Expansion des Universums

Tilo.

Hier Dein Zitat: "Dabei noch ganz Interessant sein Könnte ist ob sich bei fortschreitender Expansion auch die Materie
ihren zusammenhalt verliert."

So geht es dann aber doch nicht. Die Abstände in einem Molekül bzw die Abstände der Elektronen vom Kern werden durch der elektromagnetische Wechselwirkung bestimmt und nicht von der Ausdehnung des Universums. Der Abstand eines um einen Atomkern  umlaufendes Elektron bestimmt sich aus seiner Masse und Geschwindigkeit (Fliehkraft) und der elektrischen Anziehungskraft des Kerns. Dazu kommen durch die QM noch einige Ausschlußkriterien, die dafür sorgen, daß nur ganz bestimmte Bahnen zugelassen sind (Stichwrt: stehende Welle, da sonst das Elektron in den Kern abstürzen würde). Die Ausdehnung des Universum ändert nicht an dieser Theorie, mit der wir sehr erfolgreich die Atome und Moleküle beschreiben. Wir brauchen wirklich keine Angst haben, daß sich unsere Welt auflöst.  


Matjes

@Matjes

Jetzt mal nur hypothetisch, wenn ich meine 2 Varianten des Raumes weiterspinne. Wir wissen ja nicht, wie der Raum aufgebaut ist und warum er sich ausdehnt.

Im ersten Fall, die Anzahl der virtuellen Teilchen nimmt zu, dann hat das keine Auswirkung auf die Materie.

Im zweiten Fall, die Energie der virtuellen Teilchen nimmt zu, könnte irgendwann der Punkt erreicht werden, an dem die Energie so groß wird, dass die virtuellen Teilchen mit der Materie interagiert. Und dann könnten dadurch auch die Strukturen aufgelöst werden.

Theoretisch wird ja auch ein Schwarzes Loch mit Hilfe der virtuellen Teilchen zerstrahlt (Hawking-Strahlung), warum dann auch nicht die Materie.

Gruß
Tilo

@ Tilo

Langsam wird es philosophisch. Der Raum, was ist denn das? Schon Leibnitz und Newton haben sich darüber gestritten, das es nur so rauchte. Leider waren ihre Kenntnisse über die Eigenschaften des leeren Raumes sehr viel kleiner als unsere heutzutage. Und so sah dann auch ihr Ergebnis aus.

Heute kennen wir z.B. den Casimir-Effekt, der durch die Quanten-Mechanik berechenbar wurde. Aber schon vorher gelang es der spezielle Relativitätsthorie wichtige Eigenschaften des leeren Raumes zu beschreiben (dazu gehören z.B. die verlustlose Ausbreitung elektromagnetischer Wellen und die Endlichkeit der Lichtgeschwindigkeit). Bei der Erweiterung zur allgemeinen Relativitätstheorie kam noch dazu, daß Einstein seine Feldgleichungen so interpretierte, als ob Materie den Raum verbiegt und somit die kürzeste Verbindung zweier Punkte nicht immer eine Gerade im Raum ist. Viele von uns nehmen diese bildhafte Beschreibung der Feldgleichungen (Materie krümmt den Raum) wortwörtlich, was ich nicht so toll finde.  

Spannend wird es natürlich besonders an den Grenzen der abgesicherten Theorie. Aber eben auch leicht unsicher.

Keiner von uns hat je ein schwarzes Loch gesehen und Messungen vor Ort sind noch nicht gemacht worden. Ohne empirische Befunde sollte man nur ganz vorsichtig spekulieren. Eine einigermaßen solide Methode besteht darin, empirisch gut abgesicherte Theorien auf neuartige - noch wenig erforschte und eventuell hypothetische - Objekte, wie schwarze Löcher anzuwenden. Dazu gehört z.B. der quantenmechanische Tunneleffekt. Ein Teilchen schafft es, eine Energiebarriere zu überwinden, obwohl seine Anfangsenergie dazu eigentlich nicht ausreicht. Empirische Messungen zeigen, das dies in der Welt der Quanten passiert. Und dieser Effekt könnte dazu führen, daß Teilchen aus dem schwarzen Loch herauskommen, obwohl es nach der klassischen Mechanik gar nicht geht.

Kommen wir jetzt zu den harten Grenzen des heutigen Wissens. Cern sucht bisher vergeblich nach dem Higgs-Teilchen. Wir haben keine Ahnung, wie Gravitation erzeugt wird. Ob die Neutrinos eine Masse haben, ist nicht klar. Ihre Masse ist jedenfalls nicht groß. Dunkle Materie und dunkle Energie machen nach heutigem Erkenntnisstand 95% der Energie des Universums aus und wir haben keine Ahnung, um was es sich dabei handelt. Soll noch einer sagen, wir leben nicht in spannnende Zeiten.

Ohne empirische Forschung werden wir nicht weiterkommen. Von reinen Vermutungen und Spekulationen erwarte ich wenig.

Matjes  

@Matjes

Du hast natürlich Recht, das ist natürlich nur Spekulation. Aber ich möchte trotzdem mal weiterspinnen, vielleicht kann ja jemand meine Theorie widerlegen, das würde mich ja auch weiterbringen.

Also noch mal, der Raum definiert sich durch die virtuellen Teilchen. Casimir-Effekt und Quanteneffekte sprechen nicht dagegen.
Die Raumkrümmung ließe sich damit auch erklären (ich mag nämlich diese bildhafte Beschreibung der Feldgleichungen auch nicht). So werden die virtuellen Teilchen (entspricht dem Raum) von Materie angezogen. Es entsteht praktisch eine aus allen Richtungen fließende Bewegung von immer wieder neu entstehenden und vergehenden virtuellen Teilchen. Also die Gravitation wirkt nur auf die virtuellen Teilchen, die Materie wird dabei direkt von den virtuellen Teilchen bewegt.
Innerhalb des Ereignishorizontes eines Schwarzen Loches vollzieht sich die Bewegung der virtuellen Teilchen mindestens mit Lichtgeschwindigkeit. Deshalb kann auch Licht das Schwarze Loch nicht verlassen, die Photonen müssten sich schneller bewegen als die virtuellen Teilchen, was nicht geht, weil die sich schon mit Lichtgeschwindigkeit bewegen.
 
Wie die Gravitationskraft auf die virtuellen Teilchen übertragen wird, ist damit noch nicht gelöst. Eventuell wirkt sie direkt auf die am nähesten liegenden virtuellen Teilchen, welche diese Kraft an die weiter entfernteren weitergeben.

Die Expansion des Raumes ist ohne weiteres möglich, dunkle Energie wird nicht benötigt. Die virtuellen Teilchen borgen sich diese Energien, auch die Zunahme dieser geborgten Energien stellt dabei kein Problem dar. Die Ursache für die gerichtete Zunahme der Energien ist aber noch ein Rätsel.

Welche empirischen Erkenntnisse sprechen gegen diese Theorie?

Gruß
Tilo

@ Tilo

Du hast den Vorteil, daß Spekulation kaum zu widerlegen ist. Spekulationen sind kaum falsifizierbar.
Wenn Du behauptest, Beethoven hätte noch bessere Musik komponiert, wenn er verheiratet gewesen wäre, ist das nicht falsifizierbar. Ähnlich: Jesus Christus würde heute ein Ford Auto fahren und Elvis Presley würde sich heute nur von Milch und Honig ernähren, usw usw. Macht keinen Spaß und bringt Nix.

Aber nun werden wir mal konkret. Zitat von Dir: "Der Raum definiert sich durch die virtuellen Teilchen"
Wieso klebst Du so an den virtuellen Teilchen? Es gibt viele anderen Eigenschaften des leeren Raumes, die ihn genauso definieren und auch spannend sind.

Zitat: "Die Gravitation wirkt nur auf die virtuellen Teilchen." Wow, echt Spekulation. Also - normale Materie hat nichts mehr mit Gravitation zu tun? Bisher bewegen sich die Planeten des Sonnensystems auf ihren Bahnen um die Sonne auch ohne virtuelle Teilchen. (siehe Kepler oder Newton) Welches ist Dein Ziel? Möchtest Du ein neues Gravitationsgesetz vorschlagen?

zwei Zitate von Dir, von denen ich glaube, daß sie sich direkt widersprechen:
1) So werden die virtuellen Teilchen von Materie angezogen.
2) Die Materie wird dabei von der virtuellen Materie bewegt.
Wer bewegt nun wen?

Virtuelle Teilchen sind für mich ein - unter vielen anderen - spannendes Phänomen der Quantenmechanik. Wie es so bei der QM ist. Sie widerspricht häufig unserer normalen Erfahrung und regt uns so zum Spekulieren an.

Matjes

@Matjes: Meiner Meinung nach kann man doch einfach mal spekulieren. Ob es noch viele andere Interessante Möglichkeiten gibt ist eine andere Sache.
@TiloS: Wenn deine 2. Definition stimmen würde und die Multiversums-Theorie richtig wäre, würden sich irgendwann die Strukturen des Universums auflösen, dadurch könnte Energie freiwerden, die als immer stärker werdende Hawking-Strahlung aus dem Schwarzen Loch, aus dem das Universum entstanden wäre, strahlen würde.
Ich weiß, das ist alles nur Spekulation, aber es könnte sein.

Aus der heutigen Sicht sieht es so aus als ob sich das Universum ausdehnt. Nach Einstein dehnt es sich entweder aus oder zieht sich zusammen. Problematisch an diesen Expansionstheorien ist doch, dass es eigentlich gar keinen Urknall gegeben haben kann. Für Physiker kein so großes Problem!

Würde es einem Wissenschaftler gelingen einen Raum zu erzeugen, der dem kurz vor dem Urknall entspräche, würden wir alle zu existieren aufhören und das Rätselraten hätte ein Ende.

Hallo Yanta

Ich interessiere mich besonders für die Geschichte der Naturwissenschaft. Und Albert Einstein fällt ja in diese Kategorie. Für Dich vielleicht interessant, daß Einstein ein Anhänger des Steady-State-Universum war (alles bleibt wie es ist). Als Hubble die Ausdehnung des Universums "gemessen" hatte, kam Einstein in Schwierigkeiten. Er "rettete" sich damit, daß er anerkannte, daß das Universum sich ausdehnt, aber um die Dichte des Universums konstant zu halten, entsteht permanent neue Materie. Dieser Zusatzterm seiner Feldgleichungen war sehr umstritten, ist aber in letzter Zeit zu neuen Ehren gekommen. Stichwort: dunkle Materie

Matjes  

@TiloS: Ich denke es gibt ein paar Argumente gegen deine Theorie mit den virtuellen Teilchen. Das eine wäre die Homogenität und die Isotropie des Raumes (Noether-Theorem). Das Andere ist, dass wenn ich mich bewege, der Raum für mich ja gleich bleibt, also sich quasi mit mir mitbewegt, aber für einen ruhenden Beobachter auch gleichzeitig in Ruhe ist (Einstein). Man könnte natürlich postulieren, die virtuellen Teilchen würden sich mitbewegen, aber dann bekäme man vermutlich andere Probleme, man könnte vermutlich durch ein entsprchendes Experiment feststellen das ich mich bewege und das wiederspricht der Relativitätstheorie.

Nichts für Ungut, deine Überlegung hat schon was aber sie ist nicht ganz ausgereift.

@ Tilo
Wieso klebst Du so an den virtuellen Teilchen? Es gibt viele anderen Eigenschaften des leeren Raumes, die ihn genauso definieren und auch spannend sind.

Weil sich damit meiner Meinung nach viele Probleme lösen lassen.
Laut dieser Theorie sind die virtuellen Teilchen keine Eigenschaften des Raumes sondern der Raum selber.
Man muss jetzt nur die Eigenschaften der virtuellen Teilchen beschreiben. Eine Eigenschaft eines virtuellen Teilchens wäre z.B. eine ganz bestimmte Koordinate, das kann eine dreidimensionale oder auch eine höherdimenionale sein. Ein neues virtuelles Teilchen kann nur mit einer angrenzenden Koordinate eines bereits vorhandenen virtuellen Teilchens entstehen und darf aktuell nicht schon mal vorhanden sein.
Weitere Eigenschaften sind: Sie stehen untereinander in Kontakt, zumindest jeweils mit denen der angrenzenden Koordinaten. Sie übertragen die Gravitationskraft. Sie sind messelos und übertragen Photonen verlustfrei, etc, etc.

Zitat: "Die Gravitation wirkt nur auf die virtuellen Teilchen." Wow, echt Spekulation. Also - normale Materie hat nichts mehr mit Gravitation zu tun? Bisher bewegen sich die Planeten des Sonnensystems auf ihren Bahnen um die Sonne auch ohne virtuelle Teilchen. (siehe Kepler oder Newton) Welches ist Dein Ziel? Möchtest Du ein neues Gravitationsgesetz vorschlagen?

Das aktuelle Gravitationsgesetzt beschreibt ja nur die Auswirkungen, daran ändert sich ja nichts. Ich möchte nur die Ursachen und Wirkungsweisen ergründen.

Materie hat natürlich was mit Gravitation zu tun, vielleicht habe ich mich da nicht eindeutig ausgedrückt. Ich meinte: Jedes Masseteilchen bewirkt eine Gravitationskraft auf die angrenzenden virtuellen Teilchen, die wiederum diese Kraft an die anderen virtuellen Teilchen weitergeben (nicht verlustfrei, daher die abnehmende Gravitation mit zunehmender Entfernung zum Massezentrum). Die mit der Gravitationskraft bestückten virtuellen Teilchen bewegen dann wiederum eine vorhandene 2. Masse, durch Übertragung von Impulsen (aufgrund von ständig neu entstehenden virtuellen Teilchen. Treffen auf ein virtuelles Teilchen mehrere Gravitationskräfte (übertragen von den angrenzenden), so addieren bzw. subtrahieren sich die Kräfte richtungsabhäghig, so dass am Ende die Keplerschen Gesetze heraus kommen.

zwei Zitate von Dir, von denen ich glaube, daß sie sich direkt widersprechen:
1) So werden die virtuellen Teilchen von Materie angezogen.
2) Die Materie wird dabei von der virtuellen Materie bewegt.
Wer bewegt nun wen?

Die Gravitationskraft der Masse 1 bewegt die virtuellen Teilchen. Masse 1 bewegt sich dabei nicht, da von allen Seiten gleichzeitig Impulse wirken.
Bei einer vorhandenen Masse 2 wird diese durch die gerichteten Impulse der virtuellen Teilchen bewegt. Natürlich sendet Masse 2 gleichzeitig Gravitationskraft aus, die übertragen von den virtuellen Teilchen die Masse 1 bewegt.

Ich denke es gibt ein paar Argumente gegen deine Theorie mit den virtuellen Teilchen. Das eine wäre die Homogenität und die Isotropie des Raumes (Noether-Theorem).
Nichts für Ungut, deine Überlegung hat schon was aber sie ist nicht ganz ausgereift.
[\quote]

Ich nehme nicht in Anspruch, dass diese Theorie zuende gedacht ist. Man kann aber viele Sachen damit erkären. Vielleicht sind die virtuelen Teilchen auch nur ein Teil der Ursachen für die Eigenschaften des Raumes.

Zitat

Das Andere ist, dass wenn ich mich bewege, der Raum für mich ja gleich bleibt, also sich quasi mit mir mitbewegt, aber für einen ruhenden Beobachter auch gleichzeitig in Ruhe ist (Einstein). Man könnte natürlich postulieren, die virtuellen Teilchen würden sich mitbewegen, aber dann bekäme man vermutlich andere Probleme, man könnte vermutlich durch ein entsprchendes Experiment feststellen das ich mich bewege und das wiederspricht der Relativitätstheorie.
[\quote]

Ich würde sagen, wenn ich mich bewege gebe ich tatsächlich einen Impuls an die virtuellen Teilchen, der ist aber so gering, das es in Relation zur Gravitationskraft nicht ins Gewicht fällt. Es sei denn bei extrem großen Massen, wodurch dann Gravitationswellen ausgelöst werden können.

Müsste man aber auch nochmal zuende denken und nachrechnen, ob das so sein kann.

Gruß
Tilo

Wow

Ich bin echt überrascht. Und ich habe mich gefreut.

Jetzt ist erst einmal die Lamb-Shift, der Hamilton-Operator, die Fein-Struktur und die Hyperfeinstrukturkonstante dran. Ich brauche noch Zeit für meine Antwort.

Beim Lesen der Korrespondenz zwischen Leibnitz und Newton: beide bedienen sich der Vernunft als Quelle der Wahrheit.

Habe heute zu viel gelesen.

Matjes

@schoenix

@TiloS: Ich denke es gibt ein paar Argumente gegen deine Theorie mit den virtuellen Teilchen. Das eine wäre die Homogenität und die Isotropie des Raumes (Noether-Theorem).

Wo diese Theorie der Homogenität und der Isotropie des Raumes widersprechen soll, musst Du mir genauer erklären!
Ich versuche doch nur die Raumkrümmung zu erklären, und die existiert sowieso, mit oder ohne virtuellen Teilchen. Die Koordinaten des Raumes um eine Masse werden nun einmal "gestaucht" und "gezerrt", und von den Koordinaten aus gesehen befinden sie sich auch an genau dem selben Ort, wie ohne eine Masse. Weil, eine Eigenschaft eines virtuellen Teilchens ist ja eine Koordinate, und die ändert sich nicht.

Auch alle möglichen Impulse bleiben in dieser Theorie erhalten. Die Energie der Gravitationskraft wird lediglich umgewandelt in gerichtete Energie der virtuellen Teilchen (was ich vorher als Fließen aus allen Richtungen bezeichnet habe). Man kann diese Energie auch potentielle Energie nennen.

Gruß
Tilo

Was ist denn der Raum?

Für Kant die Bedingung der Möglichkeit. Damit überhaupt etwas passieren kann, muß der Raum vorher schon da sein. Ohne Raum wären für Kant auch keine virtuellen Teilchen möglich.

Physiker sehen das ein wenig anders. Uns interessiert es mehr, meßbare Ereignisse zu beschreiben. Diejenige Theorie, die dabei mit weniger Vorraussetzungen und weniger unbewiesenen Annahmen auskommt, wird bevorzugt. Gut ist es auch, wenn mehr Ereignisse durch eine Theorie berechnet werden können. Die Stichworte heißen: Denkökonomie und Reichweite.

Dann kommen wir doch mal zu den virtuellen Teilchen. Was sind sie denn nun - virtuell oder wirklich. Virtuell heißt doch erst einmal, daß sie nicht da sind.

Denken wir uns einmal ein wirklich leeres Universum. Mit wirklich nix drin - gar nix - auch kein Rand oder so. Gar Nichts. Nur ein Proton und in einer sehr großen Entfernung ein einsames Elektron sind vorhanden. Feynman (wichtiger Quantentheoretiker) beschreibt die Wechselwirkung zwischen diesen beiden Teilchen durch den Austausche eines Teilchens. Hier durch den Austausch eines Photons. Damit das Photon wegen der großen Entfernung zwischen dem Elektron und dem Photon nicht gegen die Beziehung aus dE * dT < hQuer/2 verstößt, muß dies Photon sehr, sehr, sehr Energiearm sein. Es ist so energiearm, daß es durch Nichts gemessen werden kann (daher virtuelle Teilchen).

Wenn aber Elektron und Proton einander immer näher kommen, können die Austauschteilchen immer energiereicher werden. Wenn die beiden sich sehr, sehr, sehr nahe kommen, werden die Austauschteilchen richtig schwer. Ehe die Teilchen sich berühren (mechanischer Stoß) fliegt das Ganze völlig auseinander.

Durch die Theorie der virtuellen Teilchen beschreiben Physiker also sowohl die Wechselwirkung weit entfernter Teilchen, als auch die Wechselwirkung bei Experimenten mit Elementar-Teilchen-Beschleunigern wie Cern oder Fermilab.

Tut mir leid, daß die Quantenmechanik nicht einfacher ist.

Entstanden ist die Theorie der virtuellen Teilchen duch ein optisches Phänomen. Forscher entdeckten, daß einige Spektral-Linien ganz nahe nebeneinanderlagen, obwohl es eigentlich nur eine Linie geben sollte. Lamb (Nobelpreis 1955) erklärte dies durch virtuelle Teilchen, die die Coulomb-Wechselwirkung verschmierten.

Puh


Und zum Schluß noch für TiloS:
Es gibt Teilchen, die überlagerbar sind. Photonen zum Beispiel. Man kann unendlich viele Photonen in einen Raum hineindrücken und es ist immer noch Platz für mehr. Bei anderen Teilchen geht das nicht. Man kann z.B. nicht mehr Elektronen in eine Atomschale heindrücken als nunn mal hereinpassen (Pauli Prinzip).

Matjes

Was ist denn der Raum?
Denken wir uns einmal ein wirklich leeres Universum. Mit wirklich nix drin - gar nix - auch kein Rand oder so. Gar Nichts. Nur ein Proton und in einer sehr großen Entfernung ein einsames Elektron sind vorhanden. Feynman (wichtiger Quantentheoretiker) beschreibt die Wechselwirkung zwischen diesen beiden Teilchen durch den Austausche eines Teilchens. Hier durch den Austausch eines Photons. Damit das Photon wegen der großen Entfernung zwischen dem Elektron und dem Photon nicht gegen die Beziehung aus dE * dT < hQuer/2 verstößt, muß dies Photon sehr, sehr, sehr Energiearm sein. Es ist so energiearm, daß es durch Nichts gemessen werden kann (daher virtuelle Teilchen).

Ich finde es schön, dass Du die aktuellen wissenschaftlichen Grundlagen aufzeigst, nur so kommen wir hier weiter.

Allerdings gibt es bei der Definition eines virtuellen Teilchens eine wichtige Ergänzung. Es ist ein Teilchen, welches aus dem Nichts entsteht, kurzzeitig den Energieerhaltungssatz verletzt, und dann wieder verschwindet. In der Summe wird der Energieerhaltungssatz also nicht verletzt.
Auf dieser Annahme basiert meine ganze Theorie.

Zurück zum Raum. Wenn der Raum aber ein "Nichts" wäre, wie erklärst Du Dir dann die Expansion des Raumes? Oder wie erklären es sich die Wissenschaftler?
Aufgrund der Expansion bin ich ja darauf gekommen, dass der Raum nicht ein "Nichts" sein kann. Auf ein Nichts kann man noch so viel dunkle Energie anwenden, es wird sich dabei nicht ausdehnen. Und man beachte, die Eigengeschwindigkeit der Materie darf dabei nicht erhöht werden, auch nicht durch die dunkle Energie. Es darf wirklich nur der Raum "gedehnt" werden.

Ich würde maximal noch mitgehen, dass der Raum aus irgend welchen anderen Strukturen besteht, anstatt aus virtuellen Teilchen. Nur die virtuellen Teilchen sind halt energetisch so genial.

Und zum Schluß noch für TiloS:
Es gibt Teilchen, die überlagerbar sind. Photonen zum Beispiel. Man kann unendlich viele Photonen in einen Raum hineindrücken und es ist immer noch Platz für mehr. Bei anderen Teilchen geht das nicht. Man kann z.B. nicht mehr Elektronen in eine Atomschale heindrücken als nunn mal hereinpassen (Pauli Prinzip).

Um dieses Problem zu lösen, bräuchte man nur eine weitere Eigenschaft der virtuellen Teilchen beschreiben: Virtuelle Teilchen können sich mit realen Teilchen überlagern.
Ob jetzt die realen Teilchen sich gegenseitig überlagern können, hängt wiederum von ihren eigenen Eigenschaften ab.

Ich gebe zu, für meine Theorie braucht man etwas Phantasie, aber wie Feynman die Energieübertragung mithilfe von virtuellen Teilchen beschreibt, entspringt meiner Meinung nach zum Teil auch seiner Phantasie. Weil, messen kann man die virtuellen Teilchen ja nicht.

Gruß
Tilo

Bin etwas enttäuscht.

Der Energieerhaltungsgesetz der QM (Quantenmechanik) wird durch die virtuellen Teilchen nicht verletzt. Sondern das Energieerhaltungsgesetz der QM (die Quantenwelt ist nicht normal - sondern Mathematik) versucht im Gegenteil virtuellen Teilchen nahezu zu definiert. Unter welchen Bedingungen entstehen virtuelle Teilchen. Und welche Teilchen entstehen. Genau davon handelt das Energieerhaltungegesetz der QM. Das Energieerhaltungsgesetz der QM dient dazu die Entstehung von virtuelle Teilchen zu erklären. Habe ich mich ein bißchen geärgert.

Noch mal. Der Energieerhaltungssatz der QM: So und jetzt kommt Mathematik: Das Produkt aus Zeit mal Energie darf nicht gößer sein als h quer dividiert 2. oder dE * dT < hQuer/2.

Diese Gleichung oder besser Ungleichung hat Folgen für diese Welt. Nämlich : Elektron/Positron Paare entstehen nicht in meinem Körper. Gott sei  Dank. Ich werde vom Universum nicht verstrahlt. Was ist ein virtuelles Teilchen? Hmm. Hmm.

Denk mal nach. Was ist ein virtuelles Teilchen. Also, erst mal normal. Irgendein Teilchen aus irgendeiner Liste von Teilchen wird das virtuelle Teilchen. Genau.
Ein virtuelles Teilchen kann ein Boson, Photon, Meson, Hadrion, Fermion oder sonst was sein. Was ganz Normales. Ein virtuelles Teilchen ist kein unbekannes Teilchen, dessen Eigenschaften wir nicht kennen. Sondern nur eins, was nicht da ist. Mit dem man aber gut rechnen kann. Bitte wir reden über Mathematik und nicht über Metaphysik.

Niemand erschreckt, oder?

Matjes
  
, von den
    

Du musst nicht enttäuscht sein. Wir reden wahrscheinlich von unterschiedlichen Dingen.

Ich meine dabei die Vakuumfluktuation:

Vakuumfluktuationen (auch Quantenfluktuation oder Nullpunktsfluktuation) sind Teilchen-Antiteilchen-Paare, die in der Quantenfeldtheorie aus dem Vakuum entstehen und wieder zerfallen. Weil diese Teilchen nicht permanent existieren und Grundlagen der klassischen Physik, wie den Energieerhaltungssatz verletzen, nennt man sie Virtuelle Teilchen.

http://de.wikipedia.org/wiki/Vakuumfluktuation

http://www.chemie.de/lexikon/d/Quantenvakuum

Nichts anderes habe ich gesagt.

Sondern nur eins, was nicht da ist. Mit dem man aber gut rechnen kann.

Wenn sie nicht da wären, wie könnten sie dann die Platten beim Casimir-Effekt bewegen? Natürlich sind sie da, und sie übertragen Impulse.

Ein virtuelles Teilchen kann ein Boson, Photon, Meson, Hadrion, Fermion oder sonst was sein.

Ich meinte aber nicht so ein Teilchen, sondern ein Teilchen, welches die vorher von mir beschriebenen Eigenschaften hat.

Gruß
Tilo

Hi TiloS

Ihr redet hier über das Gleiche, deine Virtuellem Teilchen sind auch den Energieerhaltungssatz der QM unterworfen (dE * dT < hQuer/2).

Was nun deine Teilchen Angeht:

Zitat TiloS:"Die Gravitationskraft der Masse 1 bewegt die virtuellen Teilchen. Masse 1 bewegt sich dabei nicht, da von allen Seiten gleichzeitig Impulse wirken.  
Bei einer vorhandenen Masse 2 wird diese durch die gerichteten Impulse der virtuellen Teilchen bewegt. Natürlich sendet Masse 2 gleichzeitig Gravitationskraft aus, die übertragen von den virtuellen Teilchen die Masse 1 bewegt."

Und "Ich würde sagen, wenn ich mich bewege gebe ich tatsächlich einen Impuls an die virtuellen Teilchen, der ist aber so gering, das es in Relation zur Gravitationskraft nicht ins Gewicht fällt. Es sei denn bei extrem großen Massen, wodurch dann Gravitationswellen ausgelöst werden können"

Deine Theorie ähnelt sehr der Äther Theorie wenn ich dich richtig verstanden habe.

Deine Teilchen sind im ganzen [ch8222]Raum[ch8220] gleichmäßig verteilt. Wenn ich mich nun bewege habe ich entweder eine Bewegung Relativ zu ihnen oder Bewege die Virtuellen Teilchen mit mir.
Beides sind Probleme die Schon beim Äther aufgetaucht sind und dazu geführt haben ihn über Bord zu werfen.

Eine andere Sache ist wenn deine Teilchen einen Impuls haben (denn sie Übertragen) müssen sie auch eine Masse(Energie) haben, dass würde aber wider den Raumkrümmen. Da deine Teilchen überall sind würde es glaube ich zu einer Unendlichenkrümmung des Raumes kommen.    

Eine andere Sache ist wenn deine Teilchen einen Impuls haben (denn sie Übertragen) müssen sie auch eine Masse(Energie) haben, dass würde aber wider den Raumkrümmen. Da deine Teilchen überall sind würde es glaube ich zu einer Unendlichenkrümmung des Raumes kommen.    

Die Theorie ist wohl noch nicht ganz fertig, sie entwickelt sich gerade.
Ich sehe gerade, laut Definition des Impulses kann es natürlich kein Impuls sein. Die virtuellen Teilchen müssen definitiv masselos sein. Energie dürfen sie aber besitzen.

Wie wäre es stattdessen, wenn sie eine Kraft übertragen? Bzw. solange sie sie nicht übertragen, sind sie mit einer zusätzlichen Energie geladen.

Hi TiloS
Deine Teilchen sind im ganzen „Raum“ gleichmäßig verteilt. Wenn ich mich nun bewege habe ich entweder eine Bewegung Relativ zu ihnen oder Bewege die Virtuellen Teilchen mit mir.
Beides sind Probleme die Schon beim Äther aufgetaucht sind und dazu geführt haben ihn über Bord zu werfen.

Im Prinzip hast Du es schon richtig verstanden (obwohl ich es natürlich nicht Äther nennen möchte). Nur dass die Teilchen der Raum sind, und dadurch die Gleichmäßigkeit erzeugt wird.

Wieso muss diese Bewegung entweder relativ zu ihnen oder mit ihnen sein?
Sie sind einfach beides. In erster Linie bewege ich mich relativ zu ihnen. Ein Masseteilchen überlagert sich dabei mit mindestens einem virtuellem Teilchen. Wenn also so ein Masseteilchen über ein virtuelles Teilchen zieht, übt es dabei eine minimale Kraft auf das virtuelle Teilchen aus (muss ja so sein, ein Masseteilchen übt ja Gravitationskraft auf ein virtuelles Teilchen aus). Ein Masseteilchen benötigt keine Energie, um von einem virtuellen Teilchen zum nächsten zu gelangen (nur um überhaupt in Bewegung zu gelangen), dagegen ist die Energie, die benötigt würde, um den Raum komplett hinter sich her zu ziehen, von kleineren Massen nicht zu erreichen. Wie gesagt nur bei einer großen Masse wird dabei auch der Raum merklich beeinflusst.

Noch ein weiterer wichtiger Punkt: Abgebremst wird das Masseteilchen durch ein "kraftloses" virtuelles Teilchen nicht. Nur ein mit einer Kraft bestücktes virtuelles Teilchen hat Einfluss auf ein Masseteilchen.

Gruß
Tilo

Hi

Mit E=mc^2 ist deine Energie wider eine Masse.

E hat die Einheiten kg m^2/s^2 und die Kraft F = kg m/s^2 und sind über Integrieren bzw. Differenzieren miteinander Verbunden.
Mit dem Übergang zur Kraft verschiebst du dein Problem nur.


Nun was die Raumkrümmung mit kleinen Massen/Energien angeht. Sie ziehen sich gegenseitig an und wenn du wirklich Überall im All kleine Massen/Energien hast. Also keinen Lehren Raum hast du schnell sehr viel Masse. Den nur an das Schachbrett und das Reißkorn.

Was die Bewegung angeht.
Wenn wir beide uns Relativ zu einander bewegen muss einer von uns sich im Bezug zu den Teilchen Relativ bewegen oder jeder von uns müsste seine eigenen Teilchen mit sich ziehen.

Nun dein Letzter Punkt bezieht sich ja auf die Kraft, das Problem was hier auftritt. Hab ich ja hier erläutert.      

Selbstverständlich übertragen virtuelle Teilchen Impuls. Sonst wäre der Casimir Effekt nicht messbar.

Tilo möchte gern virtuelle Teilchen haben, die genau das machen, was er möchte. Manchmal macht die Natur aber nicht genau das, was wir wollen.

Virtuelle Teilchen sind keine Teilchen, die wir nicht kennen. Es sind keine Zauberteilchen. Der Casimir Effekt kann beschrieben werden durch einen Impulsübertrag verursacht durch ganz einfache Photonen.

Bei anderen Experimenten - besonders bei Beschleunigerexperimenten - bestehen die virtuellen Teilchen aus W-Bosonen oder Gluonen oder anderen bekannten Teilchen. Die Eigenschaften dieser Teilchen kennen wir. An virtuellen Teilchen ist nichts Magisches oder so was.

Existieren die virtuellen Teilchen? Tilo hat eine einfache Antwort. Die virtuellen Teilchen haben Wirkung, also existieren sie. Super - ganz klar. Ideen, Theorien und Vorstellungen haben eine Wirkung. Menschen machen alles Mögliche, weil sie Ideen oder Vorstellungen haben. Gesetze, Ideen, Konventionen, die mathematische Null und andere Vorstellungen existieren genauso wie alles andere. Super. Super einfach.

Könnte es nicht auch Teilchen geben, die ein wenig anders funktionieren. Nehmen wir einmal ein Teilchen, von dem die Quantentheorie behauptet, daß es nicht meßbar ist. Aber es muß trotzdem vorhanden sein, weil sonst die Welt anders aussehen würde.

Echter Grenzfall.

Matjes

Sorry

Den letzten Beitrag ziehe ich zurück. Er war viel zu pholemisch. Bitte Entschuldigt.

Matjes

Hi
Mit E=mc^2 ist deine Energie wider eine Masse.

E hat die Einheiten kg m^2/s^2 und die Kraft F = kg m/s^2 und sind über Integrieren bzw. Differenzieren miteinander Verbunden.
Mit dem Übergang zur Kraft verschiebst du dein Problem nur.

Nun was die Raumkrümmung mit kleinen Massen/Energien angeht. Sie ziehen sich gegenseitig an und wenn du wirklich Überall im All kleine Massen/Energien hast. Also keinen Lehren Raum hast du schnell sehr viel Masse. Den nur an das Schachbrett und das Reißkorn.

Was die Bewegung angeht.
Wenn wir beide uns Relativ zu einander bewegen muss einer von uns sich im Bezug zu den Teilchen Relativ bewegen oder jeder von uns müsste seine eigenen Teilchen mit sich ziehen.

Nun dein Letzter Punkt bezieht sich ja auf die Kraft, das Problem was hier auftritt. Hab ich ja hier erläutert.      

Bei allem Respekt, das war ja wohl gar nichts.

Seit wann darf Energie nur aus Masse bestehen? Natürlich gibt es masselose Teilchen, Gluonen z.B. u.a., und die haben trotzdem Energie. Das selbe ist es mit der Kraft. Seit wann bezieht sich Kraft nur auf eine Masse. Es gibt so viele unterschiedliche Kräfte. Oder berechnest Du die elektromagnetische Kraft auch mit m * g, dann bist Du hoffentlich kein Elektriker.
Der Rest Deiner Aussage ist deshalb auch irrelevant.

Bei masselosen Teilchen, welche die von mir beschriebenen Eigenschaften haben, funktioniert es.

@Matjes

Tilo möchte gern virtuelle Teilchen haben, die genau das machen, was er möchte.

Du hast Recht. Aber wenn sich mit diesen Teilchen alle Eigenschaften der Welt erklären lassen, dann wäre das doch eine Theorie wert, oder?
 

Virtuelle Teilchen sind keine Teilchen, die wir nicht kennen. Es sind keine Zauberteilchen. Der Casimir Effekt kann beschrieben werden durch einen Impulsübertrag verursacht durch ganz einfache Photonen.

Gut, akzeptiert, virtuelle Teilchen können ganz unterschiedlich sein.
Und wir haben sicher noch nicht alle Elementarteilchen entdeckt. Wieso soll sich darunter nicht auch dieses "Raumteilchen" verstecken?

Ich vermisse übrigens immer noch eine alternative Theorie, wie die Expansion des Raumes sonst ablaufen könnte.

Gruß
Tilo

Nach der Multiversums-Theorie liegt unser Universum in einem Schwarzen Loch, dass in einem anderen Universum liegt. Dieses Schwarze Loch ist nichts anderes als unendlich gekrümmter Raum (des anderen Universums).
Der Raum wurde durch die Singularität in dem Schwarzen Loch gekrümmt; doch die Singularität kann mit ihrer enormen Masse auch unser Universum verkörpern. Nun denke ich dass die virtuellen Teilchen, die unseren Raum darstellen, mit für die Krümmung des Raumes, der das Schwarze Loch darstellt, verantwortlich sein könnten.
Sie könnten alsodurchaus eine Masse besitzen.

Einstein Energie Masse Äquivalenz ca. 1905

Erstens redest du hier von Massen.
2. was ist denn die  elektromagnetische Kraft.
3. m*g ist ein Spezialfall der Kraft wobei g die Erdbeschleunigung ist ca. 9,81 m/s^2.


Dein Problem ist, dass du nicht Einfach alle physikalischen Gesetz über den Haufen werfen darfst nur um deine ?Theorie? durch zusetzen. Dann passt sie nicht mehr zum Rest der ?Welt?.

Einstein Energie Masse Äquivalenz ca. 1905

Erstens redest du hier von Massen.

Ich rede von Umwandlung von Energien.
E=mc^2 sagt nichts anderes aus, als dass Masse eine Energieform ist. Masse ist direkt in Energie umrechenbar. Das heißt noch lange nicht, dass Masse die einzige Energieform ist. Eine Energieform ist problemlos in eine andere Energieform umwandelbar. Und es gibt eben auch masselose Teilchen, die Energie besitzen, aber eben nicht in Form von Masse, das ist wissenschaftlich anerkannt.

Du solltest besser erstmal die Zusammenhänge verstehen, anstatt mit Formeln um Dich zu werfen, die Du nicht verstehst.

2. was ist denn die  elektromagnetische Kraft.

http://www.8ung.at/elektrotechnik/AM/1w.htm
Elektomagnetische Kraft ist ein Oberbegriff, darunter gibt es noch die elektrische Kraft und die Loretzkraft. Das sind übrigens nur Beispiele, dass es Kräfte gibt, die nichts mit Masse zu tun haben, die aber trotzdem auf Materie wirken.

Dein Problem ist, dass du nicht Einfach alle physikalischen Gesetz über den Haufen werfen darfst nur um deine ?Theorie? durch zusetzen. Dann passt sie nicht mehr zum Rest der ?Welt?.

Jede neue Theorie ergibt Veränderungen in unserem Verständnis über die physikalischen Gesetze. Solange die Welt damit noch genauso funktioniert bzw. sich besser erklären lässt, sollte man sie weiter verfolgen.
Wenn Du der Natur verbieten möchtest, Energien und Kräfte umzuwandeln, dann bist Du es der die physikalischen Gesetze über den Haufen wirfst.

Gruß
Tilo