Quantenfluktuation besser verstehen — eine Klarstellung
Zu sagen, dass eine Quantenfluktuation stets nur ein Paar von Teilchen erzeugt (die Antiteilchen von enander sind), ist grobe Vereinfachung des wahren Sachverhalts. Tatsächlich gilt — derjenigen Axiome der Physik wegen, die man Erhaltungssätze nennt —, dass sich in der Menge aller durch die Fluktuation entstandenen Teilchen diejenigen ihrer Attributwerte zu Null aufsummieren müssen, für die ein Erhaltungssatz gilt. Das Attribut "Ladung" ist nur eine Art diesen Typs.Nun gibt es aber auch Ladungen, die nicht nur, oder gar nicht, in Portionen 1 oder -1 kommen Selbst im populärwissenschaftlichen Bereich bekannt sind mindestens noch die sog. Farbladungen, für deren Wert es jeweils 3 Alternativen gibt. Sämtliche Gluonen haben Farbladungen. Nur jeweils drei solcher Farbladungen können sich zu Null aufsummieren.
Noch viel komplizierter wird all das, wenn man berücksichtigt, dass die Teilchen des Standardmodells und ihre Antiteilchen wirklich nur in diesem Modell als unteilbar gelten, es tatsächlich aber gar nicht sind. Beispiel: Thomas Görnitz (und vor ihm schon Carl Friedrich v. Weizsäcker) haben errechnet, dass jedes Elektron sich zusammensetze aus grob 1030, jedes Proton sogar aus grob 1040 sog. QuBits.
Weizsäcker sah jedes von ihnen als Träger dessen, was er ein Ur nannte, Ur = "Uralternative". Der Begriff hat sich nicht durchgesetzt, und ist auch eher informationstheoretische Abstraktion dessen, was man heute QuBits nennt (die wirklichen, nicht die effeketiven, deren jedes ja selbst wieder — etwa in Quantencomputern — Menge von Qubits ist).
Wirkliche QuBits sind nur die harmonischen, d.h. selbst durch Fourier-Transformation nicht zerlegbaren Anregungen des Feldes der physikalischen Grundkräfte.
Dass Görnitz, wenn er sich ein Proton oder ein Neutron als Summe von Qubits vorstellt, auf endliche Zahlen kommt, scheint mir einzig und allein der Tatsache geschuldet zu sein, dass sich alle bisher erdachte Physik immer nur bis hinunter zur Planck-Skala als definiert sieht. Dies wiederum ist deswegen so, da noch feinere Struktur zu registrieren derart hochenergetische Strahlung erfordern würde, dass die Stelle, auf die so ein Strahl gerichtet wird, sofort zu einem winzig kleinen Schwarzen Loch würde und somit keine Information über sich abgeben könnte.
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Auf Seite Ask Ethan liest man:
Empty space really does have quantum fields all throughout it, and those fields really do have fluctuations in their energy values. There’s a germ of truth in the “particle-antiparticle pair production” analogy, and it’s this: In quantum field theory, you can model the energy of empty space by adding up diagrams that include the production of these particles. But it’s a calculational technique only; the particles and their antiparticles are not real but are virtual instead. They are not actually produced, they do not interact with real particles, and they are not detectable by any means.
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