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Vakuum Fluktuationen messbar, kleine Sensation

62 Beiträge ▪ Schlüsselwörter: Vakuum Fluktuationen Messbar ▪ Abonnieren: Feed E-Mail

Vakuum Fluktuationen messbar, kleine Sensation

03.10.2015 um 14:31
Hi Leute,
falls sich das hier bestätigt...
http://www.sciencemag.org/content/early/2015/09/30/science.aac9788.abstract
The ground state of quantum systems is characterized by zero-point motion. Those vacuum fluctuations are generally deemed an elusive phenomenon that manifests itself only indirectly. Here, we report direct detection of the vacuum fluctuations of electromagnetic radiation in free space. The ground-state electric field variance is found to be inversely proportional to the four-dimensional space-time volume sampled electro-optically with tightly focused few-femtosecond laser pulses. Sub-cycle temporal readout and nonlinear coupling far from resonance provide signals from purely virtual photons without amplification. Our findings enable an extreme time-domain approach to quantum physics with nondestructive access to the quantum state of light. Operating at multi-terahertz frequencies, such techniques might also allow time-resolved studies of intrinsic fluctuations of elementary excitations in condensed matter.
eröffnet die somit mögliche Messung von Vakuum Fluktuationen eine neue Ära der Physik.
Die Messung soll ohne Einfluss auf das beobachtete System von statten gehen!
Der detektierte Grundzustand des Quantensystems würde somit in reiner Form anliegen.

Würde gerne mit euch diskutieren welche Folgen und Möglichkeiten ihr seht, die uns solche
Messungen bescheren könnten...

01346

Hier in Deutsch:

http://www.scinexx.de/wissen-aktuell-19377-2015-10-02.html


NG Z.


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Vakuum Fluktuationen messbar, kleine Sensation

03.10.2015 um 14:42
@Z.

Sehr interessant. Ich dachte das wäre durch den Casimir-Effekt bereits nachgewiesen oder sind das zwei unterschiedliche Phänomene?
Oder wird hier zum ersten mal konkret gemessen, während beim Casimir Effekt nur der grundsätzliche Nachweis der Vakuum Fluktuation erfolgt?


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Vakuum Fluktuationen messbar, kleine Sensation

03.10.2015 um 14:58
@Z.
Die Messung soll ohne Einfluss auf das beobachtete System von statten gehen!
Wie soll das konkret gehen? Hab in den Artikeln leider keinen Hinweis darauf gefunden :o


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Vakuum Fluktuationen messbar, kleine Sensation

03.10.2015 um 15:02
@stanmarsh
Hi...
Nun da man den C-Effekt anders darstellen/rechnen kann..

Auszug:
Der Physiker R.L. Jaffe hat sich 2005 seine eigenen Gedanken zum Casimir-Effekt gemacht. Insbesondere hat er überlegt, dass die Metallplatten ja irgendwie mit dem Feld (bzw. dem Vakuum) wechselwirken müssen – es können nicht einfach irgendwelche Platten sein, sondern sie müssen das Feld eben genau so beeinflussen, dass das elektrische Feld senkrecht auf den Platten stehen muss. Dazu müssen die Platten irgendwelche elektrischen Ladungen enthalten (die sich natürlich insgesamt ausbalancieren, weil die Platten elektrisch neutral sind.) Und das bedeutet, dass sich die Ladungen der beiden Platten gegenseitig beeinflussen können, indem sie über das Quantenfeld (wenn ihr wollt, könnt ihr von “virtuellen Photonen” sprechen) miteinander wechselwirken.

Rechnet man unter dieser Annahme mit den Mitteln der QFT aus, wie die beiden Platten sich beeinflussen, dann bekommt man dasselbe Ergebnis heraus wie bei der Rechnung mit den Vakuumfluktuationen. Die Rechnung ist insofern sogar etwas sauberer,
als sie die Randbedingung (das Feld muss senkrecht stehen) direkt mit einbezieht und die Konsequenzen dieser Bedingung ausrechnet. Die Aussage, dass der Casimireffekt ein direkter Nachweis der Vakuumenergie ist, ist also zwar populär, aber zumindest problematisch, weil man dasselbe Ergebnis auch anders ausrechnen kann.
http://scienceblogs.de/hier-wohnen-drachen/2013/08/13/die-vakuumenergie-und-der-casimir-effekt/
http://arxiv.org/abs/hep-th/0503158

war ich bisher der Überzeugung das im andren Falle hier nicht wirklich apriori das Quantenvakuum (ZPE) den Effekt verursachte. Mir schien die Ansicht R.L Jaffes wesentlich schlüssiger:
On the contrary, Casimir effects can be formulated and Casimir forces can be computed without reference to zero point energies.
welche auf mögliche"Störungen" des Quantenfeldes der Platten untereinander zurückgreift.
Wie wir nun im neuen Paper von Alfred Leitenstorfer lesen, müssen Messungen im Femtosekunden Bereich stattfinden um überhaupt eine Wirkung der QF auf Messgeräte nachzuweisen. Der Plattenversuch schien und scheint mir zu "einfach".

NG Z.


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Vakuum Fluktuationen messbar, kleine Sensation

03.10.2015 um 15:05
@lelouch
Zitat von lelouchlelouch schrieb:Wie soll das konkret gehen
Na da muss ich mich auch erstmal "schlau" machen....
Natürlich eine der ersten Fragen die aufkommt und zudem eine sehr interessante.
NG


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Vakuum Fluktuationen messbar, kleine Sensation

03.10.2015 um 15:07
Zitat von Z.Z. schrieb:Würde gerne mit euch diskutieren welche Folgen und Möglichkeiten ihr seht, die uns solche
Messungen bescheren könnten...
Das Erste, was mir dabei durch den Kopf ging: Wars das jetzt mit der Unschärferelation?


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Vakuum Fluktuationen messbar, kleine Sensation

03.10.2015 um 15:10
@Peter0167
Hi Peter...

deiner Frage kann ich nicht ganz folgen....
Es dürfte das Gegenteil der Fall sein?
Bitte klär mich über deinen Gedankengang auf!!

HLG


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Vakuum Fluktuationen messbar, kleine Sensation

03.10.2015 um 15:12
Mir ging es um diese Aussage:
Überraschend für die Wissenschaftler war dabei, dass sie das untersuchte Quantensystem tatsächlich in seinem Grundzustand messen können, ohne diesen zu verändern.
http://www.scinexx.de/wissen-aktuell-19377-2015-10-02.html

Bisher galt doch, jede Messung eines Quantensystems beeinflusst das Ergebnis.


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Vakuum Fluktuationen messbar, kleine Sensation

03.10.2015 um 15:33
Zitat von Z.Z. schrieb:Würde gerne mit euch diskutieren welche Folgen und Möglichkeiten ihr seht, die uns solche Messungen bescheren könnten...
http://de.memory-alpha.wikia.com/wiki/Heisenbergkompensator
Der Heisenbergkompensator ist ein Bestandteil von Transportersystemen, ohne den ein Transport nicht möglich wäre.

2369 versucht Captain Jean-Luc Picard Professor James Moriarty mit der Theorie zu täuschen, dass, wenn Heisenbergkompensatoren abgekoppelt werden und sich wieder willkürlich zusammenfügen lassen, Holodeckobjekte oder Personen mit der Kohäsion der konventionellen Materie aus dem Holodeck heraus gebeamt werden können. (TNG: Das Schiff in der Flasche)

Nach dem Verschwinden von Commander Benjamin Sisko, Doktor Julian Bashir und Jadzia Dax beim Transport auf die Erde, lässt Chief Miles O'Brien eine vollständige Diagnose der Musterpuffer der USS Defiant durchführen. Dabei legt er besondern Wert auf die Heisenberg-Kompensatoren.
Wie genau er funktioniert ist unbekannt, allerdings ist klar, dass das technische Problem der Transportertechnologie darin besteht, dass Objekte nicht nur einfach aus chemischen Verbindungen bestehen, sondern auch noch durch einige weitere Eigenschaften definiert werden. Die Heisenbergsche Unschärferelation beschreibt das Problem, dass die Messung der genauen Aufenthaltsorte der Teilchen, beispielsweise bei Elektronen der Aufenthaltsort und deren Geschwindigkeit innerhalb der Atomhüllen-Orbitale, nicht möglich ist, da man aufgrund der Quantenmechanik nur Wahrscheinlichkeiten aber keine absoluten Zahlen ermitteln kann. Dies ist kein messtechnisches Problem, sondern eine grundsätzliche physikalische Grenze. Der Heisenberg-Kompensator soll dieses Problem umgehen, wobei aber unklar ist, wie das funktionieren soll, da es, im Gegensatz beispielsweise zur Warptheorie, keine hypothetische mathematische Lösung eines solchen Kompensators in der realen theoretischen Physik gibt.



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Vakuum Fluktuationen messbar, kleine Sensation

03.10.2015 um 15:41
@Peter0167

Ich war noch bei dem Gedanken das die Energieunschärfe ja gerade den Effekt vorhersagt.
Du meinst das Messproblem..

Zu deiner Frage denke ich spontan, das wir es hier ja nicht mit "üblichen Observablen" zu tun haben!?
Allen messbaren Eigenschaften eines physikalischen Systems werden in der Quantenmechanik mathematische Objekte zugeordnet, die sogenannten Observablen. Beispiele sind der Ort eines Teilchens, sein Impuls, sein Drehimpuls oder seine Energie. Es gibt zu jeder Observablen einen Satz von speziellen Zuständen, bei denen das Ergebnis einer Messung nicht streuen kann, sondern eindeutig festliegt. Ein solcher Zustand wird „Eigenzustand“ der betreffenden Observablen genannt, und das zugehörige Messergebnis ist einer der „Eigenwerte“ der Observablen.
Was genau gemessen wurde habe ich noch nicht in Erfahrung...


Erste Theorien zur Störungsfreien Messung von QS wurden ja schon unternommen ..
http://www.spektrum.de/magazin/wechselwirkungsfreie-quantenmessung/823589


und Experimente wie dies hier mit Nobelpreis gewürdigt.
http://www.weltderphysik.de/thema/nobelpreis/nobelpreis-fuer-physik-2012/?no_cache=1

Natürlich ist letzteres, sagen wir mal nur eingeschränkt gültig da sehr viele Messungen erfolgen müssen und dann aus Mittelwerten hochgerechnet werden .

Hoffe das es bald mehr info zu Leitenstorfers Paper gibt...
NG

Ps.. Mir kommt da noch ein Gedanke...
Den Grundzustand des Vakuums aus dem die QF flukturieren zu ändern... dürfte sowieso kaum möglich sein. Dh. eventuell überbewerten wir gerade die Aussage!?
Ich denk drüber nach.
NG


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Vakuum Fluktuationen messbar, kleine Sensation

03.10.2015 um 15:49
@Alek-Sandr
Hi sandro...netter Versuch an dem ich folgendes zu kritisieren habe.

A. Du triffst hier keine einzige Aussage selbst!
Da fehlt mir doch ein wenig die Kommunikationsgrundlage... zu deinen zu vermutenden Gedanken.

B. Heisenbergkompensator ... da fehlt mir zudem ein wenig die physikalische Grundlage...
die der dahinter zu vermutende "Humor" kaum erzeugen kann.

etc..

Bitte um Hintergründe.
Danke.
Z.


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Vakuum Fluktuationen messbar, kleine Sensation

03.10.2015 um 16:55
Dieses energetische "Hintergrundrauschen" direkt zu beobachten, galt bislang als unmöglich.

(Diese Ausdrucksweise hat fast am BILD-Zeitungs Niveau - oder zumindest sehr unglücklich formuliert :) )

Soll das heißen, dass hier ein Naturgesetz "überlistet" wurde?
Darf man sich in Zukunft noch weiterere Unmöglichkeiten vorstellen:
Perpetuum Mobile möglich, Überlichtgeschwindigkeit möglich ... :ask:


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Vakuum Fluktuationen messbar, kleine Sensation

03.10.2015 um 17:04
Soll ich das ganze Paper als Dateianhang hier reinstellen? Ist das erlaubt?

Dann müssten sich diejenigen die keinen Zugang haben, nicht mit den deutschen Zusammenfassungen abgeben.

ps.: alternativ bekommt man das Paper auch oft einfach, wenn man den Autoren eine nette Email schreibt^^


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Vakuum Fluktuationen messbar, kleine Sensation

03.10.2015 um 17:24
wahnsinn bei der unbestimmtheit wusste jemand wo zu messen ist?
wie frisiert um das zu erreichen?


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Vakuum Fluktuationen messbar, kleine Sensation

03.10.2015 um 18:07
wahrscheinlichkeit mit größe des raumes erhöht der überwacht wird und mit hilfe des faktors zeit = lang messen?


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Vakuum Fluktuationen messbar, kleine Sensation

03.10.2015 um 18:18
@Z.
Ist das womöglich ein Schritt in Richtung Informationsübertragung per Verschränkung? Meines auf Allmy erworbenen Wissens ist das Problem dabei ja, dass man die Quantenzustände nicht auf eine Art feststellen kann, die diese Übertragung ermöglichen könnten.


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Vakuum Fluktuationen messbar, kleine Sensation

03.10.2015 um 18:30
@delta.m
Du meinst den scinexx Link.
Na ja, im Angesicht der Eigenschaft des "allumfassenden Vakuums" hält sich meine Kritik an dessen Formulierung zum Paper in Grenzen.


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Vakuum Fluktuationen messbar, kleine Sensation

03.10.2015 um 18:31
@nananaBatman
Ja bitte tu das. Das wäre sehr willkommen.
NG


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03.10.2015 um 18:35
@Dahergelaufen
Du meinst den Haroche und Wineland Versuchsaufbau.
Nein, nicht zwingend.

Dazu gibts auch ne Diskussion. Ich such die später mal raus-
NG


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Vakuum Fluktuationen messbar, kleine Sensation

03.10.2015 um 18:38
Zitat von Z.Z. schrieb:Nein, nicht zwingend.
Menno. :D Wäre auch zu schön gewesen.


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