Wie ist das mit Quanten-, Vakuumfluktuationen und Gravitation?
Wenn dauernd, sei es in noch so kurzer Zeit, Teilchen, seien sie noch so klein, entstehen und verschwinden, muss das doch ein permanentes Gravitationswellenrauschen erzeugen, oder?
5 Antworten
Wenn dauernd, sei es in noch so kurzer Zeit, Teilchen, seien sie noch so klein, entstehen und verschwinden
tun sie aber nicht.
der vakuumzustand in der quantenfeldtheorie ist zeitunabhängig.
der vakuumzustand in der quantenfeldtheorie ist zeitunabhängig
Das verstehe ich jetzt nicht. Der Vakuumzustand ja, aber die Fluktuationen sind doch "Ausnahmen", sonst gäbe es sie doch nicht - oder?
Ich meine es müssten doch auch Gravitationswellen entstehen, wenn sich Elektronen innerhalb des Atoms bewegen.
Das Elektron im Wasserstoffatom soll immerhin 2200 km/sec schnell sein.
https://www.wissenschaft.de/allgemein/wie-schnell-ist-ein-elektron/
Also bewegen sie sich überhaupt nicht, oder? Woher kommt dann die relativistische Energie, die man ihnen im Atomkern zuschreibt, weil sie sich "so schnell bewegen".
Physik kann ja unanschaulich sein, das ist mir klar. Aber irgendeinen Bezug zur uns zugänglichen bzw. verständlichen Welt muss sie ja doch haben. Also Bewegung und gleichzeitig keine Bewegung müsste dann schon erklärt werden.
Die Elektronen sind nicht im Kern und ich wüsste nicht dass man ihnen relativistische Energie zuschreibt.
Die haben eine Energie im Coloumbfeld, dafür müssen sie sich aber nicht bewegen.
Wie gesagt würden sie wirklich Kreisen würden sie Energie verlieren da sie geladen sind, das war ja auch das theoretische Problem was vor der Quantentheorie bestand.
https://de.wikipedia.org/wiki/Relativistische_Effekte_in_der_Chemie
es ist nicht wörtlich von relativistischer Energie die Rede, aber die beschriebenen relativistischen Effekte bedeuten das ja wohl.
Richtig und es gibt auch ein magnetisches Moment etc.
Nur darf man sich das Elektron nicht wie eine einfache Kugel auf einer Kreisbahn vorstellen, da sonst die Drehung Energie abstrahlt.
Es ist eine Wellenfunktion um den Kern und es ist delokalisiert, also mehr oder weniger zu jedem Zeitpunkt überall wenn man ein Teilchen annimmt.
eben noch hier, jetzt schon da
Das stimmt so nicht. Man kann ihm gar keinen Ort geben.
Es ist zu jedem Zeitpunkt quasi an jedem Punkt, delokalisert eben.
Das ist etwas anderes als das klassische Modell einer Bewegung wo ein Objekt immer einen eindeutigen Ort hat. Aber das Elektron hat einen Impuls usw nur eben nicht im Sinne der klassischen Interpretation einer Kugel die da um das Atom kreist.
Die Wellenfunktion selbst ist ja auch zeitabhängig,
Nein nicht zwingend in Atomen ist sie Zeitunabhängig und beschreibt das Orbital.
klassische Modell einer Bewegung
Für mich ist ein Teilchen mit Impuls und Drehimpuls bewegt, das war ja die Frage. Ich kann ihm auch eine Geschwindigkeit zuordnen, klassisch als Impuls durch Masse. Das ist für mich bei der Frage nach Bewegung ausschlaggebender als der genaue Punkt, an dem es sich befindet.
Nein nicht zwingend in Atomen ist sie Zeitunabhängig und beschreibt das Orbital.
Nein, zeitunabhängig ist die Wellenfunktion nicht. Nur die Aufenthaltswahrscheinlichkeit, die das Orbital beschreibt, kann zeitunabhängig sein.
Für mich ist ein Teilchen mit Impuls und Drehimpuls bewegt, das war ja die Frage.
Ja dann kannst du es als bewegt bezeichnen nur ist es schwer im eine Geschwindigkeit durch dx/dt zuzuordnen da dx nicht definiert werden kann.
Man sollte es sich eben nur nicht wirklich als bewegt vorstellen.
Wenn das Elektron wirklich bewegt wird wie in einem Synchrotron würde es eben Synchrotronstrahlung emittieren was es im Atom nicht macht.
Nein, zeitunabhängig ist die Wellenfunktion nicht. Nur die Aufenthaltswahrscheinlichkeit, die das Orbital beschreibt, kann zeitunabhängig sein.
Kommt drauf an wie man die Wellenfunktion jetzt deutet oder wo man die Ansetzt. In der zeitunabhängigen Schrödingergleichung die man hier heranzieht ist die Wellenfunktion eben zeitunabhängig.
Man sucht eben gezielt nach der Stationären Lösung. So eine lässt sich eben dann finden wenn das Potential sowie der Hamilton Operator Zeitunabhängig sind, dann reduziert sich die Schrödingergleichung eben zu einer reinen Differentialgleichung im Raum.
Das ist grundsätzlich richtig, aber nur akademischer Natur, denn die Gravitation ist eine so schwache Kraft, dass die Effekte einer Quantenfluktuation weit, weit, weit unter der Nachweisgrenze der empfindlichsten denkbaren Meßinstrumente liegt.
Das ist klar, aber praktisch nicht messbar bedeutet nicht nicht existent. Und wer weiß schon diesbez. alles über das Universum...
Tun sie ja nicht.
Die Teilchen der Vakuumfluktation sind fiktive Teilchen keine real existierenden damit zeigen sie keinerlei Wechselwirkung.
Sie können erst zu reellen Teilchen werden wenn Energie in dem System steckt.
In
https://de.wikipedia.org/wiki/Vakuumfluktuation
steht u. A. dies:
Messungen an Gravitationswellendetektoren2020 berichteten Wissenschaftler mittels LIGO erstmals Auswirkungen von Quantenfluktuationen auf makroskopische Objekte menschlicher Größenordnung gemessen zu haben – auf die Bewegung 40kg-schwerer Spiegel der LIGO-Observatium-Interferometer-Detektoren. Ziel der Untersuchungen ist die Verbesserung der Empfindlichkeit von Gravitationswellendetektoren, die zur Messung von Gravitationswellengequetschtes Licht verwenden. Durch die Korrelation von Schrotrauschen und einem postulierten Quantenrauschen (im Artikel mit QRPN = „quantum radiation pressure noise“ bezeichnet), konnte die Empfindlichkeit der Detektoren verbessert werden, woraus die Forscher die direkte Messung von Quantenfluktuationen schlussfolgern.
Eine Gravitation ist schon vorhanden nur stammt die aus dem SL.
Ein Photon selbst hat ja auch keine Masse.
Die Energie kommt dann rechnerisch über die Wechselwirkung eines Teilchens mit dem SL ins System.
Das sagt allerdings nichts drüber aus ob es denn nun das Teilchen am Anfang gibt oder ob das ein reines Artefakt der mathematischen Beschreibung ist.
So Gebilde wie Potentiale haben ja in der klassischen Betrachtung auch keine physikalische Bedeutung und es sind rein mathematische Gebilde die eine elegantere Beschreibung erlauben.
Photonen und Quantenfluktiation-Teilchen sind meines Wissens ja nicht dasselbe. Irgendwie "benehmen" sich Photonen so, als ob es sie gar nicht gäbe. Erkennen kann man sie ja nur bei der Entstehung und bei der "Vernichtung".
Blöde Frage (Kaffee alle...): Was meinst Du mit SL?
Das kann man sagen, dann ist man allerdings wieder an der Frage der sogenannanten Nullpunktenergie angekommen.
Da im Energie Impulstensor, nicht nur die Masse sondern auch Energie und Impulsdichten stehen sind auch Energiedichten alleine eine Quelle der Gravitation. Wo man nun wieder die Brücke zur Dunklen Materie schlagen kann.
Nicht nur das. Sie sind auch rein mathematische Objekte.
Effekte wie der Kasimir Effekt die diesen Teilchen eine physikalische Komponente zuordnen wollen können auch anders erklärt werden, weswegen es keine Effektr gibt in denen diese Teilchen wirklich eine Wirkung erzeugen würden.
Auf dieser fundamentalen Ebene, existieren natürlich auch keine Protonen, Elektronen, Neutronen, keine Materie und keine Energie, denn all das sind natürlich nur Erklärungsmodelle für das, was unsere Erlebniswirklichkeit zeigt.
"Sie können erst zu reellen Teilchen werden wenn Energie in dem System steckt."
Und was soll dieser Satz bedeuten?
Ja, manche Theorien zur Quantengravitation gehen sogar so weit, dass die Gravitation gar keine fundamentale Kraft ist, sondern nur ein Störeffekt, der aus der Quantennatur der Raumzeit resultiert. Das würde auch die Frage beantworten, warum die Gravitation so schwach ist.
Dann müsste eine gewisse, irgendwie geartete Asymmetrie bei der Fluktuation herrschen!?
Jein.
Die Elektronen sind delokalisiert. Würden sie sich tatsächlich bewegen würden sie ständig Elektromagenetische Energie abstrahlen was ja wegen der Energieerhaltung nicht möglich ist.
Die Rechnung der Geschwindigkeit ist lediglich der Natur, dass man das Elektron als Teilchen betrachtet das eben wie ein Satellit um die Erde kreist.