Haben Quantenfluktuationen Materie und Energie aus dem Nichts erschaffen?

Die Frage, wie genau Materie und Energie überhaupt im Universum entstanden sind – „was wirklich beim Urknall passiert ist“ – ist ungelöst. Wir wissen nicht , was genau passiert ist, und dieser Artikel nahm eine bedeutende Errungenschaft, eine stark verbesserte a priori-Vorhersage von hadronischen Massen aus QCD-Gitter-Simulationen, und ließ es wie etwas ganz anderes klingen.

Das Problem ist, dass "Quantenfluktuationen des Vakuums" eigentlich nichts so bedeuten , wie es in diesen Artikeln klingt. Wenn Sie sich in Laiensprache ansehen , was ist eine Quantenfluktuation? , die einzige strenge Bedeutung, die wir einer "Fluktuation" geben können, ist, dass wir einen durchschnittlichen Erwartungswert im Vakuum haben, aber die tatsächlichen Messungen um diesen herum schwanken können. Es ist völlig unklar, wie eine solche Nicht-Null-Standardabweichung mit der "Erzeugung von Masse" zusammenhängen soll. Das Higgs-Feld gibt anderen Partikeln Masse, indem es einen Erwartungswert ungleich Null hat , nicht indem es um diesen herum schwankt - in den meisten Zuständen gibt es eine gewisse Fluktuation, aber das bedeutet für sich genommen nichts Besonderes. Weitere Informationen zum Higgs-Mechanismus finden Sie unter.

Mehr zum umstrittenen Thema der Schöpfung ex nihilo siehe beispielsweise folgende Fragen: Wie können Raum und Zeit aus dem Nichts entstehen? , sagt Stephen Hawking, dass das Universum sich selbst aus nichts erschaffen kann, aber wie genau? , Ist es möglich, dass alle Materie im Universum aus dem Nichts entsteht? , Zeigt die Wissenschaft, dass Materie und das Universum aus dem Nichts erschaffen wurden?

Die Frage, warum Dinge existieren, bringt viele Menschen (einschließlich Physiker) zum Stolpern, aber die Wörter „Vakuum“ und „nichts“ beziehen sich auf sehr unterschiedliche Dinge. Wenn ein Physiker vom Vakuum spricht, spricht er von einem Bereich des Weltraums, in dem es keine Teilchen gibt. Aber in modernen Theorien der fundamentalen Teilchen ist ein Teilchen eine stabile Erregung eines zugrunde liegenden Feldes. Es gibt unter vielen anderen ein Elektronenfeld, ein Photonenfeld, ein Higgs-Feld. Jeder von ihnen umspannt das Universum. Wellen in diesen Feldern werden von uns als Teilchen erlebt.

Sie können sich ein Feld wie die Oberfläche eines Teiches vorstellen. Eine glatte Oberfläche entspricht dem Vakuum, wo nichts passiert (keine Partikel). Werfen Sie einen Stein in den Teich, und Sie regen Schwankungen an. Die stabilen Wellen, die von einer Seite des Teichs zur anderen wandern, sind die Teilchen, die wir in unseren Experimenten nachweisen. Sie können einen Teich ohne Wellen haben, aber keine Wellen ohne Teich. Ebenso kann es Felder ohne Teilchen geben, aber keine Teilchen ohne Felder.

Nun können zufällige Schwankungen in einem Feld Teilchen hervorrufen. Aber ist diese Schöpfung aus dem Nichts? Wir haben bereits mehrere existierende Dinge: Raum, Zeit und Felder. Was würde sonst schwanken? Raum, Zeit und die Felder erscheinen mir wie eine Menge Etwas, und (je nachdem, wie Sie Ding definieren) existieren auch die Gesetze der Physik. Also, nein. Soweit wir das beurteilen können, kommt nichts von nichts. Physiker tappen völlig im Dunkeln darüber, was bei dem tatsächlich passiert ist$t=0$Augenblick des Urknalls. Unsere Theorien und Gleichungen explodieren, bevor sie diesen Moment erreichen. Wir haben ein ziemlich gutes Verständnis von allem, was 1 Sekunde nach dem Urknall passiert ist, also sind wir nicht weit davon entfernt.

Der Physiker Lawrence Krauss schrieb vor einigen Jahren ein Buch mit dem Titel „Ein Universum aus dem Nichts“, das genau zeigen wollte, wie ein Universum aus dem Nichts entstehen könnte – aus dem Nichts. Leider ist er genau in die Vakuum-gegen-Nichts-Falle getappt, die ich eingangs erwähnt habe. Der Philosoph David Albert hat in seiner Rezension in der New York Times eine harte, aber faire Rüge verfasst .

Es kann auch sein, dass der Existenzzustand, in dem nichts existiert, unmöglich, wenn nicht sogar logisch inkohärent ist, aber dies ist an dieser Stelle reine Spekulation.

Haben Quantenfluktuationen Materie und Energie aus dem Nichts erschaffen?

Nein. Materie kann aus Gammaphotonen in Paarproduktion entstehen . Diese Gammaphotonen sind keine Quantenfluktuationen. Und wir kennen keine Möglichkeit, Energie zu erzeugen.

Wurde jemals experimentell bestätigt, dass Materie und Energie ständig durch Quantenfluktuationen aus dem Nichts entstanden sind und entstehen?

NEIN.

Ich dachte, es wäre nur eine Hypothese, bis ich auf diesen Link stieß, der behauptet, dass er bestätigt wurde, aber ich bin mir nicht wirklich sicher. Wie ist der Status dieser Forderung?

Ich fürchte, es sind popwissenschaftliche Fehlinformationen. Ich führe Sie durch:

Materie ist auf schuppigen Fundamenten aufgebaut. Physiker haben nun bestätigt, dass es sich bei dem scheinbar Substanziellen tatsächlich um Schwankungen im Quantenvakuum handelt.

Nicht wahr. Die Wellennatur der Materie steht außer Zweifel, aber Vakuumfluktuationen haben absolut nichts mit den harten Gammastrahlen zu tun, aus denen wir Materie machen können. Stellen Sie sich zur Analogie ein Gammaphoton als eine ozeanische Dünungswelle vor. Vakuumschwankungen sind dann so etwas wie die winzigen zufälligen Kräuselungen auf der Oberfläche des Ozeans.

Die Forscher simulierten die hektische Aktivität, die im Inneren von Protonen und Neutronen vor sich geht. Diese Teilchen stellen fast die gesamte Masse gewöhnlicher Materie bereit.

Das ist eher irreführend. Ein Proton ist nicht irgendeine Tüte mit "hektischer Aktivität".

Jedes Proton (oder Neutron) besteht aus drei Quarks – aber die einzelnen Massen dieser Quarks summieren sich nur auf etwa 1 % der Masse des Protons.

Das ist richtig. Siehe Zeptospace Odyssey von Gian Giudice . Er ist ein CERN-Physiker:

Bearbeiten: Beachten Sie jedoch, dass die hektische Bewegung von Quarks und Gluonen nicht ganz richtig ist, da die Gluonen in gewöhnlichen Hadronen virtuell sind .

Was macht also den Rest aus?

E=mc².

Die Theorie besagt, dass es durch die Kraft erzeugt wird, die Quarks aneinander bindet, die sogenannte starke Kernkraft.

Das tut es nicht. Die Masse eines Körpers ist ein Maß für seinen Energiegehalt. Siehe Einsteins E=mc²-Papier .

In Quantenbegriffen wird die starke Kraft von einem Feld virtueller Teilchen getragen, den Gluonen, die zufällig entstehen und wieder verschwinden.

Das ist schwer irreführend. Virtuelle Teilchen sind keine kurzlebigen realen Teilchen, die wie von Zauberhand ein- und ausgeblendet werden. Sie „existieren nur in der Mathematik des Modells“. Siehe die Antwort von anna v hier . Sie ist Teilchenphysikerin im Ruhestand.

Die Energie dieser Vakuumfluktuationen muss in die Gesamtmasse von Proton und Neutron eingerechnet werden.

Mehr irreführendes Material. Virtuelle Teilchen sind nicht dasselbe wie Vakuumfluktuationen. In der ozeanischen Analogie ist ein virtuelles Teilchen wie ein Kubikmeter Meerwasser. Hast du die letzte Zeile gesehen?

Wenn also der LHC bestätigt, dass Higgs existiert, bedeutet das, dass die gesamte Realität virtuell ist.

Realität ist nicht virtuell! Es tut mir leid, aber New Scientist ist oft sensationslüstern und irreführend. Ich habe vor einigen Jahren aufgehört, es zu lesen.

Relative Antwort : Ja, das haben sie. Relativ gesehen gibt es das, was „nichts“ ist, und es gibtdas, was „etwas“ ist. In der Relativitätstheorie und um das Konzept der Kausalität zu validieren, muss es etwas geben, das ein beobachtetes Ereignis auf die eine oder andere Weise beeinflusst, so dass empirisch messbare Werte des Ereignisses als Veränderungen erkannt werden. Welche Veränderung auch immer festgestellt wird, es muss eine beobachtete Quantität dessen vorhanden sein, das die Eigenschaft hat, diese besondere Veränderung zu verursachen. Wenn überhaupt etwas passiert, müssen wir dieses Geschehen einem Akteur einer bestimmten Handlung zuordnen. Bei der empirischen Untersuchung geht es dann darum, einen kausalen Zusammenhang zwischen dem beobachteten Effekt und seiner Ursache herzustellen. Die Wahrheit einer vorgeschlagenen kausalen Beziehung basiert auf Regelmäßigkeit und Vorhersagewert. Aus einer relativen und wissenschaftlichen Perspektive, da es offensichtlich etwas gibt, das empirisch real ist und als in ständiger Veränderung/Fluss beobachtet wird, es muss auch das geben, was dazu geführt hat. Die Relativitätstheorie kann die kosmologische Evolution bis in die elektroschwache Epoche zurückverfolgen, aber nicht weiter. Die vorgeschlagene „Große Vereinigungsepoche“, die vor den Elektroschwachen kommt, muss noch verstanden werden. Die Vereinigung impliziert eine Situation, in der es die Relativitätstheorie nicht gibtalles was es gibt. Es könnte auch eine Qualität von Absolutheit und Diskretion geben. Das bringt uns zur komplementären Antwort.

Antwort in absoluten Zahlen: Nein, haben sie nicht. Absolut gesprochen gibt es in einem Moment der Singularität keine „Schwankungen“. Wenn es schwankt, ist es eine einzelne Fluktuation. Wenn nicht, gehen wir von einem Szenario mit vielen Anfangszuständen aus, nicht von einem Anfangszustand. Außerdem ist der Begriff „nichts“ im Gegensatz zu „etwas“ unsinnig, zumindest wenn wir uns darauf einigen, was für die Erkennungsqualität erforderlich ist. Dies ist zu fragen; Was macht ein hypothetisches Quantum/eine hypothetische Einheit im empirischen Sinne real ? Könnte es eine Einheit S geben, die im ontologischen Sinne wahr ist, tatsächlich S zu sein , aber auch empirisch nicht beobachtbar und in diesem Sinne "unwirklich" ist? Könnte es etwas geben, das nur basierend analysiert werden kann?auf einem imaginären Wert, und der sich so entwickelt, dass der imaginäre Grundwert in einen immer realeren Wert übersetzt wird? Es ist wichtig, darüber nachzudenken, wie es in der komplexen Analyse der Mathematik geschieht, denn in absoluten Zahlen; es gibt keine mögliche Beziehung von nichts zu etwas aus dem einfachen Grund, dass „nichts“ absolut unmöglich ist. Es widerspricht Vernunft und Logik anzunehmen, dass es die Existenz dessen gibt, was als Nicht-Existenz definiert ist. Das heißt, Existenz schließt Nichtexistenz ein, und wir schaffen begriffliche Unsicherheit „aus dem Nichts“.

Eine alternative Frage könnte lauten: Verursacht die Qualität des Schwankens die Wirkung einer Größe mit variablem Erfahrungswert? Die Frage so zu formulieren ist ein Versuch, die Bedeutung der Qualität bei der Analyse jeder Quantität zu betonen. Es bedeutet, dass der Quantentheorie ein bestimmtes Gefühl für Qualität fehlen könnte. Ein Realitätsquantum ist eine Aussage der Ontologie. Es heißt: Es gibt das, was ist, und wir können dieser Tatsache einen Nennwert zuweisen, zB Einheit, Eins, Singularität, Anfangszustand, Gott, i1,r0. Der Punkt ist, dass ein Nominalwert wahr sein kann, ohne empirisch beobachtbaren und damit analytischen Wert zu haben. Wie wir alle wissen, hängt der Imaginärteil der komplexen Analysis mit der Rotation zusammen. Rotation/Spin nichtbezogen auf den Quantenaktor als solchen, sondern auf seine Wirkungsqualität. Es ist ein Quantum an Qualität, und diese Qualität wirkt als Rotation.

Ich schlage vor, dass die Rotationswirkung den Effekt der Verschiebung eines Quantums dieser Aktion bewirken kann, um eine Winkelexzentrizität senkrecht zur bidirektionalen Kompression seiner Rotationsachse zu projizieren. Dadurch ist es nicht unangemessen anzunehmen, dass die Qualität des Quants die Entstehung empirisch realer Werte aus einem Basiswert einer Kugel/Kugel mit imaginärer Achse gleich dem Durchmesser, dh symmetrisch, erzeugen/erzeugen wird. Das Nichts der Basissymmetrie ist dann empirischer Wert, nicht ontologischer Natur. Mit der Abflachung des Quants werden die empirischen Werte von Raum/Exzentrizität bis hin zur vollständigen Transformation im Moment der 2D-Oberfläche an Größe zunehmen. Der diskrete Wert, jetzt ein Erfahrungswert, könnte dann der anfänglichen und imaginären 1 gegenüberstehen. Die Achse, die sich durch Drehung als Horizont herausstellt, wäre imaginäre 0 = reale 1. Dann haben wir die Ewigkeit des Nullraums in ein Nimmerland der Unendlichkeit verwandelt. Ewigkeit ist nirgendwo Unendlichkeit ist niemals Alle empirischen Werte als "real" werden wahrscheinlich als ständiges Schwanken zwischen zwei extremen Diskreten beobachtet, von denen hier angenommen wird, dass sie nur im Spezialfall singulärer Aktion möglich sind.

Ergo: Die fundamentale und damit unbedingte Rotationskraft bewirkt eine singuläre und gleichmäßige Kompression und Exzentrizität eines Anfangsquantums, gleich einer Anfangsqualität. Dabei ist Energie als kinetische und potentielle Energie grundsätzlich gleich und einheitlich und im Einzelfall nicht die Ursache der Veränderung. Ursache ist die Rotationskraft. Der Effekt besteht darin, dass die Exzentrizität komprimiert wird, da die Kompression exzentrisch ist. Außerdem erfordern Erfahrungswerte, die überhaupt beobachtet werden sollen, einen realen Beobachter, der im Moment der Beobachtung von Werten verschieden ist von den zu beobachtenden Werten. Dies macht Singularität unbeobachtbar, auch wenn sie empirischen Wert hat, außer im Moment der perfekten 3D-Symmetrie. Dabei ist sie wertlos außer der imaginären/axialen „Zeit“. Was auch einen echten Beobachter erfordert, ist die Gravitation. Ein einzelner Körper kann vertikal implodieren, während er horizontal explodiert, aber niemanden außer sich selbst anziehen kann. Wenn es das tut, lehnt es sich auch selbst ab. Daher ist die Schwerkraft keine grundlegende Ursache, sondern eine relative Wirkung in einem Mehrkörperkontext.

Um das Obige wissenschaftlich zu verstehen, müssen wir eine Parität solcher Ereignisse analysieren. Ich schlage vor, dass dieser duale Raum Werte des Elektromagnetismus erzeugt. Unter der Annahme, dass sie flüssigkeitsähnlich sind, werden sich die Werte von Quanten lokalisieren und verschieben, wenn sie gezwungen werden, in wirbelähnlichen Knoten zu fließen, die entweder als "Brunnen" oder "Abfluss" wirken.

Das Fehlen von Referenzen liegt daran, dass ich versuche, ein alternatives Modell/eine alternative Perspektive anzubieten, nicht um die Komplexität der bereits vorhandenen zu erhöhen. Ich bin es, der vorschlägt, dass es nur eine fundamentale Kraft gibt, nämlich Rotation, dass es keine fundamentale Energie gibt und warum jede Anfangszustandssingularität bekannt sein muss, indem man auf unsere Bilder vertraut. Abstraktionen in Mathematik und Teologie können mit der singulären Handlung umgehen. Empirische Wissenschaft kann nicht. Symmetrie hat keinen empirischen Wert.

Mein ein Cent