Tunneleffekt?
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Hallo, ich frage mich ob einsteins Theorie das keine Masse schneller als Licht sein kann stimmt. Bei diesem Tunneleffekt Experiment hat sich ja Masse schneller als Licht bewegt oder? Kann mir das jemand erklären?
6 Antworten
Zunächst mal haben Photonen keine Masse damit stimmt schon mal die Annahme nicht, dass sich Masse mit Überlichtgeschwindigkeit bewegt hätte.
Das was beim Tunneln passiert ist keine direkte Verletzung von Einstein. Der Tunneleffekt ist eine Folge der Ortsunschärfe eines Teilchens.
Wenn man das Photon klassisch als reine Welle mit der Maxwellschen Theorie beschreibt erreicht dabei zwar die Phasengeschwindigkeit der Welle Überlichtgeschwindigkeit aber die Gruppengeschwindigkeit bleibt Lichtgeschwindigkeit. Das ist bei vielen Dispersiven Medien der Fall.
Das ist dabei kein Widerspruch weil die Phasengeschwindigkeit an sich keine Information trägt. Um das Photon als solches detektieren zu können muss man es als gesamtes Abwarten wobei das dazu führt, dass sich die Information ein Photon ist da oder nicht auch hier mit maximal Lichtgeschwindigkeit bewegt. Man kann lediglich nach dem Eintreffen des Photons bestimmen was dessen Phasengeschwindigkeit war und dass diese größer als Lichtgeschwindigkeit war.
Solange keine Information übertragen wird steht Überlichtgeschwindigkeit auch im Einklang mit Einstein, das gilt zB auch für die Quantenverschränkung.
Muss ja nur Energie haben um detektiert werden zu können.
Du kannst eine Masse ja auch nur spüren wenn die eine Kraft auf dich ausübt genau so ist es mit anderen Dingen auch.
Bei Photonen spürst du natürlich keine Kraft oder deren Impuls, auch wenn sie einen haben, aber du spürst ihre Energie als zB Wärme auf der Haut und kannst sie aufgrund dieser Energie auch sehen.
auch beim tunneleffekt bewegt sich nichts schneller als mit lichtgeschwindigkeit, bzw wird keine information schneller als mit lichtgeschwindigkeit übertragen.
es gibt ein paar einzelne leute die das behaupten (teilweise gar nicht vom fach), aber das wurde bereits alles widerlegt. diese paar einzelnen leute wollen das halt nicht glauben. und das internet steht halt mehr auf sensationsmeldungen als auf korrekte wissenschaftliche arbeit.
Es gab und gibt Experimente (Prof. Nimtz et.al.), wo Photonen höchstwahrscheinlich getunnelt sind, wobei sie dadurch äquivalent mehrfache Lichtgeschwindigkeit erreicht haben sollen. Das widerspricht nicht Einstein, sondern ist ein anderer quantenmechanische Effekt, der bisher nicht nutzbar ist. Auch werden die Ergebnisse der Experimente von von Dritten Wissenschaftlern anders interpretiert, als von den Experimentatoren. Wichtig erscheint das bisher anscheinend keine Informationen brauchbar getunnelt werden konnten. Andere behaupten wiederum dass sie dies mit 4,7facher Lichtgeschwindigkeit äquivalent geschafft hätten. Um noch mal das eindeutig zu sagen, keine der Teilchen ist schneller als das Licht! Durch den Tunneleffekt entsteht anscheinend eine Raum Anomalie und man könnte ihn auch Hyperraum nennen, in dem die Zeit eine imaginäre Komponente sein sollte. Um Prof. Nimtz und Enders ist seit 2000 ruhig geworden, die aktuelle Entwicklung habe ich nicht mehr verfolgt.https://www.spektrum.de/magazin/mit-ueberlichtgeschwindigkeit-durch-die-wand/1823144
Die Relativitätstheorie Einsteins ist der Höhepunkt der klassischen Physik.
Die Physik der Quantenmechanik ist völlig anders, weniger Determinismus, mehr Zufall. Und im Rahmen diese zufälligen Verhaltens, auf Basis von Wahrscheinlichkeiten und nicht festen Abhängigkeiten, gibt es durchaus Effekte, die die Regeln der Relativitätstheorie verletzen.
gibt es durchaus Effekte, die die Regeln der Relativitätstheorie verletzen.
kannst du ein beispiel nennen?
da unser derzeit bestes modell zur beschreibung der materie und ihrer wechselwirkungen (ausgenommen gravitation) zu hundert prozent auf der speziellen relativitätstheorie aufbauen, kann ich mir schwer vorstellen wie es einen effekt geben kann der keine gravitation beinhaltet, der diess verletzen kann. und dieses modell hat seine schwächen und muss mit sicherheit erweitert werden, aber eine so direkte verletzung ist mir nicht bekannt.
EPR ---- Sieg von Wahrscheinlichkeit über Determinismus
Tunneleffekt ---- Überlichtgeschwindigkeit mit geringer Wahrscheinlichkeit über extrem kleine Entfernungen.
wie widerspricht EPR der relativitätstheorie? (es wird auf jeden fall keine information dabei übertragen, was zu problemen mit der kausalität füren würde)
wie widerspricht der tunneleffekt der relativitätstheorie? (es gibt auf jeden fall keine überlichtgeschwindigkeit dabei. wurde nie gemessen)
Beim EPR wurde nachgewiesen, dass die Information nicht in den Teilen enthalten ist (die Vermutung Einsteins bezüglich verborgener Parameter ist definitiv falsch).
Trotzdem reagieren die beteiligten Teile instantan über große Entfernungen.
Tunneleffekt.
Hier geht es in der QM nicht um die Bewegung von Teilchen, sondern um die Aufenthaltswahrscheinlichkeit.
Und wenn das Teilchen zuerst hier und dann praktisch zum gleichen Zeitpunkt dort zu finden oist, dann ergibt sich rein rechnerisch eine Geschwindigkeit > c.
Beim EPR wurde nachgewiesen, dass die Information nicht in den Teilen enthalten ist
korrekt.
aber inwiefern verletzt das die relativitätstheorie?
Trotzdem reagieren die beteiligten Teile instantan über große Entfernungen.
es "reagiert" nichts über große entfernungen. keine interaktion mit dem einen teilchen hat irgendeinen effekt auf das andere teilchen.
einfach nur die ergebnisse der (ersten) messung in der verschränkten eigenschaft sind korreliert.
Und wenn das Teilchen zuerst hier und dann praktisch zum gleichen Zeitpunkt dort zu finden oist, dann ergibt sich rein rechnerisch eine Geschwindigkeit > c.
wenn ich im rahmen der nicht-relativistischen quantenmechanik (also falsch) echne, erhalte ich natürlich einfach dieses resultat. aber keine relativistische quanten(feld)theorie beinhaltet wirkungen außerhalb des lichtkegels.
tunneln ist nicht Bewegung eines Teilchens im klassischen Sinn, sondern eine Folge der Ortsunschärfe. Das Teilchen ist nur mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit auf einer Seite des Potentialwalls, und mit einer anderen auf der anderen.
Danke, was ich nicht verstehe ist wie etwas was existiert keine Masse haben kann. Weil wie kann etwas das keine Masse hat von anderen Dingen "gespürt" werden und diese Verändern