Vakuumfluktuation

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Vakuumfluktuationen, auch Quantenfluktuationen (eng. Quantum fluctuation) oder Nullpunktsfluktuationen genannt, sind ein theoretische Konzept der Quantenfeldtheorie. Es wurde 1948 von Richard Feynman und Julian Seymour Schwinger und etwas früher schon von Shin’ichirō Tomonaga entwickelt, um die Unendlichkeiten, die in den ursprünglich von Werner Heisenberg und Wolfgang Pauli aufgestellten Gleichungen aufzulösen. Dazu wurde ein Modell entworfen, bei dem jedes Teilchen von einer Wolke virtueller Teilchen umgeben ist, die innerhalb der durch die Heisenbergsche Unschärferelation bedingten räumlichen und zeitlichen Grenzen beständig entstehen und wieder verschwinden. Obwohl sie wegen der Endlichkeit der Lichtgeschwindigkeit aus Sicht der Relativitätstheorie nicht auf der Massenschale liegen, sondern, wie man sagt, „off-shell“ sind und nicht als eigenständige reelle Teilchen empirisch fassbar sind, da sie durch ihre geringe Lebensdauer und Reichweite nicht mit anderen Teilchen in kausale Wechselwirkung treten können, liefern sie doch rein rechnerisch einen Beitrag zu der tatsächlich beobachteten, messbaren Masse und Ladung der reellen Teilchen.

Siehe auch

Literatur

  • Christian Gerthsen, Dieter Meschede: Gerthsen Physik. 23. Auflage. Springer-Verlag, 2006, ISBN 3-540-25421-8
  • Freeman Dyson: Quantenfeldtheorie. Springer Spektrum, 2014, ISBN 978-3-642-37677-1
  • Walter Greiner u. a.: Theoretische Physik. Verlag Harri Deutsch, Bände Feldquantisierung 1993, Quantenelektrodynamik 1994, Eichtheorie der schwachen Wechselwirkung, 1994, Quantenchromodynamik
  • Claude Itzykson, Jean-Bernard Zuber: Quantum Field Theory. McGraw-Hill, New York, 1980, ISBN 0-07-032071-3
  • Boris Lemmer, Benjamin Bahr, Rina Piccolo: Quirky Quarks: Mit Cartoons durch die unglaubliche Welt der Physik, Springer Verlag 2017, ISBN 978-3662502587, eBook ISBN 978-3-662-50259-4 (pdf), ASIN B01MQRB6YZ (kindle)