virtuelle Teilchen

[The_Theorist]

Hallo,
ich hör schon die Physikergemeinde aufspringen und schreien :p aber darum hab diesen Thread hier aufgemacht, um hier über das Thema Fragen zu stellen.
Meine Fragen sind die Folgenden:
-Was genau sind virtuelle Teilchen?
Bis auf das mit den Störungsrechnungen und Feynman-Diagrammen ist mir das
Teils klar, dass es Teilchen sind, die einen realen Superpartner haben und sozusagen Antipartner sind.
-Verlaufen für virtuelle Teilchen der Zeitstrahl anders?
Also ob diese Antiteilchen rückwärts durch die Zeit reisen..
-Und die letzte Frage: Lässt sich der Annihilierungsprozess der Teilchen Antiteilchen unterbinden? Also dass sie sich nicht gegenseitig auslöschen. Der Witz ist ja, dass ich glaube, man kann sie nicht trennen, da sonst der Energieerhaltungssatz verletzt wird. Aber da es in der QM diese Energieünschärfe gibt, verwirrt mich das alles echt.
Ich hoffe mal, das sind keine zu komplexen oder dämlichen Fragen. Aber es gibt ja bekanntlich keine dummen Fragen, sondern nur dumme Antworten :D
Gruß

[TomS]

Bis auf das mit den Störungsrechnungen und Feynman-Diagrammen ist mir das Teils klar ...
Offensichtlich nicht, denn

dass es Teilchen sind, die einen realen Superpartner haben und sozusagen Antipartner sind.
ist falsch bzw. unsinnig. Superpartner sind etwas völlig anderes.

Verlaufen für virtuelle Teilchen der Zeitstrahl anders?
Also ob diese Antiteilchen rückwärts durch die Zeit reisen.
Nein. Diese Darstellung findet man für Antiteilchen, nicht für virtuelle. Aber auch da ist es nur eine Darstellung.

Lässt sich der Annihilierungsprozess der Teilchen Antiteilchen unterbinden? Also dass sie sich nicht gegenseitig auslöschen.
Nein.

Der Witz ist ja, dass ich glaube ... da sonst der Energieerhaltungssatz verletzt wird.
Das wird leider oft geschrieben, ist jedoch schlichtweg falsch.

Aus welchen Quellen beziehst du diese Ideen? Das klingt alles etwas verwirrt.

Ich habe dazu hier etwas geschrieben:

http://www.physikerboard.de/topic,37754,-faq---virtuelle-teilchen.html

[Hawkwind]

Hallo,

-Was genau sind virtuelle Teilchen?


Man kann reichlich debattieren, ob man diese Dinger wirklich als "Teilchen" bezeichnen will. Falls ja, so hätten sie erstaunliche Eigenschaften; so sind sie nicht auf ihrer "Massenschale", d.h. sie verletzen eine elementare Gleichung zwischen Masse, Energie und Impuls, die aus der speziellen Relativitätstheorie folgt.


Du scheinst im Übrigen Antiteilchen und virtuelle Teilchen miteinander zu verwechseln (wie ja auch schon Tom sagt).


Lässt sich der Annihilierungsprozess der Teilchen Antiteilchen unterbinden?


Ein Neutrino und sein Antineutrino wirst du nicht so leicht dazu bringen, einander zu annihilieren; in den meisten Experimenten werden sie einander schlicht ignorieren.

[TomS]

Man kann reichlich debattieren, ob man diese Dinger wirklich als "Teilchen" bezeichnen will.
Aus formaler Sicht sind sie das nicht.

Ein reales Teilchen wird in der QFT mittels eines Hilbertraumvektors dargestellt. Ein "virtuelles Teilchen" entspricht dagegen einer Rechenregeln, einem Integral über Propagatoren.

[Plankton]

Interessant fand ich dieses Experiment über das ich neulich gelesen haben.
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Empty space is anything but, according to quantum mechanics: Instead, it roils with quantum particles flitting in and out of existence. Now, a team of physicists claims it has measured those fluctuations directly, without disturbing or amplifying them. However, others say it's unclear exactly what the new experiment measures—which may be fitting for a phenomenon that originates in quantum mechanics' famous uncertainty principle.

"There are many experiments that have observed indirect effects of vacuum fluctuations," says Diego Dalvit, a theorist at Los Alamos National Laboratory in New Mexico who was not involved in the current work. "If this [new experiment] is correct, it would be the first direct observation of the field [of fluctuations] itself."

Thanks to the uncertainty principle, the vacuum buzzes with particle-antiparticle pairs popping in and out of existence. They include, among many others, electron-positron pairs and pairs of photons, which are their own antiparticles. Ordinarily, those “virtual” particles cannot be directly captured. But like some spooky Greek chorus, they exert subtle influences on the “real” world.

For example, the virtual photons flitting in and out of existence produce a randomly fluctuating electric field. In 1947, physicists found that the field shifts the energy levels of an electron inside a hydrogen atom and hence the spectrum of radiation the atom emits. A year later, Dutch theorist Hendrik Casimir predicted that the field would also exert a subtle force on two closely spaced metal plates, [...] But now, ()
http://news.sciencemag.org/physics/2015/10/physicists-observe-weird-quantum-fluctuations-empty-space-maybe

[TomS]

Und was genau sagt uns das bzgl. der ursprünglichen Fragestellung?

[derwestermann]

-Und die letzte Frage: Lässt sich der Annihilierungsprozess der Teilchen Antiteilchen unterbinden? Also dass sie sich nicht gegenseitig auslöschen.

Jep, den Fall gibt es am Ereignishorizont von Schwarzen Löchern. Das eine Partnerteil verschwindet im Schwarzen Loch, das andere entfernt sich von diesem.

[inside]

Und das machte dann auch Hawking berühmt. Es ist allerdings eine Theorie.
Hawking Strahlung.

[Herr Senf]

Vielleicht helfen Teleportation und Verschränkung, Infos aus dem Schwarzen Loch zu kriegen
http://arxiv.org/abs/1507.03592 "How to Recover a Qubit That Has Fallen Into a Black Hole"
We demonstrate an algorithm for the retrieval of a qubit, encoded in spin angular momentum, that has been dropped into a no-firewall black hole. Retrieval is achieved analogously to quantum teleportation by collecting Hawking radiation and performing measurements on the black hole. Importantly, these methods only require the ability to perform measurements from outside the event horizon.