29/12/2011 - Sie erhalten Photonen aus dem Vakuum selbst.

Menéame

Obwohl es dem rationalen widerspricht, entspricht nicht einmal die absolute Leere dem Begriff des Nichts. In der Tat ist die Leere mit verschiedenen Teilchen gefüllt, die ständig erscheinen oder aufhören zu existieren. Diese Partikel erscheinen, sie existieren für einen kurzen Moment und verschwinden dann wieder. Da seine Existenz so lückenhaft ist, werden sie gewöhnlich virtuelle Teilchen genannt.

Christopher Wilson von der Chalmers University of Technology in Schweden und seine Mitarbeiter haben es geschafft, einige Photonen aus ihrem virtuellen Zustand herauszulocken und zu echten, also nachweisbaren Photonen zu werden. Der Physiker G. T. Moore sagte 1970 voraus, daß dies geschehen muß, wenn virtuelle Photonen in einen Spiegel prallen, der sich mit einer Geschwindigkeit in der Nähe des Lichts bewegt. Das Phänomen, bekannt als dynamischer Cassimir-Effekt, wurde nun zum ersten Mal in dem Experiment beobachtet, das von den Wissenschaftlern der Universität durchgeführt wurde.

Da es nicht möglich ist, einen Spiegel schnell genug zu bewegen, entwickelte das Per Delsing Team eine andere Methode, um den gleichen Effekt zu erzielen. Statt den physischen Abstand zu einem Spiegel zu verändern, wichen Forscher den elektrischen Abstand zu einem elektrischen Kurzschluss, der als Spiegel für Mikrowellen wirkt.

Der "Spiegel" besteht aus einer supraleitenden Einrichtung für Quanten-Interferenzen, die extrem empfindlich auf Magnetfelder ist. Durch mehrere Milliarden Male pro Sekunde die Richtung des Magnetfeldes zu ändern, konnten Wissenschaftler den "Spiegel" mit einer Geschwindigkeit von bis zu 25 Prozent der Lichtgeschwindigkeit vibrieren lassen.

Das Ergebnis war, dass aus dem Vakuum Photonen in Paaren entstanden.

Der Grund, warum die Photonen im Experiment erscheinen, ist, dass sie keine Masse haben. Daher ist relativ wenig Energie erforderlich, um sie aus ihrem virtuellen Zustand zu entfernen. Grundsätzlich wäre es auch möglich, andere Teilchen aus dem Vakuum zu erzeugen, wie Elektronen oder Protonen, aber das würde viel mehr Energie erfordern.

Der Hauptwert des Experiments besteht darin, dass das wissenschaftliche Wissen über grundlegende physikalische Konzepte, wie z. B. die Schwankungen des Vakuums, das ständige Auftreten und Verschwinden virtueller Teilchen im Vakuum deutlich erhöht wird. Es wird angenommen, dass die Schwankungen der Leere mit der dunklen Energie verbunden sein können, die als die geheimnisvolle Kraft bezeichnet wird, die die beschleunigte Ausdehnung des Universums anregt7.

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