Vakuum Fluktuationen messbar, kleine Sensation

@Peter0167
@lelouch

Hallo....
Das Paper von Leitenstorfer/Science liegt nun, dank eines aufmerksamen Users, bei mir an.
Ich werds es mir gleich mal anschauen.
(Herzlichen Dank!)

Noch eines zum Grundzustand, welcher im niedrigst möglichen Energieniveau anliegen sollte.
Ging mir gestern noch durch den Kopf.

Private Einschtäzung:
Man nehme ein Vakuum und sende niedrig frequente/energetische Photonen, in sehr kurzen zeitlichen Intervallen, durch dieses. Am Ende des Versuchsaufbaues/Vakuumkammer (VK) befindet sich ein Detektor anhand dessen ich evtl.
Bahnabweichungen der Photonen messsen kann.

Da in der Kammer norm keine störenden Einflüsse auf die Bahnen anliegt, müsste jedes Photon ungestört seine Flugbahn in der Kammer bis zum Detektor zurücklegen. Tut es das nicht, muss etwas die jeweilige Bahn beeinflusst haben, zB. Vakuumfluktuationen.

Da das niedrige Energiepotential eines vom Laser emittierten Photons bei Wechselwirkung mit dem "Quantenfeld" der Vakuumpolarisation/Fluktuationen evtl. nicht ausreicht um dieses auf ein höheres Energieniveau zu heben, beleibt der Grundzustand der VF erhalten und es kommt zur üblichen Annihilation.

Auch das Energieniveau des Photons sollte dabei möglichst erhalten bleiben, was sich tatsächlich ändern könnte wäre jedoch die norm zu erwartende Geometrie/Koordinate/Lage des auf dem Detektor ankommenden Photons.

Muss Kuchen backen...
Meld mich nach Einsicht des Papers..

LG

@Dahergelaufen
Hi... hier noch eine Beschreibung von Bäker zum Haroche Experiment...
Du siehst das es bei den anfangs kohärenten Photonen während den Messvorgängen langsam zur Dekohärenz kommt. Und teils einige Messvorgänge unternommen werden müssen um mit gesteigerter Wahrscheinlichkeit, die Anzahl sich überlagernder Photonen herauszufinden... ohne diese zu zerstören.

http://scienceblogs.de/hier-wohnen-drachen/2012/10/13/nobelpreis-wie-zahlt-man-photonen-ohne-sie-zu-zerstoren/
Die Lichtquanten bleiben sozusagen einzeln erhalten aber der anfängliche Überlagerungszustand geht mit der Zeit flöten.

Das bringt natürlich nix, wenn ich diesen "ÜZ" ständig prüfen (Messen) muss um zu wissen ob ich eine Nachricht bekommen habe. Nur dann wenn ich diesen Messen kann ohne das dieser teildekohärent wird bei der Messung, hätte man eine zuverlässige Kommunikationsquelle.....

NG

PS. die alte Diskussion hier lass ich mal aussen vor...
Da gabs zuviele Unstimmigkeiten. ;) Das verwirrt nur.

@Z.
Ich fürchte fast, das ist alles etwas oberhalb meines Bildungsstandes. :/ Es wäre halt toll, wenn man das ganze durch irgendeine Trickserei nutzbar machen könnte. Es bräuchte nur "wurde beeinflusst" und "wurde nicht beeinflusst"... Aber das muss ich dir wohl nicht erzählen. :)

Dahergelaufen schrieb:Es wäre halt toll, wenn man das ganze durch irgendeine Trickserei nutzbar machen könnte. Es bräuchte nur "wurde beeinflusst" und "wurde nicht beeinflusst"... Aber das muss ich dir wohl nicht erzählen. :)

Doch. @Z. war bisher der Meinung, dass dies funktioniert. Aber inzwischen gibts wohl zuviele Unstimmigkeiten. Das verwirrt nur... :D

@Celladoor
Das is ja wieder mal ne nette Fehleinschätzung.
Ich war der Meinung, falls eine Messung gegeben ist die das System nicht zur Dekohärenz bringt. Haroche Experiment war ein Bsp. wie es in Zukunft gelingnen koennte.

Es ging um ein Gedanekenexperiment, was meine Idee betraf.
Is hier OT... kann man alles dort nachlesen.
Frage zur Gravitation und Quantenmechanik
"https://www.allmystery.de/static/upics/4ab7d9_Verschraenkung.jpg"

Apropos Fehleinschätzung:

Z. schrieb:Haroche Experiment war ein Bsp. wie es in Zukunft gelingnen koennte.

@Celladoor
Deine haltlosen Unterstellungen...

Celladoor schrieb:Doch. @Z. war bisher der Meinung, dass dies funktioniert.

und dein Unverständniss....

Celladoor schrieb:Apropos Fehleinschätzung:

haben weder im angesprochenen Thread zur sachlichen Auseinandersetzung geführt, noch werden solche Allüren uns hier weiterhelfen.

Anscheinend hast du den tieferen Grund für die Vergabe des Nobelpreises für Haroches und Winelands Experimentaufbauten nicht realisiert!

Zusammen mit ihren Kollegen haben die beiden Physiker unabhängig voneinander experimentelle Methoden entwickelt, mit denen sich einzelne Quantensysteme messen und kontrollieren lassen ohne dabei deren quantenmechanischen Zustand zu verändern. Damit hätten die beiden Forscher die Tür zu einer neuen Ära des Experimentierens eröffnet, so die Königlich Schwedische Akademie der Wissenschaften.

http://www.weltderphysik.de/thema/nobelpreis/nobelpreis-fuer-physik-2012/?no_cache=1

Es ist einer der ersten Schritte kohärente Q-Systeme Messungen auszusetzen ohne das diese sofort vollständig zur Dekohärenz kommen. Na wenn das mal kein gutes Beispiel ist dass wir in Zukunft evtl. Messungen vornehmen können die ein Kohärentes System noch wesentlich schwächer, oder besten Falles, gar nicht mehr zur Dekohärenz bringen könnten.

Es gibt somit kaum eins besseres Beispiel, zumal hier grosse Annerkennung der Physikgemeinde durch Vergabe des Nobelpreises für derer Arbeiten erfolgte. ;)

Falls du deine weiteren Missverständnisse zum Thema behandeln willst tu dies im entsprechenden Thread.
OT Ende

Hi....@all

Puh das Paper ist nicht gerade wie ein Taschenroman zu lesen. Wer hätte das gedacht!? ;)
Ich bin dran und frage mal nach ob wir hier Anteile des Papers veröffentlichen dürfen, bevor ich meinen Senf dazu abgebe.

LGse z.

Kurze Info:

Hab mal einen Versuchsaufbau zu Elektro optischen Messungen herausgesucht.
http://www.physik.uni-kl.de/fileadmin/beigang/Vorlesungen/WS_14_15/THz_WS14_15_2014_12_01_V8_1_2.pdf

Hier seht ihr ab Seite 14 wie so eine Messung "beispielsweise" aufgebaut ist.
Da Vakuumfluktuationen kurzfristigst ein EM-Feld im Vakuum erzeugen, werden die Elektro optischen Pulse des "Lasers" am Detector Zeit-Verzögert ankommen.
Welches im Paper als Beweis für gemessene Vakuumfluktuation gewertet wird.

Da der Elektrooptische Impuls nur sehr geringe Intesität hat (halbe Wellenlänge)
stört er die VF nicht, die dank ihrer extrem kurzen "Lebenspanne" ungehindert in deren Grundzustand (Annihilierung) übergehen können.

Mal sehen ob wir was aus dem Paper veröffentlichen dürfen...
Meld mich bald...
LG

Hi...

Zwischendurch ein kurzes Interview mit Alfred Leitenstorfer der Universität Konstanz, dessen Team die Messung von V-Fluktuationen realisiert hat... über den Versuch.

http://www.weltderphysik.de/mediathek/medienuebersicht/?no_cache=1&tx_wdpmedia_pi3%5Bfilter%5D=&tx_wdpmedia_pi3%5Bfilter%5D%5B%5D=3&tx_wdpmedia_pi3%5Bfilter%5D%5B%5D=4&tx_wdpmedia_pi3%5Bsearch%5D=&tx_wdpmedia_pi3%5Bsubmit%5D=Filtern

Linkes Video
NGs Z.

Hallo,
Ich bin mal so frech und verlinke das Paper "Paraxial Theory of Direct Electro-Optic Sampling of the Quantum Vacuum"..vom 28. August 2015..von den gleichen Herren. Da ist der Versuchsaufbau beschrieben. Da die "Cornell University" dieses Paper auf ihrer Webseite öffentlich hat, gehe ich davon aus, dass es einsehbar sein darf. http://arxiv.org/pdf/1508.06953.pdf

@mayday
Moin Moin.... Super Danke :D
Ich fand einfach keinen offz.. Link zum Arxiv Paper.

Der Artikel der bei mir anliegt, von Leitenstorfer vom 1. Oktober aus Sciencexpress ist zwar etwas ausführlicher mit vers. Plots versehen etc.., aber davon kann man nun sicher noch was einbinden..
Vielen Dank!
NG

Z. schrieb:Der Artikel der bei mir anliegt, von Leitenstorfer vom 1. Oktober aus Sciencexpress ist zwar etwas ausführlicher mit vers. Plots versehen etc.., aber davon kann man nun sicher noch was einbinden..
Vielen Dank!

@Z. kein Problem, gerne gemacht
Den "ScienceExpress Report" habe ich auch als pdf im Web gefunden..aber traue mich nicht ihn hier zu verlinken..denn die Seite endet auf .ru ^^ Nunja, wer möchte kann nach "Direct sampling of electric-field vacuum fluctuations" googlen..das ist nicht verboten..und dann auf Seite zwei der Suchresultate gehen xD

@mayday
Bistn Schatz!
HLG Z.

mayday schrieb:Da die "Cornell University" dieses Paper auf ihrer Webseite öffentlich hat, gehe ich davon aus, dass es einsehbar sein darf

Alles auf arxiv.org ist einsehbar.

So, @KL21 das scheint der entsprechend richtige Thread zur Vakuumfluktuation zu sein und hier können wir das ein für alle mal klären, dass die Vakuumfluktuation sich erst IM Raum ergab und nicht davor, denn ein "davor" dahinter oder sonstwo abseits des Raumes wird in der Physik nicht definiert.

KL21 schrieb:Das Nichts ist nach heutigem Stand immer und überall vorhanden, genau wie das Potiential, die Vakuumfluktuation usw.Und selbstverständlich gab es das schon vor dem Urknall, wo sollte denn der sonst herkommen ? Herumschwirrende Wellen und Teilchen schwebten ungeordnet im Vakuum, welches noch kein Raum war und verdichteten sich nach unbestimmbarem Ablauf zur Singularität zu einem maximal verdichten Punkt. Aus welchem anschließend Raum und Zeit entstanden.

Die Vakuumfluktuation beschreibt nicht den Zeitpunkt vor dem Urknall und wodurch dieser ausgelöst wurde, da dies nach aktuellem Kenntnisstand immer noch ungeklärt ist. Wir kommen nur bis zu dem Punkt der Entstehung des Urknalls, der Theorie nach einem minimalen Punkt, aus einer Singularität heraus, hast Du ja eben schon richtig erkannt. Es wird jedoch auch nur als Singularität bezeichnet, weil sich ab diesem Punkt und "darüber hinaus" nichts mehr physikalisch ermitteln lässt. Niemand weiß, was diesen Urknall auslöste, oder ob er sich in irgendetwas ereignete und dadurch entstanden sein könnte. Wir wissen, dass er stattgefunden hat, doch wodurch und wie, weiß niemand aktuell.

Es kann nur spekuliert werden was "vorher" war, aber die Physik selbst definiert kein Davor, weil es eben nicht messbar ist.

KL21 schrieb:Das Nichts ist nach heutigem Stand immer und überall vorhanden, genau wie das Potiential, die Vakuumfluktuation usw.

Das Nichts ist nirgends vorhanden. Wäre es vorhanden, dann wäre es etwas und nicht Nichts. Das Vakuum in unseren Universum ist jedenfalls ein Etwas. Soweit, so philosophisch. Der Mensch kann sich einfach nicht Nichts vorstellen, er denkt unwillkürlich an irgendetwas, z.B. leeren Raum. Nichtmal unsere Sprache gibt es her, darüber zu sprechen, denn um über etwas zu sprechen muss es existieren und kann nicht nichts sein.

KL21 schrieb:Und selbstverständlich gab es das schon vor dem Urknall, wo sollte denn der sonst herkommen ?

Richtig, Vakuumfluktuationen gab es laut aktuellen Überlegungen schon „vor“ dem Urknall. Allerdings war damals weder Zeit noch Raum. Auch das kann man mit unserer Sprache nicht beschreiben, denn es gab keine Zeit vor dem Urknall und dennoch schreibt man unwillkürlich „vor“ o.ä. Wir denken und sprechen immer kausal, wir können nicht anders… Da war also weder Raum noch Zeit, allerdings auch nicht Nichts, sondern ein sogenanntes falsches Vakuum.

KL21 schrieb:Herumschwirrende Wellen und Teilchen schwebten ungeordnet im Vakuum, welches noch kein Raum war und verdichteten sich nach unbestimmbarem Ablauf zur Singularität zu einem maximal verdichten Punkt. Aus welchem anschließend Raum und Zeit entstanden.

Nein, zumindest nicht nach aktuell gängigen Überlegungen. Weder Wellen noch Teilchen noch Bewegung, denn dafür werden Raum und Zeit benötigt. Nur falsches Vakuum (ein Quantenfeld) mit Vakuumfluktuationen, sprich virtuellen Teilchen.

Die Idee ist nun, dass das falsche Vakuum eine sehr hohe Energiedichte besessen hat, viel höher als das reale Vakuum im Universum. Durch einen spontanen Symmetriebruch kam es zu einem Phasenübergang vom falschen zum realen Vakuum (Vakuumzerfall) und aus der freiwerdenden Energie ist das Universum entstanden (Urknall). So zumindest kurz anskizziert.

@Kephalopyr @KL21

Arrakai schrieb:Richtig, Vakuumfluktuationen gab es laut aktuellen Überlegungen schon „vor“ dem Urknall. Allerdings war damals weder Zeit noch Raum. Auch das kann man mit unserer Sprache nicht beschreiben, denn es gab keine Zeit vor dem Urknall und dennoch schreibt man unwillkürlich „vor“ o.ä. Wir denken und sprechen immer kausal, wir können nicht anders… Da war also weder Raum noch Zeit, allerdings auch nicht Nichts, sondern ein sogenanntes falsches Vakuum.

Und bei dem eigentlichen Nichts, vor dem Urknall, ging es jedoch nicht um dieses "davor" sondern was komplett abseits des Universums sein könnte. Die direkte Frage danach, was "dahinter" läge, aber das kann die Physik ja nicht erfassen, auch nicht widerlegen, sie kann nichts in die Richtung tun, da uns die Mittel fehlen, bis über diesen Punkt hinaus zu gelangen.

Auch dass "vor" dem Urknall diese Fluktuation war, ist aktuell nur eine Annahme.

Arrakai schrieb:Die Idee ist nun, dass das falsche Vakuum eine sehr hohe Energiedichte besessen hat, viel höher als das reale Vakuum im Universum. Durch einen spontanen Symmetriebruch kam es zu einem Phasenübergang vom falschen zum realen Vakuum (Vakuumzerfall) und aus der freiwerdenden Energie ist das Universum entstanden (Urknall). So zumindest kurz anskizziert.

So die Annahme, ja. Wir können ja nicht bis zu diesem Zeitpunkt der Entstehung des Urknalls hinaus, oder beantworten, was diesen hervorbrachte.

Interessant ist die Frage in jedem Fall, was diese Asymmetrie von Antimaterie und Materie verursachte, eigentlich herrscht nur eine Symmetrie von beidem, doch die Asymmetrie hat das Universum überhaupt erst hervorgebracht, aber der Auslöser dieser Asymmetrie ist unbekannt.

Kephalopyr schrieb:So die Annahme, ja. Wir können ja nicht bis zu diesem Zeitpunkt der Entstehung des Urknalls hinaus, oder beantworten, was diesen hervorbrachte.

Ja, klar. Alles nur Annahmen, wissen werden wir es nie... Da gebe ich dir vollkommen Recht.

Arrakai schrieb:Ja, klar. Alles nur Annahmen, wissen werden wir es nie... Da gebe ich dir vollkommen Recht.

Ich finde es im Allgemeinen alles so unvorstellbar. Diese Dimensionen in Sachen Größe und Zeit, 13,8 Milliarden Jahre...höchstwahrscheinlich alles aus einem minimalsten Punkt heraus, dessen Inneres sich ohnehin unserer Kenntnis entzieht. Da lässt sich einfach nichts ermitteln oder einsehen.

Die Annahme vom Urknall als Anfang allen Seins herrscht ja eigentlich auch nur, weil das Universum erst von diesem Punkt aus an expandierte und diese Asymmetrie zwischen Antimaterie und Materie entstand. Vielleicht war das aber nie ein Anfang, wie wir ihn als solchen verstehen.