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Thema: Leere und Nichts...

  1. #61
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    Zitat Zitat von Panzerknacker Beitrag anzeigen
    Schön, daß ich mich einbringen darf.
    Aber speziell in Deinem Fall frage ich mich immer wieder, ob sich das lohnt.
    Diese Frage ist interessant vor dem Hintergrund eines Themas, das aus der Diskussion um die Bedeutung von WuWei entstanden ist.
    Nach meiner Interpretation bedeutet Wuwei, dass man sich sich diese Frage gerade nicht stellt.
    In einem bekannten Bild: Fragt sich die Blume ob es sich für sie lohnt, zu blühen, oder blüht sie einfach, weil sie damit ihrer Natur folgt?

    Zitat Zitat von Panzerknacker Beitrag anzeigen
    Das mit der Leere willst Du anscheinend doch gar nicht wissen, ist ja ´n Philosophiethread laut o.a. Zitat.
    "Philosophie" heißt übersetzt "Liebe zur Weisheit" und "versucht, die Welt und die menschliche Existenz zu ergründen, zu deuten und zu verstehen".
    Das schließt natürlich die Anwendbarkeit der "Leere" in der Kampfkunst mit ein.
    Liebe ist alledings nicht erzwingbar....
    Geändert von Pansapiens (17-07-2020 um 07:57 Uhr)

  2. #62
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    Zitat Zitat von Aiki5O+ Beitrag anzeigen
    Nach diesen Theorien bewirkt das mutmaßliche Inflatonfeld wie die heutige Dunkle Energie eine konstante Energiedichte des Vakuums. Wenn sich der Raum ausdehnt, so bleibt die Energiedichte des Felds gleich, also nimmt die Gesamtenergie zu. Man müsste also Arbeit verrichten, um den Raum auszudehnen, d.h. der Raum übt einen negativen Druck aus. Entgegen aller Intuition wirkt negativer Druck nach der ART anti-gravitativ, was wiederum eine exponentielle Ausdehnung des Raumes bewirkt. So erklärt es Matt D'Owd (ganz kurz zusammengefasst) in Anti-gravity and the True Nature of Dark Energy. Mit einer extrem hohen Energiedichte auf winzigem Raum könnte also die gesamte Energie/Masse des heutigen Universums erzeugt werden - nach diesem Modell.
    Danke,
    mir scheint auf den ersten Blick, da wird der Energieerhaltungssatz bemüht, um die unter Ausdehnung konstante Energiedichte als Beleg dafür anzuführen, dass die einen negativen Druck ausübt, der aufgrund der Geometrie des Universums keine unmittelbare kontrahierende Wirkung hat, aber der nach der zweiten friedmannschen Gleichung zu einer Ausdehung führt, durch die Arbeit gegen den negativen Druck geleistet wird, die sich in einer Zunahme des Energiegehalts niederschlägt.
    Dass die Energie für diese Arbeit eventuell aus dem Nichts kommt, ist egal, da ja der Energieerhaltungssatz nicht gilt.....
    Das ist schon etwas strange und da geht tatsächlich "die Intuition komplett aus dem Fenster".

    Da zeigt sich erneut, dass die Veranschaulichung der Folgerungen von mathematischen Betrachtungen teilweise nicht mehr so einfach ist.
    Geändert von Pansapiens (17-07-2020 um 07:59 Uhr)

  3. #63
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    Zitat Zitat von Pansapiens Beitrag anzeigen
    hmm...
    Wenn laut dem von mir Hervorgehobenen das Vakuum bei nicht störungsbehafteten gitterfeldtheoretischen Studien keine Rolle spielt, wurde dann diese Art der Betrachtung überhaupt auf ein Vakuum angewendet?
    Und was ist mit der Energieunschärfe?
    Folgt daraus nur, dass die Energie für beliebig kleine Zeiträume nicht bestimmt ist, oder auch tatsächlich eine Schwankung?
    Der deutsche Wikipedia-Artikel zu Quantenfluktuationen gibt eine gute Zusammenfassung zur der anscheinend noch umstrittenen Frage, ob Vakuumfluktuationen real sind oder nur ein mathematisches Artefakt. Eine aktuelle Studie behauptet, dass Quantenfluktuationen sogar die Spiegel des LIGO-Detektors (zum Nachweis von Gravitationswellen) beeinflussen können: Quantum fluctuations can jiggle objects on the human scale

  4. #64
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    Zitat Zitat von Pansapiens Beitrag anzeigen
    Das Konzept (oder Bild) der virtuellen Teilchen stammt aus einem bestimmten mathematischen Ansatz, Wechselwirkung zwischen reellen Teilchen zu beschreiben.
    Dort sind das zunächst Terme in der Berechnung.
    Ja.

    Zitat Zitat von Pansapiens Beitrag anzeigen
    Wenn man dann dieses Veranschaulichung von mathematischen Ausdrücken, die zunächst Teil einer Rechenmethode zur Beschreibung von Wechselwirkungen waren, auf Vakuumfluktuationen anwendet, kommt man auf das Bild des Vakuums, in dem dauern Teilchen entstehen und vergehen.
    Ja, und genau diese Assoziation finde ich nicht zwingend, wenn man mal etwas Genaues ausrechnet.

    Zitat Zitat von Pansapiens Beitrag anzeigen
    Ist das Vakuum dann komplett leer (oder kann es in einem solchen Zustand sein), im Sinne von Energie = 0?
    Das Vakuum hat im Grunde eine nicht definierte Energie. Wenn man den Vakuumerwartungswert vom Hamiltonoperator (so bestimmt man die Energie), sagen wir, des freien quantisierten elektromagnetischen Feldes ausrechnet, d.h. theoretisch "misst", bekommt man unendlich heraus. Diese Unendlichkeit kürzt sich aber bei Streuprozessen wieder heraus. Wobei dann wiederum andere Unendlichkeiten auftreten können, die man dann auch noch bearbeiten muss, die aber nicht im direkten Zusammenhang mit der "Messung" der Vakuumsenergie stehen.
    Es ist schon so, dass es Vakuumeffekte gibt, die als Vakuumfluktuationen gelten. Beispiel: Der Erwartungswert des quantisierten elektromagnetischen Feldes im Vakuumzustand (null Photonen) ist null. Die Standardabweichung, die die Intensität darstellt, allerdings nicht. Bei der Berechnung der Standardabweichung wurden allerdings keine virtuellen Teilchen verwendet, daher ist der Schluss, die virtuellen Teilchen sind die Ursache für die nichtverschwindende Standardabweichung im Vakuum, für mich nicht zwingend.

    Zitat Zitat von Pansapiens Beitrag anzeigen
    Und wie passt "zeitlich und räumlich konstant" mit "Vakuumfluktuationen" zusammen, einem Begriff der ja eine gewisse Veränderlichkeit ausdrückt?
    In dem von mir verlinkten Artikel wird in Abschnitt 3.6 aus den heisenbergschen Unschärfen eine entsprechende Schwankung der unscharfen Größen geschlossen.
    Im Fall der Zeit-Energie-Unschärfe eben eine Schwankung der Energie in kleinen Zeiträumen, auch wenn auf großen Skalen die Energie konstant ist.
    (der Artikel ist wohl 20 Jahre alt)
    Vakuumfluktuationen sind nicht der Zustand des Vakuums, d.h. nicht das Vakuum selbst, sondern entstehen, wenn man nach einer bestimmten Größe im Vakuumzustand fragt, siehe oben.

    Zitat Zitat von Pansapiens Beitrag anzeigen
    In Wikipedia findet sich auch der Hinweis auf einen Artikel, dass abseits störungtheoretischer Ansätze nicht nur die virtuellen Teilchen als Bild der Vakuumfluktuationen, sondern auch die Vakuumfluktuationen selbst hinfällig werden.
    Man muss immer schauen, was mit Vakuumfluktuationen gemeint ist, das ist nicht immer eindeutig.

    Zitat Zitat von Pansapiens Beitrag anzeigen
    Wenn laut dem von mir Hervorgehobenen das Vakuum bei nicht störungsbehafteten gitterfeldtheoretischen Studien keine Rolle spielt, wurde dann diese Art der Betrachtung überhaupt auf ein Vakuum angewendet?
    Über die genaue Verwendung des Vakuums in Gitterfeldtheorien bin ich leider überfragt.

    Zitat Zitat von Pansapiens Beitrag anzeigen
    Und was ist mit der Energieunschärfe?
    Folgt daraus nur, dass die Energie für beliebig kleine Zeiträume nicht bestimmt ist, oder auch tatsächlich eine Schwankung?
    Es ist schon eine Unbestimmtheit der Energie, d.h. man kann niemals genauer messen als durch die Heisenbergsche Unbestimmtheitsrelation bedingt. Sie sagt aber nach meinem Verständnis nichts über die Ursache der Unbestimmtheit aus.
    Geändert von egonolsen (18-07-2020 um 11:06 Uhr)

  5. #65
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    Zitat Zitat von egonolsen Beitrag anzeigen
    Es ist schon so, dass es Vakuumeffekte gibt, die als Vakuumfluktuationen gelten. Beispiel: Der Erwartungswert des quantisierten elektromagnetischen Feldes im Vakuumzustand (null Photonen) ist null. Die Standardabweichung, die die Intensität darstellt, allerdings nicht. Bei der Berechnung der Standardabweichung wurden allerdings keine virtuellen Teilchen verwendet, daher ist der Schluss, die virtuellen Teilchen sind die Ursache für die nichtverschwindende Standardabweichung im Vakuum, für mich nicht zwingend.


    Vakuumfluktuationen sind nicht der Zustand des Vakuums, d.h. nicht das Vakuum selbst, sondern entstehen, wenn man nach einer bestimmten Größe im Vakuumzustand fragt, siehe oben.


    Man muss immer schauen, was mit Vakuumfluktuationen gemeint ist, das ist nicht immer eindeutig.
    Arnold Neumaier, der von mir zitierte Kritiker des "Mythos der Vakuumfluktuation" hat eine Begriffsklärung rund um "virtuelle Teilchen" vorgenommen.
    Zu Vakuumfluktuationen schreibt er:

    Dies [Vakuumfluktuationen] ist der Begriff, der mit der formalen Tatsache verbunden ist, dass die Verteilung eines verschmierten elektromagnetischen Feldoperators im Vakuumzustand einer freien Quantenfeldtheorie eine Gaußsche Verteilung ist. (Siehe S. 119 im Buch Quantum Field Theory von Itzykson und Zuber 1980.) Nach der Born-Regel gibt die Verteilung eines beobachtbaren Quantenfeldes die Wahrscheinlichkeiten für Messwerte für das Beobachtbare in unabhängigen, identischen Präparationen des Systems in identischen Zuständen an. Das Vorhandensein einer Gauß-Verteilung bedeutet also, dass der Wert des elektromagnetischen Feldes im Vakuumzustand nicht mit willkürlicher Genauigkeit bestimmt wird, sondern eine inhärente Unsicherheit aufweist.

    Quelle https://www.physicsforums.com/insigh...ual-particles/

    Übersetzt mit www.DeepL.com/Translator (kostenlose Version)


    und grenzt Vakuumfluktuationen entsprechend von der üblichen Bedeutung von Fluktuationen ab:

    Es lassen sich keine zeitlichen oder räumlichen Implikationen ableiten. (Die Verteilung selbst ist unabhängig von Zeit und Raum.) Daher ist es irreführend, Vakuumfluktuationen als Fluktuationen im herkömmlichen Sinne des Wortes zu interpretieren, das der traditionelle Name für zufällige Veränderungen in Raum und Zeit ist. Das Vakuum ist isotrop (d.h. gleichförmig) in Raum und Zeit und ändert sich überhaupt nicht. Die Teilchenzahl fluktuiert im Vakuumzustand nicht; sie ist genau Null, da der Vakuumzustand ein Eigenzustand des Teilchenzahloperators und seiner lokalen Projektionen in der Raumzeit ist, mit dem Eigenwert Null. Es gibt also weder Zeit noch Ort, wo das Vakuum ein Teilchen enthalten kann. Insbesondere werden in einem Vakuum nirgendwo Teilchen erzeugt oder zerstört, auch nicht im kleinsten Zeitintervall.


    Das sollte IMO allerdings wohl auch Henning Genz, dem Autor des von mir verlinkten Spektrum-Artikels über das Vakkum bekannt gewesen sen, als er schrieb:

    Da aber nach Auskunft der Unschärferelation zwischen Energie und Zeit die Energie fluktuiert, können Teilchen-Antiteilchen-Paare für kurze Zeiten aus dem Raum auftauchen und wieder in ihm verschwinden (siehe Abb. 6 ). Analoges gilt für die notwendigen Schwankungen des Impulses in begrenzten Gebieten. Damit auch der Impuls zusammen mit der Energie schwanken kann, muß es ›etwas‹ als deren Träger geben – seien es nun Paare massiver Elektronen und Positronen oder masselose Photonen und Felder. Bereits deshalb kann es keinen im Wortsinn leeren Raum geben.

    In dem leersten Raum, den die Physik kennt, tummeln sich also nicht nur elektromagnetische Strahlen, sondern auch virtuelle Teilchen zusammen mit ihren Antiteilchen.


    https://www.spektrum.de/lexikon/physik/vakuum/15034

    und er schrieb es dennoch.
    Eventuell fasste er den Begriff "Teilchen" etwas weiter, als die Erwartungswerte des Teilchenzahloperators?
    Oder ist das nur eine Darstellung für interessierte Laien, bei dem er den von Arnold vorgeschlagenen Disclaimer:

    ”"Seien Sie gewarnt - die Erklärungen hier sind zum größten Teil drastische Vereinfachungen und sollten nicht zu wörtlich genommen werden"
    https://www.physicsforums.com/insigh...ctuation-myth/


    vergessen hat?

    Zitat Zitat von egonolsen Beitrag anzeigen
    Über die genaue Verwendung des Vakuums in Gitterfeldtheorien bin ich leider überfragt.
    Schade...
    Aber vielleicht kannst Du etwas zu diesem gemessenen Effekt von Quantenfluktuationen sagen, bzw. in dem Kontext der vorliegenden Diskussion einordnen?:

    Zitat Zitat von Aiki5O+ Beitrag anzeigen
    Eine aktuelle Studie behauptet, dass Quantenfluktuationen sogar die Spiegel des LIGO-Detektors (zum Nachweis von Gravitationswellen) beeinflussen können: Quantum fluctuations can jiggle objects on the human scale
    Dazu gibt es auch einen deutschen Spektrum-Artikel in dem auch steht, welche Größen da fluktuieren:

    Quantenfluktuationen bewegen kiloschwere Spiegel

    Wie ein Team um Haocun Yu vom MIT nun in »Nature« berichtet, sind die normalerweise voneinander unabhängigen heisenbergschen Unbestimmtheiten der Phase und der Amplitude – quasi der »Wellenhöhe« – des Lasers in dem Gerät miteinander korreliert, hängen also voneinander ab. Das passiert durch den ponderomotorischen Effekt, bei dem die Quantenfluktuationen von Phase und Amplitude die Spiegel minimal verschieben.

    Im Titel und Abstract des Originalartikels kommen die Begriffe Quantenfluktuation oder Vakuumfluktuation nicht explizit vor, lediglich die Heisenbergsche Unschärfe und Quantum-Noise.

    (Aus meiner Sicht ist durchaus phantastisch, dass man da, zur Messung von ART-Effekten, eine Messgenauigkeit für die Postion makroskopischer Objekte erreicht hat, bei der man an QT-Grenzen stößt und diese dann noch unterbietet. )
    .
    Geändert von Pansapiens (19-07-2020 um 08:27 Uhr)

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