Virtuelle Teilchen

Ich war der Meinung wir sollten, bevor wir uns den virtuellen Teilchen, dem eigentlichen Thema des Threads zuwenden, uns erst mal bewußt machen, was für ein schwieriger Begriff bereits der des "Realen Teilchens" ist.
Meines Erachtens kann man virtuelle Teilchen nur verstehen, wenn man zuvor reale Teilchen verstanden hat.

Dabei muß man natürlich den Begriff des klassischen Teilchens aufgeben. Das Etwas, das wir untersuchen wollen ist ja kein Teilchen mehr. Der Begriff ist irreführend, suggeriert er doch immer eine klassische Vorstellung.

Das Etwas, das wir suchen ist weder Welle noch Teilchen. Beides sind irreführende klassische Begriffe. Beide führen zuende gedacht in Paradoxien.

Meine These: Das Etwas, das wir suchen, ist die Antwort eines Quantenfeldes auf eine qua Experiment gestellte Frage. Einfacher gesagt: es ist das Ergebnis einer Messung. (Sorry Stueps!)

Was aber ist ein Quantenfeld und was eine Messung?

Hier ein Link : http://de.wikipedia.org/wiki/Quantenfeldtheorie
mal schaun ob wir damit klarkommen, ist vielleicht doch zu heftig.

Zara.t. schrieb in Beitrag Nr. 1771-62:

Was aber ist ein Quantenfeld und was eine Messung?

Hallo Zara,

ich wusste es, grmpf....

Ich halte mich erst mal raus, da dies wirklich ein schwieriges Thema ist. Wir hatten das auch schon mal, oder? Vielleicht kannst du ja mal ein paar konkrete Ansätze liefern.

Grüße

Zara.t. schrieb in Beitrag Nr. 1771-62:

Was aber ist ein Quantenfeld und was eine Messung?

Ich versuch mal eine Antwort:
1) Ein Quantenfeld hat ein endliches Volumen.
2) Ein Quantenfeld hat einen endlichen Inhalt, letzterer metaphysisch, da nicht mehr auf etwas Vorhergehendes deduzierbar.
3) Der Inhalt erzeugt eine endliche Wirkung auf benachbarte Quantenfelder.

Eine Messung ist der Nachweis der Wirkung eines Quantenfeldes A auf ein aus Quantenfeldern gebildetes Objekt B. Unser empfindlichstes natürliches Meßgerät ist das Auge in Verbindung mit dem damit verknüpften Bewußtsein, denn der Nachweis einer Einwirkung von A auf B wird ja erst im Bewußtsein realisiert.

Und zum Bewußtsein: Das hat letztendlich auch ein Heizkörperthermostat, der auf Temperaturschwankungen reagiert und den vorgegeben Sollwert einzuhalten versucht. Was ihm fehlt ist Wille, also die Möglichkeit, sich selbst einen neuen Sollwert vorzugeben. Bei Industrierobotern klappt das schon in Ansätzen, die optimieren sich selbst. Aber von der Anpassungsleistung eines biologischen Gehirns, und sei es nur das von einer Stubenfliege, ist die Technik noch Lichtjahre entfernt.

Gruß

Was bezeichnen die Physiker als "Feld"?
Ich beginne mit klassischen Definitionen:

Zitat:

Ein Feld bezeichnet in der Physik eine an jedem Raumpunkt definierte Funktion. Die Art der Funktionswerte ist prinzipiell beliebig. In der Praxis sind reelle Zahlen (z.B. Dichten), Vektoren aus dem (Elektrisches Feld) und relativistische Strukturen (Vierervektoren) am häufigsten. Die Funktionswerte sind üblicherweise mit einer physikalischen Einheit versehen, und haben in vielen Fällen eine direkte physikalische Interpretation. Physikalische Felder können eine eigene Dynamik besitzen, die durch die Feldgleichung beschrieben wird.

aus:http://de.wikipedia.org/wiki/Feld_(Physik)

siehe auch hier:

Zitat:

Ein Feld ist eine physikalische Größe, der an allen Punkten eines Raums ein bestimmter Wert zugeordnet werden kann: Gravitationsfeld (Schwerkraftwirkung), elektrisches, magnetisches oder elektromagnetisches Feld (Anziehungs- bzw. Abstoßungskräfte). Größe und Richtung der Kraft in solchen Vektorfeldern werden durch die Feldlinien angegeben; wenn diese zeitunabhängig sind spricht man von einem Statischen Feld.

Die Feldtheorie ist eine Theorie physikalischer Systeme mit unendlich vielen oder einer sehr großen Anzahl von Freiheitsgraden. Gegenstand der Feldtheorie sind physikalische Größen, die kontinuierlich in Raum und Zeit verteilt sind. Eine derartige Größe wird als Feld bezeichnet.

aus: http://www.g-r-z.org/feld.htm

Ich habe lange überlegt, wie ich hier in diesem Thread meine Sicht der Dinge am besten darstellen kann. Zuerst fürchtete ich den Umweg über Quantenfeldtheorien mit ihrem Laien nicht vermittelbarem mathematischen Formalismus nehmen zu müssen.
Mittlerweile glaube ich aber mit einem kleinen Büchlein von Richard Feynman auszukommen. Es heißt schlicht und einfach: QED und richtet sich an Laien. (QED = Quantenelektrodynamik)
Normalerweise würde ich die Lektüre nicht empfehlen, da es doch einiger Erläuterungen (und Richtigstellungen) bedarf, die ich aber hier zu geben gedenke :-)

Um den Rahmen dieses Threads nicht zu sprengen, werde ich einen neuen Thread zum Thema QED eröffnen und dann erst wieder zum Thema dieses Threads zurückkehren.

Kennt jemand dieses Buch bereits?

Zara.t. schrieb in Beitrag Nr. 1771-66:

Kennt jemand dieses Buch bereits?

Hallo Zara,

nee, werd ich mir aber besorgen.

Zara.t. schrieb in Beitrag Nr. 1771-65:

Was bezeichnen die Physiker als "Feld"?
Ein Feld bezeichnet in der Physik eine an jedem Raumpunkt definierte Funktion.........
Die Feldtheorie ist eine Theorie physikalischer Systeme mit unendlich vielen oder einer sehr großen Anzahl von Freiheitsgraden. Gegenstand der Feldtheorie sind physikalische Größen, die kontinuierlich in Raum und Zeit verteilt sind. Eine derartige Größe wird als Feld bezeichnet.

Damit wären wir wieder beim eigentlichen Problem: In Raum und Zeit verteilte Raumpunkte, denen man mathematische Funktionen zuordnet..

Solange hier Physiker stehenbleiben und sich keine weiteren Gedanken darüber machen, was denn nun Raum und Zeit sind, wie und aus was sich Raum konstituiert und wie sich die Entstehung der Zeit erklärt, werden wir uns keine Vorstellung des Universums machen können. Wir können dann nur Beschreibungen von Veränderungen erstellen, die auch zu Vorhersagen taugen, aber WAS sich da WARUM und WIE verändert, dazu kann eine solche Physik keine Aussagen treffen. D.h. Physiker begnügen sich mit einer Betriebsanleitung, ohne aber danach zu suchen, was sie da eigentlich betreiben. Das ist so ähnlich wie den Führerschein zu machen, um ein Auto fahren zu können, ohne aber wissen zu wollen, was unter der Motorhaube steckt.

Gruß

Es sind die der Physik selbst gesetzten Grenzen, die metaphysisches nicht zulassen.

MMn. ist es die Energie, die zu klären ist, um unsere Existenz zu verstehen.

Was ist diese Energie, die den Elektromagnetismus des Photons ausmacht, was ist diese Energie, die Quarks impulsiv sein läßt?

Wie funktioniert Energie? derer es Verschiedener gibt.

Denn für Zeit und Raum und deren Entstehung gibt es bereits Erklärungen.

Es bleibt nur leider ungeklärt was die alles schaffende Energie ausmacht und dynamisiert.

Mein gedanklicher Ansatz hierbei ist die räumliche und inhaltliche Trennung von All in Eins zu Eins in All.

Meint ; es müsste vll. alles mal in Einem vereint gewesen sein, bis dieses sich teilte und die Vielfalt mittels räumlicher Trennung in Bestandteile erzeugt.
Das kann sich auch als Evolution mittels Urknall bewerkstelligen und beginnt dann mit einfacher Dualität :

a) linear bewegte Energie
b) kreisende Energie

die in Interaktion zueinander und miteinander Materie und Zeitlichkeit erschaffen. (Dimensionstheorie)

Bleibt die Frage : Wie funktioniert der Elektromagnetismus der Quanten? im Detail


Real

Hallo Uwe,

die Physik ist da vielleicht schon etwas weiter als du denkst.

Zitat:

Durch die Schleifenquantengravitation wird der Raum als dynamisches quantenmechanisches Spin-Netzwerk beschrieben,..

aus: http://de.wikipedia.org/wiki/Schleifenquantengravit...

Gruß
zara.t.

Uwebus schrieb in Beitrag Nr. 1771-68:

Wir können dann nur Beschreibungen von Veränderungen erstellen, die auch zu Vorhersagen taugen, aber WAS sich da WARUM und WIE verändert, dazu kann eine solche Physik keine Aussagen treffen.

Hallo Uwe,

Physik untersucht genau das: WAS sich WIE verändert.
WARUM sich etwas tut, dazu äußert sich die Physik nicht, weil sie es nicht kann, wie du richtig bemerkst.
Du kannst es - aufgrund von Spekulationen. Völlig legitim für dich - für die Physik leider nicht.

Zitat:

D.h. Physiker begnügen sich mit einer Betriebsanleitung, ohne aber danach zu suchen, was sie da eigentlich betreiben. Das ist so ähnlich wie den Führerschein zu machen, um ein Auto fahren zu können, ohne aber wissen zu wollen, was unter der Motorhaube steckt.

Richtig.
Nagut, wissen wollen würden es die Physiker schon gern, nur sie können es nicht.
Genau wie du. Du triffst Grundannahmen (Spekulationen), die erlaubt sind, jedoch ein Schöpfer-Prinzip strenggenommen auch nicht ausschließen. Aus dieser Sicht heraus ist deine Physik nicht besser als die Standardphysik. Die Modelle in der Standardphysik leisten jedoch viel viel mehr als dein Arche-Modell (z.B. Aussagen über die Entstehung und Eigenschaften von Quarks). Und diese Modelle sind noch lange nicht perfekt und vollständig!
Mir scheint, du verlangst etwas von der Physik, was nicht ihre Aufgabe ist.

Zara.t. schrieb in Beitrag Nr. 1771-53

Real schrieb in Beitrag Nr. 1771-50:

,.... dem Nichts, das man mit (potenziellen) Möglichkeiten gleich setzten kann.

,Bevor etwas entstand hat es die Möglichkeit dazu gebraucht.


Hallo Real,

ein interessanter Ansatz, das Nichts mit dem Raum der Möglichkeiten gleichzusetzen.

IMHO sollte man die Raumzeit quantisieren. Ihre Quanten sind Möglichkeiten.

Hier hast du meine Idee missverstanden. Es ist das Nichts, das ich mit Möglichkeiten gleich setzte. Quanten sind schon was und somit nicht nur möglich.

Zitat:

Das heißt, was in einem bestimmten Raumzeitquant passieren kann definiert dieses Raumzeitquant, definiert auch seine Koordinaten, also seinen Ort und seine Zeit. Dieses Raumzeitquant wird also Information über den gesamten Kosmos besitzen müßen. ==>Der Kosmos ist holographisch strukturiert.

Nein, es ist die RaumZeit-Koordinate, die "INFORMATION DARSTELLEN KANN", also die Potenz beinhaltet Energie aufzunehmen und zu gestalten.

Zitat:

Mit dem Begriff "fraktale Quanten" kann ich leider nichts anfangen.

Quanten existieren nicht als statische Energie, sondern sie bewegen sich und haben eine innere Dynamik.
Meiner Dimensionstheorie zufolge gibt es lineare und kreisende Quanten, meint ein- und zweidimensionale Quanten.

Doch ist deren Dimension nicht von längerer Dauer, sondern "fraktal". Sie wiederholen ihre Bewegung in versetzter Position und sind damit der Nachfolger des vorherigen Quants.
Ihre Existenz ist immer nur die eine Umdrehungsabfolge um ihren Attraktor. und sie ergeben sich in eine neue Umdrehungsabfolge nach der "Plancklänge" ihrer Existenz. Hier eine Graphik zur Verdeutlichung http://upload.wikimedia.org/wikipedia/de/b/b5/Loren...

Da diese Bewegungsabfolgen ineinander greifen handelt es sich um "fraktale" Bewegungsabläufe und dies ermöglicht Zeitlichkeit!


Siehe auch Beitrag-Nr. 1597-99

Gruß
Real

Hallo zusammen,

ganz witzig finde ich die Schlussbemerkung von Herrn Lesch zum einleitenden Alpha-Centauri-Video:

Zitat:

Wenn man bei der Schöpfung des Universums einen Arbeitskreis eingesetzt hätte, dann wäre es heute noch nicht fertig

Und so scheint es auch diesem Thread zu gehen.

Was ich bisher mitgeschnitten habe ist, dass es Fluktuationen der Vakuumsenergie gibt, die man im Mittel als 0 annimmt.
Eine positive Schwankung des Energiepotentials kann man als virtuelles Teilchen-Antiteilchenpaar auffassen.
Virtuelle Teilchen, die länger von ihrem Antiteilchen getrennt sind, erscheinen als reale Teilchen.
Die permanente Trennung eines Teilchenpaares geschieht wohl durch den Tunneleffekt.

Nicht besonders geeignet finde ich das Modell des Eregnishorizont eines schwarzen Loches, das Lehrartikel zu dem Thema gerne anführen. Der ist nähmlich nur kausal und energetisch eine scharfe Trennlinie zwischen Innen und Außen. Geometrisch ist der unendlich unscharf: Die Position eines schwarzen Loches und damit die des Eregnishorizonts scheint in großer Entfernung vom schwarzen Loch einen begrenzten Raum einzunehmen. Ein Lichtstrahl, der sich direkt auf ein schwarzes Loch zubewegt, ist dagegen wegen der zunehmenden Raumkrümmung undendlich lange unterwegs, d.h. das schwarze Loch ist unendlich weit weg, egal von wo man d'raufschaut.

Daraus folgt die Aussage: "Ein schwarzes Loch ist toplogisch ausserhalb unseres Universums".
Das war auch Susskinds Einwand gegen die Überlegungen von Hawking zu seiner Hawking-Strahlung.
http://de.wikipedia.org/wiki/Leonard_Susskind

Für das Antiteilchenpaar, das wir am Schwarzschildradius trennen, bedeutet das, dass es subjektiv so groß wie ein ganzes Universum ist, wenn es in irgendeinem Zustand zusammenhängend erscheinen können sollte.
Wenn die Beschreibung der Effekts der Hawking-Strahlung bezüglich eines entfernten ungekrümmten Bezugssystems richtig ist, vermute ich zwingend, dass man den Tunnel-Prozess, der der Hawking-Strahlung vorausgeht, fraktal beschreiben können muss, ungefähr so, dass ein schwarzes Loch die "Kommastellen" der physikalischen Prozesse verschiebt und sie trotzdem gültig bleiben.


Fragen, die für mich noch offen sind:

1.) Wieso sollen schwarze Löcher verdampfen, wenn die Heisenberg'sche Unschärfe-Relation auch Antiteilchen-Paare mit negativer Energie entstehen lässt?

2.) Ist auch eine zeitliche-/energetische Unschärfe möglich, in der Teilchenpaare mit positiver und negativer Energie am Eregnishorizont getrennt werden, so dass tatsächlich Energie von einem Universum ins andere gepumpt wird?


lg
Thomas

Zara.t. schrieb in Beitrag Nr. 1771-70:

die Physik ist da vielleicht schon etwas weiter als du denkst.
Durch die Schleifenquantengravitation wird der Raum als dynamisches quantenmechanisches Spin-Netzwerk beschrieben,..

Und was soll ich mir unter einem dynamischen quantenmechanischen Spin-Netzwerk vorstellen? Ein Netzwerk benötigt üblicherweise einen Raum, in dem es sich aufspannen läßt, also ist weder die Frage nach dem Raum noch die Frage nach der Entstehung der Dynamik damit beantwortet. Mit Mathematik allein kann man allenfalls Veränderungen darstellen, aber um das Universum zu verstehen, benötigt man eine Vorstellung des sich Verändernden. Das ist doch auch das Problem der Stringtheorien, das sind mathematische eindimensionale Abstrakta, die können doch kein physisches Volumen bilden, denn Null m³ · n mit n=beliebig bleibt immer noch Volumen Null.

Gruß

Stueps schrieb in Beitrag Nr. 1771-71:

Mir scheint, du verlangst etwas von der Physik, was nicht ihre Aufgabe ist.

Nein Stueps,
von der Physik verlange ich, daß sie mir Verfahren zur Verfügung stellt, mit denen sich technischer Fortschritt erzielen läßt. Physik ist Grundlage angewandter Wissenschaften und da funktioniert sie ausgezeichnet.

Aber hier in diesem Form geht es doch nicht nur um Physik, sondern wohl auch darum, die Natur zu verstehen zu versuchen, und dazu sind nun mal Modelle erforderlich, die den Raum als physisches Objekt erklären sowie darstellen, wie die Dynamik dieses Raumes entsteht.

Ich betreibe ja keine Physik, sondern Physissophie, denn Physik kann mir keine WARUM-Fragen beantworten und ist damit nutzlos im Sinne einer Sinnfindung des Universums.

Gruß

Zitat:

Uwebus schrieb in Beitrag Nr. 1771-75


Aber hier in diesem Form geht es doch nicht nur um Physik, sondern wohl auch darum, die Natur zu verstehen zu versuchen, und dazu sind nun mal Modelle erforderlich, die den Raum als physisches Objekt erklären sowie darstellen, wie die Dynamik dieses Raumes entsteht.

Ich betreibe ja keine Physik, sondern Physissophie, denn Physik kann mir keine WARUM-Fragen beantworten und ist damit nutzlos im Sinne einer Sinnfindung des Universums.

Gruß,

Hi!

Ja, und genau das leistet die Physik, sie bietet Modelle, die den Raum als physisches Objekt erklären und die Dynamik des Raumes in den Kosmos integrieren. Siehe z. B. ART. Und ich bin der Ansicht, dass ich mir meinen Sinn des Daseins selbst geben muss, ich lege gar keinen Wert auf Sinngebung durch irgentwelche metaphysischen Mächten.

Gruß Henry

Uwebus schrieb in Beitrag Nr. 1771-74:

Und was soll ich mir unter einem dynamischen quantenmechanischen Spin-Netzwerk vorstellen? Ein Netzwerk benötigt üblicherweise einen Raum, in dem es sich aufspannen läßt, also ist weder die Frage nach dem Raum noch die Frage nach der Entstehung der Dynamik damit beantwortet.
Gruß

Hallo Uwe,

auf die Schnelle (man verzeihe mir, wenn ich Mist schreibe):

Der Raum in dieser Theorie ist ein dynamisches quantenmechanisches Spinnetzwerk,wenn ich mich richtig erinnere. Dieser Ansatz hat viele große Vorteile, ist jedoch nicht ausgereift. Deshalb sind dort auch noch viele Schwächen vorhanden. Mir war so, als wenn man z.B. die schwache Wechselwirkung dort noch nicht integrieren kann. Kann ja mal wer nachschauen, ich hab dazu grad keine Lust ;-).

Uwebus schrieb in Beitrag Nr. 1771-75:

Ich betreibe ja keine Physik, sondern Physissophie, denn Physik kann mir keine WARUM-Fragen beantworten und ist damit nutzlos im Sinne einer Sinnfindung des Universums.

Gruß

Hallo Uwe,

da geht es mir wie dir. Ich weiß, dass der Versuch einer Sinnfindung des Universums auf ganzer Linie zum Scheitern verurteilt ist. Und ich sag mir, scheiß drauf, ich versuch´s trotzdem. Nebenbei. Denn Henry hat schon recht. Wir besitzen eine gewisse Freiheit, unser Leben selbst zu gestalten. Und es gibt eine ganze Palette von Dingen, die meinem Tun einen Sinn geben. Und die erfordern kein bewusstes Verständnis für Physik.

Henry schrieb in Beitrag Nr. 1771-76:

Ja, und genau das leistet die Physik, sie bietet Modelle, die den Raum als physisches Objekt erklären und die Dynamik des Raumes in den Kosmos integrieren. Siehe z. B. ART.

Hallo Henry, das verstehe ich nicht. Die ART betrachtet den Raum als ein physisches Objekt? Die Schleifenquantengravitation tut dies, aber die ART? Dass der Raum ein dynamisches Objekt dort ist, einverstanden. Aber ein physisches, im Sinne eines Dinges?

Thomas der Große schrieb in Beitrag Nr. 1771-73:

Fragen, die für mich noch offen sind:

1.) Wieso sollen schwarze Löcher verdampfen, wenn die Heisenberg'sche Unschärfe-Relation auch Antiteilchen-Paare mit negativer Energie entstehen lässt?

Hallo Thomas,

jetzt geht das wieder los. Ich denke, genau das geht nicht. Die Überlegung hatte ich nämlich irgendwann auch schon mal.

Zitat:

2.) Ist auch eine zeitliche-/energetische Unschärfe möglich, in der Teilchenpaare mit positiver und negativer Energie am Schwarzschildradius getrennt werden, so dass tatsächlich Energie von einem Universum ins andere gepumpt wird?

Macht diese Unschärfe so einen Vorgang nicht erst möglich?

Real schrieb in Beitrag Nr. 1771-69:

Denn für Zeit und Raum und deren Entstehung gibt es bereits Erklärungen.

Gibt es sie? Dann müßte es ja auch eine Erkärung des Phänomens Gravitation geben, die gibt es aber m.W. bis heute noch nicht, weil das, was Physiker Raumzeit nennen, bisher lediglich ein qualitativ und quantitativ undefiniertes mathematisches Etwas ist.
Der physische Raum ist die Summe aus Materie und Vakuum, für die Materie hat die Physik ein halbwegs funktionierendes Standardmodell (Gluonen z.B. sind m.W. bisher nur postuliert, nicht aber experimentell nachgewiesen, gleiches gilt für Higgsteilchen
http://de.wikipedia.org/wiki/Gluon : Gluonen sind elektrisch neutral und werden innerhalb des Standardmodells als masselos angenommen, während experimentell eine Masse von einigen MeV nicht ausgeschlossen werden kann.), für das Vakuum hat sie überhaupt noch kein Modell, da sie mit ihrer Dunklen Energie, die angeblich das Vakuum (komischerweise nur das intergalaktische, nicht aber das interstellare) aufbläht, nicht zu Potte kommt. Und den Grund für das sich ständig verändernde Universum hat sie auch noch nicht gefunden, die dem Universum inhärente Dynamik wird zur Kenntnis genommen und zu berechnen versucht. Berechnung aber ist noch keine Erklärung, denn die Vorhersage, wie schnell ein Apfel vom Baum fällt, erklärt nicht das Warum des Fallens.

Zitat:

Es bleibt nur leider ungeklärt was die alles schaffende Energie ausmacht und dynamisiert.

Genau so ist es! Deshalb beschäftige ich mich mit Energie als solcher, denn nur deren Erklärung kann m.E. die Fragen nach Raum und Zeit beantworten. Physik beschränkt sich auf das Händeln von Materie und Strahlung unter Zurkenntnisnahme deren dynamischen Verhaltens, das Vakuum ist dabei mehr oder weniger nur deren Aufnahmebehälter.

Zitat:

Mein gedanklicher Ansatz hierbei ist die räumliche und inhaltliche Trennung von All in Eins zu Eins in All.

Meint ; es müsste vll. alles mal in Einem vereint gewesen sein, bis dieses sich teilte und die Vielfalt mittels räumlicher Trennung in Bestandteile erzeugt.

Ich frag mich immer wieder, warum das heutige Universum eigentlich einen Anfang (und auch ein Ende) haben muß? Ist es einfach nur die Gewohnheit, jedem Objekt einen Anfang und ein Ende zuzuordnen? Das Sein als solches, egal, was man sich darunter vorstellen mag, kann doch gar keinen Anfang und Ende haben außer man trennt Physis und Metaphysik und begibt sich so notwendigerweise auf religiöses Terrain.

Gruß