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Zitat von quick
Hallo Uli,
hier sagst Du etwas, zu dem ich noch eine Frage habe:
Die spontane Emission von Photonen wird von der Quantenelektrodynamik verstanden als eine induzierte Emission, bei der virtuelle Photonen des Quantenvakuums eine "Vermittlerrolle" spielen.
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Du sagst "virtuelle Photonen des Vakuums". Wieso ?
In der QED kann jede Teilchen/Feld-Sorte als virtuelles Teilchen beitragen: selbst Elektronen und Myonen (siehe auch das Diagramm unten). Diese Eigenschaft ist nicht für das Photon reserviert. Ich weiss auch nicht, wieso virtuelle Teilchen dem Vakuum "gehören" sollen. Aber man sagt das manchmal so; das gebe ich zu.
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Zitat von quick
Könnte es nicht sein, dass man auf diese "mysteriöse" Eigenschaft des Vakuums verzichten kann, wenn man annimmt, dass diese Vermittlerrolle genausogut von Quanten aus dem Reservoir der Nullpunktsenergie eingenommen werden kann ?
In Diskussionen über Kosmologie hört man absurd hohe Werte von 10hoch100 und mehr. Wenn meine Vorstellung zutreffend ist, wäre dann die Bemühung eines Quantenvakuum in vielen Fällen nicht überflüssig?
Ich vermute, die Beantwortung dieser Frage kann kein "Klacks" sein, deshalb vielen Dank im voraus, wenn Du oder andere es trotzdem versuchen.
mfg
quick
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Mir scheint, du beziehst dich auf die Rolle von vituellen Photonen in der QED. Dies sind innere Linien in Feynman-Diagrammen. Elektrisch geladene Teilchen können solche virtuellen Photonen austauschen. Ich sehe hier nicht die Relevanz des Vakuums oder der Nullpunktsenergie.
Ein besondere Klasse von Diagrammen höherer Ordnung (sog. Strahlungskorrekturen) bezeichnet man als Vakuumpolarisation oder Vakuumfluktuation:
Ein Photon annihiliert in ein virtuelles Elektron-Positron-Paar, das dann wieder zu einem Photon "rekombiniert". Das interpretiert man gerne als Erzeugung eines e+ e- -Paares aus dem Vakuum. Bös gesagt, man "dichtet" diese Eigenschaft dem Vakuum an. In Wirklichkeit ist aber - wie man sieht - das Photon dafür verantwortlich.
Zugegeben, die Sache mit dem Vakuum ist ein schönes Bild, das man mitunter auch nutzen kann, um einige Eigenschaften der QED, die eigentlich erst aus äußerst komplizierten Rechnung zu höheren Ordnungen in der QED folgen (z.B. die effektive Abnahme der Feinstrukturkonstante bei großen Abständen, Casimir-Effekt) anschaulich und intuitiv erklären zu können.
Dieses Bild, dass da unentwegt, virtuelle Paare aus dem Vakuum erzeugt werden und wieder vergehen und keiner bekommt was mit davon, finde ich jedoch nicht wirklich physikalisch. Solche Art "Prozesse" wären ja prinzipiell unmessbar, da sie mit keinen reellen Teilchen wechselwirken und somit per se unbeobachtbar wären. Man braucht einen physikalischen Prozess, wenn man Beiträge von Vakuumfluktuationen ausmessen will. Und das geht nur mit Photonen.
Deshalb meine Skepsis zu Beginn dieses Threads über die Rolle von Vakuum-Nullpunktsenergien und die kleine Diskussion mit Günter. Es ist die Frage, was davon wirklich Physik ist; das ist nicht immer wirklich offensichtlich, finde ich. In populären Darstellungen werden diesen (angeblichen) Eigenschaften des Vakuums immer besonders viel Aufmerksamkeit gezollt - klingt halt einfach unglaublich cool; ein bisschen wie Raumschiff Enterprise. Man will spannende Darstellungen.
Wahrscheinlich habe ich jetzt viel mehr verwirrt als geklärt.
Gruss, Uli