Virtuelle Teilchen

[Spocky]

Theoretisch dürfte es dann ja auch negative Antimaterie geben, ebenso, wie negative normale Materie...

Aber wie siehts dann mit der Gravitation aus? Gibt es da eine Anziehung, oder doch eine Abstoßung, sowas, wie Antigravitation?

[Bynaus]

Wenn es negative Materie gibt, dann sollte von ihr vermutlich auch eine "negative Gravitation", sprich "Antigravitation" ausgehen. Wenn man den Elektromagnetismus in die Gravitation "übersetzt", dann entspricht ja die "Ladung" der Masse. Klar, dass man bei Umkehrung der "Ladung" (=negative Masse) auch eine Umkehrung der Feldwirkung erhält.

Und ja, es sollte auch negative Antimaterie geben, das stimmt.

[Spocky]

OK, aber die negative Masse sollte ja nun wirklich nicht ins Gewicht fallen, da sie ja von der gleichen Menge zusätzlicher positiver Masse ausgeglichen wird. Insofern sollte sich zumindest global nichts dadurch ändern, also die beschleunigte Ausdehnung des Universums kann man so sicher nicht erklären.

[MRM]

Hm - also ich mißtraue den virtuellen Teilchen irgendwie noch so ganz generell ... - wie sicher ist man sich denn, daß es die überhaupt gibt ? Nachgewiesen hat man sie ja meines Wissen noch nicht - oder irre ich mich da ? Könnte sich das nicht noch alles als moderne Variante des Lichtäther herausstellen ?

[Harmakhis]

Doch ich glaube die Hawking-Strahlung bei schwarzen Löchern ist ein Beweis für virtuelle Teilchen, da sie das ist, was rauskommt, wenn virtuelle zu realen Teilchen werden, wenn am Ereignishorizont ein Teilchen des Paares ins Schwarze Loch gezogen wird und das andere entkommen kann.

[Spocky]

Außerdem gibt es ja da diese Laborversuche mit zwei eng aneinander stehenden Metallplatten im Vakuum, die vom Druck der virtuellen Teilchen aufeinander zugeschoben werden. Das soll auch nicht an der Gravitation liegen, sondern daran, dass innerhalb des Spalts zwischen den beiden Platten weniger Teilchen entstehen können (weniger Wellenlängen von Teilchen), als außerhalb.

[Harmakhis]

Außerdem gibt es ja da diese Laborversuche mit zwei eng aneinander stehenden Metallplatten im Vakuum, die vom Druck der virtuellen Teilchen aufeinander zugeschoben werden. Das soll auch nicht an der Gravitation liegen, sondern daran, dass innerhalb des Spalts zwischen den beiden Platten weniger Teilchen entstehen können (weniger Wellenlängen von Teilchen), als außerhalb.

Stimmt das ist der Cassimir-Effekt, wenn ich mich nicht irre.

[MRM]

Klar - es gibr Effekte die sich damit erklären lassen ( gabs beim Lichtäther auch ) - die Frage war halt wie gesichert ist es, daß sich diese effekte nur damit erklärt werden können bzw gibt es ( zumindest theoretisch ) eine Möglichkeit diese virtuellen Teilchen direkt nachzuweisen ?

[Spocky]

Nö, beim Lichtäther gabs keine. Das Michelson-Morley-Experiment ist ja kläglich gescheitert

Oder solls vorher noch andere gegeben haben? Also eine andere Methode zum Nachweis des Äthers müsstest du schon nennen

[MRM]

Nö, beim Lichtäther gabs keine. Das Michelson-Morley-Experiment ist ja kläglich gescheitert

Oder solls vorher noch andere gegeben haben? Also eine andere Methode zum Nachweis des Äthers müsstest du schon nennen

Ich hab ja nicht geschrieben, daß sich der Lichtäther nachweisen ließ - ich schreib man konnte sich damit das ein oder andere Erklären ( wellencharakter des Lichtes zB ) - der Nachweis ist dann gescheitert. Und meine Frage war ja gerade ob das den virtuellen Teilchen genau so ergehen könnte, weil mir ist nun kein Nachweis dieser Teilchen bekannt - ich weiß nur das man sich damit 2 oder 3 Phänomene erklären kann

[Spocky]

In wieweit der Casimir-Effekt nur so gedeutet, oder doch so belegt wird, ist mir nicht ganz klar. Ich habe mir selbst schon überlegt, ob man das eher über die Gravitation erklären könnte und zwar nicht über die Anziehung der beiden Platten, sondern über die Abstoßung des Vakuums, die außerhalb wegen des größeren Vakuumvolumens auch stärker sein muss und die Platten so zusammengdrängt würden. Allerdings müsste der Effekt auch bei etwas größerem Abstand beobachtet werden können, aber es kann ja auch an der NAchweisgrenze liegen.

[notschefix]

Und meine Frage war ja gerade ob das den virtuellen Teilchen genau so ergehen könnte, weil mir ist nun kein Nachweis dieser Teilchen bekannt - ich weiß nur das man sich damit 2 oder 3 Phänomene erklären kann

Also...ich nehme einfach mal an, dass ihr mit virtuellen Teilchen die Kraftüberträger der vier Wechselwirkungen meint...denn diese sogenannten Feldquanten werden eben auch noch unter dem Begriff "Virtuelle Teilchen" zusammengefasst.

Das heißt aber nicht, dass man diese Teilchen nicht nachweisen kann. Es heißt nur, dass bei einem Kraftaustausch virtuelle Feldquanten beteiligt sind, die diese Kraft übertragen. Bei diesem Kraftübertragungsprozess sind diese Teilchen dann nicht nachweisbar, also virtuell.

Und natürlich kann man diese Feldquanten ansonsten nachweisen. Die Feldquanten der schwachen Wechselwirkung sind die W- und Z-Bosonen. Wenn man also eine Reaktion über die schwache Wechselwirkung (zum Beispiel den beta-Zerfall) hat, dann wurde bei diesem Prozess ein (virtuelles) W-Boson ausgetauscht.

1982 wurden die W- und Z-Bosonen am CERN in einem Kollisionsexperiment jedoch auch frei nachgewiesen. Die Teilchen haben eine Ruheenergie von ~82GeV (W-Bosonen) bzw. 91GeV (Z-Boson) und zerfallen natürlich sehr schnell. aber man kann sie nachweisen und auch deren Masse konnte aus der theorie vor dem Experiment berechnet werden. Also ein weiteres Indiz dafür, dass diese Theorie richtig ist.

Was nun hier noch dazukommt ist, dass die ganze Sache bei der Gravitation noch etwas komplizierter ist. Das Feldquant der Gravitation ist das Graviton. Das Graviton aber ist noch nicht nachgewiesen und es ist auch nicht klar, ob es wirklich existiert. Grund dafür ist (mal wieder), dass die Gravitation mathematisch ganz anders angelegt ist als die anderen drei fundamentalen Kräfte. Die Gravitation wird über die Allgemeine Relativitätstheorie beschrieben, einer geometrischen nicht Theorie, die nicht quantisiert ist und deswegen auch ohne Feldquanten und virtuelle Teilchen auskommt.

Also nur, weil man bei der Gravitation keine virtuellen teilchen hat bedeutet das nicht, dass diese bei den anderen Theorien nicht doch existieren.

[MRM]

@ notsch danke für die Antwort - aber ehrlichgesagt bin ich jetzt noch verwirrter weil nun hab ich den Eindruck, daß hier zum Teil ganz verschiedene Sachen als virtuelle Teilchen beschrieben werden, bei dir waren es Kraftüberträger von 3 der Grundkräfte - bei Bynaus hab ich hingegen etwas von positiver und negativer Materie gelesen, die spontan im nirgendwo entstehen und sich gleich wieder gegenseitig vernichtet - kommen aus dem Nichts - verschwinden im Nichts hinterlassen keine Spuren ...

[Harmakhis]

Nein, ich glaube sie meinten eher die virtuellen Teilchen, wie beim Cassimir-Effekt, also die Vakuum-Energie IIRC.

[Spocky]

Ja, um diese gings eigentlich. Ich wusste gar nicht, dass man die anderen auch als virtuell bezeichnen

Ich musste grad schwer überlegen wegen der Bosonen und einem Bosenova, den man auf ein BEC zurückgehen lässt, weil es ja die Theorie gibt, dass der Urknall eine Bosenova war - oder so, wenn ich das Recht verstanden habe, aber ehrlich gesagt weiß ich jetzt gar nicht, ob doch die Bosonen gemeint sind und nicht die BECs, wie ich immer vermutet habe