entsteht erst durch Beschleunigung?
Z. schrieb:

Im Vergleich mit der Unruhstrahlung müßte nun aber diese HS in das SL hinein gerichtet sein. Das SL erzeugt die HS, diese fällt aber wieder ins SL hinein. Eine Abstrahlung sollte damit nicht möglich sein.

Wie bereits eingangs spielt die Zeit eine entscheidende Rolle bei HS. Natürlich tut sie das in allen Gleichungen ob ART oder QM. Dabei sollte aber nicht übersehen werden wie stark diese im Falle HS bzgl. G-Feld zur Erzeugung von Teilchen beiträgt.

Falsche Antwort zum falschen Zitat? Ich hatte ja die Lösung zur zitierten Frage bereits selber entwickelt ...
Und wieso die Zeit? Die Zeit taucht in den Gleichungen gar nicht auf. Es ist mir ja auch erst einmal egal, wann die Strahlung entsteht ... Da es sich um eine Temperatur mit konstanter Strahlungsleistung handelt, spielt die Zeit gar keine Rolle....oder doch?

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An wen gibt ein virtuelles Teilchen seine "geliehene" Energie zurück? - QNEC 20 10. 2019 19:17 #59207

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Hi Rainer,

Das halte ich für falsch, allein schon, weil es um Energie geht, die eine Quelle haben MUSS. Sonst würde HS ja die Masse des SL "geometrisch" vermehren.


Bzgl. Quelle

Auch ohne in die mathematischen Details einzusteigen, lässt sich verstehen, warum das Problem der negativen Energien auftritt. Die wohl bekannteste Gleichung der Physik ist die Einsteinsche Beziehung zwischen der Energie und Masse eines Teilchens: Energie ist gleich Masse mal Quadrat der Lichtgeschwindigkeit. Doch diese einfache Beziehung gilt nur, solange sich das Teilchen in Ruhe befindet. Bewegt sich das Teilchen, so kommen weitere Terme hinzu. Problematisch dabei ist, dass die Energie nun quadratisch auftritt. Denn auch das Quadrat einer negativen Zahl ist positiv und aus diesem Grund hat die Gleichung stets zwei Lösungen – eine mit positiver Energie und eine mit negativer Energie. In der Speziellen Relativitätstheorie kann man einfach fordern, dass nur die positiven Lösungen gültig sind. In der Quantenmechanik geht dies jedoch nicht: Hier sind beide Lösungen gleichberechtigt und jeder Versuch, die eine Sorte zu verbieten, führt zu unlösbaren Widersprüchen.

www.weltderphysik.de/gebiet/teilchen/qua.../quantenfeldtheorie/

B. Hawking löst das folgend, ua. die Zeit betreff.

vergangenheitsgerichteten Weltlinien den Horizont überqueren und dann auf zukunftsgerichteten Weltlinien, im Gravitationsfeld gestreut werden.

HG Z.


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An wen gibt ein virtuelles Teilchen seine "geliehene" Energie zurück? - QNEC 20 10. 2019 23:44 #59222

Nun gut, das ist wohl QM; davon habe ich kaum Ahnung. Ich bleibe beim Vergleich mit der US und dort komme ich ohne negative Energien aus, wozu sollte ich sie dann bei der HS benötigen? Allenfalls sekundär.

Von meiner Lösung mit dem Impulserhalt hältst Du nichts? Danach würde auch bei der US Energie abgestrahlt. Wie löst denn Hawking oder die QM den Impulserhalt?

Negative Energie ist im Prinzip nichts anderes als Tachyonen ("vergangenheitsgerichtete Weltlinien") und kann durch positive Energie in Zukunftsrichtung ersetzt werden, wobei allerdings Ursache und Wirkung vertauscht zu denken sind. In der QM verliert der Zeitpfeil der Kausalität (Ursache vor der Wirkung) ja seine Bedeutung.

Wie könnte denn das Feynman-Diagramm der Unruh-Strahlung aussehen?

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An wen gibt ein virtuelles Teilchen seine "geliehene" Energie zurück? - QNEC 24 10. 2019 01:28 #59256

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Lieber Rainer,

ich glaube wir kommen etwas durcheinander.

Negative Energie ist im Prinzip nichts anderes als Tachyonen ("vergangenheitsgerichtete Weltlinien")


Es geht bei HS und dies bzgl von Hawking genannter "vergangenheits gerichteter Weltlinien", nicht etwa um Weltlinien auf Grund irgendwelcher Teilchen aus der Vergangenheit, sondern gemäß Hawking und Penrose Singularitäten-Theorem um die Topologie der RZ, intrinsischer Singularitäten und dies speziell, wie bereits erwähnt, in Verbindung mit dem EH......Lichtartig geschlossener Fläche. Hawking erwähnt auch explizit die Entstehung der welchen und verknüpft die Zeit vor und nach der Bildung des EH zusätzlich mit dem Erzeugermechanismus.
de.wikipedia.org/wiki/Singularit%C3%A4ten-Theorem
arxiv.org/pdf/1504.07110.pdf

Das Antiteilchen nur wenig mit Tachyonen zu tun haben, sollte auch klar sein und zwar den Falles wenn wir die Feynmansche Aussage, "Antiteilchen bewegten sich rückwärts in der Zeit" als einen heuristisch basierten Versuch erkennen, wie das Tunneln durch den EH bei Hawking... Auch negative Energie propagieren zeitlich kausal wie positive Energien, aus der Vergangenheit in die Zukunft. Da die negativen Energien jedoch, wie schon der SRT entspringend, klassisch einfach eliminiert wurden (wie oben beschrieben) und so ein Vorgehen im Sinne einer relativistischen Quantenphysik ungenügend, die Wellenfunktionen negativer Energien zwar nicht verschwinden aber keine physikalische Relevanz besitzen, bedient sich Feynman einfach einer Zeitumkehr- Transformation, um aus solcher Art Energien physikalisch relevante Energien zu zaubern...

Und warum sollte man sich gegen negative Energien aussprechen, sie sind längst Bestandteil des wissenschaftlichen Apparates...seit der SRT.
s. hier insgesamt aber im besondern 3.1
www.desy.de/~pschmues/Relativitaetstheorie.pdf

Ich meld mich nochmal wenn mehr Zeit..
NGse Z.


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An wen gibt ein virtuelles Teilchen seine "geliehene" Energie zurück? - QNEC 24 10. 2019 13:32 #59264

Z. schrieb: Und warum sollte man sich gegen negative Energien aussprechen, sie sind längst Bestandteil des wissenschaftlichen Apparates...seit der SRT.
s. hier insgesamt aber im besondern 3.1
www.desy.de/~pschmues/Relativitaetstheorie.pdf
.

3.1 bezieht sich auf den Dirac See mit Elektronen negativer Energie aus dem die Postronen enstehen. Wenn die doppelte Energie hinzugefügt wird, entsteht ein Elektron und ein Loch, dass sich als Positron darstellt. Beide haben positive Energien. Dieser See aus Elektronen ist m.E. ein schönes Bild aber nicht bewiesen. Nur weil das Bild das Positron richtig voraussagt, muss das Bild nicht richtig sein.

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