“Was ist ein Vakuum?” – “Ich hab’s im Kopf, aber ich komm nicht drauf.” So ähnlich wie in diesem alten (zugegebenermaßen seeehr alten – aus dem Keller hört man dumpf das monotone Rattern der Bartwickelmaschine…) Scherz geht es mir im Moment. Im letzten Teil habe ich versucht, euch zu erklären, wie man sich das Vakuum…
Wo ein Vakuum ist, ist einfach nichts – das ist ja gerade die Definition von Vakuum. Sollte man jedenfalls meinen. Aber oft (und besonders in der Physik) sind die einfachen und offensichtlichen Dinge ja gern schlicht und einfach falsch – und so ist es auch mit dem Vakuum. In der Quantenmechanik ist ein Vakuum nicht…
Nachdem wir beim letzten Mal das Vakuum verstanden haben, können wir uns nun aufmachen, um alle überhaupt möglichen Zustände eines Quantenfelds zu verstehen. Der Sprung von “Nichts” zu “Allem” ist viel einfacher, als ihr vielleicht befürchtet.
Und Nichts (nämlich das Vakuum) zu verstehen, ist gar nicht so einfach. Nach all dem Vorgeplänkel sind wir aber nun soweit. Beim letzten Mal habe ich ja schon einen kleinen Einblick gegeben, was im Vakuum so alles los ist. Heute schauen wir uns im Detail an, wie das Vakuum funktioniert, und nehmen es auch gleich…
Beim letzten Mal haben wir überlegt, wie das Vakuum aussehen würde, wenn unser Universum nur ein Punkt wäre. Das allerdings ist eine so schlechte Näherung, dass sie nicht mal die allertheoretischsten TheoretikerInnen zufrieden stellen würde. Deswegen betrachten wir jetzt ein viiieeeel realistischeres Universum, nämlich eins, das aus zwei Punkten besteht. Aber von dort aus ist…
In populärwissenschaftlichen Büchern und selbst in Fachbüchern liest man über das Vakuum seltsame Dinge, beispielsweise so etwas: “The vacuum is boiling sea of nothingness, full of sound and fury…” “A storming sea of quantum fluctuations” “Das Vakuum ist voller Quantenfluktuationen” Was genau ist denn nun das Vakuum? Das werden wir jetzt herausfinden – und dabei…
The career of a young theoretical physicist consists of treating the harmonic oscillator in ever-increasing levels of abstraction. (Sidney Coleman) Der harmonische Oszillator ist eins der Lieblingskinder aller PhysikerInnen – zum einen ist es ein Problem, das mit vertretbarem Aufwand exakt lösbar ist, zum anderen hat er viele Anwendungen.
Falls euch diese Serie in letzter Zeit doch etwas zu abgehoben war, dann lohnt es sich vielleicht, heute wieder einzusteigen. Denn heute (und in den nächsten Teilen) bekommen wir Zustände. Und zwar im doppelten Sinne: Zum einen geht es als nächstes um physikalische Zustände in der QFT, und zum anderen kann man Zustände bekommen, wenn…
Heute ist es soweit: Nach all der Mühen der bisherigen Teile haben wir nun alle Bausteine zusammengesamelt, um ein wirklich fundamentales Ergebnis herzuleiten: Warum ziehen sich Massen an, aber gleiche elektrische Ladungen stoßen sich ab? Koppelt man unsere Überlegungen zum Spin mit den Erkenntnissen der Relativitätstheorie, ergibt sich eine einfache Erkenntnis: Der Spin des Austauschteilchens…
Der Spin ist eine ziemlich seltsame Eigenschaft von Elementarteilchen – ein bisschen so, als würden sie sich wie kleine Kreisel drehen, ein bisschen aber auch nicht. Der Spin ist auch dafür verantwortlich, ob die Kräfte zwischen Teilchen anziehend oder abstoßend sind. Um zu verstehen, wie das funktioniert, müssen wir uns aber den Spin noch etwas…
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