Ist die Nullpunktenergie die Energie der Zukunft ?
Wayne Wells
eines quantenmechanischen Systems ist die Energie seines
Grundzustands, der niedrigste Eigenwert des Energieoperators.
Sie kann als Konsequenz der heisenbergschen Unschärferelation
aufgefasst werden, welche besagt, dass der Impuls und der Ort eines
Teilchens nicht gleichzeitig beliebig genau festgelegt sein können.
Beispiel: Der quantenphysikalische harmonische Oszillator hat das
Energiespektrum
E proportional 1/2 Omega
mit Omega aus { 0, ..................., unendlich }
Die Nullpunktenergie ist damit auch die Energie des Systems am
absoluten Temperaturnullpunkt. Obwohl einleuchtend scheint, dass mit
immer weiterer Abkühlung alle Bewegungen „einfrieren“, bleibt dennoch
eine quantenphysikalische Restbewegung, welche die Nullpunktenergie
ausmacht.
Dasselbe Ergebnis erhält man auch, indem man die Schrödingergleichung
für gegebene Potentiale löst.
Die Nullpunktenergie ist durch direkte thermische Messungen nicht
nachweisbar, da diese nur Energiedifferenzen erfassen. In der
Quantenfeldtheorie heißt die Summe aller Nullpunktenergien
Vakuumenergie, da diese Energie dem leeren Raum ohne Teilchen zukommt.
Die Vakuumenergie kann mit Hilfe des Casimir-Effekts indirekt
experimentell nachgewiesen werden.
Peter
> Dasselbe Ergebnis erhält man auch, indem man die Schrödingergleichung
> für gegebene Potentiale löst.
>
> Die Nullpunktenergie ist durch direkte thermische Messungen nicht
> nachweisbar, da diese nur Energiedifferenzen erfassen. In der
> Quantenfeldtheorie heißt die Summe aller Nullpunktenergien
> Vakuumenergie, da diese Energie dem leeren Raum ohne Teilchen zukommt.
> Die Vakuumenergie kann mit Hilfe des Casimir-Effekts indirekt
> experimentell nachgewiesen werden.
Die Physiker sind selbst schuld an diesem Desaster. Die haben den
Begriff "Energie" so missverständlich geprägt.
Auch athmospärische Luft enthält Energie, weil komprimierte Luft nunmal
Energie enthält. Trotzdem spricht man nicht von der Luftenergie, sondern
vom Luftdruck. Würde man von "Luftenergie" reden, dann würden sich
sicher auch genügend Betrüger finden die Luftpumpen als
Energiegeneratoren verkaufen.
Man sollte vom Vakuumdruck reden, nicht von Vakuumenergie. Das Druck
auch Energie impliziert, ist ja selbstversändlich, aber dann würden auch
Laien verstehen, was gemeint ist.
Mit dem Casimir Effekt kann folgendes nachgewiesen werden:
Man bringt 2 hochakkurat polierte Platten zusammen, entfernt dann 1/2
Jahr lang jedes Nanopartikel an Staub das dazwischen ist, und dann kann
man die Casimirkraft und -energie messen.
Aber um die Platten zu polieren, und den Polierstaub zu entfernen,
musste man diese Energie vorher aufbringen.
Das heisst, die nutzbare Energie ist in der Platte, nicht im Vakuum.
Das Vakuum liefert lediglich die Kraft bzw. den Druck.
Die Casimirkraft beträgt bei atomaren Abständen von ca. 1 Nanometer ca.
10 Tonnen/cm^2. Jedesmal wenn man eine Atomlage wegpoliert, muss man
diese Kraft aufbringen.
Man sollte auch nicht verschweigen, dass der Casimireffekt noch nicht
beim absoluten Nullpunkt getestet wurde. D.h. einen wirklich eindeutigen
unbestreibaren experimentellen Nachweis gibt es nicht.
Trotzdem glauben die meisten Physiker dass der Casimir-Vakuumdruck
existiert, aber nicht alle glauben das, es gibt auch alternative
Theorien, die wohlbegründet sind.
Peter
Gregor Scholten
> Die Nullpunkt- (engl. Zero-point energy, kurz ZPE) oder Vakuumenergie
> eines quantenmechanischen Systems ist die Energie seines
> Grundzustands, der niedrigste Eigenwert des Energieoperators.
>
> Sie kann als Konsequenz der heisenbergschen Unschärferelation
> aufgefasst werden, welche besagt, dass der Impuls und der Ort eines
> Teilchens nicht gleichzeitig beliebig genau festgelegt sein können.
nein, kann sie nicht. Als Vakuumenergie bezeichnet man die
Grundzustandsenergie eines Quantenfeldes, für die ist nicht die
Unschärfebeziehung zwischen Ort und Impuls eines Teilchens
ausschlaggebend (im Vakuumzustand gibt es trivialerweise keine
Teilchen), sondern zwischen dem Wert des Feldes und dessen kanonisch
Konjugierter.
> Beispiel: Der quantenphysikalische harmonische Oszillator hat das
> Energiespektrum
>
> E proportional 1/2 Omega
>
> mit Omega aus { 0, ..................., unendlich }
>
> Die Nullpunktenergie ist damit auch die Energie des Systems am
> absoluten Temperaturnullpunkt. Obwohl einleuchtend scheint, dass mit
> immer weiterer Abkühlung alle Bewegungen „einfrieren“, bleibt dennoch
> eine quantenphysikalische Restbewegung, welche die Nullpunktenergie
> ausmacht.
das ist die Nullpunktenergie eines oszillierenden Teilchens, nicht die
Vakuumenergie eines Quantenfeldes.
Gregor Scholten
> > Die Nullpunktenergie ist durch direkte thermische Messungen nicht
> > nachweisbar, da diese nur Energiedifferenzen erfassen. In der
> > Vakuumenergie, da diese Energie dem leeren Raum ohne Teilchen zukommt.
> > Die Vakuumenergie kann mit Hilfe des Casimir-Effekts indirekt
> > experimentell nachgewiesen werden.
>
> Die Physiker sind selbst schuld an diesem Desaster.
welchem Desaster?
> Die haben den
> Begriff "Energie" so missverst ndlich gepr gt.
was ist am Energiebegriff missverständlich?
> Auch athmosp rische Luft enth lt Energie, weil komprimierte Luft nunmal
> Energie enth lt. Trotzdem spricht man nicht von der Luftenergie, sondern
> vom Luftdruck.
den Gasdruck der Luft bezeichnet man trivialerweise als Druck, und
nicht als Energie.
> W rde man von "Luftenergie" reden, dann w rden sich
> sicher auch gen gend Betr ger finden die Luftpumpen als
> Energiegeneratoren verkaufen.
wie kommst du darauf?
> Man sollte vom Vakuumdruck reden, nicht von Vakuumenergie.
Die Energie des Vakuumzustandes bezeichnet man korrekterweise als
Energie, nicht als Druck. Eine Energie sollte man sicher nicht Druck
nennen.
> Das Druck
> auch Energie impliziert, ist ja selbstvers ndlich, aber dann w rden auch
> Laien verstehen, was gemeint ist.
der Laie soll verstehen, was gemeint ist, wenn man eine Energie
fälschlicherweise als Druck tituliert? Dient es auch dem Verständnis
des Laien, wenn man die kinetische Energie eines Autos als kinetischen
Druck bezeichnet?
> Mit dem Casimir Effekt kann folgendes nachgewiesen werden:
> Man bringt 2 hochakkurat polierte Platten zusammen, entfernt dann 1/2
> Jahr lang jedes Nanopartikel an Staub das dazwischen ist, und dann kann
> man die Casimirkraft und -energie messen.
>
> Aber um die Platten zu polieren, und den Polierstaub zu entfernen,
> musste man diese Energie vorher aufbringen.
> Das heisst, die nutzbare Energie ist in der Platte, nicht im Vakuum.
> Das Vakuum liefert lediglich die Kraft bzw. den Druck.
>
> Die Casimirkraft betr gt bei atomaren Abst nden von ca. 1 Nanometer ca.
> 10 Tonnen/cm^2. Jedesmal wenn man eine Atomlage wegpoliert, muss man
> diese Kraft aufbringen.
>
> Man sollte auch nicht verschweigen, dass der Casimireffekt noch nicht
> beim absoluten Nullpunkt getestet wurde. D.h. einen wirklich eindeutigen
> unbestreibaren experimentellen Nachweis gibt es nicht.
> Trotzdem glauben die meisten Physiker dass der Casimir-Vakuumdruck
> existiert, aber nicht alle glauben das, es gibt auch alternative
> Theorien, die wohlbegr ndet sind.
ich vermochte da leider kein Argument für deine These heraus
abzulesen, dass man dem Laien erzählen solle, die kinetische Energie
eines Autos sei keine kinetische Energie, sondern ein kinetischer
Druck.
Vogel
>
> Die Physiker sind selbst schuld an diesem Desaster. Die haben den
> Begriff "Energie" so missverständlich geprägt.
>
Die Physiker, als auch andere akademisch Gebildete, haben mit dem Begriff
Energie kein Problem.
>
Missverständlich verstanden, haben den eventuell, Bierzeltphysiker.
Aber die haben ja auch kein Diplom in Physik, sondern bestenfalls im
Biertrinken.
>
Red doch mal zur Abwechslung über etwas, dass du gelernt hast.
>
Oder denkst du dass ausgebildete Physiker sich etwas aus deinem Gewäsch
machen?
>
Die meisten Begriffe die du so laienhaft verstehen willst, sind ohne
solide theoretische Bildung nicht wirklich zu verstehen.
>
Peter
> Die Energie des Vakuumzustandes bezeichnet man korrekterweise als
> Energie, nicht als Druck. Eine Energie sollte man sicher nicht Druck
> nennen.
>
Und zwar so, dass es nicht mehr wegzudiskutieren ist.
Dann behältst Du Recht.
Der Begriff Energie ist äusserst missverständlich.
Nutzen kann man nur einen Energiefluss. Energie als solche ist überhaupt
nicht nutzbar.
Tom Berger
> Der Begriff Energie ist äusserst missverständlich.
> Nutzen kann man nur einen Energiefluss. Energie als solche ist überhaupt
> nicht nutzbar.
Ja und? Auch eine Sahnetorte als solche ist überhaupt nicht nutzbar.
Dein Verständnis der Naturwissenschaften ist ohnehin schon Null, aber Du
hast noch nicht mal ein Verständnis davon, wie der Mensch sich in seine
Umwelt integriert, und auf welche Weise er seine lebensnotwendigen
Ressourcen aus der Umwelt ableitet.
--
ArchTools: Architektur-Werkzeuge für AutoCAD (TM)
ArchDIM - Architekturbemaßung und Höhenkoten
ArchAREA - Flächenermittlung und Raumbuch nach DIN 277
Info und Demo unter http://www.archtools.de
Peter
vergeht im Raum.
Der Versuch, die Raumenergie direkt zu nutzen, muss jedoch fehlschlagen.
Es ist so, als wollte man ein Kraftwerk an der Quelle eines Flusses
bauen, weil die Wasserenergie aus der Quelle kommt.
Das kann nicht funktionieren ;-)
wernertrp
Peter diese Leute werden nie verstehen was Dein Begriff von Energie
ist.
Das sind die gleichen Leute die den Strom von ihrer Lichtmaschine im
Auto nehmen
und damit einen Elektrolyseapparatur betreiben und das HHO in den
Vergaser leiten und
dann sagen sie brauchen 20 - 50 % weniger Benzin Treibstoff für ihre
Fahrt zum
Arbeitsplatz.
Gregor Scholten
> > Die Energie des Vakuumzustandes bezeichnet man korrekterweise als
> > Energie, nicht als Druck. Eine Energie sollte man sicher nicht Druck
> > nennen.
>
> Dann bau einen Motor und treib ihn damit an.
> Und zwar so, dass es nicht mehr wegzudiskutieren ist.
und warum sollte ich das tun?
> Dann behältst Du Recht.
sonst auch.
> Der Begriff Energie ist äusserst missverständlich.
> Nutzen kann man nur einen Energiefluss. Energie als solche ist überhaupt
> nicht nutzbar.
und was soll jetzt am Energiebegriff missverständlich sein?