Diskussion:Virtuelles Teilchen

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Hallo zusammen, ich bin gerade zufaellig auf diese Seite gestossen. Ich muss aber gestehen, dass sich mir als Physiker leider die Haare straeuben. Die Seite enthaelt viel populaerwissenschaftliche Foklore, ist aber leider praktisch komplett falsch. Die einzige korrekte Aussage, die ich gefunden habe, ist der Halbsatz "Genauer ist es ein Teilchen, dessen Viererimpulsquadrat nicht mit dem Quadrat seiner Ruhemasse übereinstimmt". Daher wuerde ich es vorziehen, diese Seite zu entfernen! C.Appel 16:35, 26. Apr 2005 (CEST)

Hallo? Was geht denn hier ab? An einer Diskussion hat man offenbar kein Interesse; zumindest bin ich der einzige, der hier etwas schreibt. Polemik, bzw. Schwachfug ist dagegen okay: "offenkundig richtige passagen wieder reverted, der Löscher ist schon anderswo durch fanatische falsch begründete Löschaktionen aufgefallen," Ich habe meine Loeschaktionen begruendet. Dass die Begruendung falsch sei, ist genau Deine Meinung. "Offenkundig richtige Passagen" ist dagegen einfach laecherlich. Ich vertrete hier nur den Mainstream, sprich die Standard-Lehrbuch-Physik. Was sind denn Deine Quellen? C.Appel 14:44, 6. Jun 2005 (CEST)

Okay, dann begruenden wir mal: - "Ein virtuelles Teilchen ist in der Quantenfeldtheorie der Physik ein Teilchen, das aufgrund der Heisenbergschen Unschärferelation kurzzeitig existieren, aber nicht direkt, d.h. als freies Teilchen, beobachtet werden kann.": Ein virtuelles Teilchen existiert nur in dem Sinn wie einzelnen Terme einer Reihenentwicklung. Insofern finde ich den Begriff "existieren" an dieser Stelle und ohne weitere Erlaeuterung irrefuehrend. Schlimmer ist noch der Bezug auf die Heisenbergschen Unschärferelation (die ich im folgende mit HUR abkuerze), die hier ueberhaupt keine Rolle spielt.

- "Genauer ist es ein Teilchen, dessen Viererimpulsquadrat nicht mit dem Quadrat seiner Ruhemasse übereinstimmt, sodass die Energieerhaltung verletzt ist, was allerdings im Rahmen der Unschärferelation erlaubt ist.": Die Energieerhaltung ist in einer relativistischen Quantenfeldtheorie nie verletzt. Dies ist voellig unabhaengig von der HUR. Im uebrigen gibt es _keine_ HUR fuer Energie und Zeit (da es keinen Zeitoperator gibt).

- "Je massereicher ein virtuelles Teilchen, desto kürzer ist seine Lebensdauer und seine Reichweite.": Ein virtuelles Teilchen hat keine Lebensdauer, da es nicht lebt.

- "Bei Vakuumfluktuationen entstehen kurzzeitig virtuelle Teilchen-Antiteilchen-Paare, beispielsweise ein Elektron und ein Positron, die daraufhin wieder annihilieren.": Es entstehen keine Teilchen-Antiteilchen-Paare im Vakuum, auch wenn dies leider oft behauptet wird. Siehe hier auch die Diskussion bei Vakuumfluktuationen.

- "Experimentell nachweisen lassen sich virtuelle Teilchen einerseits in Annihilationsversuchen in Teilchenbeschleunigern, in denen aus Zerfallsprodukten auf deren Existenz geschlossen wird.": Da virtuelle Teilchen nicht existieren, kann man sie auch nicht nachweisen. Virtuelle Teilchen sind lediglich ein Bild in der Quantenfeldtheorie, um sich einzelne Terme der Stoerungsrechnung von Wechselwirkungsprozessen anschaulich zu machen. Analog einzelnen Termen einer Reihenentwicklung (wie z.B. die x^n/n! in der Entwicklung von e^x). Bei dieser Analogie entspraeche die Summe der Feynmandiagrammen mit n Vertices dem Term n-ter Ordnung; ein virtuelles Teilchen wiederum tritt als Bestandteil eines Feynmandiagrammes auf.

Ich hoffe, dass diese Kommentare hilfreich sind. Falls ich nichts weiter hoere, werde ich die falschen Aussagen auf der Artikelseite demnaechst wieder entfernen. C.Appel 11:54, 8. Jun 2005 (CEST)

Kann mich nur anschließen, der Artikel ist vollkommen unverständlich. "per definitonem den inneren Linien." Was soll denn das heißen? Für einen Laien der den Begriff nachschlägt sagt das garnichts! virtualvisioneer 31.Juli 2005

Gemäß Helmut Hilscher "Elementare Teilchenphysik" existieren virtuelle Teilchen!

Dann schmeiß ihn weg.

Sie machen sich jedoch nur indirekt, d.h. durch Ihre Wirkung, nicht direkt bemerkbar. Ähnlich wie sich auch elektromagnetische Felder nur indirekt nachweisen lassen! Außerdem existiert eine Energie-Zeit-Unschärferelation! Sie wird sowohl bei Haken Wolf "Atom- und Quantenphysik" als auch bei Hilscher u.a. dargestellt!!!

Wenn die beiden tatsächlich behaupten sollten, dass es eine Heisenbergsche Unschärferelation für Energie und Zeit gibt, schmeiß sie weg. Ansonsten darfst Du auch gerne genauer zitieren. Und ja, es gibt unter bestimmten Voraussetzungen eine Unschärferelation zwischen Energie und Zeit. Diese ist aber keine Heisenbergsche Unschärferelation. Hab' ich irgendwo auf diesen Seiten auch alles so aufgeschrieben. Seufz.

Und virtuelle Teilchen sind auch nicht "per definitionem" (häh?)die inneren Linien in den Feynman-Graphen!

"Per definitionem" heißt soviel wie "sind definiert als".

Die Wechselwirkung zwischen Teilchen, die den elementaren WW (ausgenommen die Gravitation) unterliegen, wird durch die Vektorbosonen (auch Feldquanten genannt), z.B. virtuelles Photon bei der em WW, vermittelt. Die durch den Austausch dieser Feldquanten vermittelte Wechselwirkung wird u.a. in Feyman-Graphen dargestellt. Betrachtet wird dabei immer die Wechselwirkung zwischen zwei Teilchen. Das Austauschteilchen (= Vektorboson, Feldquant) wird durch eine Linie zwischen den wechselwirkenden Teilchen dargestellt! Dabei werden für virtuelle Photonen Schlangenlinien (em Feld), für virtuelle Bosonen (schwache WW) gestrichelte Linien und für Gluonen (starke WW) Spirallinien verwendet!

Und es sind innere Linien... C.Appel 20:10, 10. Jan 2006 (CET)

MfG FlyingBirdy 08.01.2005

[Bearbeiten] Erläuterung der letzten Änderung

Wahrscheinlich werd' ich sowieso wieder angepflaumt, aber egal. Der unten kommentierte Absatz ist jedensfalls inhaltlich falsch; daher habe ich ihn entfernt. Details nachfolgend:

"Obwohl es ursprünglich rein formal und zur Veranschaulichung eingeführt wurde, ist es eine subtile Frage, ob ein virtuelles Teilchen nur ein abstraktes Konzept der theortischen Physik ist, dem keinerlei Realität zugesprochen werden kann."

Naja, meiner Wahrnehmung nach ist es unter theoretischen Physikern (die mit dem Thema zu tun haben) relativ unumstritten, dass virtuelle Teilchen nicht real sind. Natürlich darf man die Frage dennoch subtil finden. Meiner Meinung nach wirklich subtil ist aber die Frage, was denn überhaupt ein Teilchen ist.

"Denn auch jedes reale Teilchen stellt sich in der Quantenfeldtheorie als eine unendliche Abfolge ständig mit sich selbst wechselwirkender virtueller Teilchen dar - generell ist die Masse eines Teilchens die Folge dieser Selbstwechselwirkung."

Aus störungstheoretischer Sicht, ja.

"Als Beiträge höherer Ordnung müssen solche Selbstwechselwirkungen auch für innere Linien berücksichtigt werden, daher gibt es keinen prinzipiellen Unterschied, sondern nur einen kontextuellen."

Die Folgerung ist für mich nicht nachvollziehbar. Im übrigen ist dies ja genau die Definition virtueller Teilchen: Virtuelle Teilchen sind genau die inneren Linien eines Feynman-Diagramms. Wobei es durchaus prinzipielle Unterschiede zwischen inneren und äußeren Linien gibt (Stichwort on-shell/off-shell, asymptotische vs. interpolierende Felder).

"Ähnlich wie Quarks ursprünglich als rein mathematisches Konzept eingeführt wurden, denen mittlerweile durchaus reale Existenz zugestanden wird, obwohl sie nach wie vor nicht isoliert beobachtet werden können, kann man auch virtuellen Teilchen nicht rigoros die "Wirklichkeit" absprechen."

Beweis durch (unzulässigen) Analogieschluss? Natürlich kann man virtuellen Teilchen die Wirklichkeit absprechen. Und das mache nicht nur ich, sondern ich befinde mich in bester Gesellschaft. Siehe z.B. http://www.mat.univie.ac.at/~neum/physics-faq.txt (Abschnitt S3c der aktuellen Version) für eine detaillierte Darstellung.

"Ebenso wie Quarks indirekt beobachtet werden können, ist das auch für virtuelle Teilchen möglich."

Beweis? Wo hat jemand schonmal ein virtuelles Teilchen beobachtet? Ach so, der Casimir-Effekt ist mir durchaus bekannt. Der bestätigt zunächst mal QFT. Dass (und welche) virtuelle Teilchen sich irgendwie zwischen den Platten bewegen, hat aber noch keiner gesehen.

"Weiters lassen sich auch zwei Feynmandiagramme verbinden (zuvor real beobachtbare aus- und einlaufende Teilchen werden zu virtuellen Teilchen) oder auseinanderschneiden (innere Teilchen werden real beobachtbar - sofern ihre reale Masse nicht so groß ist, dass die Energie des Prozesses dafür nicht ausreicht)."

Natürlich kann man aus Feynmandiagrammen durch Zusammenfügen oder Auseinanderschneiden neue Diagramme erhalten. Was hat das mit der Realität virtueller Teilchen zu tun? Und wenn jemand der Meinung ist, dass meine Kritik falsch ist, dann doch bitte kein sinnloses Bashing sondern zur Abwechslung vielleicht einfach mal Argumente, danke! C.Appel 14:00, 22. Feb 2006 (CET)

Lieber C.Appel! Ich glaube schon, dass eine vernuenftige Diskussion moeglich ist - was ich aber nicht verstehe, warum du einen ganzen Absatz gleich loeschst, nur weil fuer dich was nicht "nachvollziehbar" oder "wahrnehmbar" ist; das was du schreibst waere fuer mich der Ansatzpunkt fuer eine Diskussion, deren Folge es dann sein kann, dass ein Absatz geloescht (oder zumindest ueberarbeitet) wird. Allein schon deshalb, damit es fuer andere nachvollziehbarer wird, worueber da ueberhaupt diskutiert wird. Wenn das hier die Mehrheit anders sieht, lass ich mich ueberzeugen - hab aber in der Regel auf Wikipedia andere Erfahrungen gemacht.

Hallo Laurenz Widhalm! Möglicherweise habe ich mich etwas undeutlich ausgedrückt. Ich habe den Absatz deswegen gelöscht, weil er falsch bzw. mindestens irreführend war. Meiner Meinung nach natürlich, aber etwas anderes als das, was ich meine bzw. zu wissen glaube, kann ich schließlich nicht verbreiten. Solange der Absatz einen größeren Diskussionsbedarf nötig hat, sollte er doch eher auf dieser Diskussionsseite diskutiert werden. Oder ist es üblich, auch solche Absätze gleich auf der Artikelseite einzustellen? Ich weiss nicht genau, was in der Wikipedia üblich ist, aber ein solches Verhalten würde die Qualität der Wikipedia meiner Meinung nach nicht verbessern. Die meisten Leser schauen sich doch eher Artikel an, und forschen nicht auf der zugehörigen Diskussionsseite weiter, nehme ich zumindest an.

Nachtraeglich noch vorangestellt: Ein richtiger Umgang mit Wikipedia sollte ein Betrachten der Diskussionsseite (und auch der Versionsgeschichte) mit einschliessen - gerade bei Themen, bei denen man selbst kein Experte ist. Alles andere waere hoechst gefaehrlich - es koennte ja sein, dass ein crackpot gerade einen guten Artikel geloescht und mit seiner Privattheorie ersetzt hat. --Laurenz Widhalm 09:57, 23. Feb 2006 (CET)

Die Qualität wird halt auch nicht besser, wenn jeder, der etwas für falsch hält, gleich löscht. Es sei denn es gäbe so was wie "referees", die den normalen Benutzern übergeordnet sind, und allgemein akzeptiert das dafür notwendige Fachwissen haben. Ich gebe zu, ich habe auch schon gelöscht - ich bemühe mich aber da sehr vorsichtig zu sein, und ich kremple nie ganze Artikel nach meinen Vorstellungen um. Wenn ich merke, dass es wo unterschiedliche Meinungen gibt, dann versuche ich das auch auszudrücken, wie mit meiner einleitenden Bemerkung, dass die Frage "subtil" ist. Dass der Absatz deiner Meinung nach falsch ist, ist glaub ich klar - auch, dass du natuerlich nur schreiben willst, was deiner Meinung entspricht. Nur warum ausgerechnet deine Meinung die sein soll, die auf Wikipedia "bis auf weiteres" verbreitet wird, ist nicht

Ich habe den Eindruck, Du hast mich falsch verstanden. Es geht mir nicht darum, meine persönliche Meinung auf Wikipedia zu verbreiten. Ich versuche aber Artikel, die Fehler enthalten, zu korrigieren. Was ich ausdrücken wollte, ist, dass mir durchaus bewusst ist, dass das, was ich für Fehler halte, letztlich immer subjektiver Natur ist. Wobei ich mich nur zu den Dingen äußere, bei denen ich mich auszukennen glaube, und auch glaube, den Konsens der Fachleute zu kennen. Und bei umstrittenen Punkten würde ich durchaus die unterschiedlichen Ansichten erwähnen. Was virtuelle Teilchen sind, ist aber, und natürlich kann ich hier nur meine Einschätzung wiedergeben, unter Fachleuten unumstritten - vor allem, dass sie nicht in dem selben Sinn real sind wie "normale" Teilchen.

Das "Zwischendurch-Einfuegen" wird langsam etwas unuebersichtlich - hab aber momentan auch

Gegebenenfalls könnten wir die Diskussion per Email fortsetzen.

keine bessere Idee... Ja, irgendwie reden wir anscheinend aneinander vorbei. Der Punkt ist, dass auch ich nichts anderes mache als du oben schreibst: ausbessern, was ich fuer falsch halte, in dem Bewusstsein, dass es letztendlich subjektiv ist. Die Frage ist aber, wie man damit umgeht, wenn es einmal zwischen zwei Personen, die genauso handeln wie du es beschreibst, eine

Ack. So hatte ich es gemeint.

Uneinigkeit gibt. Was die Sachfrage angeht, zweifle ich langsam daran, dass wir da wirklich die "Fachleute" sind - letztlich geht es um eine Abgrenzung des Begriffs "Realitaet", und das ist wohl eher das Fachgebiet eines Philosophen. Ich weiss nicht, ob wir mit der rein fachlichen

Hm, oder das eines Sprachwissenschaftlers: Was versteht ein unbedarfter Laie unter dem Begriff "real"? Ich sehe zwei Knackpunkte in unserer Diskussion. 1. Welches bzw. wie groß sind die Unterschiede zwischen virtuellen und "realen" Teilchen. Ich behaupte, groß. 2. Daher erscheint es mir irreführend zu sagen, virtuelle sind real. Natürlich kann ich mir "real" irgendwie definieren, sodass "real" auf beide Teilchentypen passt. Dennoch gibt es große Unterschiede zwischen den beiden. Darauf sollte man auf jeden Fall und unbedingt hinweisen, damit der Laie kein falsches Bild erhält.

Diskussion weiterkommen, weil ich denke, dass wir uns da eh (weitestgehend) einig sind - nur halt nicht in dem, was wir daraus fuer die "Realitaet" bestimmter Bestandteile einer Theorie folgern. --Laurenz Widhalm 10:24, 24. Feb 2006 (CET)

automatisch klar. Wikipedia ist halt ein Gemeinschaftsprojekt, deswegen kann man nicht überall nur seine eigene Sicht der Dinge verbreiten, egal wie überzeugt man davon ist, sondern muss entweder versuchen, in strittigen Punkten Konsens zu finden, oder zumindest beide Punkte

Polemik: Also ist das richtig, was der Mehrheit gefällt? Damit habe ich aber, speziell wenn es um Physik geht, ein Problem.

Das ist ein bisschen *zu* polemisch ;-) Aber so koennte man es formulieren: In Wikipedia sollte stehen, worueber innerhalb der Fachleute des betroffenen Gebiets Konsens besteht - dieser Konsens muss aber u.U. manchmal erst erarbeitet werden. Wenn es zu bestimmten Punkten auch unter den Fachleuten groessere Gruppen gibt, die unterschiedliche Meinungen vertreten, und dieser Punkt fuer die Allgemeinheit eine Relevanz hat, sollten alle Sichtweisen dargestellt werden, in moeglichst neutraler Form.

Unsere Diskussion krankt aber momentan etwas daran, dass wir sie nur zu zweit fuehren - fuer einen wirklichen Konsens muessten mehr (Fach-)leute daran teilnehmen. Deswegen werde ich zwar diesmal noch Stellung nehmen zu dem was du weiter unten schreibst, aber dann ansonsten erstmal abwarten, bis Meinungen Dritter dazukommen. Ich denke das ist fair, oder? --Laurenz Widhalm 10:24, 24. Feb 2006 (CET)

Und wann kommen diese Dritten und wer qualifiziert sie? Mein Eindruck ist, dass sich auf diesen Seiten ohnehin wenige Fachleute tummeln. Insofern bin ich mir nicht sicher, ob diese Vorgehensweise praktikabel ist, um hier in absehbarer Zukunft inhaltlich korrekte Artikel zu erhalten. Ich muss aber gestehen, dass ich selbst keine Alternative vorschlagen kann.

darzustellen. Was ich mit meinem Absatz eigentlich wollte ist nicht die Behauptung durchzusetzen, dass virtuelle Teilchen als real angesehen werden muessen, sondern dass eben die Frage zu subtil ist, um so eindeutig beantwortet werden zu können. Was du hättest

Das habe ich verstanden. Und genau das halte ich für falsch. Und glaube, dass diese meine Meinung auch durchaus Konsens unter Fachleuten ist.

Ok, du haeltst es fuer so absolut eindeutig, dass virtuelle Teilchen nicht als 'real' bezeichnet werden duerfen, dass man die Frage danach nicht mal als subtil bezeichnen darf - ich respektiere diese Meinung, teile sie aber nicht. --Laurenz Widhalm 10:24, 24. Feb 2006 (CET)

machen können (statt den Absatz zu löschen) ist den Absatz weiter zu relativieren, und ihn erstmal so stehen zu lassen, bis aus der Diskussion was herauskommt. Wenn jeder so vorgeht, hat Wikipedia die Chance, dass Artikel zu einer besseren Qualität konvergieren. Wenn jeder so vorgeht wie du, dann gibt es editwars und Oszillation statt einer Verbesserung - das sag ich mal

Okay, gutes Argument. Andererseits könnte man auch Artikel, die starken Diskussionsbedarf haben (wer auch immer nun "stark" definiert), erst mal auf der Diskussionsseite "konvergieren" lassen, bevor man sie auf die Artikelseite stellt.

Ich geb dir recht, denke aber, dass es keine allgemeingueltige "beste" Vorgangsweise gibt. Das Problem ist, dass es halt immer einen neutralen 'referee' braeuchte, der jetzt entscheidet, ob der Diskussionsbedarf jetzt 'stark' ist oder nicht. Da ist ja unsere Diskussion das beste Beispiel: fuer dich ist es so sonnenklar, dass man virtuelle Teilchen nicht als real bezeichnen darf, dass du die Frage ueberhaupt nicht subtil findest - insofern besteht fuer dich "starker Diskussionbedarf" bezueglich dieser Behauptung. Ich hab das eher als Kompromiss gesehen, um auszudruecken, dass es da auch unter Fachleuten unterschiedliche Meinungen gibt - und dass es die gibt, wirst du ja wissen; dass da auch viel eher pseudowissenschaftliches geschrieben wird, was wir beide nicht so stehen lassen wuerden, raeum ich ein - aber es sind durchaus Fachleute (also ausgebildete Physiker) die sowas schreiben, und insofern denk ich dass man das nicht so einfach vom Tisch wischen kann, sondern sich damit auseinandersetzen muss. --Laurenz Widhalm 10:24, 24. Feb 2006 (CET)

ganz neutral, ohne zu sagen, wer jetzt recht hat. Die Leser von Wikipedia haben denk ich auch ein Recht darauf zu erfahren, dass es in dieser Frage eben verschiedene Meinungen unter

Gibt es die?

ja, zumindest mal unter den Teilnehmern an dieser Diskussion, die beide Fachleute sind. --Laurenz Widhalm 10:24, 24. Feb 2006 (CET)

Wobei wir beide sicher kein repräsentatives Abbild der Community darstellen.

Fachleuten gibt. Du scheinst recht ueberzeugt zu sein, dass deine Meinung die "richtige" ist, aber ebenso wie du anscheinend bei mir fuer dich schlagende Argumente vermisst, gehts mir bei dir umgekehrt genauso. Ich denke Ziel dieser Diskussion sollte nicht sein, dass der eine den anderen von seiner Meinung ueberzeugt, sondern dass wir es vielleicht schaffen den Artikel so zu

Eben. Es geht doch hier nicht darum, was Deiner oder meiner Meinung nach richtig ist. Die Physik ist davon unabhängig. Was ist denn Deiner Einschätzung nach der Diskussionsstand unter Fachleuten? Gibt es einen Konsens und wie lautet dieser?

Mein Eindruck ist der, dass da viele Physiker gar nicht besonders tief darueber nachgedacht haben. Dass da manchmal Dinge so dargestellt werden, dass sich mir die Haare straeuben. Und dass es unterschiedliche Meinungen gibt. --Laurenz Widhalm 10:24, 24. Feb 2006 (CET)

Ack. Und meine persönliche Wahrnehmung (ich hoffe, die Formulierung ist an dieser Stelle in Ordnung ;-)) ist die, dass die Leute, die gründlich darüber nachgedacht haben, genau zu dem Schluss gekommen sind, dass virtuelle Teilchen eben nicht real sind.

verfassen, dass er beiden Sichtweisen gerecht wird. Meiner Meinung nach widersprechen sich naemlich die beiden Sichtweisen nicht wirklich, sie gehen nur von unterschiedlichen Definitionen der verwendeten Grundbegriffe wie "Realitaet" oder "Beobachtung" aus. --Laurenz Widhalm 23:12, 22. Feb 2006 (CET)

Ich mach jetzt keinen revert, weil ich keinen editwar starten moechte. Sollte ein Dritter das machen wollen, haett ich aber nix dagegen.

Danke. ;-)

Wenn du Argumente forderst, dann muss ich dich darauf hinweisen, dass du selber eigentlich nicht viele lieferst (dass du was nicht nachvollziehen kannst ist ja noch kein Argument, und eine Behauptung von dir auch nicht). Wenn man die FAQ liest, auf die du dich beruhst, merkt man schnell, dass die genug Stoff fuer Diskussionen liefert (damit mein ich bitte nicht dass sie falsch ist - aber sie zeigt recht deutlich, wie sehr es notwendig ist die Begriffe zu definieren, ueber die man spricht; und wie sehr das Ergebnis von diesen Definitionen abhaengen kann).

Hm, mir erscheint die FAQ recht eindeutig. Im übrigen spiegelt die FAQ ja auch nicht die Phantasien eines einzelnen wider, sondern fasst bekannte Ergebnisse zusammen. Die FAQ selbst verweist ja durchaus auch auf weiterführende Literatur.

Will die FAQ nicht in Frage stellen, hab sie ja auch gar nicht ganz lesen koennen. Aber was ich gelesen habe, zeigt mir, wo die Punkte liegen, die man diskutieren kann. --Laurenz Widhalm 23:12, 22. Feb 2006 (CET)

Und welche sind dies?

das sind die, die ich hier herausgegriffen habe und diskutiere (bitte erspar mir ein copy&paste!) --Laurenz Widhalm 10:24, 24. Feb 2006 (CET)

Ich habe mich bemueht, mit dem Hinweis auf die Subtilitaet der Frage darauf hinzuweisen, dass es nicht so einfach ist, diese Frage zu beantworten - und habe dann Gruende aufgelistet, warum das IMHO so ist. Du koenntest dem jetzt Argumente dagegensetzen, warum das nicht so ist - aber bitte nicht einfach sagen "ist falsch", oder "hat der und der aber anders gesagt" - du wirst fast soviele Meinungen ueber gewisse Themen finden wie Physiker.

Über gewisse Meinungen, ja. In diesem Falle ist dies, denke ich, nicht der Fall. Und natürlich wird es immer einzelne geben, die irgendwelchen Aussagen widersprechen.

naja, genau um den Punkt geht es ja: ist es so wie du sagst, oder nicht? Wenn ich eine totale Einzelmeinung vertrete, dann werd ich natürlich nicht drauf bestehen, dass sie in Wikipedia vertreten wird (könnte ich ja auch gar nicht). Andererseits, wenn ich mir die bisherige Diskussion anschaue, dann ist dieses Thema durchaus nicht unumstritten. Und wenn du auf eine Quellenangabe, die nicht deine Meinung vertritt, mit "Dann schmeiss ihn weg" reagierst, dann - tschuldige - ist das kein Gegenargument, sondern klingt höchstens ein bisschen zu sehr von sich selbst überzeugt. Ich denke aber interessanter als ein Abzählen der Kollegen die man kennt und einem Recht geben ist die inhaltliche Diskussion. --Laurenz Widhalm 23:12, 22. Feb 2006 (CET)

Wahrscheinlich hat es nicht viel Sinn, die inhaltliche Diskussion anzufangen, wenn wir uns nicht zuvor auf eine Defintion von "real" einigen. Was ist an Quarks realer als an virtuellen Teilchen? Die von dir zitierte FAQ meint, man koenne sich Quarks aus der modernen Beschreibung der Erfahrungswirklichkeit nicht mehr wegdenken - inwiefern gilt dasselbe nicht auch fuer virtuelle Teilchen? Die FAQ meint, am Ende der Rechnung hat man alle virtuellen Teilchen "ausintegriert", folglich sind sie nicht real - dasselbe gilt aber auch fuer Quarks. Die FAQ meint, dass innere Teilchen nicht unabhaengig von der (willkuerlichen) Beschreibung durch Physiker sind - das gilt aber fuer vieles in der Physik, z.B. Eichfreiheit oder auch die Freiheit in der Wahl der Basis - ganz fundamental gilt das in der Wahl einer Darstellung im Impulsraum oder im Ortsraum: dasselbe Objekt wird da ganz unterschiedlich beschrieben, erst "in Summe", also nach Integration, erhält man darstellungsunabhaengige Resultate. Ist deswegen die eine Darstellung "realer" als die andere?

Ich erlaube mir zu zitieren: "Virtual particles must not be considered real since they arise only in a particular approach to high energy physics - perturbation theory before renormalization - that does not even survive the modifications needed to remove the infinities. Moreover, the virtual particle content of a real state depends so much on the details of the computational scheme (canonical or light front quantization, standard or renormalization group enhances perturbation theory, etc.) that calling virtual particles real would produce a very weird picture of reality." [1]. Dies ist zwar nur ein Absatz aus der ausführlichen Darstellung, aber mir erscheint allein dies schon als starkes Argument. Die Aussage ist ja, dass aus welchen virtuellen Partikeln ein Prozess zu "bestehen" scheint, überhaupt nicht eindeutig festlegbar ist.

Die Eichsymmetrie ist übrigens ein gutes Beispiel. Größen, die eichabhängig sind, sind nicht beobachtar. Oder umgekehrt formuliert: Es sind nur Größen beobachtbar, die eichinvariant sind. Oder hältst Du dies auch für fragwürdig bzw. umstritten? Ich hoffe nicht. ;-)

Nein - sonst könnten wir viele unsere Rechnungen auf den Müll schmeissen, oder? Aber ist jetzt ein Photon - das durch ein nicht eichunabhaenges Feld beschrieben wird - real? Anscheinend sind zumindest gewisse Anteile des Felds - naemlich die, die nicht beobachtet werden koennen - nicht real, wenn man deiner Definition folgt. Tatsaechlich koennen wir nur gewisse Eigenschaften des Photons - die allesamt nicht eichabhaengig sind - beobachten. Trotzdem sagen wir, das Photon ist real, und nicht nur diese Eigenschaften.

? Die eichabhängigen Teile des Feldes sind Artefakte der "falschen" Darstellung eines Photons als kovariantes 4-Vektorfeld. Entsprechend sind diese Teile sicher nicht real. Aber wieso sollte deswegen das Photon nicht real sein? Ich verstehe nicht, worauf Du hinaus willst.

Es geht darum, dass wir die Natur beschreiben, und dabei gewissen Elementen in der Natur gewissen Elementen in unserer Theorie zuordnen. Die erste Frage die sich daraus ergibt ist: wenn wir von der "Realitaet" sprechen, sprechen wir aber dann von den Elementen der Natur, oder den Elementen der Theorie? Wenn du sagst: "Das Photon ist real", meinst du dann nicht damit, dass die Summe aller beobachtbaren Eigenschaften des Elements "Photon" unserer Theorie real ist? Mehr kann es ja IMHO nicht sein. Aber mit dieser Definition kann man dann konsequenterweise einem Teilchen nicht die Realitaet absprechen, indem man sich auf die Unbeobachtbarkeit gewisser Eigenschaften dieses Teilchens beruft. Was man machen muesste ist darzulegen, dass es ueberhaupt keine beobachtbaren Eigenschaften des Teilchens gibt - und da ist der Punkt, wo wir anscheinend bei virtuellen Teilchen unterschiedlicher Meinung sind, weil du meine Beispiele von beobachtbaren Eigenschaften nicht akzeptierst. --Laurenz Widhalm 10:24, 24. Feb 2006 (CET)

Nun, man beobachtet ebensowenig virtuelle Teilchen wie eichabhängige Teile von Photonen. Gerade letzteres sind reine mathematische Artefakte, genau wie beispielsweise die weiter unten genannte FP-Geister.

Ich denke dass man keinen zu rigorosen Anspruch an den Begriff "real" stellen darf, da man sonst Gefahr läuft, entweder inkonsequent zu werden, oder so ziemlich jedem Objekt der Physik die Realität absprechen müsste, weil es eine mögliche (äquivalente) Beschreibung der Welt gibt,

Ich sage auch nur, dass es (mindestens) irreführend ist, virtuelle Teilchen als real zu bezeichnen, da sie eben nicht in dem Sinn real sind wie echte Teilchen und (meiner Einschätzung nach) Laien deswegen eine falsche Vorstellung entwickeln.

Das geht jetzt in die Paedagogik, und ist dort ein altes Problem: Wenn ich eine Problematik nicht umfassend darstellen kann, wie vereinfache ich so, dass der Weg zu einem tieferen Verstaendnis nicht durch falsche innere Bilder, die man erzeugt, verbaut wird? Das ist wirklich oft sehr schwer, und ich denke da sind sich Physiker noch viel uneiniger als in Sachfragen.

Ich meine halt, dass man mit der Vorstellung, dass der Laie sich virtuelle Teilchen - mit einigem Vorbehalt, der unbedingt thematisiert werden muss - durchaus als reale Teilchen vorstellen darf. Deswegen, weil mit dieser Vorstellung gut verstanden werden kann, dass das W-Feld, das sich bei ausreichender Energie in Teilchenbeschleunigern in Form von W-Bosonen manifestiert, auch schon bei niedrigeren Energien in der Wechselwirkung eine Rolle spielt. Bzw. dass ganz allgemein schwere, mituntner noch unbekannte Teilchen, eine Auswirkung auch auf niederenergetischere Prozesse haben koennen. Dass es in der Theorie jede Menge an Beliebigkeit gibt, die durch rein menschliche Konventionen / Definitionen / etc. gepraegt ist, setzt bereits ein tieferes Verstaendnis voraus. --Laurenz Widhalm 10:24, 24. Feb 2006 (CET)

die ohne dieses Objekt auskommt. Der Lagrangeformalismus kommt ohne Kräfte aus - ist es sinnvoll, Kräften deswegen Realität abzusprechen? "Alles nur Einbildung, du spuerst keine Kraft,

??? Kräfte sind beobachtbar (F = dp/dt), virtuelle Teilchen nicht.

Es ging mir um die Argumentation aus der FAQ, dass Elemente einer Theorie, die insofern verzichtbar sind als sie in einer geeigneten Darstellung nicht auftreten (oder ganz anders auftreten), nicht real sind. Das Kriterium der Beobachtbarkeit ist wieder ein anderes, und da muesste man mal klar definieren, was man darunter versteht. Fuer mich sind z.B. virtuelle Teilchen alleine dadurch schon beobachtbar, dass man sie mit ausreichender Energie zu frei beobachtbaren "on-shell" Teilchen machen kann. Aber da kann man natuerlich unterschiedlicher Meinung sein, und sicher auch noch praeziser abgrenzen. --Laurenz Widhalm 10:24, 24. Feb 2006 (CET)

deine Wirkung versucht sich nur grad zu minimieren?" Ich denke wir duerfen nicht vergessen dass die "Realitaet" letzlich das ist, was fuer uns die Welt ausmacht. Es ist z.B. im Standardmodell gar nicht zwingend notwendig, ein Photon zu definieren - in der grundlegenden Theorie kommen da ganz andere Teilchen vor, das Photon erscheint darin eher als etwas, was zweckmäßig ist zu definieren, aber nicht zwingend notwendig. Zweckmäßig insofern, als es die

Äh, also aus dem Standardmodell kommt schon raus, dass es sowas wie das Photon gibt. So ist das Standardmodell konstruiert; ansonsten wäre es auch unbrauchbar. Das hat doch nichts damit zu tun, dass das Photon eine Linearkombination von Ws und Zs ist. Ich verstehe offenbar nicht, wohin Deine Argumentation zielt.

Muss dich ein kleinwenig korrigieren: das Photon ist keine Linearkombination von Ws und Zs, sondern ein zum Z orthogonaler Zustand, der sich aus der dritten Komponente des zur SU(2)-Symmetrie gehoerenden Tripletts an Eichbosonen W^i und dem zur U(1)-Symmetrie gehoerenden Eichbosons B zusammensetzt - das hat aber natuerlich nichts mit der Arugmentation zu tun. Ja, sicher kommt das Photon raus - und auch genau deshalb, weil das SM so konstruiert ist. Was ich aber sagen wollte, ist dass es nicht *zwingend* ist, ein Photon zu definieren. Man koennte auch wunderbar von drei W-Bosonen und einem B-Boson sprechen. Worauf ich hinauswill kann ich als Frage an dich formulieren: Ist fuer dich dieses B-Eichboson real? --Laurenz Widhalm 10:24, 24. Feb 2006 (CET)

Danke für die Korrektur. War aus dem Kopf zitiert und mit den Details der elektroschwachen WW habe ich mich eine Weile nicht mehr befasst. Zu Deiner Frage: Das kann ich nur indirekt beantworten. B-Eichboson und virtuelle Teilchen sind auf jeden Fall unterschiedliche Kategorien. Jedes Teilchen kann in einem Feynman-Diagramm virtuell auftreten. Bei üblichen Bedingungen ist jedenfalls das Photon das "reale" Teilchen, weil beobachtbar. Andererseits kann man sich das Photon aus W und B zusammengesetzt vorstellen. Und unter bestimmten Bedingungen erwartet man auch, die Ws, etc. selbst beobachten zu können.

Vorstellung davon vereinfacht, was sich im Standardmodell abspielt. Worauf ich hinauswill: in der unendlichen Vielfalt an möglichen Beschreibungen der Welt durch die Physik gibt es einige "zweckvolle", die aber Elemente enthalten, die mehr oder weniger willkürlich so definiert wurden, um eben "zweckvoll" zu sein, bzw. den Objekten zu entsprechen, die fuer uns die "Realitaet" ausmachen. Es ist sinnvoll, diesen Elementen dann auch Realität zuzuschreiben - sinnvoll deshalb, weil man ansonsten IMHO keinen Anhaltspunkt hätte, was "realer" ist als irgendwas anderes. Was man allerdings aufgeben muss ist die Vorstellung, dass es eine "gottgegebene" Realität gibt, die eindeutig ist, und nur von uns gefunden werden muss. --Laurenz Widhalm 23:12, 22. Feb 2006 (CET)

Beweis durch Behauptung? Vor allem negiert das doch die Grundlagen der Physik. Ein wesentliche Annahme der Physik ist doch, dass Messungen unabhängig voneinander wiederholbar sind. Ansonsten wäre ja alles völliger Beliebigkeit unterworfen. Aber die Praxis zeigt doch, dass dies nicht so ist.

Ich weiss jetzt ehrlich nicht was das mit dem zu tun hat, was ich oben geschrieben habe... --Laurenz Widhalm 10:24, 24. Feb 2006 (CET)

Der Satz "Was man allerdings aufgeben muss ist die Vorstellung, dass es eine "gottgegebene" Realität gibt, die eindeutig ist, und nur von uns gefunden werden muss." So wie ich diesen Satz lese, muss ihn ablehnen. Aber möglicherweise verstehe ich ihn nur völlig falsch.

Wenn du meinst, man koenne virtuelle Teilchen nicht beobachten, dann muesste man praezisieren, was man mit "Beobachtung" meint. Wenn man damit die Beobachtung als freies Teilchen meint, sind Quarks auch nicht real. Wenn man damit meint, dass man durch Beobachtungen indirekt auf virtuelle Teilchen rueckschliessen kann, dann gilt das fuer Quarks ebenso wie fuer virtuelle Teilchen - beide braucht man, um die Beobachtungen erklaeren zu koennen, obwohl man beide nicht "frei" sehen kann.

Es gibt aber durchaus Unterschiede zwischen Quarks und virtuellen Teilchen. Quarks sind (im Sinne der QFT QCD) reale Teilchen. Aus diversen Gründen treten sie aber unter "normalen" Bedingungen nur in gebundenen Zuständen auf, sodass man sie nicht direkt beobachten kann. Und man hofft ja, dass man irgendwann auch frei Quarks sehen kann (Stichwort Quark-Gluon-Plasma). Es gibt jedenfalls nichts, was dagegen spricht. Virtuelle Teilchen kann man dagegen prinzipiell, per Definition _nie_ beobachten, zumindest nicht in dem Sinn "beobachten" wie reale Teilchen. Daher halte ich Deinen Vergleich zwischen Quarks und virtuellen Teilchen für ungeeignet.

Wenn du "beobachten" definierst als "frei beobachten", dann sind virtuelle Teilchen per definitionem nicht beobachtbar - klar. Quarks sind im Quark-Gluon-Plasma insofern frei, als ihre Wechselwirkung bei hohen Temperaturen sehr klein wird - aber sie sind immer noch nicht in dem Sinn "frei" wie ein einzelnes Elektron, das man isoliert wo festhalten und beobachten kann. Den Vergleich zwischen Quarks und virtuellen Teilchen will ich natuerlich nicht zu weit treiben - mir gehts bei dem Vergleich nur um den Aspekt, dass man nicht alles frei beobachten koennen muss, damit es das Attribut "real" verdient. --Laurenz Widhalm 23:12, 22. Feb 2006 (CET)

Ein fuer mich sehr eindrucksvolles Beispiel, warum man virtuellen Teilchen "nicht rigoros die Wirklichkeit" absprechen sollte, ist die Hawking-Strahlung: ein schwarzes Loch, das klassisch gar nichts abstrahlen koennte, tut es doch - weil virtuelle Flukuationen des Vakuums zu realen, messbaren Teilchen werden.

Hawking-Strahlung bewegt sich aber in einem anderen theoretischen Rahmen; sie lässt sich nicht im Rahmen gewöhnlicher lorentzinvarianter QFT darstellen. Soweit ich verstanden habe (aber man möge mich korrigieren, mit Hawking-Strahlung habe ich mich bisher nicht im Detail befasst), hat Hawking versucht, in einem gewissen Sinn QFT mit ART zu verheiraten. Weiter ist Hawking-Strahlung auch ein völlig spekulatives Phänomen, man hat Hawking-Strahlung bisher nicht beobachtet. Die QCD hingegen ist experimentell recht gut abgesichert. Insofern ist Hawking-Strahlung kein Gegenargument.

Ich bin auch kein Experte für Hawking-Strahlung - aber meinst du das Argument wirklich so, wie ich es verstanden habe? Es ist nur deswegen kein Gegenargument, weil es noch nicht experimentell abgesichert ist, dass es diese Hawking-Strahlung wirklich gibt? Dann wäre es ja

Sicher nicht. Der wesentliche Punkt ist das, was in den ersten Sätzen steht. Hawking-Strahlung bewegt sich ausserhalb gewöhnlicher QFT. Insofern lassen sich Argumente, die sich auf Hawking-Strahlung stützen, höchstens bedingt auf QFT und somit unsere Diskussion anwenden.

Genau das versteh ich nicht - wenn ich ueber die Realitaet spreche, warum muss ich mich dann auf den Rahmen einer gewissen Theorie einschraenken? --Laurenz Widhalm 10:24, 24. Feb 2006 (CET)

Virtuelle Teilchen sind ein bestimmtes Konstrukt der Störungsrechnung von Quantenfeldtheorien. Hawking-Strahlung spielt sich meines Wissens nicht (vollständig) in diesem Rahmen ab. Vielleicht sollte ich einmal nachfragen: Wie definierst Du virtuelle Teilchen?

nur eine experimentelle Frage, ob virtuelle Teilchen real sind. Ich glaube aber nicht, dass es darum geht. Ich denke eher, dass es bei unserer Diskussion um eine prinzipielle Frage der Deutung der QFT geht, um die Frage welche Elemente einer Theorie man als "real" bezeichnen darf, und nicht um die Frage des experimentellen Beweises dieser Theorie. --Laurenz Widhalm 23:12, 22. Feb 2006 (CET)

Ich koennte noch mehr schreiben, aber fuers erste soll's mal genug sein - ich hoffe du fuehlst dich jetzt nicht "angepflaumt"; ich bin nicht persoenlich beleidigt, weil du einen Absatz von mir geloescht hast (wenn er wirklich falsch war, waere ich dir sogar dankbar). Aber ich denke dass das Thema zu komplex ist um es mit einem lapidaren "ist falsch" abzuhaken. --Laurenz Widhalm 16:56, 22. Feb 2006 (CET)

Ich fühle mich keineswegs angepflaumt. Gegen eine sachliche Diskussion habe ich sicher nichts einzuwenden. In der Vergangenheit habe ich auf Wikipedia allerdings eher schlechte Erfahrungen gemacht. Ich hoffe jedenfalls, dass die obigen Ausführungen hilfreich waren. Viele Grüße, C.Appel 21:10, 22. Feb 2006 (CET)

Ich wiederum habe eigentlich größtenteils gute Erfahrungen gemacht. Auf die Gefahr hin dass du mir diese persönliche Anmerkung übelnimmst: "so wie man in den Wald hineinruft..." - du bist in deinen Beitraegen manchmal halt doch ein wenig "undiplomatisch", und trittst mit dem Selbstverstaendnis auf, quasi als "uebergeordnete Instanz" entscheiden zu können, was richtig und falsch ist. Du sagst nicht "ich denke das ist falsch, weil" sondern "das ist falsch.". Und dein Text hat mitunter einen aggressiven Unterton, den du vielleicht nicht so meinst, aber den wohl nicht nur ich so wahrnehme. Selbst wenn du mit deiner Meinung recht hast - hier bei Wikipedia geht es um die Zusammenarbeit von einer sehr inhomogenen Gruppe von Menschen, wo aber jeder fuer sich doch ernst genommen werden moechte. Deswegen kann ich mir vorstellen, dass einige mit der Art wie du hier auftrittst Schierigkeiten haben, und darauf emotional reagieren. So nehm ich jedenfalls die Situation wahr, und wollte dir einmal dieses Feedback geben, in der Hoffnung, dass du dich dadurch nicht angegriffen fühlst (das hat auch für mich nichts mit der fachlichen Diskussion oben zu tun) --Laurenz Widhalm 23:12, 22. Feb 2006 (CET)

Oh, mir ist durchaus bewusst, dass ich teilweise sicher undiplomatisch war. Das war aber in der Regel die Reaktion auf irgendwelche polemischen ad-hominem-Beiträge.

Nachtrag: Möglicherweise hätte ich mehr Smileys anbringen sollen. "Dann schmeiß ihn weg" klingt möglicherweise ein wenig arrogant ;-). Ich stehe aber dennoch zu der Aussage: Ein Physik-Lehrbuch, das behauptet, es gäbe eine Heisenbergsche Unschärferelation für Zeit und Energie sollte man wegschmeißen.

Ich glaube halt, dass das keine gute Reaktion ist, weil sie zu nichts Konstruktivem fuehrt - also entweder sowas ueberhaupt ignorieren, oder zumindest auf die Polemik nicht eingehen, sondern sie als solche entlarven. --Laurenz Widhalm 10:24, 24. Feb 2006 (CET)

So, ich schreib da mal unten weiter, damit es nicht zu unuebersichtlich wird. Nach den fast schon philosophischen Argumenten oben moecht ich jetzt noch etwas konkreter aufs Fachliche eingehen:

Zum Thema prinzipieller Unterschied zwischen aeusseren und inneren Linien: Wie du selber schreibst, handelt es sich bei den aeusseren Linien um einen Grenzuebergang (asymptotische Zustaende), und insofern um eine Idealisierung, die man macht, um einzelne Prozess getrennt voneinander behandeln zu koennen (ansonsten muesste ich den gesamten Messapparat mit seinen >O(10^23) Teilchen als einzigen grossen Feynmangraphen rechnen). *Das* ist der einzige prinzipielle Unterschied, der ist aber IMHO kuenstlich.

Nein, das ist nicht der einzige Unterschied. Äußere Linien sind *immer* on-shell, innere Linien off-shell. Desweiteren gibt es (leider weithin unbekannte) Theoreme, dass ich die interpolierenden Felder (die mir die inneren Linien geben) in weiten Grenzen beliebig umdefinieren kann. D.h. der Teilchengehalt der inneren Linien ist weitgehend beliebig. Und gerade das ist meiner Meinung nach ein starkes anschauliches Argument, warum virtuelle Teilchen nicht real sein können, mindestens nicht real in dem Sinn wie echte Teilchen.

Wie ich weiter unten auch versucht habe zu argumentieren, ist meiner Ansicht nach die Tatsache, dass aeussere Linien on-shell sind, eine Folge des Grenzuebergangs, den man (kuenstlich) macht. Diese grosse Umdefinierungsfreiheit von der du sprichst ist fuer mich eine generelle Eigenschaft der Physik - wenn man alles, was man auch anders definieren kann, als "nicht real" bezeichnet, dann wird nicht mehr viel "Reales" ueberbleiben...

Welcher (künstliche) Grenzübergang? Ich sehe keinen Grenzübergang. Ich habe Prozesse, die ich störungstheoretisch durch Feynmandiagramme darstellen kann. Deren innere Linien sind virtuelle Teilchen. Natürlich kann ich unter Umständen Diagramme "aufschneiden". Dann untersuche ich aber einen anderen Prozess mit wiederum anderen Diagrammen. Wo ist da ein Grenzübergang? Nochmals: Was sind für dich virtuelle Teilchen?

Dass virtuelle Teilchen "nicht im selben Sinn real sind wie echte Teilchen", da sind wir uns einig. Wir sind uns nur nicht einig darueber, ob man sie daher besser als "unter Einschraenkungen real" (IMHO) oder "definitiv nicht real" bezeichnet. --Laurenz Widhalm 10:24, 24. Feb 2006 (CET)

Vor allem habe ich das Problem, wenn man nicht klar darstellt, dass es Unterschiede gibt. Und dann bei Laien das Bild entsteht, dass bei Streuprozessen (virtuelle) Teilchen wild durch die Gegend fliegen.

Dass man viele Freiheiten hat, wie man Prozesse in der QFT beschreibt, unterschreibe ich auch. Schon bei der Frage der Masse eines Teilchens hat man prinzipiell eine grosse Freiheit: ich kann den entsprechenden Term in der Lagrangedichte (z.b. m²φ²) als Teil des kinetischen Terms interpretieren, dann geht die Masse direkt in den Propagator dieses Teilchens. Ich kann aber auch denselben Term zum Potential rechnen, und ich habe es ploetzlich mit masselosen Teilchen zu tun, die halt zusaetzlich mit sich selbst wechselwirken. Und natuerlich ist auch jede Mischform moeglich, also einen Teil in den Propagator zu stecken, einen anderen Teil in die Selbstwechselwirkung. Noch eine Stufe beliebiger wird es im Standardmodell, wo ja der Massenterm nicht aus einer (reinen) Selbstwechselwirkung hervorgeht, sondern aus einer Wechselwirkung mit dem Higgsfeld. Was aber ist jetzt das "reale" Teilchen? Ist es das urspruenglich masselose Elektron, oder ist es das Elektron, das seine uns bekannte Masse hat weil das Higgsfeld (zufaellig?) einen bestimmten von 0 verschiedenen Vakuumerwartungswert hat?

Wenn ich mit dem Auseinanderschneiden von Feynmangraphen argumentiere dann meine ich das folgendermassen (nehmen wir das konkrete Beispiel der W-Boson Produktion am LEP): schon vor der Entdeckung des W-Bosons hat man mit loops von virtuellen W-Bosonen gerechnet, also e+e- -> W+W- -> irgendwelche beobachtbare Endprodukte. Und diese Rechnungen haben mit dem Experiment uebereingestimmt, schon bevor das W-Boson als "freies Teilchen" beobachtet wurde. Der Punkt ist

Das bestätigt vor allem die theoretische Vorhersage der Existenz der W-Bosonen. Deswegen sind die W-Bosonen in inneren Linien noch nicht real.

nun, dass es moeglich ist - wenn man nur die Energie gross genug macht - auch den Prozess e+e- -> W+W- zu beobachten, also die W-Bosonen als "freie Teilchen". Das gilt jetzt nicht nur fuer dieses Beispiel, sondern praktisch fuer alle virtuellen Teilchen (sofern keine anderen Erhaltungssaetze noch dagegen sprechen, wie z.B. bei e+e- -> virtuelles gamma). Es macht fuer mich wenig Sinn, sich auf den Standpunkt zu stellen, dass die W+W-, solange sie rein virtuell sind, als "nicht real" zu bezeichenen, und ab dem Moment, wo die Energie einen Schwellenwert ueberschreitet, als "real". Da macht man kuenstlich einen Bruch. Die Abgrenzung verschwimmt noch weiter, wenn man sich ueberlegt, was eigentlich weiter mit den W-Bosonen passiert, die man da "real" erzeugt hat - die bleiben ja auch nicht irgendwo im Beschleuniger liegen, sondern zerfallen recht bald wieder in andere Teilchen. Natuerlich ist es praktisch zulaessig (und auch sinnvoll) das als zwei verschiedene Feynmangraphen zu betrachten, wo die W-Bosonen einmal auslaufende auessere Linien sind, und dann kurze Zeit spaeter einlaufende. Aber eigentlich ist es eine Naeherung, weil man hier mit asymptotischen Zustaenden rechnent, die eigentlich keine sind. Korrekter waere es, mit einem grossen Feynmangraphen zu rechnen, der die einlaufenden Elektronen und die Zerfallsprodukte der W-Bosonen als aeussere Linien hat - die W-Bosonen waeren in diesem Feynmangraphen wieder zu inneren, rein virtuellen Teilchen geworden. Der einzige Unterschied ist dass sie lange genug leben um zwischenzeitlich genug Selbstwechselwirkung zu zeigen dass man ihnen - wenn auch mit einer grossen Halbwertsbreite - eine Masse zuordnen kann. Was ich aber betonen will ist der Umstand, dass der Uebergang von "off-shell", also praktisch unendlicher Halbwertsbreite, und "on-shell" kein abrupter Uebergang ist, sondern ein kontinuierlicher. Wenn man sich anschaut was man da beim Feynmangraphen eigentlich wirklich rechnet, dann stellt man fest, dass man, wenn man off-shell rechnet, eigentlich nur eine Fourierzerlegung einer verschmierten Breit-Wigner-Verteilung rechnet, deren Breite dadurch bestimmt wird, wieviel Zeit das virtuelle Teilchen hat bis es zur naechsten Wechselwirkung kommt. Wenn man da zu oberflaechlich mit der Unschaerferelation argumentiert ist das gefaehrlich, aber hauptsaechlich deshalb, weil die Dimension "Zeit" in unserer Beschreibung der QFT gegenueber den anderen Dimensionen der Raumzeit eine ausgezeichnete Rolle spielt. Prinzipiell koennte man die QFT aber auch mit einer anderen Dimension als "Entwicklungsparameter" definieren, und dann gaebe es fuer Zeit und Energie ebenso eine Unschaerferelation wie jetzt fuer Ort und Impuls. Teilweise passiert das sowieso schon bei jeder Lorentztransformation. Das drueckt sich auch in unserer "zeitartigen" Beschreibung dadurch aus, dass man sehr wohl eine Art "Unschaerferelation fuer Zeit und Energie" formulieren kann, man muss nur klarer definieren, was man damit meint.

Ich habe nie anderes behauptet.

Hab ich dir auch nicht unterstellt. Wichtig waere mir, dass du zu meiner Argumentation Stellung nimmst, dass man ja auch "real produzierte" W-Bosonen als virtuelle Teilchen in einem "zusammengeklebten Feynmangraphen" betrachten kann, in der nur die Zerfallsprodukte nach deiner Definition "real" sind. Ich finde das ist ein ganz zentraler Punkt in unserer Diskussion, deswegen wuerd mich deine Meinung dazu interessieren. --Laurenz Widhalm 10:24, 24. Feb 2006 (CET)

Wie schon irgendwo oben erwähnt: Das sind zwei unterschiedliche Prozesse, die störungstheoretisch durch andere Graphen dargestellt werden.

Hoffe dass ich mit obigen Ueberlegungen weiter meinen Standpunkt herausarbeiten konnte! --Laurenz Widhalm 09:42, 23. Feb 2006 (CET)

Nur begrenzt. Ich glaube zwar, Deine Anschauung ungefähr zu verstehen. Das macht für mich virtuelle Teilchen aber nicht realer. Abstrakt gesprochen: Ich habe eine Theorie. Mit der will ich etwas ausrechnen, was ich messen kann. Jetzt habe ich nun n mathematische Methoden, um zu dem Ergebnis zu kommen. Irgendwelchen mathematischen Objekten, die nun irgendwo während der Rechnung auftauchen, und die bei jeder Methode mehr oder weniger deutlich unterschiedlich sind, würde ich nicht als real bezeichnen. Oder deutlicher, ich halte es für irreführend, solche Entitäten als real zu bezeichnen. Oder nochmals anders gefragt: Sind Feynman-Diagramme real? Wenn Eichbosonen beteiligt sind? Der Teilchen-Gehalt hängt dann von der Eichung ab. Die virtuellen Teilchen welcher Eichung sind dann real? Was ist mit FP-Geistern? Die treten in Feynman-Diagrammen von Eichtheorien auf. Sind sie real? C.Appel 23:20, 23. Feb 2006 (CET)

Das mit den Geistern ist ein guter Punkt. Die wuerd ich zum Beispiel auch nicht als real bezeichnen - deswegen, weil es eben bei Geistern nicht moeglich ist, sie durch Aufschneiden eines Feynmangraphen in deinem Sinne "real" zu machen. Aber die genaue Abgrenzung zu "normalen" virtuellen Teilchen wuerd ich wieder als "subtil" bezeichen ;-) Ansonsten kann ich nur sagen, was ich oben schon geschrieben habe: wenn es um Paedagogik geht (darum geht es fuer mich letzten Endes wenn man sich um "Irrefuehrung" Gedanken macht), dann kann man noch viel besser unterschiedlicher Meinung sein... --Laurenz Widhalm 10:24, 24. Feb 2006 (CET)

Und die Geister sind in den Diagrammen ebenso wichtig wie die übrigen virtuellen Teilchen... Viele Grüße, C.Appel 13:02, 25. Feb 2006 (CET)

Hallo C.Appel! Ich will die Diskussion jetzt nicht abwuergen (und steh dir auch gern wie von dir selber vorgeschlagen per email fuer eine Fortsetzung zur Verfuegung - mein.name@cern.ch), aber ich glaube, dass wir unsere Standpunkte hinreichend herausgearbeitet haben. Meine Conclusio waere, dass wir uns rein fachlich einig sind, aber uneinig darueber, was genau man unter "real" verstehen sollte, und wie man die Thematik am besten fuer Laien praesentiert, ohne vollkommen falsche Vorstellungen zu erzeugen. Wenn ich mir den Artikel in seiner derzeitigen Form anschaue, denke ich, dass er zu dieser Conclusio passt, weil wir uns in den darin enthaltenen fachlichen Aussagen IMHO einig sind, er aber vermeidet, ein explizites statement zu der Frage der Realitaet der virtuellen Teilchen zu geben. Ich komme auch immer mehr zu der Ueberzeugung, dass es dabei gar nicht mehr um Physik, sondern bestenfalls Metaphysik, Philosophie oder Paedagogik geht. Ich waere also mit dem Artikel so wie er jetzt ist zufrieden, und wenn du das auch bist, wuerd ich vorschlagen, dass wir die Diskussion damit - zumindest bis es vielleicht neuen Input von Dritten gibt - abschliessen. Schoenes Wochende noch! --Laurenz Widhalm 14:57, 25. Feb 2006 (CET)

Dem habe ich nichts hinzuzufügen; ich stimme Dir völlig zu. Andere Baustellen gibt's hier übrigens noch genug. Aus meiner Sicht übel ist z.B. der Artikel Vakuumfluktuation. Viele Grüße, C.Appel 11:48, 1. Mär 2006 (CET)

Mit der Vakuumfluktuation geb ich dir recht - hab aber momentan nicht die Kapazitaeten das sinnvoll zu ueberarbeiten. Hab's mir aber auf die Beobachtungsliste gesetzt. Vielleicht begegnen wir uns ja da - oder sonstwo - nochmal! Viele Gruesse, --Laurenz Widhalm 15:12, 1. Mär 2006 (CET)