Warum gibt es Vakuumfluktuationen?
Ist es so, dass wenn man wĂŒsste, dass zu einer bestimmten Zeit ein Teilchen an einem bestimmten Ort ist, das gegen die Heisenbergsche UnschĂ€rferelation verstoĂen wĂŒrde?
5 Antworten
Damit Leuchtstoffröhren funktionieren.đ
âEine Leuchtstoffröhre funktioniert mithilfe eines Gases von Atomen, durch das ein Elektronenstrom geschickt wird. Die Elektronen stoĂen mit den Atomen in diesem Gas und fĂŒgen ihnen dadurch Energie zu. Deshalb bringen sie die Atome aus ihrem Grundzustand heraus in einen quantenmechanisch angeregten Zustand.â
ZunĂ€chst stellte die Quantenphysik Wissenschaftler hier vor ein RĂ€tsel: Denn laut ihr mĂŒssten die Atome in ihrem angeregten Zustand verbleiben â Licht hingegen wird nur ausgesendet, wenn die Atome aus diesem angeregten Zustand wieder in Grundzustand zurĂŒckkehren und dabei ein Photon emittieren. Erst etwas spĂ€ter erkannten die Forscher, dass tatsĂ€chlich die Wechselwirkungen des Atoms mit den Vakuumfluktuationen dafĂŒr sorgen, dass der angeregte Zustand instabil ist â und das Atom deshalb nach kurzer Zeit wieder in den Grundzustand zurĂŒckkehrt. Ergebnis: Die Leuchtstoffröhre leuchtet.
https://www.weltderphysik.de/gebiet/teilchen/quanteneffekte/vakuumfluktuationen/
Die Frage ist gibt es ĂŒberhaupt Vakuumfluktuationen im Vakuum.
Es gibt zwar die errechneten Effekte mit realen Teilchen, allerdings gibt es kein Experiment welches die Bildung von virtuellen Teilchen in einem Vakuum nahelegen wĂŒrde.
Es wurden zwar einige Experimente als angebliche Beweise gefĂŒhrt wobei sich die Ergebnisse auch ohne die EinfĂŒhrung von virtuellen Teilchen erklĂ€ren lassen.
Wohlgemerkt bin ich aber kein Experte auf diesem Gebiet also es mag schon sein, dass es mittlerweile schon neue Fortschritte hier gibt.
Was deine Frage angeht, einen VerstoĂ an sich gibts nicht, also wenn irgendwelche Effekte auftreten mĂŒssen diese im Einklang mit der UnschĂ€rferelation sein, wenn nicht dann ist die UnschĂ€rferelation falsch.
Naja man hat ja zB den Casimir Effekt manchmal (zumindest PopulÀrwissenschaftlich) als Beweis hergenommen, dass virtuelle Teilchen wirklich zu reellen Teilchen werden, wobei der auch anders erklÀrbar ist, als dass hier einfach Teilchen auftauchen.
Naja man hat ja zB den Casimir Effekt manchmal (zumindest PopulÀrwissenschaftlich) als Beweis hergenommen, dass virtuelle Teilchen wirklich zu reellen Teilchen werden
beim Casimir-effekt (ganz egal mit welchen methoden man die kraft zwischen den platten berechnet), entstehen niemals teilchen.
Habs mir nochmals durchgelesen die Teilchen sind bei dem Effekt rein virtuell wenn man damit rechnet. Er ist in dem Sinne aber kein Beweis fĂŒr Vakuumfluktuationen obwohl er oft so verstanden wird.
Ich habe hier den Casimir Effekt mit dem dynamischen Casimir Effekt vertauscht.
Das mit den Teilchen aus dem Stand aber so mal im PM daher auch mein Hinweis auf die PopulÀrwissenschaftliche Deutung.
es gibt keine "VerstöĂe". Man kann es nicht wissen.
Die Vakuumfluktuationen tauchen auf, da ein physikalisches Feld, beispielsweise das elektromagnetische, einen Wert von Null hat. Klingt paradox, aber eine Wert von null ist ein eindeutig definierter Wert, der gegen die Heisenbergsche UnschĂ€rferelation verstöĂt. Diese lehrt uns quasi, dass wir nur mit Wahrscheinlichkeiten arbeiten dĂŒrfen, also statt eines genauen Wertes nur einen Bereich angeben dĂŒrfen. Un Null ist kein Bereich sondern ein eindeutig definierter Wert. Deswegen entstehen die Fluktuationen, damit Energie auftaucht, und wir nicht mehr einen Wert von null messen, sondern wieder einen Energiebereich, der nicht exakt definiert ist.
Ich hoffe das hilft,
MfG
Der GroĂe Moritz
Es wĂŒrde nur dann gegen die HUR verstoĂen wenn man gleichzeitig genau wĂŒsste WO das Teilchen ist, und in welche Richtung es sich wie schnell bewegt.
die gibt es sicher, nur bedeutet der ausdruck vakuumfluktuationen was anderes als viele glauben. er bedeutet auf jeden fall nicht dass irgendwelche teilchen aus dem nichts hĂŒpfen (das tun sie nĂ€mlich ganz sicher nicht).
alles lĂ€sst sich (prinzipiell) immer auch ohne einfĂŒhrung virtueller teilchen erklĂ€ren. muss so sein. weil "virtuelle teilchen" nur ausdrĂŒcke einer bestimmten reihenentwicklung des (meist nicht exakt-lösbaren, weil zu komplexen) gesamtausdrucks sind.