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Dauer eines Quantensprungs

Thema erstellt von Memphis314 
Beiträge: 26, Mitglied seit 7 Jahren
Im allgemeinen Sprachgebrauch ist gelegentlich vom Quantensprung die Rede,

um eine ueberrachend schnelle und wohl auch aussergewoehnliche Botschaft

einer Zustandsaenderung zu formulieren.

Ich fragte neulich jemanden, der den Begriff gewohnheitsmaessig verwendete,

was er damit sagen wolle.

Ich erhielt jedoch ausser eines Ueberraschungseffektes keine aussagekraeftige Antwort.


Der Begriff des Quantensprungs stammt bekanntlich aus der Physik.

Dabei soll hier ausser Acht gelassen werden, ob der Quantensprung

sprunghaft ohne Uebergang oder kontinuierlich in extrem kleinen Zeitabschnitten erfolgt.

Ein Sprung dauert natuerlich in jedem Falle eine Zeitlang.

Wie lange dauert so ein Quantensprung ?


Ergaenzung:
Auf der Grundlage des Bohrschen Atommodelles ergibt sich
nach meiner Betrachtung fuer einen Sprung von Orbital zu Orbital
bei Lichtgeschwindigkeit ein Zeitabschnitt von mindestens 0,53 x 10^-18s.
Gibts noch andere Deutungen fuer den Quantensprung ?
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Memphis314 schrieb in Beitrag Nr. 2190-1:



Dabei soll hier ausser Acht gelassen werden, ob der Quantensprung

sprunghaft ohne Uebergang oder kontinuierlich in extrem kleinen Zeitabschnitten erfolgt.

Ein Sprung dauert natuerlich in jedem Falle eine Zeitlang.

Wie lange dauert so ein Quantensprung ?


Ergaenzung:
Auf der Grundlage des Bohrschen Atommodelles ergibt sich
nach meiner Betrachtung fuer einen Sprung von Orbital zu Orbital
bei Lichtgeschwindigkeit ein Zeitabschnitt von mindestens 0,53 x 10^-18s.
Gibts noch andere Deutungen fuer den Quantensprung ?

Das ist aber der springende Punkt: Du kannst nicht außer Acht lassen, ob der Quantensprung kontinuierlich ist oder nicht, denn er ist es laut Definition nicht. Er beschreibt den plötzlichen Wechsel eines Elektrons vom höheren Energieniveau auf das niedrigere. Der Sprung erfolgt zeitlos, es gibt zwischen den Orbitalen keinen "Raum", den das Elektron durchqueren würde.
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@ Henry-Dochwieder

Zitat:
Das ist aber der springende Punkt: Du kannst nicht außer Acht lassen, ob der Quantensprung kontinuierlich ist oder nicht, denn er ist es laut Definition nicht. Er beschreibt den plötzlichen Wechsel eines Elektrons vom höheren Energieniveau auf das niedrigere. Der Sprung erfolgt zeitlos, es gibt zwischen den Orbitalen keinen "Raum", den das Elektron durchqueren würde.

Es gibt keine zeitlosen Spruenge. Uns erscheinen Zeitabschnitte von ca.10^-18s in unserer Wahrnehmung der Langsamkeit
lediglich zeitlos.

„Natura in operationibus suis non facit saltum“
=> „Die Natur macht in ihren Abläufen keinen Sprung.“ [u.a. Schroedinger]
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Memphis314 schrieb in Beitrag Nr. 2190-3:
@ Henry-Dochwieder

Zitat:
Das ist aber der springende Punkt: Du kannst nicht außer Acht lassen, ob der Quantensprung kontinuierlich ist oder nicht, denn er ist es laut Definition nicht. Er beschreibt den plötzlichen Wechsel eines Elektrons vom höheren Energieniveau auf das niedrigere. Der Sprung erfolgt zeitlos, es gibt zwischen den Orbitalen keinen "Raum", den das Elektron durchqueren würde.

Es gibt keine zeitlosen Spruenge. Uns erscheinen Zeitabschnitte von ca.10^-18s in unserer Wahrnehmung der Langsamkeit
lediglich zeitlos.

„Natura in operationibus suis non facit saltum“
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Ich vertraue dem Experiment und nicht deiner Behauptung, die durch eben das Experiment widerlegt wird.
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Die grösstmögliche Geschwindigkeit im Universum ist die Lichtgeschwindigkeit.
Somit dürfte auch ein Quantensprung diese Geschwindigkeit nicht überschreiten.
Selbst wenn das Elektron auf Bahn "X" verschwinden und auf Bahn "Y" wieder auftauchen würde wäre die Wirkung dieses Vorgangs an die Grenze der Lichtgeschwindigkeit gebunden.
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Hans-m schrieb in Beitrag Nr. 2190-5:
Die grösstmögliche Geschwindigkeit im Universum ist die Lichtgeschwindigkeit.
Somit dürfte auch ein Quantensprung diese Geschwindigkeit nicht überschreiten.
Selbst wenn das Elektron auf Bahn "X" verschwinden und auf Bahn "Y" wieder auftauchen würde wäre die Wirkung dieses Vorgangs an die Grenze der Lichtgeschwindigkeit gebunden.

Nein, es ist die Information darüber, die wir nur mit höchstens Lichtgeschwindigkeit erhalten können. Ein Elektron kann sich im Atom nur auf genau definierten Orbitalen befinden und niemals dazwischen, das ist Quantenphysik. Das Energieniveau errechnet sich über das berühmte Wirkungsquant.

Kleiner Nachtrag, damit es nicht zu Missverständnissen kommt: Das Elektron sendet ein Photon aus, wenn es auf das niedrigere Energieniveau zurückspringt, das ist die Information, die wir erhalten, denn das Photon braucht Zeit, um von einem Detektor registriert werden zu können. Es gibt aber keinerlei Information in dem Sinne, dass das Elektron jetzt hier wäre und danach dort; der Ort des Elektrons ist nach der Quantenphysik nicht bestimmt, sondern es gibt nur eine Wahrscheinlichkeit für seinen Aufenthalt.
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Beitrag zuletzt bearbeitet von Henry-Dochwieder am 14.01.2015 um 10:59 Uhr.
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Henry-Dochwieder schrieb in Beitrag Nr. 2190-6:
Nein, es ist die Information darüber, die wir nur mit höchstens Lichtgeschwindigkeit erhalten können. Ein Elektron kann sich im Atom nur auf genau definierten Orbitalen befinden und niemals dazwischen, das ist Quantenphysik. Das Energieniveau errechnet sich über das berühmte Wirkungsquant.

Ist mir durchaus bekannt ich schrieb dazu:
Zitat von Hans-m:
Selbst wenn das Elektron auf Bahn "X" verschwinden und auf Bahn "Y" wieder auftauchen würde wäre die Wirkung dieses Vorgangs an die Grenze der Lichtgeschwindigkeit gebunden.
Das Elektron müsste demnach auf "Orbital 1" verschwinden und, ohne die Wegstrecke dazwischen zu passieren, in "Orbital 2" auftauchen.
Wenn das Elektron nicht selbst den Weg zwischen den orbitalen zurücklegt, so müsst doch zumindest "seine Information" von "Orbital 1" nach "Orbital 2" übermittelt werden, und das wäre doch maximal mit Lichtgeschwindigkeit möglich.

Wenn dem nicht so wäre, dann müssten wir es mit einem Ereignis zu tun haben, das von Raum und Zeit unabhängig ist.
Nur getunnelte Ereignisse bzw Wurmlöcher erlauben Geschwindigkeiten über Lichtgeschwindigkeit.

Henry-Dochwieder schrieb in Beitrag Nr. 2190-6:
Es gibt aber keinerlei Information in dem Sinne, dass das Elektron jetzt hier wäre und danach dort; der Ort des Elektrons ist nach der Quantenphysik nicht bestimmt, sondern es gibt nur eine Wahrscheinlichkeit für seinen Aufenthalt.

Das Elektron hat entweder das Energiequant (Photon) aufgenommen, oder nicht. Somit ist es mit einer definierten Wahrscheinlichkeit auf "Orbital 1" oder "Orbital 2"
Nennen wir hier mal "Orbital N" (niedrige Energie) oder "Orbital H" (Hohe Energie)
Wenn das Elektron sich im Zustand mit aufgenommenem Energiequant mit einer Wahrscheinlichkeit auf "Orbital N" befinden würde, dann wäre das mit dem Energiesatz nicht vereinbar, es wäre quasie an einem "verbotenen Ort"
Ebenso verhält es sich wenn das Elektron sich im Zustand ohne aufgenommenes Energiequant mit einer Wahrscheinlichkeit auf "Orbital H" befinden würde.
Unter Auschluss dieser "verbotenen Orte" kann sich das Elektron nur in dem jeweils zugehörigen Orbital befinden und nicht in einem anderen, nieder- oder höherwertigen.
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Beitrag zuletzt bearbeitet von Hans-m am 14.01.2015 um 12:31 Uhr.
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Hans, zu deinem Beitrag Nr. 2190-7

Das Elektron kann sich nur in einem bestimmten Orbital aufhalten, um es noch einmal zu betonen. Es gibt für das Elektron kein dazwischen, ob uns das nun gefällt oder nicht. Ja, der Sprung erfolgt instantan, sofort, ohne Zeitverlust. Etwas anderes wäre auch ein logischer Widerspruch, denn wenn das Elektron nur bestimmte Energien besitzen kann (das bedeutet für das Elektron, sich auf einem bestimmten Orbital befinden), kann es nicht dort sein, wo es diese Energien nicht besitzen kann. Genau das ist ein Grundgedanke der Quantenphysik.

Den Ort für das Elektron nicht bestimmen zu können bedeutet, es auf einem bestimmten Orbital nicht lokalisieren zu können, es bedeutet nicht, es könne sich auf einem anderen Orbital befinden. Ein Orbital ist kein Punkt, sondern ein Bereich, in dem sich das Elektron wahrscheinlich aufhalten wird. Das Orbital ist ein Wellenfunktion, kein physikalischer Ort, es sagt die Wahrscheinlichkeit aus, wo sich das Elektron befinden kann.
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Henry-Dochwieder schrieb in Beitrag Nr. 2190-8:
Hans, zu deinem Beitrag Nr. 2190-7

Das Elektron kann sich nur in einem bestimmten Orbital aufhalten, um es noch einmal zu betonen. Es gibt für das Elektron kein dazwischen, ob uns das nun gefällt oder nicht. Ja, der Sprung erfolgt instantan, sofort, ohne Zeitverlust. Etwas anderes wäre auch ein logischer Widerspruch, denn wenn das Elektron nur bestimmte Energien besitzen kann (das bedeutet für das Elektron, sich auf einem bestimmten Orbital befinden), kann es nicht dort sein, wo es diese Energien nicht besitzen kann. Genau das ist ein Grundgedanke der Quantenphysik.

Den Ort für das Elektron nicht bestimmen zu können bedeutet, es auf einem bestimmten Orbital nicht lokalisieren zu können, es bedeutet nicht, es könne sich auf einem anderen Orbital befinden. Ein Orbital ist kein Punkt, sondern ein Bereich, in dem sich das Elektron wahrscheinlich aufhalten wird. Das Orbital ist eine Wellenfunktion, kein physikalischer Ort, es sagt die Wahrscheinlichkeit aus, wo sich das Elektron befinden kann.

Hallo Henry,

da kann ich dir zustimmen, das deckt sich auch mit meinen bescheidenen Kenntnissen. Die farbliche Hervorhebung stammt von mir.

Außerdem finde ich es gut, dass du dich wieder hier meldest. Auch wenn ich etwas verwirrt war, als du dich vor deinem Abgang hier in etwas fest verbissen hattest.

Also, wieder willkommen im Forum. :-)

M.f.G. Eugen Bauhof
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Henry-Dochwieder schrieb in Beitrag Nr. 2190-8:
Hans, zu deinem Beitrag Nr. 2190-7

Das Elektron kann sich nur in einem bestimmten Orbital aufhalten, um es noch einmal zu betonen. Es gibt für das Elektron kein dazwischen, ob uns das nun gefällt oder nicht. Ja, der Sprung erfolgt instantan, sofort, ohne Zeitverlust. Etwas anderes wäre auch ein logischer Widerspruch, denn wenn das Elektron nur bestimmte Energien besitzen kann (das bedeutet für das Elektron, sich auf einem bestimmten Orbital befinden), kann es nicht dort sein, wo es diese Energien nicht besitzen kann. Genau das ist ein Grundgedanke der Quantenphysik.

Den Ort für das Elektron nicht bestimmen zu können bedeutet, es auf einem bestimmten Orbital nicht lokalisieren zu können, es bedeutet nicht, es könne sich auf einem anderen Orbital befinden. Ein Orbital ist kein Punkt, sondern ein Bereich, in dem sich das Elektron wahrscheinlich aufhalten wird. Das Orbital ist ein Wellenfunktion, kein physikalischer Ort, es sagt die Wahrscheinlichkeit aus, wo sich das Elektron befinden kann.

Eigentlich hatte ich das gleiche gemeint, aber irgend wie hast Du mich falsch verstanden, und ich dich im Vorangegangenen Beitrag offensichtlich auch.

Wenn das Elektron den Quantensprung von Orbital 1 zu Orbital 2 ohne Zeitverlust durchführt, das würde bedeuten, dass es die Geschwindigkeit unendlich ereeichen müsste.
zwischen Orbital 1 und Orbital 2 liegt bekannlich eine definierte Strecke, und die muss es überwinden.
Das wäre so, als wenn ein Lichtteilchen "jetzt" an der Lichtquelle ist, und im nächsten Augenblick am Zielort, ohne Zeitverlust.
Aber bekannlich kann nicht einmal das (masselose) Licht diesen zeitlosen Sprung vollführen.
Wie ist es dann erklärbar, dass ein massebehaftetes Teilchen eine unendliche Geschwindigkeit erreicht und somit schneller als das Licht ist?
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Beitrag zuletzt bearbeitet von Hans-m am 14.01.2015 um 16:24 Uhr.
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Claus (Moderator)
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Hans-m schrieb in Beitrag Nr. 2190-5:
Die grösstmögliche Geschwindigkeit im Universum ist die Lichtgeschwindigkeit.
Somit dürfte auch ein Quantensprung diese Geschwindigkeit nicht überschreiten.

Siehe hierzu allerdings auch anderslautende Experimente (z.B. vom Günter Nimtz) zum so genannten Tunneleffekt
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Beiträge: 1.375, Mitglied seit 10 Jahren
Hans-m schrieb in Beitrag Nr. 2190-10:
Wenn das Elektron den Quantensprung von Orbital 1 zu Orbital 2 ohne Zeitverlust durchführt, das würde bedeuten, dass es die Geschwindigkeit unendlich ereeichen müsste. Zwischen Orbital 1 und Orbital 2 liegt bekanntlich eine definierte Strecke, und die muss es überwinden.

Hallo Hans-m,

unter einem Quantensprung versteht man den Übergang zwischen zwei quantenmechanischen Zuständen. In der Physik wird der Begriff Quantensprung heute nicht mehr verwendet, man redet nur noch vom Übergang.

Vor der Entdeckung der Quantenmechanik war man davon ausgegangen, dass alle natürlichen Abläufe kontinuierlich seien, aber dann stellte sich heraus, dass manche physikalischen Systeme keine Zwischenzustände annehmen konnten. Der Wechsel zwischen zwei Zuständen erfolgt also ohne Zeitverlust.

Wenn das Elektron keine Zwischenzustände annehmen kann, dann liegt auch keine definierbare und messbare Strecke zwischen den beiden Zuständen. Und wenn keine Stecke da ist, dann kann auch kein Zeitablauf festgestellt werden.

M.f.G. Eugen Bauhof
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Bauhof schrieb in Beitrag Nr. 2190-12:
Hans-m schrieb in Beitrag Nr. 2190-10:
Wenn das Elektron den Quantensprung von Orbital 1 zu Orbital 2 ohne Zeitverlust durchführt, das würde bedeuten, dass es die Geschwindigkeit unendlich ereeichen müsste. Zwischen Orbital 1 und Orbital 2 liegt bekanntlich eine definierte Strecke, und die muss es überwinden.

Hallo Hans-m,

unter einem Quantensprung versteht man den Übergang zwischen zwei quantenmechanischen Zuständen. In der Physik wird der Begriff Quantensprung heute nicht mehr verwendet, man redet nur noch vom Übergang.

Vor der Entdeckung der Quantenmechanik war man davon ausgegangen, dass alle natürlichen Abläufe kontinuierlich seien, aber dann stellte sich heraus, dass manche physikalischen Systeme keine Zwischenzustände annehmen konnten. Der Wechsel zwischen zwei Zuständen erfolgt also ohne Zeitverlust.

Wenn das Elektron keine Zwischenzustände annehmen kann, dann liegt auch keine definierbare und messbare Strecke zwischen den beiden Zuständen. Und wenn keine Stecke da ist, dann kann auch kein Zeitablauf festgestellt werden.

M.f.G. Eugen Bauhof

Ich grüße dich ebenfalls, Eugen!

Zu deiner Begrüßung: Ich hatte etwas den Faden verloren, das ist bei mir manchmal so, und es ist für die Leute schon mal - irritierend, ich weiß. Eine Erklärung gehört dennoch nicht hier hin.

Ja, richtig, der " Quantensprung " hat diese allgemeine Bedeutung, mein Beispiel mit dem Elektron bezog sich auf das entsprechende Experiment, in dem James Franck und Hertz einen solchen Vorgang erstmals nachwiesen.
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Ich habe da Theorie, ohne Gewähr auf Richtigkeit

Fassen wir zusammen:
Ein Elektron wechselt bei einem Quantensprung ohne Zeitverlust von einem Orbital auf das nächste.
Nichts im Universum kann schneller sein als das Licht, Massebehaftete Teilchen können die Lichtgeschwindigkeit nicht erreichen.
Masse krümmt den Raum, Energie ist der Masse äquivalent (E=mc²)
Nur Raumkrümmungen (Warp) ermöglichen Über-Lichtgeschwindigkeiten
Wir sehen die Welt nicht so, wie sie ist, sondern so, wie sie sich uns zeigt.


Auf das Elektron bezogen:
Nehmen wir an das Elektron bewegt sich auf einer Geodäten im Raum.
Nun nimmt das Elektron ein Energiequant auf. Energie krümmt aber den Raum(analog zur Masse)
Dass das Elektron tatsächlich die Bahn/das Orbital wechselt ist nur eine „Fehlinformation“, die uns das Universum zeigt.
(Wir sehen die Welt nicht so, wie sie ist, sondern so, wie sie sich uns zeigt)

Das bedeutet, dass nicht das Elektron die Bahn wechselt, sondern dass sich die Geodäten im Raum verschieben. die neue Geödäte befindet sich nun genau einen „Quantensprung“ von der vorherigen entfernt. Das Elektron befindet sich nach wie vor auf der gleichen Bahn/Geodäte, nur die Geodäte befindet sich an einem anderen Ort. Dieser Vorgang wäre Zeitlos möglich.
Verliert das Elektron wieder sein Energiequant so ist augenblicklich die Geodäten wieder an der Ursprungsposition. Sie ist quasi „gewarpt“, was zeitlos möglich wäre (siehe Warp-Antrieb)
Da Elektronen nur „quantisierte“ Bahnen annehmen können, sind auch die Geodäten quantisiert, d.h. sie erlauben keine Zwischenwerte.

Wie gesagt, nur eine Theorie von mir.



Bauhof schrieb in Beitrag Nr. 2190-12:
Wenn das Elektron keine Zwischenzustände annehmen kann, dann liegt auch keine definierbare und messbare Strecke zwischen den beiden Zuständen. Und wenn keine Stecke da ist, dann kann auch kein Zeitablauf festgestellt werden.

Was den Zeitablauf betrifft so gebe ich Dir Recht aber was die Strecke betrifft, so liegen zwischen den Orbitalen einige Nanometer Raum, (weiss nicht wie viel, aber darum gehts nicht), aber definitiv ist die Entfernung zwischen den Orbitalen > 0 und somit liegt sehrwohl eine Strecke dazwischen.
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Beitrag zuletzt bearbeitet von Hans-m am 15.01.2015 um 12:18 Uhr.
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Hallo Eugen,

Bauhof schrieb in Beitrag Nr. 2190-12:
unter einem Quantensprung versteht man den Übergang zwischen zwei quantenmechanischen Zuständen. In der Physik wird der Begriff Quantensprung heute nicht mehr verwendet, man redet nur noch vom Übergang.

der Quantensprung ist wirklich ein irreführender Begriff, hier springt nichts von einem Orbital ins nächste.
Von einem Übergang zu reden scheint mir aber auch nicht der treffende Ansatz zu sein.

Das "Bohr'sche Atommodell" ist nützlich, wenn es darum geht "Unbedarfte" den Unterschied zwischen Nichtleiter und Leiter zu erklären und andere elektromagnetische oder chemische Zusammenhänge zu beschreiben. Nicht umsonst findet es Verwendung in der Fachliteratur und auch ich verwende es an der Arbeit, wenn auch nicht ohne ausdrücklich auf dem modellhaften Charakter hinzuweisen.
Wenn es aber darum geht, die Welt ein bisschen besser zu verstehen, so sollte man mit dem Bohr'schen Atommodell von Elektronen, die einen Kern umkreisen, so umgehen, wie Niels Bohr es selber tat – es schnell wieder zu verwerfen.
Treffender beschreibt hingegen das Orbitalmodell (siehe Wiki) das, was beobachtet wird und daraus schlussgefolgert werden muss.
Hier sind die einzelnen Orbitale keine Umlaufbahnen/Energieniveaus, in dem sich ein Teilchen an irgendeinem Ort befindet, sondern stellen Bereiche dar, in denen eine berechenbare Wahrscheinlichkeitsdichte besteht, ein Elektron zu messen. Man geht dabei nicht davon aus, dass das Elektron sich auch dann an dem gemessenen Ort befände, wenn keine Messung stattfindet. Man könnte sagen, dass das Elektron sich so lange, wie es nicht gemessen wird, wie eine Welle verhält, die einen ganzen Raumbereich ausfüllt; in dem Moment, wo es gemesen wird, zeigt es sich als Teilchen an einem bestimmten Ort. Die Quantenmechanik zeigt, das wir in einem im physikalischem Sinne nichtrealistischen Universum leben.
Nun sind Welle und Teilchen natürlich auch nur Modelle oder Konzepte.
Das Orbitalmodell gibt aber eine Vorstellung davon, dass Elektronen, bzw. Elementarteilchen allgemein, keine Individualitäten darstellen in dem Sinne, dass man sagen könnte, sie befänden sich mal hier oder ein anderesmal, ob mit c oder instantan, dort (anderes Orbital bzw, Energieniveau).
Es gibt also keinen Übergang eines Teilchen von einem Zustand in einen anderen. Vielmehr ist es so, dass wir mit einer im Orbitalmodell dargestellten Wahrscheinlichkeit an einem bestimmten Ort eine Eigenschaft/physikalische Größe feststellen, die wir einem Elementarteilchen zuschreiben.

Ein Analogon, welches mir dazu einfällt:
Ein Elementarteilchen ist wie einn Knoten in einem Seil.
Wir können den Knoten vollständig entfernen und an einer anderen Stelle im Seil einen neuen binden.
Wir sprechen dann davon, dass der alte Knoten verschwunden ist und wir es jetzt mit einem neuen zweiten Knoten zu tun haben.
Wir können aber auch den alten Knoten nur leicht lockern, ihn verschieben und an anderer Stelle des Seils wieder festziehen.
Dann würden wir sagen, wir hätten es mit dem gleichen Knoten zu tun, der lediglich seinen Ort gewechselt hat.
Tatsächlich sind aber beide Zustände ununterscheidbar, und das liegt nicht an mangelnder menschlicher Fähigkleit oder Vorstellungskraft, sondern liegt in der Natur der Sache.

Elementarteilchen sind keine Individualitäten, damit lassen sich quantenmechanische Experimente nicht beschreiben.
Die Quantenmechanik ist eine nichtrealistische und nichtlokale Theorie, in ihr gibt es keine Teilchen, die sich auf Bahnen durch den Raum bewegen. Es geht um Systeme, Zustände und Zustandsänderungen die gemessen und somit gewusst werden können, um Information.

mfg okotombrok
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Hallo Claus,

Claus schrieb in Beitrag Nr. 2190-11:
Siehe hierzu allerdings auch anderslautende Experimente (z.B. vom Günter Nimtz) zum so genannten Tunneleffekt

Günter Nimtz sollte man mit Vorsicht genießen. Abgesehen davon, dass der Artikel schon aus dem Jahre 1997 stammt, gibt es viel Kritik an seiner Schlussfolgerung wie z.B. bei Wiki:
Zitat von Wiki-Günter Nimtz:
Nach einer Untersuchung des Tunnel-Experiments zeichnen Physiker wie Raymond Chiao[6] (Berkeley) und Aephraim Steinberg (Toronto) ein grundsätzlich anderes Bild als Günter Nimtz. Laut ihrer Analyse wird der hintere Teil eines Pulses stärker gedämpft als der vordere. Durch diese Verformung des Pulses empfängt der Detektor früher ein Maximum, als wenn der Puls auf ganzer Länge gleichmäßig abgeschwächt würde. Wenn man nur das Maximum des Pulses vor und nach der Tunnelstrecke betrachtet, ergibt sich daraus eine Geschwindigkeit, die höher ist als die Ausbreitung der elektromagnetischen Welle. Anders ausgedrückt, die Gruppengeschwindigkeit ist höher als die Signalgeschwindigkeit. Man kann auch sagen, der Detektor sieht lediglich den ersten Teil des auf die Tunnelstrecke geschickten Puls. Eine Informationsübertragung schneller als die Lichtgeschwindigkeit ist auf diese Weise prinzipiell nicht möglich. Eine Verletzung der Kausalität durch Tunneln ist ausgeschlossen.

mfg okotombrok
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Zu Beitrag Nr. 2190-14

Hans,

die Gravitation (Raumkrümmung) ist um Größenordnungen zu schwach, um im Bereich der Elementarteilchen eine entscheidende Rolle zu spielen. Aber angenommenen, es wäre so: Das Orbital für das Elektron in angeregtem Zustand ist "weiter" vom Atomkern entfernt, da das Elektron aber in diesem Zustand mehr Energie besitzt, müsste es den Raum stärker krümmen und wäre somit dem Kern näher. Das ist also ein Widerspruch. Aber, wie bereits erwähnt, das Orbital ist keine physikalische Realität, sondern eine mathematische Beschreibung für den wahrscheinlichen Aufenthalt des Elektrons. Es geht nicht um einen "Raum" zwischen den Orbitalen, sondern um ein Energieniveau, in dem sich das Elektron befindet, um einen quantenphysikalischen Zustand. Es ist eine bestens bewiesene Tatsache, das Energie nicht kontinuierlich vorliegt, sondern diskret, und das ist der eigentliche Hintergrund für die Diskussion, das Elektron kann kein Energieniveau zwischen zwei Energieniveaus besetzen, weil es dazwischen kein Energieniveau gibt.
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Beitrag zuletzt bearbeitet von Henry-Dochwieder am 15.01.2015 um 22:23 Uhr.
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Stueps (Moderator)
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Hallo Okotombrok,

Okotombrok schrieb in Beitrag Nr. 2190-16:
Günter Nimtz sollte man mit Vorsicht genießen. Abgesehen davon, dass der Artikel schon aus dem Jahre 1997 stammt, gibt es viel Kritik an seiner Schlussfolgerung

Das stimmt, allerdings gibt es auch gute andere Experimente:

Zitat:
Bei Tunnelexperimenten mit einzelnen Photonen wurde bereits überlichtschnelles Tunneln nachgewiesen, siehe zum Beispiel Experimente der Chiao-Gruppe. Da beim Tunneln jedoch ein großer Teil der tunnelnden Photonen und damit der Information verloren geht, ist auch hier die Möglichkeit einer überlichtschnellen Informationsübertragung umstritten

Quelle:

http://de.wikipedia.org/wiki/%C3%9Cberlichtgeschwin...

Beste Grüße
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Stueps (Moderator)
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Hallo Memphis314,

vielleicht hilft das weiter:

Zitat:
Das Franck-Condon-Prinzip beruht auf der Tatsache, dass der Wechsel von Elektronen zwischen verschiedenen Zuständen so schnell stattfindet (in ca. 10−15 Sekunden)

Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Franck-Condon-Prinzip#...

Meine persönliche Deutung:

Nicht das Orbitalmodell spielt eine Rolle, sondern die Wellenlänge des Lichtes ist entscheidend. Nur bestimmte Lichtfrequenzen können Elektronen anregen. Bildlich vielleicht so:
(Absorption) Die Lichtwelle "betritt" das Elektron mit Lg. Der Wellen"anfang" beginnt damit, und es dauert, bis der gesamte Wellenzug (das Lichtquant) dies getan hat. Dann erfolgt meinetwegen unverzüglich eine spontane Emission, der Wellenanfang tritt aus, es dauert, bis der gesamte Wellenzug dies getan hat. Wichtig bei dieser Deutung wäre dann: Nachdem das Elektron das Photon absorbiert hat, ist es sofort im angeregten Zustand. Und umgekehrt.


Grüße
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Beitrag zuletzt bearbeitet von Stueps am 16.01.2015 um 01:53 Uhr.
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Bei dem Thema Quantensprung stellt sich mir die Frage:

Quantensprung oder Atomschwingung, wo ist der Unterscheid, bzw was entscheidet über das eine oder andere?

Ich "beschieße" ein Atom, mal angenommen, mit Lichtquanten, sichtbares Licht, Infrarot etc.
Nach den Regeln der Quantenphysik wird dabei ein Elektron auf ein höheres Niveau angehoben etc. (den Vorgang kennen wir bereits).
Andererseits bewirkt ein "Beschuss" mit Licht, dass sich das Atom erwärmt. Es absorbiert Strahlungernergie und setzt diese in Wärme, also in Atomschwingungen um.

Meine Frage nun: Was bewirkt, dass ein Lichtquant einen Elektronensprung ausführt und was bewirkt, dass eine Lichtquant die Atomschwingung anregt.
Welche Physikalische Eigenschaft entscheidet über das eine oder andere.
Trifft die Strahlung den Atomkern, wenn alle Elektronen bereits "beschäftigt" sind, d.h. wenn alle zu Verfügung stehenden Elektronen bereits auf eine höhere Bahn "geworfen" wurden und weitere Lichtquanten eintreffen, für die kein Elektron mehr zu Verfügung steht?
Umgekehrt strahlt eine heisses Atom auch wiederum Strahlung, also Quanten ab, diese können, je nach Temperatur, vom Infraroten bis hin zum sichtbaren und UV-Licht reichen.
Wie verläuft der Übergang vom heißen Atom zum Lichtquant?
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