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THEMA: virtuelle Teilchen, Casimir und Raumschiffsegel

virtuelle Teilchen, Casimir und Raumschiffsegel 27 03. 2020 12:46 #66776

Ein virtuelles Teilchen hat immer ein Gegenteilchen, das entgegengesetzt sich bewegt, so dass der Impuls erhalten bleibt.

Was ist jedoch mit dem Gesamtimpuls beider Teilchen? Da auch er unscharf ist, muss er nicht null sein. Ausserdem ist er vom Inertialsystem abhängig und davon wie sich das zu den virtuellen Teilchen bewegt.

Wenn man viele virtuelle Teilchen betrachtet und damit die Unschärfe wegmittelt, müsste sich ein mittlerer Impuls der Teilchen ergeben, der abhängig ist von der Bewegung des Koordinatensystems. Nun bewegt sich die Erde mit der Sonne und der Milchstrasse ziemlich schnell durch den Raum. Daher wäre anzunehmen, dass der mittlere Impuls der virtuellen Teilchen größer als Null ist.

Könnte man den Impuls der virtuellen Teilchen messen indem man eine oder mehrere Platten ins Vakuum stellt? Könnte man vielleicht sogar durch eine genügend große Platte ein Raumschiff antreiben?

Ich weiß, Casimr beruht auf Betrachtung der Wellenfunktion zwischen zwei parallelen Platten, aber spricht etwas gegen die Betrachtung des Impulses auf eine Platte?
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virtuelle Teilchen, Casimir und Raumschiffsegel 27 03. 2020 14:28 #66780

Nur um den Unterschied festzuhalten:
Du sprichst von Vakuumfluktuationen (und nicht von Eichbosonen)

Es ist auch richtig, dass das Vakuum vom Beobachter abhängig ist (was nicht notwendig das frei wählbare IS sein müßte).

Aber:

Wenn man die Unschärfe wegmittelt, müßte dabei Null herauskommen.
Die "Bewegung des Koordinatensystems" gibt es nicht, sofern Du damit das IS des Beobachters meinst.
Wie sich Erde, Sonne, Milchstraße etc bewegen ist daher (für das vom Beobachter betrachtete Vakuum) belanglos.

Den Vergleich von Casimireffekten mit dem Impuls habe ich auch schon versucht, aber es ist mir nicht gelungen.

Übrigens entsteht die Casimirkraft durch den geringen Abstand von zwei Platten, eine Platte allein erfährt keinen Casimirdruck.

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virtuelle Teilchen, Casimir und Raumschiffsegel 28 03. 2020 13:16 #66806

ra-raisch schrieb: Nur um den Unterschied festzuhalten:
Du sprichst von Vakuumfluktuationen (und nicht von Eichbosonen)

Es ist auch richtig, dass das Vakuum vom Beobachter abhängig ist (was nicht notwendig das frei wählbare IS sein müßte).

Aber:

Wenn man die Unschärfe wegmittelt, müßte dabei Null herauskommen.
Die "Bewegung des Koordinatensystems" gibt es nicht, sofern Du damit das IS des Beobachters meinst.
Wie sich Erde, Sonne, Milchstraße etc bewegen ist daher (für das vom Beobachter betrachtete Vakuum) belanglos.

Den Vergleich von Casimireffekten mit dem Impuls habe ich auch schon versucht, aber es ist mir nicht gelungen.

Übrigens entsteht die Casimirkraft durch den geringen Abstand von zwei Platten, eine Platte allein erfährt keinen Casimirdruck.

Mein Gedanke war, wenn ich ein einzenes Paar der Vakummfluktation betrachte, dann ist der Gesamtimpuls des Paares von der Geschwindigkeit des Bezugssystem abhängig aus dem es beobachtet wird. Und dann gäbe es ein absolutes Bezugssystem, wo die Summe aller Null ist.

Du hast wohl leider Recht dass sich die Impulse aller Paare sich auch so lokal wegmitteln. Das hatte ich nicht bedacht. :(

Trotzdem bleibt ein ungutes Gefühl. Wenn der Impuls bei einzelnen Fluktuaktion stark abhängig ist von der Geschwindigkeit des Beobachters, fällt es mir schwer zu glauben, dass die Geschwindigkeit des Beobachters keinen Einfluß auf auf die Beobachtung der Gesamtheit hat. Das würde bedeuten, dass das Spektrum der virtuellen Impulse so gestaltet ist, dass es unter allen Beobachtergeschwindigkeiten gleich aussieht, was ich mir nur schwer vorstellen kann.

Nun kann man virtuelle Teilchen wohl nicht direkt messen, sondern kann ihre Existenz nur über indirekte Effekte nachweisen. Das würde auch für Ihr Impuls Spektrum gelten. Ob das so geht, wie ich am Anfang es mir vorstellte oder auf andere Weise, in jedem Fall könnte sich daraus die Möglichkeit ergeben eine absolute Geschwindigkeitsmessung abzuleiten. Ob es auch für einen Raumschiffantrieb reicht sei dahingestellt.

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virtuelle Teilchen, Casimir und Raumschiffsegel 28 03. 2020 15:24 #66810

Manfred S schrieb: Trotzdem bleibt ein ungutes Gefühl. Wenn der Impuls bei einzelnen Fluktuaktion stark abhängig ist von der Geschwindigkeit des Beobachters,

Die Idee der Unschärfe auf Eigenschaften von Fluktuationen anzuwenden finde ich recht interessant, aber man sollte daraus keine voreiligen Schlüsse ziehen.

Wie ich schon sagte, hat kein Beobachter eine Geschwindikgeit. Beobachter in unterschiedlichen IS werden auch nicht dieselben Fluktuationen beobachten sondern jeder sieht seine eigenen, sofern diese überhaupt sichtbar gemacht werden könnten.

Sofern also eine Fluktuation einen Impuls p ≠ 0 aufweisen würde, könnte man dieser zwar ein anderes IS zordnen, aber dort wäre diese Fluktuation gar nicht mit p=0 wahrnehmbar....

Zudem besteht die UR neben dem Impuls dann auch aus einem Streckenelement p·r ≤ ℏ/2 . Dieses müßte schon sehr klein sein, um einen "nennenswerten" Impuls zuzulassen. Wählen wir die Plancklänge rP=²(ℏG/c³), dann wird der mögliche Impuls bereits deutlich kleiner als der Planckimpuls pP¹=ℏ/rP. Messbar wäre beides eben wegen der UR dann sowieso nicht mehr.

Die UR bedingt quasi, dass Fluktuationen innerhalb dieser Grenzen völlig frei sind.

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virtuelle Teilchen, Casimir und Raumschiffsegel 28 03. 2020 15:48 #66813

ra-raisch schrieb: Wie ich schon sagte, hat kein Beobachter eine Geschwindikgeit. Beobachter in unterschiedlichen IS werden auch nicht dieselben Fluktuationen beobachten sondern jeder sieht seine eigenen, sofern diese überhaupt sichtbar gemacht werden könnten.
.

Ich meine natürlich, dass die unterschiedlichen Beobachter das gleiche Stück Raum und die gleichen Fluktuationen Raum beobachten. Wenn ein Beobachter auf einem Meteor sitzt und mitfliegt, wird dieser für ihn keinen Impuls haben, für einen Beobachter auf der Erde aber schon.

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virtuelle Teilchen, Casimir und Raumschiffsegel 28 03. 2020 15:53 #66815

Manfred S schrieb:

ra-raisch schrieb: Wie ich schon sagte, hat kein Beobachter eine Geschwindikgeit. Beobachter in unterschiedlichen IS werden auch nicht dieselben Fluktuationen beobachten sondern jeder sieht seine eigenen, sofern diese überhaupt sichtbar gemacht werden könnten.
.

Ich meine natürlich, dass die unterschiedlichen Beobachter das gleiche Stück Raum und die gleichen Fluktuationen Raum beobachten. Wenn ein Beobachter auf einem Meteor sitzt und mitfliegt, wird dieser für ihn keinen Impuls haben, für einen Beobachter auf der Erde aber schon.

Ja ist schon klar, aber sie sehen nicht dasselbe. Fluktuationen existieren nur im zugehörgen IS. Im anderen IS sind andere Fluktuationen zur selben Zeit am selben Ort.
Vergiss nicht: Fluktuationen sind sowieso unmessbar, unsichtbar, quasi gar nicht da. Nur etwaige Effekte wären messbar....selten.

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virtuelle Teilchen, Casimir und Raumschiffsegel 28 03. 2020 16:01 #66816

ra-raisch schrieb: Ja ist schon klar, aber sie sehen nicht dasselbe. Fluktuationen existieren nur im zugehörgen IS. Im anderen IS sind andere Fluktuationen zur selben Zeit am selben Ort....

Das kann ich nicht glauben. Wenn zwei auf den gleichen Punkt schauen sollten sie , wenn man die Perspektive herausrechnet, schon das gleiche sehen. Fluktuation sind doch nicht indivduelle Erlebnisse der Beobachter.

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virtuelle Teilchen, Casimir und Raumschiffsegel 28 03. 2020 16:49 #66817

Manfred S schrieb:

ra-raisch schrieb: Ja ist schon klar, aber sie sehen nicht dasselbe. Fluktuationen existieren nur im zugehörgen IS. Im anderen IS sind andere Fluktuationen zur selben Zeit am selben Ort....

Das kann ich nicht glauben. Wenn zwei auf den gleichen Punkt schauen sollten sie , wenn man die Perspektive herausrechnet, schon das gleiche sehen. Fluktuation sind doch nicht indivduelle Erlebnisse der Beobachter.


Also soweit würde ich nicht gehen. Das Vakuum sollte m.E. aus allen Inertialsystemen gleich aussehen. Für beschleunigte Bezugssysteme gilt dies allerdings nicht (Unruh-Effekt).

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virtuelle Teilchen, Casimir und Raumschiffsegel 28 03. 2020 19:18 #66825

Arrakai schrieb: [
Also soweit würde ich nicht gehen. Das Vakuum sollte m.E. aus allen Inertialsystemen gleich aussehen. Für beschleunigte Bezugssysteme gilt dies allerdings nicht (Unruh-Effekt).

Hallo Arrakai, danke für den Hinweis.

Der Unruh Effekt ist bisher an mir vorbei gegangen. Den gabs noch nicht als ich studierte.
Hab mal gegoogelt: Äquivalent zur Hawking Strahlung, da Schwerkraft und Beschleunigung äquivalent sind.

Gibt es bei der Beschleunigung auch ein äquivalent zum Schwarzschild Radius?

Da spielt auch der Gradient der Schwerkraft eine Rolle. Das wäre dann die Änderung der Beschleunigung. (?)

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virtuelle Teilchen, Casimir und Raumschiffsegel 28 03. 2020 19:25 #66826

Manfred S schrieb: Gibt es bei der Beschleunigung auch ein äquivalent zum Schwarzschild Radius?

Nein, auch in der Gravitation ist die Beschleunigung gs=mG/rs² bei rs von rs abhängig, also für jedes SL anders.
Was ausschlaggebend ist, ist das newtonsche Potential. Dazu gibt es in der Bewegung nichts vergleichbares außer ²(-2ΦN)=²(rs/r)c=v→c für r→rs .....naja wie wärs mit der Planckbeschleunigung
aP = ²(c/ℏG)c³ = 5,5609181e+51 m/s²

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