Diskussion:Vakuumfluktuation

Dieser Artikel wurde ab August 2016 in der Qualitätssicherung Physik unter dem Titel „Vakuumfluktuation“ diskutiert. Die Diskussion kann im Archiv nachgelesen werden.

Konsequenzen

Ist eigentlich ein Schluss dieser Fluktuation, dass die Masse des Weltalls unendlich gross ist? (Wenn in unendlich viel Raum überall Teilchen entstehen, gibt es doch unendlich viele Teilchen)
Und was für Teilchenpaare entstehen denn? Alle möglichen, oder nur leichte oder auch Masselose (Photonen, Neutrinos, Protonen...) --Joh3.16 18:12, 15. Apr 2004 (CEST)

Energiebilanz

Kann man eigentlich davon ausgehen, dass sich die Energie des Raumes, in dem die Teilchen entstehen, verringert? (Um den Betrag, der sich laut E = m*c² errechnet)? Das wäre dann ja interessant für die Hawking-Strahlung, denn das Energieloch, dass durch das entstandene Paar hervorgerufen wurde, wird ja nicht mehr gefüllt. Was passiert denn mit diesem Loch?? --Joh3.16 10:26, 16. Apr 2004 (CEST)

Nach meinem Verständnis der Vakuumfluktuation ist weder die Masse des Universums unendlich gross, noch werden "Löcher" hineingerissen. Ich interpretiere es so, dass bei der Entstehung eines Teilchenpaares die notwendige Energie nur "ausgeborgt" und beim unmittelbar folgenden Zerstrahlen der Teilchen wieder zurückgegeben wird. Hierbei bleibt die Masse/Energie des Universums nach E=m*c² gleich. --62.225.152.1 16:37, 2. Nov 2004 (CET)

Zu den Teilchenarten: Die Teilchen sind Virtuell also nicht direkt beobachtbar, also weiß man nicht was das für Teilchen sind. Sie werden lediglich die Masse haben, für die die "ausgeborgte" Energie ausreicht.

Die Hawking-Strahlung entzieht in der Tat einem Schwarzen Loch Energie, was dazu führt, dass jedes Schwarze Loch ohne Energiezufuhr von außen, nach einer gewissen Zeit "verdampft".

inflationären Phase d. Urknalls

Hallo ! In dem Artikel Urknall ist die Rede von räumlichen Dichtevariationen, die in einer bestimmten Phase des Urknalls (bei etwa 10^-30 s) durch Quantenfluktuationen entstanden sind und aus der sich großräumigen Strukturen wie Galaxien entwickelt haben (sollen). Diese Fluktuationen sollen in der Hintergrundstrahlung messbar sein. Gehoert das mit hierein ? Ich bin kein Physiker, aber ist der Begriff Quantenfluktuation (habe erstmal ein REDIRCT angelegt) nicht gebraeuchlicher ? Gruss --Lofor 12:56, 9. Mär 2005 (CET)

PS : Ein weiterer Begriff ist das Quantenvakuum. Ist dies das selbe wie Vakuumfluktuation ? siehe : [1]

Populaerwissenschaftliche Folklore

Hallo zusammen, ich bin gerade zufaellig auf diese Seite gestossen. Ich muss aber gestehen, dass sich mir als Physiker leider die Haare straeuben. Die Seite enthaelt viel populaerwissenschaftliche Foklore, ist aber inhaltlich leider praktisch komplett falsch. Daher wuerde ich es vorziehen, diese Seite zu entfernen! C.Appel 16:37, 26. Apr 2005 (CEST)

Aus Benutzer_Diskussion:Lofor#Vakuumfluktuation kopiert:

--> Immerhin hat nun mal jemand reagiert ;-). Ich hatte ja meine Loeschabsichten bereits vor einiger Zeit in der entsprechenden Diskussionsseite angekuendigt. Mir ist auch durchaus bewusst, dass reines Loeschen nicht besonders konstruktiv ist, aber zum Schreiben eines vernuenftigen Artikels fehlt mir leider die Zeit. Und ich bin nicht der Meinung, dass etwas Falsches besser ist als nichts. Nun zum Artikel:

"In der Quantenfeldtheorie erscheint das Vakuum als ein dynamisches Medium, in dem ständig Teilchen-Antiteilchen-Paare entstehen, die sich schnell wieder vernichten."

Das ist schlicht falsch.

Schlicht mag es sein, aber nicht falsch, sondern eine Interpretation des Formalismus, von denen es mehrere gibt, die sich zwar gegenseitig teilweise ausschliessen, jedoch hier in ihrer Gesamtheit aufgeführt werden können. Wenn sie eine weitere Interpretation vertreten, dann können sie ihre hier anführen, sogar dann wenns eine Minderheitenmeinung ist. Löschen anderer Positionen verträgt sich jedoch nicht mit NPOV. 149.225.56.162 05:53, 6. Jun 2005 (CEST)

Es ist falsch. Frage einen Physiker Deiner Wahl oder schaue in ein beliebiges Physikbuch ueber Quantenfeldtheorie (Betonung auf Physikbuch, und nicht ein populaerwissenschaftliches Maerchenbuch). NPOV sagt mir nichts. Wie gesagt, meine Meinung ist keine Minderheitenmeinung, sondern schlicht die aktuelle Lehrbuchphysik. Und wie weiter oben ebenfalls gesagt, mir ist bekannt, dass die hier falsche Darstellung aufgrund schlechter populaerwissenschaftlicher Buecher unter Nichtphysikern leider weit verbreitet ist. Was sie allerdings nicht richtiger macht.

"Weil diese Teilchen nicht permanent existieren, nennt man sie Virtuelle Teilchen, Vakuumfluktuation, Fluktuation der Vakuumenergie, oder auch Quantenfluktuation und Nullpunktsfluktuation."

Zumindest virtuelle Teilchen sind ein fest definierter Begriff. Sie entsprechen inneren Linien von Feynman-Diagrammen, nicht mehr und nicht weniger.

Mal mehr und mal weniger - wie sie selber sagen: "sie entsprechen". Und was entspricht den Linien der Feynman-Graphen - welcher Formalismus und welche Modelle stehen dahinter. Ich verrate jetzt aber nichts, das zumindest sollten sie doch wissem oder ? 149.225.56.162 05:53, 6. Jun 2005 (CEST)

Ihre Bemerkung (BTW: Siezt man sich hier? Kenne ich aus dem Usenet anders, aber hier bin ich neu.) verstehe ich nicht. Feynmangraphen sind Standard-Lehrbuch-Formalismus. "Dahinter" steht Standard-Lehrbuch-Quantenfeldtheorie.

"Da die Teilchen sich sehr schnell wieder vernichten, ist die für ihre spontane Erzeugung notwendige Energie über die Energie-Zeit-Unschärfe (siehe Heisenbergsche Unschärferelation) gedeckt."

Auch falsch, denn es gibt keine Heisenbergsche Unschärferelation fuer Energie und Zeit. Und Erhaltungssaetze (wie Energie, Impuls, etc.) werden nirgends verletzt; auch nicht durch die Heisenbergsche Unschaerferelation.

Gibt es eben doch für Energie- mal Zeit-Differenzen und für viele andere Grössen auch. Und Verletzungen von Erhaltungssätzen und -grössen sind zwar in der klassischen Physik unter bestimmten Vorraussetzungen unmöglich, jedoch in der nichtklassischen allgemein bekannt - erst recht bei nichtabgeschlossenen Systemen.149.225.56.162 05:53, 6. Jun 2005 (CEST)

Sorry, es gibt _keine_ Heisenbergsche Unschärferelation fuer Energie und Zeit. Verletzungen von Erhaltungssaetzen sind bisher nicht bekannt. Bei nichtabgeschlossenenen Systemen haben die Erhaltungssaetze eine andere Form, die den Austausch der entsprechenden Groessen in Betracht ziehen. Verletzt wird hier nichts. Und im uebrigen betrachtet man in der ueblichen Quantenfeldtheorie abgeschlossene Systeme.

Sorry, es gibt überhaupt keine Heisenbergsche Unschärferelation! ;-))

Die Heisenbergsche Unschärferelation ist, wie oben von 149.225.6.162 bemerkt, nichts anderes als die Aussage, dass korrespondierende Beobachtbare um exakt ein Wirkungsquant unbestimmt sind. Aber hier in der Wikipedia wurde im Schluss behauptet, dass Energiedifferenzen keine Energie sind! Ok, wir arbeiten noch dran. Vielleicht sollte sich der eine oder andere, der noch offenen Geistes ist und gleichzeitig gebildet, mal in den Artikel Photon einklinken, dann gehts eventuell weiter!RaiNa 21:19, 19. Jun 2005 (CEST)

Ja, es gibt eine Heisenbergsche Unschärferelation. Sie ist grob gesprochen eine Aussage für die Unbestimmtheit der Messergebnisse zweier Observablen. Da die Zeit keine Observable ist, gibt es keine Heisenbergsche Unschärferelation für Energie und Zeit. Im übrigen sagt die Heisenbergsche Unschärferelation nicht, dass die Unbestimmtheit exakt ein Wirkungsquant ist (wie oben behauptet), sondern sie gibt eine Mindestgrenze für die Unbestimmtheit an. Das ist alles ganz elementare Quantentheorie. Leute, was habt Ihr eigentlich für Quellen? C.Appel 10:50, 20. Jun 2005 (CEST)

Die Frage kann man zurückgeben. In aller Höflichkeit und in allem Ernst. Wo gibt es ein elementares Ereignis, das einer Wirkungsänderung entspricht, die nicht h ist? Das >= hat eventuell seine Ursache darin, dass man Messfehler und Unbestimmtheit zuerst mal als eins betrachtet, bevor man den Schülern mühsam klarzumachen versucht, dass die Unschärfe etwas "Eingebautes" ist. Was nun aber die Observablen angeht: Im strengen Sinne gibt es überhaupt nichts, was ich beobachten kann. Also auch keinen Ort und keinen Impuls. Gerade am Beispiel des Photons ist doch klar, dass Ort und Impuls und Energie und Frequenz das gleiche Phänomen beschreiben.RaiNa 11:50, 20. Jun 2005 (CEST)

Auf Diskussion:Vakuumenergie hat C.Appel inzwischen zugegeben, dass es eine Relation (um konkret zu sein, eine Ungleichung) zwischen Energie und Zeit gibt.

Ich bin Physik-Studnet und habe bereits meine Quantenmechanik-Vorlesung hinter mir und ich hab dort gelernt, dass es auch wellenpakete gibt, für die Δp ⋅ Δx > ħ / 2 (nicht ≥) gilt. -MrBurns 07:55, 16. Mai 2006 (CEST)

Die Darstellung "hat ... inzwischen zugegeben ..." verdreht die Tatsachen. Ich habe nie etwas anderes behauptet. Zur Präzisierung des untenstehenden: Es gibt eine Energie-Zeit-Unschärferelation Δt ⋅ ΔE ≥ ħ / 2, _wenn_ man die Zeitunschärfe geeignet definiert. C.Appel 20:28, 18. Sep 2005 (CEST)

Wie dem auch sei ... jedenfalls hast du mir zu der Einsicht verholfen, dass die für die Bildung ruhemasseloser Bosonenpaare erforderliche Energie nicht dem "Nichts", sondern dem Gravitationsfeld entnommen wird, und zwar insbesondere da, wo es auf kurzen Strecken zu erheblichen Feldstärkeänderungen kommt (was immer das quantitativ bedeuten mag). Für dich mag das ein alter, unbewiesener (she. Karl Popper) Hut sein, für mich aber war es wichtig und neu! --Mnhr 12:10, 19. Sep 2005 (CEST)

Diese sei aber von anderer Natur als die Heisenbergsche Unschärferelation. Die genaue Form der Relation hänge von der Definition der Zeitvariablen ab, die man in der Relation verwendet. Ich hatte ihm daraufhin die Definition von Hendrik van Hees (http://theory.gsi.de/~vanhees/faq/uncertainty/node4.html) vorgeschlagen, worauf er erwiderte: "Das ist eine ordentliche Darstellung. Sie präzisiert und leitet die von mir erwähnte Relation zwischen Energie und Zeit her. Und auch hier wird betont, dass die Zeit eben keine Observable (im Sinn der Quantentheorie, im Gegensatz zu Ort oder Impuls bspw.) ist. Und es ist nochmal zu betonen: Diese Relation wurde unter bestimmten Annahmen/Randbedingungen hergeleitet, die eben die allgemeine Heisenbergsche Unschärferelation nicht benötigt. In populärwissenschaftlichen Darstellungen ist man hier (leider) oft etwas ungenau, und stellt nicht klar heraus, dass die Energie-Zeit-Unschärfe einen etwas anderen Hintergrund hat als eben die Heisenbergsche Unschärferelation (z.B. zwischen Ort und Impuls)." Abschließend kamen wir überein, dass es eine Energie-Zeit-Unschärferelation Δt ⋅ ΔE ≥ ħ / 2 gibt; dabei kann die Zeitunschärfe nach Hendrik van Hees über die Geschwindigkeit freier Teilchen in einem Inertialsystem definiert werden, d.h. Δt = Δx / |v|. --Mnhr 12:15, 17. Sep 2005 (CEST)

"Vakuumfluktuationen haben messbare Auswirkungen und sind als solche experimentell nachgewiesen, etwa durch den Casimir-Effekt oder die Lambverschiebung von Spektrallinien im Atom."

Das koennte man noch am ehesten stehen lassen. Was die Experimente aber letztlich zeigen, ist, dass das Vakuum der QFT eine kompliziertere Struktur hat als das der klassischen Physik. Sie weisen nicht nach, dass im Vakuum staendig irgendwelche Teilchen(paare) entstehen (und sich wieder vernichten).

Aber nur nach ihrer Auslegung. Ein Struktur ohne Feld- und Teilchen-Dynamik kann keine Kräfte erzeugen, die ja offenbar gemessen wurden. Oder erzeugt ihre Denkstruktur Gravitationskräfte ? 149.225.56.162 05:53, 6. Jun 2005 (CEST)

Das ist nicht meine persoenliche Auslegung. Das ist Standard-Lehrbuch-Physik und Mainstream. Viele Gruesse, C.Appel 14:13, 6. Jun 2005 (CEST)

"Vakuumfluktuationen verursachen konzeptionelle Schwierigkeiten in den Quantenfeldtheorien, da sie häufig zu Unendlichkeiten (Singularitäten) führen. Diese Schwierigkeiten werden normalerweise durch eine Prozedur umgangen, die Renormierung genannt wird. Für die Gravitation ist dies jedoch bisher nicht gelungen."

Na ja, indirekt und zu einem Teil vielleicht. Gravitation konnte man bisher tatsaechlich nicht quantisieren. Renormierung und (Versuche einer) Quantisierung der Gravitation sollte man hier aber rauslassen. Das sind beides eigenstaendige Themen, zu denen man beliebig viel schreiben koennte. C.Appel 18:44, 9. Mai 2005 (CEST)

Na unendlich viel aber doch sicher nicht - auch nicht, wenn wir unser Gehirn renormieren liessen. Mit diversen Theorien und Formalismen ist "die Gravitation" schon dutzendfach quantisiert und "vereinigt" worden, das Problem sind aber - wie immer - die Interpretationen, Anwendungen, der praktische "Gehalt" und "Nutzen" und die Vorhersagen - sowie die Erwartungen, die man an diese Theorien stellt. Und wie sie oben vielleicht schon geahnt haben - an bekannten und unbekannten Interpretationen, Meinungen, Ja- und Nein-Sagern und Folgerungen gibt es viele, mindestens so viele wie es Physiker und Nichtphysiker gibt, wenn nicht noch mehr. 149.225.56.162 05:53, 6. Jun 2005 (CEST)

<-- Gruss --Lofor 09:30, 6. Jun 2005 (CEST)

Entfernung des Bausteines

Da in letzter Zeit nichts mehr geändert wurde, habe ich den Baustein erstmal wieder raus genommen. Es ist sinnvoll, dass man auf der Diskussionsseite nachlesen kann, dass die Enrgie-Zeit-Unschärfe einen anderen Stellenwert als z.B. die heisenbergsche Orts-Impuls-Unschärfe hat; in den Artikel muss diese Feststellung m.E. nicht rein. Die Energie-Zeit-Unschärfe bietet einen heuristischen Erklärungsansatz (mehr nicht) für einige Effekte. Der Begriff sollte zusammen mit der "Erzeugung virtueller Teilchenpaare" drin bleiben, weil z.B. die unvermeidlich populärwissenschaftliche Erklärung der Hawking-Strahlung bei Wikipedia auf diese Heuristik Bezug nimmt.

Dass Gravitation nicht renormierbar mit Standardverfahren ist, muss m.E. nicht in den Artikel, kann aber drin bleiben (da steht nichts falsches).

Im übrigen sollte der Artike natürlich noch verbessert werden - ganz unanhämgig vom Baustein.

RS, Mitte Oktober 5

Etwas schwer verständlich

Mir wird nicht ganz klar, ob es sich nun um ein theoretisch untermauerbares Konzept oder um ein empirisch nachweisbares Experiment handelt. Insbesondere ist mir nicht klar, ob sich daraus ableiten lässt, dass der - vermeintlich? - leere Raum in Wirklichkeit nicht leer ist. Großer GOTT 14:29, 5. Dez 2005 (CET)

Die etwas unklare Situation hängt unter anderem mit den noch nicht vollständig gelösten Renormierungsproblemen zusammen. Man könnte sagen, dass der materiefreie Raum sich so verhält, als ob er nicht leer ist. RS, Vorweihnachtszeit 05.

Überarbeiten

Teilchen können keine Unschärferelation erfüllen oder nicht erfüllen. Die Unschärferelation sagt nur etwas über die Messbarkeit aus. Das Thema ist viel zu komplex, um anschaulich erklärt werden zu können. Ein Hinweis, wo der Begriff einzuordnen ist, mit ein paar Links zu ähnlichen Themen sollte hier genügen.

Dass die Unschärferelation nur etwas über die Messbarkeit aussagt ist falsch, vielmehr beschreibt die Heisenbergsche Unschärferelation ein grundsätzliches physikalisches Phänomen: Der Ort und der Impuls eines Teilchens sind zu einem gegebenen Zeitpunkt nicht eindeutig bestimmt! Unabhängig davon, ob das Teilchen gemessen wird oder nicht.

Wikipedia ist eine Enzyklopädie, die ständig weiterentwickelt wird. Daher gibt es kein Thema, das zu komplex wäre um hier nicht erklärt zu werden!!! Lazer42 19:12, 3. Sep 2006 (CEST)

Man kann generell keine Aussgae übder Teilchen, die nicht gemessen werden machen. Theorien sind nur ein mathematisches Werkzeug, um die Messergebnisse zu erklären. Alles nichtmessbare in einer Theorie ist nur spekulation, manche dieser nichtmessbaren therme machen physikalisch garkeinen Sinn (z.B. komplexe Therme). -MrBurns 09:47, 4. Sep 2006 (CEST)

@MrBurns: Völliger Unfug. Die Existenz einer Vielzahl von Teilchen, von denen vielen nur eine kurze Existenz beschieden ist, wurde aus theoretischen Überlegungen abgeleitet, oft genug, wenn auch nicht immer, mit ziemlich genauen Vorhersagen ihrer quantitativen Eigenschaften. Geradezu klassisch dafür war die Annahme der Existenz von massebehafteten $\pi$-Mesonen durch Yukawa bereits 1935. Der erste experimentelle Nachweis erfolgte 12 Jahre später. Zu Recht erhielt Yukawa dafür den Nobelpreis. Das Ganze müsstest du eigentlich kennen, aber mit deinem Diskussionsbeitrag bist du von dieser Ehre trotz deiner im Studium erworbenen Physikkentnisse allerdings gut vorhersagbar entfernt. --2A00:20:3020:D4D8:0:60:1C24:8A01 09:57, 17. Apr. 2021 (CEST)

Du verstehst offenbar nicht was Virtuelles Teilchenvirtuelle Teilchen sind. Die grundlegende Eigenschaft von virtuellen Teilchen ist eben dass sie nicht messbar sind. Messbare Teilchen wie diese $\pi$-Mesonen sind keine virtuellen Teilchen. Allerdings können die selben Teilchentypen auch als virtuelle Teilchen "vorkommen", vielleicht kommt deine Verwirrung davon? --MrBurns (Diskussion) 18:26, 17. Apr. 2021 (CEST)

Virtuelle Teilchen sind, wie der Name schon sagt, nicht materiell und lassen sich somit auch nicht direkt beweisen. Ihre Existenz ist aber eine logische Schlussfolgerung aus dem Welle-Teilchen-Dualismus. Nach der Heisenbergschen Unschärferelation hat ein Kraftfeld in seinem energieärmsten Zustand nicht den Wert 0, sondern weist vielmehr ein gewisses Maß an Vakuumfluktuation auf. Diese Fluktuationen kann man nun aufgrund des Welle-Teilchen-Dualismus auch als quasi aus dem Nichts entstehende und sich sofort wieder vernichtende Teilchen-Antiteilchen-Paare deuten. Wenn auch diese virtuellen Teilchen nicht direkt bewiesen werden können, lassen sich ihre Auswirkungen sehr wohl mit Hilfe des Casimir-Effektes nachweisen.

Abgesehen davon werden in Wikipedia auch Theorien beschrieben, die noch nicht bewiesen sind. Natürlich sollte man einen Vermerk wie "... ist Gegenstand aktueller Forschungen" nicht vergessen.

Ich wünschte mir auf jeden Fall einen ausführlichen und fundierten Bericht über die Vakuumfluktuation an dieser Stelle, da es, wie die Diskussionsseite zeigt, durchaus einige Leute gibt, die dieses Thema interessiert! Mir fehlt dazu nur momentan die Zeit... Lazer42 18:29, 17. Sep 2006 (CEST)

Ich würde nicht von nicht real sprechen. Denn ob virtuelle teilchen real sind oder nicht ist eine philosophische Frage, keine naturwissenschaftliche. -MrBurns 03:42, 17. Sep 2006 (CEST)

Sich vernichtende Teilchen-Antiteilchenpaare

Der Artikel lässt es so klingen, als würden spontan Paare von Teilchen und Antiteilchen entstehen, die sich dann treffen, sich dabei "vernichten" und alles ist wie vorher. Nun bin ich kein Physiker, mir aber trotzdem ziemlich sicher, dass beim Zerstrahlen von Teilchen mit entsprechenden Antiteilchen nicht der Energieerhaltungssatz verletzt wird, weil zufälligerweise Energie freigesetzt wird, die genau der vernichteten Masse entspricht. Das scheidet als Szenario für die Vernichtung von den im Artikel erwähnten virtuellen Teilchenpaaren also aus, außer der eigentliche Punkt ist weniger, dass es sich um Materie und Antimaterie handelt, sondern dass eins der beiden Teilchen über negative Energie verfügt oder so etwas. Aber vielleicht erklärt es ja einfach jemand im Artikel, wie genau die Vernichtung aussieht, wenn man die Vakuumenergieschwankungen als virtuelle Teilchen interpretiert. --Mudd1 18:27, 4. Jul 2006 (CEST)

Immer wenn man als Physiker versucht ein anschauliches Bild eines per se unanschaulichen (weil nicht der Alltagserfahrung entsprechenden) Vorgangs zu geben, läuft man Gefahr, dass durch das Bild etwas suggeriert wird, was über die Grenzen des Bildes hinausgeht. Du hast schon recht, Energie- und Impulserhaltung muss natürlich weiter gewährleistet sein. Wesentlich ist, dass es sich bei den Teilchen, die "spontan entstehen und zerfallen" um virtuelle Teilchen handelt, deren Impulse ohne Einschränkung jeden beliebigen Wert annehmen können. Wenn man also einem Teilchen den Impuls p, dem anderen -p zuordnet, ist gewährleistet, dass der Gesamtimpuls 0 ist (wie es im Vakuum sein sollte). Mit deiner "negativen Energie" hast du also nicht so unrecht gehabt. Nur sollte man sich die virtuellen Teilchen nicht so vorstellen wie reale - virtuelle Teilchen sind Produkt eines gewissen Formalismus' zur Berechnung von Prozessen in Quantenfeldtheorien (siehe auch Feynmandiagramm), und haben damit recht ungewöhnliche Eigenschaften. Ein Versuch der Veranschaulichung was hier physikalisch passiert ist die Argumentation mit der Heisenbergschen Unschärferelation, wonach sich die virtuellen Teilchen für eine entsprechend kurze Zeitspanne Energie 'borgen' - aber auch hier ist die Gefahr der Überinterpretation des Bildes gegeben. --Laurenz Widhalm 12:27, 5. Jul 2006 (CEST)

Ich finde persönlich immer noch das "anschaulichste" vereinfachte Weltbild, dass man nach der Unschärferelation nicht beliebig genau messen kann, 0 ist aber ein sehr genauer Wert, deshalb kann das Vakuum nicht leer sein. Damit kann man allerdings wohl noch nicht die Hawking-Strahlung erklären (und bestimmt auch einen Haufen anderer Sachen nicht) und diese Strahlung macht wohl auch ein Problem, wenn man sich erklärt, dass eins der beiden Teilchen einen negativen Impuls oder was hat, denn es ist ja immer gerade das Teilchen, das über den Ereignishorizont hüpft, das den negativen Impuls ins schwarze Loch trägt. Aber naja, das ist halt das Problem mit vereinfachten Weltbildern, dass sie irgendwann nicht mehr funktionieren. Ich bleibe aber dabei, dass man die Sache mit den Teilchenpaaren etwas deutlicher formulieren sollte, denn ich kann mir nicht vorstellen, dass ich der einzige bin, der bei "sich vernichtenden Teilchen-Antiteilchen-Paaren" erstmals ans Zerstrahlen denkt, was ja offenbar nicht passiert. --Mudd1 12:53, 5. Jul 2006 (CEST)

Welcher Impuls negativ ist und welcher positiv hängt nur von der definition des Koordinatensystems ab. Wenn Teilchen 1 den Impuls p hat und Teilchen 2 den Impuls -p, dann bedeutet das wenn beide Teilchen die selbe Masse haben, dass sie mit der gleichen Geschwindigkeit in die entgegengestzte Richtung fliegen. Welche Richtung dabei positiv und welche negativ ist ist nur Definitionssache. Es kann auch z.B. ein Teilchen den Impuls p=(1,-1,0) und das andere teilchen den Impuls -p=(-1,1,0) haben. -MrBurns 12:25, 6. Jul 2006

Ich hab mal im Artikel 'vernichten' durch 'verschwinden' ersetzt - das suggeriert vielleicht weniger das falsche Bild einer Annihilation realer Teilchen, bei der natuerlich (reale) Strahlung frei wird (der zugrundeliegende Prozess ist trotzdem derselbe - nur ist auch die Strahlung virtuell). Zum Kommentar von MrBurns: mein 'p' war als Viererimpuls gemeint (sorry, war wohl nicht so klar), und beinhaltet damit auch die Energie. Waehrend negativer Impuls nix Besonderes ist (und tatsaechlich nur von der Wahl des Koordinatensystems abhaengt), ist Energie realer Teilchen stets positiv, weil E=sqrt(p^2+m^2) ist und die Masse des Teilchens reell. Innerhalb eines Loops von virtuellen Teilchen/Antiteilchen muss die Energie dagegen nicht positiv sein, es wird ueber alle Werte integriert. Das ist allerdings Teil des mathematischen Formalismus', und man sollte nicht zu sehr versuchen dem eine 'anschauliche' Bedeutung zu geben. --Laurenz Widhalm 13:02, 6. Jul 2006 (CEST)

Protonen und Neutrinos betreffende Frage

An den ersten Autoren in dieser Diskussion: Das Ding mit den Protonen kapier ich nicht. Soll hier gesagt werden, Protonen seien masselos? Zu den Neutrinos lese ich gerade ein interessantes Buch (Raumschiff Neutrino, Christine Sutton), in dem steht, dass man die Masse von Neutrinos noch nicht genau bestimmt hat. --HeMe 10:49, 28. Aug 2006 (CEST)

Es steht nirgendwo, dass Protonen masselos sind. Es steht nur, dass auch Masselose teilchen entstehen können und dann werden halt ein paar Beispiele von Teilchen, die netstehen können genannt, ohne dazuzusagen, welche Masselos sind und welche nicht. Die einzigen teilchen, die in dieser Diskussion erwähnt werden und masselos sind sind Photonen. Man hat ja schon experimentell bewiesen, dass auch Neutrinos eine Masse haben. -MrBurns 23:24, 28. Aug 2006 (CEST)

Redundanz

Gudn! Ich habe ein bisschen an der Redundanz laboriert und den Großteil der hiesigen Ausführungen nach Virtuelles Teilchen auswandern lassen. Weiterhin fand ich es nicht unwichtig, auf die Verbindung zur Vakuumenergie hinzuweisen. Ich denke, dass der Überarbeitungsbedarf damit fürs erste gedeckt ist. Natürlich meine ich damit nicht, dass alles gesagt wäre, was zu sagen ist, vermutlich nicht mal alles Sinnvolle. -- Ben-Oni 01:00, 10. Mär. 2008 (CET)

Hallo Ben-Oni,

ich kann deinen Edit der Lamb-Verschiebung vom 15.06.08 leider nicht ganz nachvollziehen, bei dem Du sagst, dass dies nichts mit dem Thema Vakuumfluktuation zu tun habe. Denn eine direkte Konsequenz der Vakuumsfluktuationen ist nämlich die Lamb-Verschiebung. Aufgrund des mit der Vakuumsfluktuation verbundenen elektrischen Feldes werden die Wasserstoff-Energieniveaus (s-Zustände) angehoben und die Bindung gelockert. Willis Lamb hat den Effekt 1945 erstmals beobachtet. Ein anschauliches Bild für die Lamb-Shift wäre beispielsweise: die Vakuumfluktuationen des elektromagnetischen Felds bewirken eine Zitterbewegung des Elektrons. Das Elektron ”sieht“ den Kern dann verschmiert und daraus resultiert eine Energieverschiebung.

Dein Kommentar bezog sich vermutlich eher auf einen weiteren Beitrag zur Lamb-Verschiebung mit negativen Vorzeichen (Verstärkt die Bindung), nämlich die virtuelle Teilchen-Antiteilchen Paare. Sie führen zur Vakuumspolarisation. Sie entsteht durch ständige Erzeugung und Vernichtung von Elektron-Position Paare. Diesen Teilbereich könnte man sicherlich sinnvoller bei den virtuellen Teilchen bzw. der Vakuumpolarisation unterbringen.

Übrigens: Die Casimir-Kraft ist eng verwandt mit der van der Waals-Kraft. Auch die van der Waals-Kraft basiert auf Quantenfluktuation und der dadurch entstehenden induzierten Dipol-Dipol-Wechselwirkung.

Gruß, _Hennimaniac 15:50, 21. Jun. 2008 (CEST)

Ich weiß, dass mitunter selbst in der Fachliteratur die Nomenklatur schlampig ist.

• Vakuumfluktuationen sind Feynmandiagramme ohne äußere Linien (vom Vakuum ins Vakuum also). Sowas kann man auch für nicht-wechselwirkende QFTs hinschreiben.
• Schleifendiagramme mit äußeren Linien sind für den Lambshift verantwortlich. Da spricht man von virtuellen Teilchen-Antiteilchen-Paaren, die eben nur aufgrund der Wechselwirkung zustande kommen.

Von diesen populärwissenschaftlichen Erklärungen mit verschmiertem Kern halte ich nicht so viel, weil die suggerieren, die Feynmandiagramme wären mehr als Rechenhilfen, und würden gewissermaßen "Realität" abbilden. Da aber virtuelle Teilchen nicht observabel sind, ist diese Sichtweise nicht Teil der Physik, sondern fällt in den Bereich der Interpretation (vergleichbar mit Interpretationen der Quantenmechanik). Daher finde ich, dass das nicht hierher gehört, sondern in Harald Leschs Alpha-Centauri-Sendungen ganz gut aufgehoben ist. -- Ben-Oni 19:41, 21. Jun. 2008 (CEST)

Der Casimir-Effekt wird gerne als "Beleg" für Vakuumfluktuationen genannt. Inzwischen hat sich die Sichtweise aber verändert. Auf den entsprechenden Artikelseiten, ist der Casimir-Effekt einfach die van-der-Waals Kraft zwischen zwei Metallplatten. Diese Kraft lässt sich unter der Annahme von Vakuumfluktationen leichter rechnen, aber auch nicht mehr.--Malanoqa (Diskussion) 18:16, 4. Jan. 2015 (CET)

Danke für den Hinweis, man lernt doch nie aus! Ich habe im Artikel was geändert. Aber gibt es dazu auch richtige Experten hier?--jbn (Diskussion) 23:13, 4. Jan. 2015 (CET)

Auf die Publikation, die du eingefügt hast, wollte ich auch gerade verweisen. --mfb (Diskussion) 23:24, 4. Jan. 2015 (CET)

Nachweis nicht möglich?

"keine Observablen sind, ist ein direkter experimenteller Nachweis nicht möglich."

Ich bin letzthin über diesen Link gestolpert: pro-physik.de

--62.202.77.7 02:36, 21. Jun. 2012 (CEST)

ebenfalls zu den angeblichen nicht-Observablen unter dem Mikroskop:

http://www.uni-muenchen.de/aktuelles/presseinformationen/2011/f-74-11.html

Es wird Zeit, den Artikel komplett neu zu schreiben nach soviel Unfug! (nicht signierter Beitrag von 80.141.228.187 (Diskussion) 23:31, 12. Nov. 2012 (CET))

Siehe eins drunter. --PM3 14:24, 15. Jun. 2016 (CEST)

Ist der Widerspruch auflösbar? observable Quantenfluktuation mit inobservablen Teilchen?

"Jetzt ist es einem Team um Immanuel Bloch und Stefan Kuhr von der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) München und dem Max-Planck-Institut für Quantenoptik (MPQ) erstmals gelungen, solche Quantenfluktuationen direkt zu beobachten." http://www.uni-muenchen.de/aktuelles/presseinformationen/2011/f-74-11.html --91.34.199.210 14:41, 7. Dez. 2013 (CET)

In dem Artikel geht es wohl nicht um Vakuumfluktuation, sondern um den Tunneleffekt. Das Tunneln wird dort "Fluktuation" genannt. --PM3 14:21, 15. Jun. 2016 (CEST)

Falschinformationen

Dieser Artikel enthält große Schwächen, um nicht zu sagen Falschinformationen:

Es handelt sich bei Vakuumfluktuationen nicht um entstehende und wieder zerfallende (oder vielmehr sich gegenseitig auslöschende) Teilchen-Antiteilchen-Paare. Das ist eine populärwissenschaftliche aber gleichwohl falsche Vorstellung. Das kann schon aus folgendem Grund nicht der Fall sein: Das Vakuum einer Quantenfeldtheorie ist der niedrigste Energieeigenzustand. Als Energieeigenzustand hat es eine triviale Zeitabhängigkeit in Form einer Phasenrotation mit konstanter Geschwindigkeit. Da der Besetzungszahloperator keine Zeitabhängigkeit hat (alles im Schrödingerbild), ist das Skalarprodukt zwischen dem Vakuum und dem zu einer bestimmten Teilchenzahl gehörigen Eigenraum des Besetzungszahloperators auch nur eine Phasenrotation und die Wahrscheinlichkeit für diese Teilchenzahl daher zeitkonstant. Entstünden spontan Teilchenpaare, sollte sie sich aber in der Zeit ändern.

Der Begriff Vakuumfluktuation könnte eigentlich zwei verschiedene Dinge bedeuten:

1. Bei nichtwechselwirkenden QFT, wo das Vakuum Besetzungszahl Null hat, bedeutet er, dass man dennoch Feldamplituden ungleich null messen kann (sofern man denn eine Möglichkeit hätte, die Feldamplitude direkt zu messen), ähnlich wie man beim harmonischen Oszillator eine Wahrscheinlichkeit hat, den schwingenden Körper auch an Orten ungleich dem Potentialminimum zu finden.

2. Bei wechselwirkenden QFT ist das Vakuum eine Überlagerung von Teilchenzahleigenzuständen mit nicht nur N=0 (denn gleich dem nichtwechselwirkenden Vakuum ist es nicht und alle anderen Eigenzustände des Besetzungszahloperators haben N>0. Das Argument gilt allerdings nur, sofern der Zustandsraum einer wechselwirkenden QFT ein Fockraum ist, was auch bezweifelt wird). Der Begriff Vakuumfluktuation könnte hier also heißen, dass in das nichtwechselwirkende Vakuum Zustände mit potentiell beliebiger Teilchenzahl beigemischt sind. Ein ständiges Werden und Vergehen von Teilchen ist das aber nicht, da diese Beimischungen zeitkonstant sind, siehe oben.

Vermutlich ist meistens mit dem Begriff Vakuumfluktuation Nummer 2 gemeint.

Die Idee der spontan entstehenden Teilchenpaare, die sich wieder gegenseitig vernichten, kommt höchstwahrscheinlich aus der QFT-Störungstheorie, wo bestimmte unübersichtliche Integralausdrücke auftauchen, die man mithilfe einer Kurzschrift, den sog. Feynmandiagrammen notiert. Dort tauchen solche geschlossenen Linien auf, die aber nicht als geschlossene Teilchenpfade interpretiert werden dürfen, zumal sie bei einem Renormierung genannten Prozess ohnehin wieder herausfallen. Überdies ist das Auftreten solcher Diagramme (bzw. von Feynman-Diagrammen überhaupt) an die jeweilige Rechenmethode gekoppelt. Benutzt man andere Näherungsmethoden, z.B. eine Diskretisierung auf einem Raumzeit-Gitter, tauchen sie nicht auf.

Der Versuch, die Vakuumenergie als "Dunkle Energie" zu interpretieren, schlägt schon allein deshalb so sehr fehl, weil die besagten geschlossenen Linien bei der Vakuumenergie die Differenz zwischen der Energie des Vakuums der klassischen und dem der Quantenfeldtheorie darstellen. Diese ist aber unendlich groß, da das Quantenfeld aus unendlich vielen Oszillatoren besteht, die alle eine Grundzustandsenergie über der des klassischen Vakuums haben. Daher wurden die Impulsintegrale, die die geschlossenen Schleifen darstellen, bei der Planck-Skala abgeschnitten. So kommt man dann zu dem absurd großen Fehler. Dabei besteht der eigentliche Fehler darin, der Energiedifferenz zwischen dem klassischen und dem Quantenvakuum eine physikalische Bedeutung beizumessen, wo die klassische Theorie doch keine Rolle spielt. Ob es auf der anderen Seite sinnvoll ist, den kosmologischen Term der Einsteingleichungen auf die Materieseite zu bringen und sich dann dort zu fragen, wo diese Energiedichte denn herkomme, kann ich nicht beurteilen.

Jedenfalls bin ich aus genannten Gründen der Meinung, der Artikel sollte gelöscht oder stark überarbeitet werden. (nicht signierter Beitrag von 2A02:8070:5CB:3200:6233:4BFF:FE2A:6412 (Diskussion | Beiträge) 00:50, 22. Nov. 2014 (CET))

Du darfst ihn gerne überarbeiten. Löschen nicht - dazu wird der Begriff viel zu häufig verwendet. --mfb (Diskussion) 01:05, 22. Nov. 2014 (CET)

Quantengeister?

hier: "Da sie keine Observablen sind, ist ein direkter experimenteller Nachweis ausgeschlossen." dort: virtuelle Teilchen "Die mithilfe dieses Konzepts berechneten Werte werden im Experiment mit einer Genauigkeit von bis zu 1 : 10 Mrd. bestätigt." realexistierende Quantengeister? --91.34.219.10 02:49, 6. Dez. 2015 (CET)

Der entscheidende Punkt ist hier das Wort "direkt". Kein direkter Nachweis, aber ein indirekter. --mfb (Diskussion) 14:07, 6. Dez. 2015 (CET)

"Da sie keine Observablen sind" ergibt keinen Sinn. Ein Teilchen kann keine Observable (= Messgröße) sein. --PM3 14:11, 15. Jun. 2016 (CEST)

Vakuumfluktuationsverwirrungen

Bei einem interessierten Laien wie mir entsteht beim Lesen des deutschen Wikipedia-Eintrags über Vakuumfluktuationen der Eindruck, es handle sich dabei um eine umstrittene und unbewiesene Vorstellung. Das deckt sich überhaupt nicht mit allen anderen seriösen Informationen über das Thema im Netz, insbesondere auch nicht mit dem englischen Wikipedia-Eintrag. Die Leistung des deutschen Eintrages ist es, dass er bei Laien für Verwirrung sorgt, da er offensichtlich von inkompetenter Stelle verfasst wurde.

Es gibt da nichts zu beweisen. --mfb (Diskussion) 04:24, 9. Okt. 2017 (CEST)

Leitet man jedoch aus der Planckschen Strahlungsformel die Nullpunktsenergie her,

Im Abschnitt == Begriffsklärungen == steht: "Leitet man jedoch aus der Planckschen Strahlungsformel die Nullpunktsenergie her, ...". Mir jedenfalls erscheint schon die Möglichkeit einer solchen "Herleitung" zumindest zweifelhaft. Könnte jemand da einen Beleg einfügen? --jbn (Diskussion) 10:20, 9. Okt. 2017 (CEST)

Was für ein miserabler Artikel

Was für ein miserabler Artikel: anstatt den Gegenstand zu erklären, wird erklärt, was er nicht ist. Und die Wissenden haben ausser einer grossen Klappe keine Zeit zur Verbesserung.

Erklärung für virtuelle Teilchen.

Virtuelle Teilchen sind in der Vorstellung so etwas wie nicht ganzzahligen Photonen, die vor allem bei der Urknalltheorie eine wichtige Rolle spielen, sie stellen die Instabilität des absoluten Nichts oder Vornichts dar. Überlagern sich diese Subwellenteilchen nun irgendwo, dann bilden sie ein in die Realität schwappendes Wellenmaxima aus, und es entsteht ein Photon, oder ein Anti Teilchen Teilchenpaar.

Genau das möchten nun viele nicht, es macht die Sache etwas komplizierter, als es einfach gestrickte Postulatsgläubige vertragen.

Also wird Vakuum mit Nichts gleich gesetzt, es hat leer zu sein, oder ist gestört, und damit kein Nichts. Tatsächlich müsste absolutes Nichts extrem instabil sein.

Eine mögliche Erklärung wie sich Galaxien bilden ist daher auch die Ladungstrennung am Schwarzen Loch, Antiteilchen werden eingefangen, Materie wird ausgestossen, alles basierend auf der Hyperaktivität des irrwitzigen Vakuums an den Ereignishorizonten, das vermutlich dem Vornichts ziemlich ähnlich ist.

Wenn man nun ein Störgitter ins Vakuum legt, ist so etwas wie Beruhigungspillen einwerfen. oder ein Frequenzraster auf eine Ballonfläche legen, und behaupten Wellenlängen jenseits der Rastergrösse gäbe es nicht.

Experimentalphysikalische Nachweise auf Vakuumfluktuation bräuchten recht gewaltige Ausmaße, da die Wellenmuster die sich summieren eben von Sub bis Hypergrösse reichen.

Es ist allerdings zu erwarten, das so etwas wie das Universum nicht in einem einzigen Moment entstanden ist, sondern sich so vor sich hin suppend infektiös ausbreitet und anwächst, daher wäre die Vakuumfluktuation eine plausible und gemässigte Wachstumskraft für die Materie. Ob die Paarbildung in den Akkretionsscheiben durch die Graviationskraft angeregt, als Materieursprung eher ausreicht, sei dahingestellt.

Bitte hier nur konkret auf den Artikeltext bezogene Anmerkungen und Anregungen schreiben!--Bleckneuhaus (Diskussion) 18:33, 1. Mär. 2019 (CET)

Vergangene Diskussion in der Redaktion Physik

Vor einigen Jahren wurde vorgeschlagen, diesen Artikel ganz zu entfernen. In der Diskussion [2] wurde klar, dass das Vakuum in Raum und Zeit konstant ist. Es gibt nichts direkt Messbares, was fluktuiert. Dennoch wird der Begriff auch in wissenschaftlichen Artikeln im Englischen als "vakuum fluctuation" immer wieder genutzt. Auch in Wikipedia wird er häufig referenziert. Daher wurde entschieden den Begriff hier stehen zu lassen und beschlossen zu erörtern, wie er entstanden und zu verstehen ist. Viele der aufgeführten Experimente erzeugen im "Vakuum" Signale per Laser oder SQUID und versuchen die Messwerte mit Hilfe von VF zu erklären. Gemein haben die Experimente, dass sie jeweils keine qualitativen Aussagen machen. Meistens heißt es, die Ergebnisse wären ohne die Quantenfluktuation nicht zu erklären. Forscher am LIGO wollen sogar die Auswirkung von VF bei Zimmertemperatur gemessen haben. Bisher findet sind in keinem der dargestellten wissenschaftlichen Artikeln eine Definition des Begriffs "vakuum fluctuation" oder "quantum fluctuation". Es bleibt zu hoffen, dass künftige Generationen von Forschern vorsichtiger mit diesem Begriff umgehen und jeweils beschreiben, was sie meinen, wenn die diesen Begriff verwenden. Es ist durchaus verständlich, dass der Artikel für den Laien widersprüchlich klingt. Es soll angeblich keine Fluktuation geben, aber viele Wissenschaftlicher glauben sie gemessen zu haben. So kann also dieser Artikel nur anregen sich damit auseinanderzusetzen, Physik und Mathematik zu studieren, um dann zu einem eigenen Verständnis zu kommen. Wahrscheinlich wird der Hype um dieses Thema erst dann wieder abnehmen, wenn bessere Modelle vorhanden sind um Dinge wie dunkle Materie und dunkle Energie erklären zu können. Von Aussagen wie: Die Autoren des Artikeln seien unfähig, bitte ich abzusehen (siehe oben). Der Artikel soll die verfügbare Information zum Thema möglichst neutral darstellen. Eigene Meinungen sind nicht vorhanden. Es kommen rein fachlich verschiedene Wissenschaftler zu Wort. Alle Zitate sind gemäß den Wikipedia Richtlinien belegt und werden laufend aktualisiert. Ich wünsche viel Spaß bei der Beschäftigung mit der Vakuumfluktuation. Gibt es im Vakuum etwas, was vielleicht doch die dunkle Energie erklären kann, auch wenn wir es heute noch nicht verstehen. Hoffen wir das unsere Zivilisation lange genug existiert, um ein Model für diese noch unbekannten Zusammenhänge zu entwickeln, um es dann immer wieder falsifizieren zu können. Es wäre zu wünschen, dass wir uns diesen Luxus noch lange leisten können. Martin Renneke (Diskussion) 19:03, 28. Mai 2021 (CEST)

Bitte Artikel verbessern

Hallo, bin Philosoph nicht Physiker, aber der Artikel klingt verglichen mit dem englischen Eintrag sehr tendenziös, despektierlich, nicht wie ein enzyklopädischer Eintrag. Zudem sprachliche Mängel, Redundanzen usw. Ich will da nicht ran, da nicht mein Fach.

Wie Vieles in der Quantentheorie gibt es auch hier die Schwierigkeit, mathematische Formalisierungen an die Erfahrung der Wirklichkeit anzupassen. Daher wichtig zu unterscheiden:

– wie/warum Physiker den Begriff der Fluktuation verwenden – welche experimentellen/theoretischen Implikationen er hat – was er im Rahmen des Standardmodells bedeutet – welche möglichen Trajektorien der Erkenntnis, zukünftiger Theoriebildung usw. er eröffnet

Und: Anstatt über popularwissenschaftliche Literatur zu lästern, sollten sich auch Physiker darüber Gedanken machen, welche Konsequenzen die Theoriebildung für die Wahrnehmung und das Verständnis der Wirklichkeit hat. Außerdem steckt in jedem Physiker ein Populärwissenschaftler, nämlich dann, wenn er mit fachfernen Kolleg*innen über seine/ihre Ansätze sprechen oder Forschungsgelder eintreiben oder in Peer-Review Kontexten schmissige Bildchen einfügen muss, um publiziert zu werden. - Also: Cut the crap.

Der Artikel stellt natürlich Vieles dar, aber insgesamt finde ich ist er stilistisch nicht stimmig. Danke dennoch für die bisherige Arbeit an dem Artikel! (nicht signierter Beitrag von 2003:EC:DF04:8000:65ED:25A6:5DFC:2606 (Diskussion) 10:07, 3. Mai 2021 (CEST))

Danke für die Anmerkungen. Tendenziös, despektierlich, nicht wie ein enzyklopädischer Eintrag. Gerne dazu diskutieren, wie mit Begriffen umgegangen werden sollte, die nicht eindeutig mathematisch definiert sind, aber dennoch vielfältig in wissenschaftlichen Artikeln verwendet werden? Zusammen mit der | Redaktion Physik wurde das Thema diskutiert und basierend auf der Diskussion der Artikel überarbeitet. Der Begriff "populär Wissenschaft" wurde entfernt. Er lässt den Artikel tendenziös erscheinen. Die generelle Idee hier - führe Forschungsergebnisse auf, die den Begriff Quantenfluktuation verwenden, um so einen Eindruck davon zu vermitteln, in welchen Zusammenhängen dieser nicht genau definierte Begriff benutzt wird. Martin Renneke (Diskussion) 20:35, 27. Mai 2021 (CEST)

Fluktuation im Gravitationsfeld als erklärendes Beispiel?

@Martin Renneke : Warum hast Du denn 2017 hier ausgerechnet das Gravitationsfeld als Beispiel für etwas Fluktuierendes gewählt? Im Artikel kommt das nirgends vor. Da wäre doch schon Sternenlicht besser. 2. Dass virtuelle Teilchen keine physikalische BEdeutung haben, stammt ja auch von Dir. Da kann man nur widersprechen. --Bleckneuhaus (Diskussion) 20:55, 28. Mai 2021 (CEST)

Hier kann die Fluktuation des Gravitationsfeldes oder die Intensität der Strahlung von Sternen als Beispiel angegeben werden - das ist inhaltlich nicht entscheidend. Wichtig ist dargestellte Aussage von Neumayer, die ja auch referenziert ist, in der erklärt wird, dass im Vakuum nichts fluktuiert. - Die Aussage zur physikalischen Bedeutung stammt ebenso nicht von mir. Sie stammt aus dem referenzierten Buch des theoretischen Physikers van Hees im englischen Original: The couplings and masses written down in the Lagrangian cannot be the physically measured parameters since these correspond to the tree-level diagrams which are shown to leave out the quantum fluctuations or neglect in our intuitive picture the clouds of virtual particles around the physical measured entities. This in turn means that these parameters have no physical meaning because the observed physical particles contain these quantum fluctuations. Hier ist ja auch die Diskussion in der Redaktion Physik referenziert, die ich seiner Zeit im Artikel umgesetzt habe. Du magst anderer Ansicht sein, aber wie kannst du Deine Aussage belegen. Welche Referenzen führst du an? Gib doch gerne die Quellen für deinen Widerspruch hier an. Dann können wir uns das ansehen und überlegen, wie wir es in den Artikel einbringen können. Martin Renneke (Diskussion) 21:40, 28. Mai 2021 (CEST)

Das Beispiel Gravitationsfeld tauchte schon 2004 in Fluktuation auf, zusammen mit anderen unzutreffenden oder zu ungenau formulierten Eigenschaften. Ich hab es dort erstmal verbessert. --Bleckneuhaus (Diskussion) 14:29, 29. Mai 2021 (CEST)

Fragwürdiger Abschnitt ==Begriffsentstehung in der Quantenfeldtheorie==

Der Abschnitt scheint mir sachlich verfehlt. Beschrieben wird das Bild von der Wolke virtueller Teilchen um ein reelles Teilchen herum, und dass man die Unendlichkeiten der Selbstenergie mittels Renormierung los wird, aber das hat nichts (oder nur ums Eck) mit Vakuumfluktuation zu tun. In der zitierten Quelle van Hees (2016) kommen zwar viele Vakuumerwartungswerte vor, die haben aber auch nichts mit den Vakuumfluktuationen zu tun, und das Wort selbst kommt dort schon gar nicht vor. Da ich aber hierin auch kein Fachmann bin, würden mich weitere Meinungen interessieren, bevor jemand (oder ich) ans Ändern geht.

Übrigens würde ich die Nullpunktsenergie doch noch mal extra erwähnen. Z.B. im Kristallgitter spielt die meiner Erinnerung nach beim Mössbauereffekt eine messbare Rolle. --Bleckneuhaus (Diskussion) 22:12, 29. Mai 2021 (CEST)

An mehreren Stellen tritt nicht fachgerechter Jargon auf, so wird störungstheoretisch mit "Störung" vermischt, z.B.: "welche die nicht störungsbehafteten Teilchen der klassischen Theorie umgeben". Ist das ein Übersetzungsrest ?--Claude J (Diskussion) 23:07, 29. Mai 2021 (CEST)

Die Sache mit den nicht störungsbehafteten Teilchen habe ich geändert. Ich denke das war eine unglückliche Übersetzung von ... (not perturbative) photons, electrons and positrons Martin Renneke (Diskussion) 22:17, 30. Mai 2021 (CEST)

Ich habe mal früher Literatur im Artikel eingefügt, dass ist vor allem die zum Casimireffekt etc., die müsste man in erster Linie berücksichtigen. Warum jetzt ein Skript von Hees (falls auf diese Frage dort überhaupt eingegangen wird, wie oben angemerkt) und Neumaier so herausgestellt werden ist mir rätselhaft, das Bild eines dynamischen Vakuums mit "Quantenfluktuationen" ist doch eigentlich Mehrheitsmeinung und eine sehr fruchtbare physikalische Vorstellung. Auch sind das häufig Teilchen-Loch-Paare, aber auch virtuelle Photonen etc., Beschreibungen von Termen einer Störungsreihe, "bildlich" in Form von Feynmandiagrammen. Und sie treten natürlich auf, wenn etwa zusätzlich z.B. ein Elektron oder sonstiges Teilchen betrachtet werden dass sich vor dem Hintergrund des Vakuums ausbreitet und dessen "nackte" Eigenschaften störungstheoretisch durch Wechselwirkung mit dem Vakuum verändert werden. Kürzlich hat Ulrich Walter das in einer seiner populärwiss. Sendungen meiner Meinung nach ganz gut allgemeinverständlich ausgedrückt: Teilchen-Loch-Anregungen bzw. Vakuumfluktuationen ermöglichen die Ausbreitung eines Photons - als Beispiel benutzt - über größere Distanzen durch ständige virtuelle Teilchen-Loch-Anregungen im Vakuum (mit Verweis auf den Ursprung des Bildes bei Heisenberg als einer der Pioniere der QFT). Das Bild des Vakuums als dynamischer Ort virtueller Teilchen findet sich wieder und wieder und wieder in der seriösen Literatur, zum Beispiel bei der Hawking-Strahlung (wo das angeblich auch nur ein von Hawking gern gebrauchtes populärwiss. Relikt sein soll), bei der Erklärung asymptotischer Freiheit in der QCD...), nicht nur ausschließlich im populärwissenschaftlichem Rahmen.--Claude J (Diskussion) 07:06, 30. Mai 2021 (CEST)

Im Skript von Hees S. 61 steht etwas ganz anderes, die Einteilung in Vakuum einerseits und Erzeugungs- und Vernichtungsoperatoren freier Felder (definiert über eine Zerlegung in ebene Wellen), die auf das Vakuum wirken (bei ihm auch Vakuum-QFT genannt) ist bei wechselwirkenden QFT nicht mehr so einfach möglich. Man braucht dazu asymptotisch freie Teilchen.--Claude J (Diskussion) 08:40, 30. Mai 2021 (CEST)

van Hees, 129: The point we are interested in here is now the meaning of the constants in this classical Lagrangian from the point of view of quantum theory of fields. There is a mass of the electron and a coupling constant which is given by the elementary charge e of the positron (particle/anti-particle symmetry dictates then that the electron has the same charge with the opposite sign, namely −e). The only classical coupling is given by the 3-point vertex describing the Coulomb interaction of positrons and/or electrons by exchange of a virtual photon. Especially note that there are no interactions of photons in the classical limit because these are uncharged particles which do not interact. Now there are radiative corrections to the 3-point vertex and the propagators of the particles. This means there is not only the classical Coulomb interaction between electrons and/or positrons but also interactions with virtual photons and electron-positron pairs created spontaneously due to quantum fluctuations and also absorbed due to these interactions. This means that the real (not perturbative) photons, electrons and positrons are surrounded with a cloud of virtual particles. The main effect of this cloud to the n-point-functions is a contribution to the mass and charge of the particles. This means that there are fluctuations of the energy contributing to the measured mass of the electrons (and of course also to that of the photons!). The same is true for the correction to the three-point vertex, which means that the main effect of the virtual particles is a contribution to the measured charge of the electrons and positrons. But it hints us to what may be the cure for the infinities arising by the naive use of the perturbative Feynman rules: The couplings and masses written down in the Lagrangian cannot be the physically measured parameters since these correspond to the tree-level diagrams which are shown to leave out the quantum fluctuations or neglect in our intuitive picture the clouds of virtual particles around the physical measured entities. This in turn means that these parameters have no physical meaning because the observed physical particles contain these quantum fluctuations. For this reason we call the parameters given in the Lagrangian the bare parameters. These parameters can have any value because they are not observable. Thus we can hope that we shall be able to push the infinities of the naive Feynman rules to these unobservable parameters and writing down the results in terms of the physical or dressed parameters which have the measured finite values listed in the particle data booklet Martin Renneke (Diskussion) 21:19, 30. Mai 2021 (CEST)

Archivierte Diskussion in der Redaktion Physik: Archiv 2016. Muss die Diskussion erneut gestartet werden? Claude J - Hast du Quellen vorliegen, die die Begriffe quantum fluctuation bzw. vacuum fluctuation besser erklären als van Hees? Nach meinem Verständnis stellt er relativ umfassend die QFT dar und erklärt wie es zu der Vorstellung der Wolken von virtuellen Teilchen gekommen ist. Den Jargon schaue ich mir nochmal an. Martin Renneke (Diskussion) 21:19, 30. Mai 2021 (CEST)

Ja, ich fürchte bzw. hoffe, dass die Diskussion neu eröffnet werden muss. Und nein, van Hees beschreibt kein bisschen von dem, was die Vakuumfluktuationen, die eben nicht an die Umgebung eines wechselwirkenden Teilchens gebunden sind, von der Wolke virtueller Teilchen unterscheidet. (Auch nicht in Deinem Zitat.) - Ich bin gerade dabei, die Konstanzer Arbeiten zu verdauen. --Bleckneuhaus (Diskussion) 21:52, 30. Mai 2021 (CEST)

Ich habe das komplette Zitat ergänzt. Van Hees schreibt, dass die Quantenfluktuationen nur Terme in einer Gleichung sind. Die Fluktuationen sind in den Teilchen selber vorhanden nicht aber unabhängig davon zu beobachten. Ich denke wir können es hier diskutieren, oder von mir aus in der Redaktion Physik aufhängen. Der Artikel wird jetzt über Jahre hin immer wieder diskutiert. Ich denke das hängt damit zusammen, dass der bzw. die Begriffe nicht eindeutig definiert sind und verschiedene Physiker diese immer wieder in anderen Zusammenhängen verwenden. Es scheint auch äußerst populär zu sein die Quantenfluktuation gemessen zu haben. Ich wünsche viel Spaß bei der Beschäftigung mit der Materie. Ziel meiner Darstellung ist es die unterschiedlichen Ansichten zum Thema zu Wort kommen zu lassen. Sehen wir mal, wie wir den Artikel verbessern können. Martin Renneke (Diskussion) 22:14, 30. Mai 2021 (CEST)

Ich habe mal einen Artikel des bekannten Lehrbuchautors Ian Aitchison in die Literatur eingefügt (sollte über Internet bzw. wikipedia library (jstor) zugänglich sein), der sich speziell mit dem Thema befasst. Er diskutiert ausführlich auf Basis der modernen Sicht von Analoga von QFT zu Vielteilchensystemen zum Beispiel von Festkörpern (was auch pädagogisch anschaulich ist bei der Erläuterung der Konzepte der QFT). Die Kurzfassung S. 340 zur Frage gibt es Quantenfluktuationen des Vakuums: unsere naive klassische Vorstellung des Vakuums (keine Felder) ist "im Mittel" wahr, ähnlich der Relation klassischer Physik zu QM. Der mittlere Wert der Quantenfelder ist Null, die Quadrate der Felder brauchen aber nicht zu verschwinden und können messbare Effekte verursachen. Dann fragt er ob es auch Vakua mit nichtverschwindenden Mittelwerten der Quantenfelder gibt, was er für möglich hält (verschiedene Modelle von QCD-Vakua, Inflation in Kosmologie..), beim Festkörper entspricht das dem Vorhandensein von nichtverschwindenden Ordnungsparametern (Magnetismus, Supraleitung....). Mal sehen ob ich Zeit zur Bearbeitung finde, würde da nicht groß diskutieren sondern nach der Literatur vorgehen. Kritik kann ja durchaus dargestellt werden, aber nicht in apodiktischer Ausschließlichkeit, ein Standpunkt den von ihrer Interpretation überzeugte Theoretiker gerne einnehmen. Das Lehrbuch von Kimball Milton benutzt eine Methode, die der Altmeister der QFT Julian Schwinger (dem Lehrer von Milton) ab den 1960er Jahren entwickelte und populär zu machen versuchte (auch gerade für Fragen der Wirkung des Quantenvakuums etwa im Casimireffekt), "Source Theory" (hat sich da als technisch sehr nützlich gezeigt, anscheinend aber keine große Verbreitung gefunden, jedenfalls was Lehrbücher anbelangt, einige Methoden wurden hier und da übernommen, das wurde nur anders genannt, "spektrale Methode" oder so ähnlich). Der Zugang vermied Quantenfelder und berechnet Übergangsamplituden in Anwesenheit von Quellen (siehe z.B. Physics stack exchange)--Claude J (Diskussion) 08:44, 31. Mai 2021 (CEST)

PS: und was die Kritiker anbelangt bitte dann auch mal die Literatur dafür zitieren (gerne auch Lehrbücher) und nicht nur physics stack exchange oder andere webquellen.--Claude J (Diskussion) 09:13, 31. Mai 2021 (CEST)

Prima. Vielen Dank. Es wäre toll, wenn du Zeit zur Bearbeitung finden würdest. Es wäre gut, wenn du eine knackige Begriffsbestimmung hinbekommst, so nach dem Motto VF beschreibt diesen oder jenen Umstand. Wir können Neumaier's Ausführungen dann vielleicht in einem Abschnitt Kritik unterbringen oder von mir aus auch ganz wegfallen lassen. Danke nochmals. (Aitchison finde ich leider in der wikipedia library (jstor) nicht) Martin Renneke (Diskussion) 09:30, 31. Mai 2021 (CEST)

/quetsch: für den - ausgezeichneten! - Artikel von Aitchison habe ich das link, das bei mir funktioniert hat, in die ref eingefügt. -Bleckneuhaus (Diskussion) 16:09, 31. Mai 2021 (CEST)

Da steht übrigens im Artikel dass nach Neumaier niemand Vakuumfluktuationen auf dem Gitter "gesehen" hätte. Topologische "Fluktuationen" des QCD-Vakuums z.B. in Form von Instantonen werden aber schon lange in Gittereichtheorien untersucht, z.B. TeGrand, Hasenfratz, Kovacs, Structure of the QCD Vacuum As Seen By Lattice Simulations, Arxiv 1998.--Claude J (Diskussion) 09:52, 31. Mai 2021 (CEST)

Auszug aus dem Artikel - Since these configurations are still rough, many of the objects identified as instantons are in fact vacuum fluctuations and disappear after more smoothing steps. - Interessant. Ich studiere auch noch die Ausführungen von Aitchison die ich inzwischen gefunden habe. Sehr gut. Aitchison führt den Lamb-Shift an, der seiner Zeit im Bereich der Vakuumpolarisation verortet wurde. Zitat Aitchison am Ende von 3.5 - This lead us to the idea of virtual photons - yet another language, along with zero point energy and zero point fluctuation, that is useful in thinking physically about the vaccum. Hier taucht jetzt auch die Nullpunktfluktuation auf. Es tut mir leid, dass ich seiner Zeit von der Redaktion Physik offenbar in die Irre geleitet worden bin und bin froh, dass wir jetzt dank eurer Einwände, zu einer besseren Version kommen können. Danke. Martin Renneke (Diskussion) 18:01, 31. Mai 2021 (CEST)

Ich habe den verwandten Artikel Nullpunktsenergie etwas bearbeitet. Vielleicht muss auch da noch mehr gemacht werden. --Bleckneuhaus (Diskussion) 19:27, 31. Mai 2021 (CEST)

Neu (Versuche)

Um mal konkret zu werden, hier ein Vorstoß:

Einleitung (Versuch 1.2 Bleckneuhaus)

Vakuumfluktuation sowie Vakuumpolarisation und virtuelles Teilchen sind Begriffe aus der Quantenfeldtheorie. Sie bezeichnen bestimmte mathematische Ausdrücke, die in den Summanden einer Reihe auftauchen, wenn eine Energie oder eine Übergangsamplitude mit den Mitteln der quantenmechanischen Störungstheorie berechnet wird. Zwecks besserer Veranschaulichung beschreibt man diese Ausdrücke so, als ob die darin vorkommenden Erzeugungs- und Vernichtungsoperatoren und weitere Faktoren für wirklich in der Zeit ablaufende Prozesse stünden. Gelegentlich wird diese Sprechweise aus der quantenmechanischen Energie-Zeit-Unschärferelation heraus begründet. Zu beachten ist, dass mit Vakuum in diesem Zusammenhang nicht der von jeglicher Materie und Energie entleerte Raum gemeint ist, sondern der quantenmechanische Zustand niedrigst möglicher Energie (Grundzustand). Als Energieeigenzustand zeigt er keinerlei beobachtbare zeitliche Veränderung, insbesondere keine zeitliche Fluktuation. Dass er der Zustand niedrigst möglicher Energie ist, bedeutet hier, dass man z. B. kein wirklich nachweisbares Teilchen (oder Energiequant) daraus entfernen kann.

Die in ähnlichem Zusammenhang oft auftauchenden Begriffe Nullpunktsschwankungen (in der Exp.Physik lt. googlebooks oft für Instabilitäten des Messgeräts benutzt, zZt noch WL zu Vakuumfluktuation) und Nullpunktsenergie bezeichnen hingegen oft eindeutig beobachtbare Tatsachen wie z. B. messbar veränderte Reaktionsenergie. Diese beruhen auf der in der Quantenphysik gültigen Orts-Impuls-Unschärferelation.

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(Mal sehen, ob wir uns hierauf oder was anderes einigen werden. Bitte die links auch ansehen. - Dies ist natürlich erst der Anfang). --Bleckneuhaus (Diskussion) 16:51, 1. Jun. 2021 (CEST)

Das finde ich soweit gut. Es erscheint mir auch in Übereinstimmung mit der Definition die Neumaier in seinem Artikel gibt: This is the term associated with the formal fact that the distribution of a smeared electromagnetic field operator in the vacuum state of a free quantum field theory is a Gaussian. (See p. 119 in the book Quantum Field Theory by Itzykson and Zuber 1980.) - Source https://www.physicsforums.com/insights/physics-virtual-particles/ Ggf. könnten Itzykson und Zuber noch als Referenz herangezogen werden. Zumindest wurde das Buch auch früher schon als Referenz angeführt. Van Hees drückt sich in seinem Vorlesungsscript ja auch ähnlich aus. Ich habe die Referenz geändert und das Literatur Template verwendet.

Nullpunktsschwankung gibt es im deutschen Wikipedia nicht. Nullpunktschwingung gäbe es, das wird aber inzwischen auf Nullpunktenergie weitergeleitet. Willst du noch einen neuen Artikel für Nullpunktschwankung anlegen. Mir erscheint das etwas ganz anderes als Nullpunktschwingung zu sein, vergleichbar einer Schwankung des Nullpunktes einer Waage - wie du ja auch schon sagtest. Vermutlich meinst du die Nullpunktsfluktuation. Kannst du bitte eine Referenz angeben für die Aussage, dass diese beiden Werte zu eindeutigen Messergebnissen führen, also die messbar veränderte Reaktionsenergie - Ich weiß leider nicht, was damit gemeint ist. Gib einfach eine vereinfachte Referenz an. Ich baue die dann gerne um. Martin Renneke (Diskussion) 15:44, 2. Jun. 2021 (CEST)

Zum Thema Nullpunktschwingung - Der Begriff wurde 2011 auf Nullpunktenergie weitergeleitet. Allerdings ohne Kommentar, ohne Referenz und ohne das der Begriff im Artikel erwähnt wird. Das ist schon interessant wie einfach sich das einige Leute machen. Zur Begriffsbestimmung von Nullpunktenergie wird ein populärwissenschaftliches Video verwendet und ein populärwissenschaftlicher Artikel. Beide noch weniger verlässlich als Van Hees und Neumaier. Ich denke an dem Artikel Nullpunktenergie können wir danach gleich weiter arbeiten Martin Renneke (Diskussion) 08:12, 3. Jun. 2021 (CEST)

Aitchison schreibt auf S. 339 - The vaccum here is a precise, well defined quantum state, also ein wohl definierter Quantenzustand. Ich meine diesen Umstand müssen wir unbedingt ein wenig erörtern. Wir verlassen mit dem Begriff Vakuumfluktuation den anschaulichen Sektor. Alle Begriffe die in dem Zusammenhang verwendet werden, wie zum Beispiel virtuelle Teilchen oder Fluktuationen sind nur im Sinne der mathematischen Formelwelt zu verstehen. Aussagen wie es brodelt und wabert im Vakuum treffen vielleicht für den Quantenzustand im mathematischen Sinne zu, aber nicht im Sinne eines Raumes in dem sich absolut keine Teilchen befinden, der also einfach nur leer ist. Interessant. Selbst im interstellaren Raum sind noch 10.000 Teilchen pro qm enthalten. Das sind wahrscheinlich die Photonen, die auf dem Weg in unsere Teleskope sind, um dort in elektrische Signale umgewandelt zu werden. Sorry. Ich schweife ab. Martin Renneke (Diskussion) 08:12, 3. Jun. 2021 (CEST)

Man sollte beachten dass das teilweise ein hoch nichtlineares Problem ist,das eben nicht immer störungstheoretisch behandelt werden kann (siehe auch die Bemerkung oben zu Trennung Vakuum-Teilchen bei Hees). Wahrscheinlich daher auch die Skepsis gegenüber einfachen Bildern wie Paarteilchenerzeugung (also niedrigste Schleifenbeiträge). Das kann der dominante Anteil sein falls Störungstheorie funktioniert, muss aber nicht. Nichtstörungstheoretische Methoden kommen ja auch zur Anwendung (z.B. Gitter). An der dynamischen Natur des qm Vakuums ändert das nichts und auch nicht an den Beiträgen virtueller Teilchen-Loch Paare und anderer Fluktuationen, die sich in niedrigster Ordnung Störungstheorie zeigen. Bei den nichtstörungstheoretischen Verfahren wie dem Gitter kann man versuchen einzelne Beiträge zu isolieren, das kann aber schwierig sein (bei den Hadronenmassenberechnungen auf dem Gitter ist die Aufschlüsselung in einzelne Beiträge überzeugend auch erst in jüngster Zeit gelungen siehe Gittereichtheorie, letzter Abschnitt ausgewählte Ergebnisse) --Claude J (Diskussion) 08:26, 3. Jun. 2021 (CEST)

Also: es gibt im Quantenmechanischen Vakuum also in dem von Aitchison beschriebenen Quantenzustand niedrigste Schleifenbeiträge und oder virtuelle Teilchen-Loch Paare und noch andere Fluktuationen. Bei den nichtstörungstheoretischen Verfahren am Gitter kann man diese Beiträge nur schwer isolieren. Wenn du von Teilchen-Loch Paaren sprichst, dann ist es das gleiche Bild wie die häufig benutzten virtuellen Teilchen und Antiteilchen, oder? Martin Renneke (Diskussion) 09:59, 3. Jun. 2021 (CEST)

Ja virtuelle Teilchen, können natürlich auch Photonen etc., oder andere Anregungen (Instantonen...) wie in der QCD sein. Kommt auf die betrachtete Theorie an, QED ist störungstheoretisch zugänglich, kann aber auch hoch nichtlinear sein (z.B. en:Heisenberg-Euler Lagrangian), bei QCD kommt es darauf an welche Prozesse man betrachet (confinement natürlich nichtstörungsth., Störungsreihe konvergiert nicht bzw. nicht summierbar (modulo der Isolation einer endlichen Anzahl von Singularitäten über Renormierung), Störungstheorie bei sehr kurzen Distanzen, also hochenergetischer Streuung - asymptotische Freiheit ). In niedrigster Ordnung sind die Feynmandiagramme aber auch bei QCD diverse Gluon-Schleifen, Teilchen/Antiteilchenpaare etc. (muss skalaren Beitrag ergeben wie Vakuum).--Claude J (Diskussion) 10:30, 3. Jun. 2021 (CEST)

Ok. Danke Claude J. Ich habe noch eine OMA Frage. Wir sprechen also hier von einem Quantenzustand, also dem Grundzustand und die Energie in diesem Zustand wird mit Hilfe der quantenmechanischen Störungstheorie oder mit der QCD ermittelt. Aber was genau befindet sich in dem Zustand. Es ein doch ein Photon oder ein Elektron im Grundzustand. Oder ist es die Energie von mehreren Teilchen im Grundzustand? Es ist ja nicht das Nichts im Grundzustand, oder? Sorry. Meine Frage mag sich dumm anhören, aber ich hoffe sie trägt zur Klärung bei. Martin Renneke (Diskussion) 20:19, 3. Jun. 2021 (CEST)

Da liegt ja gerade der Verständnisunterschied. Rein Definitionsgemäß ist das der Zustand niedrigster Energie, für sich betrachtet passiert da gar nichts oder wenig. Das Vakuum wird aber in der Regel niemals allein betrachtet, es sind immer zusätzliche Teilchen vorhanden (in gewisser Weise ähnelt das der philosophischen Frage über den ontologischen Zustand von etwas, wenn man nicht hinschaut). Man hat mindestens ein zusätzliches Teilchen (gleichsam als "Beobachter" oder besser Tester) und je nach Art und Zustand des Teilchens oder der Teilchen diverse Wirkungen des Vakuums. Etwas anders ist es wenn man kosmologische Fragen betrachtet, aber da weiss man ja eben nicht wie man z.B. die "Vakuumenergie" genau berechnet (damit zusammenhängend, was ist dunkle Energie....). Es gibt ja auch die Theorie des Universums als Ganzes als Quantenfluktuation einer größeren Entität (z.B. von dem anderen "Gott", J. Richard Gott). PS: Diese dynamische Sicht des Vakuums ist eng damit verbunden, dass relativistische QM/QFT betrachtet wird, mit Existenz von Antiteilchen. Die QM der Galileigruppe ist diesbezüglich ziemlich langweilig (siehe Galilei-Transformation, Abschnitt QM).--Claude J (Diskussion) 06:17, 4. Jun. 2021 (CEST)

Vielen Dank. Das macht mir die Dinge klarer. Wenn ich das richtig verstehe, dann wirkt sich die im Grundzustand vorhandene Energie auch unterschiedlich auf die "Tester" aus. Mal wird sie benutzt um den Massendefekt beim Aufbau von Nukleons aus Quarks zu erklären, mal um das Anomales Magnetisches Moment des Myons. Wenn ich das richtig verstehe, dann kommt bei diesen Berechnungen noch hinzu, dass die kleinste aller "Kräfte" die Gravitation noch nicht berücksichtigt werden konnte, weil es keine überprüfbare Theorie zur Quantengravitation gibt. Verwendet man in der Stringtheorie eigentlich auch auch das Model der VF, oder werden die Effekte dort nur über verschiedene Zustände der Strings erklärt? Martin Renneke (Diskussion) 08:48, 7. Jun. 2021 (CEST)

Nein, im Grundzustand ist die Energie Null (kann immer so skaliert werden da niedrigster Energiezustand). Das mit der "Vakuumenergie" bezieht sich auf das Problem der kosmologischen Konstanten (also Kontext Gravitation/AR/Kosmologie). Da sind die wichtigsten Fragen offen. Gravitation wird in typischen QFT-Problemen meist weggelassen, bzw. es wird eine gekrümmte Hintergrundraumzeit betrachtet, in der sich "testteilchen" bewegen.--Claude J (Diskussion) 08:59, 7. Jun. 2021 (CEST)

Nochmals Danke. Noch eine kleine Frage. Wirkt sich die VF mit berechenbaren gleichen Energiebeiträgen auf die jeweiligen Tester wie Photon, Elektron, Quark oder Myon aus, oder sind das immer unterschiedliche Werte? Stringtheorie scheint offenbar auch nicht ohne Vakuumfluktuation aus zu kommen. Vortrag Stringtheorie Martin Renneke (Diskussion) 09:11, 7. Jun. 2021 (CEST)

ad 1: natürlich unterschiedlich (verschiedene Wechselwirkungen mit entsprechend verschiedenen Ladungen/Kopplungskonstanten...), ad 2: so weit ich sehe gilt für Stringfeldtheorie dasselbe in Bezug auf "Vakuumfluktuationen" wie bei gewöhnlicher QFT (anschaulich ja Übergang Punkt-QFT zu Strings durch "Verdicken" der Feynmandiagramme). In dem Skript von Morherr (guter Überblick) wird glaube ich einmal auf Vakuumenergie (kosmolog. Konstante) eingegangen, aber nur als offenes Problem, eventuell durch Stringtheorie zu lösen. PS: Tester bzw. Testteilchen habe ich nicht als Fachbegriff verwendet sondern zur Veranschaulichung.--Claude J (Diskussion) 16:22, 7. Jun. 2021 (CEST)

Ich habe Martin Rennekes Idee aufgegriffen, den Gebrauch von "Vakuum" in diesem Zusammenhang deutlicher zu machen, und dazu 2 Sätze angefügt (die hoffentlich OMA-kompatibel werden können). Noch stört mich das "wirklich nachweisbare" statt reelle Teilchen. --Bleckneuhaus (Diskussion) 12:23, 3. Jun. 2021 (CEST)

Danke. Ich habe die Verlinkung mit Zustand (Quantenmechanik) hinzugefügt. Martin Renneke (Diskussion) 12:40, 3. Jun. 2021 (CEST)

Zum Thema Grundzustand in der Quantenfeldtheorie steht im Wikipedia Artikel ehr eine mathematische Definition. Bei meinem bisherigen Artikeln oder Artikeländerungen wurde ich immer wieder aufgefordert Referenzen zu benennen. Bei Aitchison habe ich das so (Das bedeutet hier, dass man z. B. kein wirklich nachweisbares Teilchen oder Energiequant daraus entfernen kann) jedenfalls nicht gefunden. ClaudeJ schrieb: Rein Definitionsgemäß ist das der Zustand niedrigster Energie, für sich betrachtet passiert da gar nichts oder wenig ... man hat mindestens ein zusätzliches Teilchen welches man als Beobachter oder Tester benutzt und dessen Energie man versucht aus der QFT bzw. QCD rechnerisch vorherzusagen bzw. zu beobachten - so hab ich es jedenfalls verstanden. Demnach sind im theoretischen Grundzustand aber gar keine realen Teilchen enthalten, also kann man auch keine wegnehmen. Weiterhin verstehe ich es so, dass man ebenso gut annehmen könnte, dass die beobachteten Energiefluktuationen(?) im Teilchen selber stecken, aber eine Mehrheit der Physiker offenbar mathematische Modelle wie die Feynman-Diagramme bevorzugt, bei denen diese im Grundzustand als sogenannte virtuelle Teilchen bereits enthalten sind. Martin Renneke (Diskussion) 23:03, 8. Jun. 2021 (CEST)

Version 1.2: Nach längerer Pause fiel mir auf, dass man "Fluktuation" hier deutlichst gegen die wohl häufigste Alltagsbedeutung abgrenzen muss, nämlich die einer zeitlichen Fluktuation. (Auch das 1s-Elektron im Atom zeigt keinen zeitlich fluktuierenden Ort oder Impuls, sondern hat alle mögliche Orte und Impulse gleichzeitig. Sonst wären zB die Raumintegrale über die Wellenfunktion (Berechnung der Coulomb-Energie) sinnlos, und der Photoeffekt wäre sogar ausgeschlossen (man versetze sich nur in das "momentane" Ruhesystem dieses hin- und herflitzenden Elektrons).) Textvorschlag entsprechend geändert. --Bleckneuhaus (Diskussion) 13:48, 30. Jun. 2021 (CEST)

Nach einer weiteren Pause: niemand scheint sich an meinem Vorschlag zu stören - habe ihn also eingestellt. --Bleckneuhaus (Diskussion) 21:01, 29. Jul. 2021 (CEST) Ich finde die Änderungen soweit gut. Ich verstehe nur nicht warum der Begriff Nullpunktsschwankung referenziert wird, wenn er doch gar nicht in Wikipedia vorhanden ist. Er muss dann eigentlich hier nicht erwähnt werden, oder? --Martin Renneke (Diskussion) 20:18, 30. Aug. 2021 (CEST)

Einseitige Beschreibung? Meinung statt Fakten?

Dieser Artikel scheint mehr die Meinung eines Autors widerzuspiegeln als einen wissenschaftlichen Konsens. Selten zwei unterschiedlichere Artikel auf der deutschen und der englische Seite gelesen, als diesen. 2003:E5:572E:E900:A999:40D0:7F22:469C 20:16, 12. Dez. 2021 (CET)

Ein interessanter Einwand, wenn er denn substantiiert werden kann. Einen eigenen Artikel zum genauen Lemma gibt es in WP:en übrigens gar nicht, und ob die ersatzweise Weiterleitung dort [3] auf einen start class-Artikel (1 Stufe über WP:STUB) einen "wissenschaftlichen Konsens" widerspiegelt (wenn es den denn gibt), das scheint mir zweifelhaft. Wo siehst Du "Meinung statt Fakten", und welche Literatur würdest Du hier als Grundlage vorschlagen? --Bleckneuhaus (Diskussion) 22:27, 12. Dez. 2021 (CET)