Meister Eckhart hat geschrieben:clausadi hat geschrieben:
Also Energie ist der Materie innewohnendes Wirkungsvermögen. Folglich hat Vakuum keine Energie.
Und Gravitation ist eine Kraft, nämlich die Schwerkraft. Also keine Energie, denn Energie = Kraft * Weg.
Klingt einleuchtend.
Klingt aber auch nur so.
Materie ist eine
Energieform, so wie Wärme und Licht. Dass ein echtes Vakuum einen Energiegehalt von 0 hat ist korrekt.
Die Gravitation ist eine nichttriviale Angelegenheit. Clausadi hat darin recht, dass sie gem. Newton eine Kraft ist und Kraft ungleich Energie ist. Doch dies ist eine antiquierte Physik. Die geometrische Theorie der Gravitation (allgemeine Relativitätstheorie) beschreibt Gravitation als Krümmung der Raumzeit und somit entpuppt sie sich als Scheinkraft.
Meister Eckhart hat geschrieben:Aber ich habe schon gehört, dass in einem Vakuum virtuelle Teilchen entstehen und diese sogar Platten auseinander drücken können.
Weiss aber nicht mehr wie der Versuch hieß.
Das ist der
Casimir-Effekt. Dieser hat aber nichts mit virtuellen Teilchen zu tun, sondern mit Quantenfeldern. Diesbezüglich verweise ich auf die verlinkte Erklärung des Physikers im Zitatfeld. In der Hoffnung, dass Du dich vielleicht doch für das Thema ein wenig begeistern kannst, verlinke ich Dir noch diesen
Beitrag von mir.
Meister Eckhart hat geschrieben:Von der Quantenmechanik lasse ich grundsätzlich die Finger.
Virtuelle Teilchen,, Welle-Teilchen-Dualismus, 16-Extra-Dimensionen. WIMPS, Higgsfelder....
Das ist viel zu verwirrend und selbst die führenden Experten beißen sich die Zähne aus.
Ich kann Dich da sehr gut verstehen. Früher interessierte ich mir nur für die relativistische Physik und machte um alles, was nach "Qunanten" roch einen großen Bogen. Damit konnte ich schlicht nichts anfangen. Doch irgendwann gab ich mich damit nicht mehr zufrieden und entdeckte glücklicherweise das Buch „Skurrile Quantenwelt“ von Silvia Arroyo Camejo. Dies war eine regelrechte Offenbarung für mich.
Vergesse die Populärwissenschaft. Wenn Du es doch versuchen möchtest, besorge Dir das Buch. Dadurch habe ich erst begriffen, wie vieles überhaupt gemeint war. Es zeichnet sich durch große Klarheit und Frische aus.
Hier ein Referat dazu:
https://www.univie.ac.at/physikwiki/ima ... chwarz.pdf
Virtuelle Teilchen treten meines Wissens erst bei der Quantenfeldtheorie (QFT) auf (bin mir aber hier nicht sicher, Thomas und Janina können hier sicher weiterhelfen).
Der
Welle-Teilchen-Dualismus war das Modell in den frühen Jahren der Quantenphysik, bevor die Quantenmechanik (QM) in den 1920er Jahren formuliert wurde. Seid der QM gilt der Welle-Teilchen-Dualismus als veraltet (auch, wenn sich dies noch nicht überall rumgesprochen hat). Die Begriffe Welle und Teilchen sind "Arbeitsmodelle" und beide sind ungeeignet, die "Teilchen" der skurrilen Quantenwelt völlig zutreffend zu beschreiben.
Lass uns als Beispiel ein Elektron nehmen. Dabei handelt es sich um ein Materieteilchen, welches wir vom elektrischen Strom kennen, aber auch aus der Chemie als Teilchen der Atomhüllen. Es hat eine negative Ladung und eine sehr kleine Masse. Man sollte meinen, dies sollte doch ein ordentliches Teilchen sein, und kein seltsames "Welle-Teilchen" wie die Lichtteilchen (Photonen). Doch auch ein Elektron hat eine Wellenlänge und verhält sich bei einigen Experimenten wie eine Welle, bei anderen wie ein Teilchen und bei manchen scheint es ein "Welle-Teilchen" zu sein.
Wenn wir es messen, entpuppt es sich als Teilchen, doch wenn wir es nicht messen, verhält es sich wie eine Welle.
Die Autorin Silvia Arroyo Camejo (inzwischen Physikerin) drückte es in ihrem Buch „Skurrile Quantenwelt“ so aus:
„Man könnte dies salopp und überspitzt so formulieren: Es wirkt scheinbar so, als würden sich Elektronen für ihren Wellencharakter schämen. Schaut man gerade nicht hin, verhalten sie sich wie Wellen, aber wenn man sie direkt beobachten will, zeigen sie sich nur als Teilchen.“ (Seite 95)
Der geniale Quantenphysiker Richard Feynman wurde mal gefragt, was denn ein Elektron nun sei: Welle oder Teilchen? Seine kurze Antwort lautete:
„Es ist keins von beiden.“
Nun zu den
16-Extra-Dimensionen: In der QM kommen (sofern ich mich nicht sehr irre) noch keine Extra-Dimensionen vor, auch nicht in der QFT.
Kleiner Umweg: In diesen Theorien wird die Gravitation NICHT behandelt. Dies leistet bisher die allgemeine Relativitätstheorie (ART) am Allerbesten.
Die spezielle Relativitätstheorie (SRT), in der ebenfalls noch keine Gravitation vorkommt (dort geht es um relativ zueinander bewegte Bezugssysteme und die Lichtgeschwindigkeit) wurde sehr erfolgreich mit der QM zur QFT vereinigt.
Das große Ziel der Physiker besteht darin, dies auch mit der ART hinzukriegen. Es gibt schon theoretische Ansätze dazu, aber noch keine vollständige Theorie der Quantengravitation. Die Favoriten sind zwei "Rivalinnen":
- Die Schleifenquantengravitation (Loop-Quantengravitation - LQG)
- Die Superstringtheorie(n) und ihre Erweiterung, die M-Theorie.
Zunächst wurde die Stringtheorie formuliert, in der die Teilchen nicht als punktförmig beschrieben werden, sondern als Strings (winzige Energiefäden, wenn man so will). Um welches Teilchen es sich handelt, wird durch die Schwingung des Strings bestimmt, so unterscheiden sich bspw. Photonen und Elektronen dadurch, dass die Strings unterschiedlich schwingen.
Unglücklicherweise kommt diese extrem komplizierte Theorie nicht mit unseren drei Raumdimensionen aus, man braucht noch 22 weitere Raumdimensionen, die aber nur im Mikrokosmos existent sein sollen.
Nimm als Beispiel ein Blatt Papier. Dies ist für Strichmänchen zweidimensional, doch unter dem Mikroskob werden womöglich Poren sichtbar, die eine dreidimensionale Struktur des Papiers offenbaren. Die dritte Dimension existiert aus Sicht der Strichmänchen nur im mikroskopischen Bereich und mag bedeutsam sein, um einzelne Farbpartikel korrekt zu beschreiben, doch ihre Erfahrungswelt ist nur zweidimensional. Die Dritte Dimesion wird als "eingerollt" beschrieben, eine Extra-Dimension.
Ähnlich könnte man sich die 22 Extra-Dimensionen der Stringtheorie vorstellen. Sie sind vor uns verborgen, weil sie
eingerollt sind. Mit den drei uns zugänglichen Raumdimensionen kommen wir also insgesamt auf 25 Raumdimensionen, hinzu kommt die Zeitdimension (26 dimensionale Raumzeit).
In den 5 Superstringtheorien gelang es, ihre Zahl durch größere Eleganz auf 6 Extradimensionen zu verringern. Mit den drei uns zugänglichen Raumdimensionen kommen wir also insgesamt auf 9 Raumdimensionen, hinzu kommt die Zeitdimension (10 dimensionale Raumzeit).
Die M-Theorie ist eine Erweiterung der Superstringtheorien. Die große Leistung besteht hier darin, die 5 Superstringtheorien in einer Theorie zu vereinigen. Hier kommt noch eine räumliche Extra-Dimension hinzu, die ebenfalls vor uns verborgen ist. Unser Universum verhält sich in dieser 11-dimensionalen Raumzeit wie ein Blatt Papier in unserem Raum (natürlich ist auch ein Blatt Papier ein dreidimensionales Objekt, lass uns hier aber mal so tun, als sei es zweidimensional).
Welche Theorie beschreibt denn 16 Extra-Dimensionen?
Bei
WIMPs muss ich passen. Hierbei handelt es sich um hypothetische Teilchen, aus denen die Dunkle Materie großteils bestehen
könnte.
Nun zu den
Higgsfeldern: Meines Wissens existiert nach dem Standardmodell der Teilchenphysik nur ein Higgsfeld, welches benötigt wird, um die Masse einiger virtueller Eich-Bosonen und schließlich damit die Masse alle Teilchen zu erklären.
Nimm an, Du bist ein Teilchen und willst den Raum durcheilen. Je mehr Masse Du hast, je träger bist Du. Den Higgsmechanismus kann ich Dir nicht erklären, da ich die QFT nicht verstehe, aber folgende Analogie möchte ich dennoch versuchen: Nimm an, Du durchschreitest einen Raum, in dem eine Party stattfindet. Da Du recht bekannt bist, wirst Du ständig angesprochen - Du kommst also nur langsam voran. Man könnte sagen, deine Wechselwirkung mit den Menschen ist recht groß. Die Partygäste veranschaulichen das Higgs-Feld, je stärker die Wechselwirkung ist, je mehr Masse hat das Teilchen und je größer ist die Massenträgheit.
Ein Photon wäre mit jemanden zu vergleichen, der von den Partygästen gar nicht bemerkt wird und mit maximaler Geschwindigkeit den Raum durcheilen kann. Photonen sind (soweit wir wissen) masselos, ihre Wechselwirkung mit dem Higgsfeld ist null.
Ich hoffe Du hattest nichts dagegen, dass ich Dich an meiner Verwirrung teilhaben ließ.
, clausadi, völlig falsch. Die Gewichtskraft, die Du spürst, ist ein Vektor von unten nach oben. Aber Du darf gerne weiterhin Prof. H. Haber, John A. Wheeler (Physik-Titan) und Albert Einstein widersprechen (womit Du dich als Crackpot outest). Kann man machen. 
