Abgeschickt von Helmut Pfeifer am 11 Februar, 2009 um 19:19:13
Antwort auf: Materie aus dem Nichts,die Quantenphysik erklärt von Helmut Pfeifer am 05 Februar, 2009 um 14:50:35:
: S.g. Forumsbesucher und alle Diskussionsteilnehmer,
: Teil 2 - Quantenenergetische Überlegungen
Wie zuletzt in Teil 1 vom 5.2. angesprochen, ist das Hauptmerkmal der Quantentheorie- im Gegensatz zur alten, klassischen Physik- die Unbestimmtheit, der Indeterminismus im atomaren Bereich. Hier treten auch Ereignisse ohne klare Ursache auf. Materie und Bewegung werden unscharf und unbestimmt. Teilchen folgen nicht genau definierten Bahnen und Kräfte erzeugen keine zuverlässigen Wirkungen. Diese Erscheinungsbilder sind im bekannten Begriff der "Quantenunschärfe" zusammengefasst, wie sie der Physiker Heisenberg erstmals definiert hat.
Eine der bizarren Folgen dieser Quantenunschärfe ist die, dass Materie aus dem Nichts auftauchen kann. Die Quantenmechanik lässt zu, dass Energie spontan aus dem Nichts auftaucht, sofern sie sofort wieder Verschwindet. Da aber Materie eine Form der Energie ist, ermöglicht es dieser Umstand, dass Teilchen kurz aus dem Nichts auftauchen. Die Dauer ihrer Existenz bewegt sich im Bereich von nur einem 10 hoch 30sten Teil einer Sekunde.
Selbst in einem leeren Raum, also einem Vakuum, bewirkt schwankende Quantenenergie die vorübergehende Erzeugung virtueller Teilchen verschiedenster Art. Diese ruhelose Aktivität geisterhafter Teilchen, die auftauchen und verschwinden, herrscht praktisch überall um uns und auch im Raum zwischen den Atomen der normalen Materie. Das sind keine theoretischen Spekulationen, sondern diese Quantenaktivitäten wurden vielfach experimentell nachgewiesen.
Virtuelle Teilchen aus den Vakuum könnten allerdings zur Dauerexistenz befördert werden, wenn genügend Energie vorhanden wäre.
Einige diesbezügliche Experimente sind schon vielversprechend verlaufen, wie etwa im Teilchenbeschleuniger, wo man energiereiche Protonen mit hoher Geschwindigkeit aufeinanderprallen lässt und dabei neue Teilchen entstehen. ( siehe unsere Diskussion über CERN)
Eine andere Methode dem Vakuum Energie zuzuführen, bestünde darin, ein starkes elektrisches Feld zwischen zwei Metallplatten zu erzeugen. Dabei würden reale Elektronen im Zwischenraum erscheinen, die sich zur vorhandenen elektrischen Energie addieren lassen würden.
Auch Gravitationsfelder sind geeignet, das Vakuum mit hoher Energie zu versorgen. So ist beispielsweise bekannt, dass in der
unmittelbaren Umgebung von schwarzen Löchern durch die Krümmung der Raumzeit starke Gravitationsfelder vorhanden sind. Stephen Hawking hat nachgewiesen, dass die enorme Schwerkraft in der Nähe eines solchen schwarzen Lochs das Quantenvakuum zur Erzeugung realer Teilchen anregen würde.
Es gibt angeblich Berechnungen, dass die kosmischen Bedingungen in der ersten 10 hoch 21stel Sekunde nach dem Urknall ein superstarkes Gravitationsfeld erzeugt hätten, sodass Teilchen spontan und in großer Menge erzeugt worden wären. Das hätte auch reale Teilchen eingeschlossen, die aus der Gravitationsenergie des expandierenden Universums erzeugt worden wären.
Im ersten Moment scheint damit der Ursprung der gesamten Materie erklärt, wenn es da nicht die Entdeckung der Antimaterie durch die großen physikalichen Fortschritte des 20. Jahrhunderts geben würde.
Was es damit auf sich hat, ist u.a. Gegenstand von Teil 3.
MfG
H.Pfeifer