Hebben quantumfluctuaties materie en energie uit het niets gecreëerd?

user127946 08/24/2016. 4 answers, 2.475 views
quantum-mechanics particle-physics

Ik vond een populair wetenschappelijk artikel dat uitlegt dat het bestaan ​​van het Higgs-deeltje kan worden geïnterpreteerd als te betekenen dat materie en energie worden gecreëerd door kwantumfluctuaties van het niets (dwz het vacuüm).

Is dit een verstandige interpretatie? Een bevestigend antwoord kan bijvoorbeeld komen door aan te tonen dat een redelijke interpretatie van de wiskunde massa / energie laat zien die uit vacuüm is ontstaan.

1 Comments
DanielSank 08/24/2016
Ik heb de tekst van dit bericht nogal bewerkt om meer duidelijk te maken wat er wordt gevraagd. Als u het niet eens bent met de bewerking, kunt u het eenvoudigweg terugdraaien.

4 Answers


ACuriousMind 04/13/2017.

De vraag hoe materie en energie precies in het universum ontstonden - "wat er echt bij de oerknal gebeurde" - is onopgelost. We weten niet wat er precies is gebeurd en dat artikel heeft een belangrijke prestatie geleverd, een veel betere a priori voorspelling van hadronische massa's uit QCD-roostersimulaties, en maakte het geheel als iets anders klinkt.

Het probleem is dat 'kwantumfluctuaties van het vacuüm' eigenlijk niet zoiets mean als die artikelen ervoor laten klinken. Als je lekent naar de termen van de leek, wat is dan een kwantumfluctuatie? , de enige rigoureuze betekenis die we kunnen geven aan een "fluctuatie" is dat we een gemiddelde verwachtingswaarde hebben in het vacuüm, maar de werkelijke metingen kunnen daarrond fluctueren. Het is volledig onduidelijk hoe zo'n niet-nul standaardafwijking gerelateerd moet zijn aan "creatie van massa". Het Higgs-veld geeft andere deeltjes massa door having a non-zero expectation value , niet door daaromheen te fluctueren - in de meeste staten is er enige schommeling, maar dat betekent op zich niets bijzonders. Zie voor meer informatie over het Higgs-mechanisme Hoe werkt het Higgs-mechanisme? .

Voor meer over het controversiële onderwerp ex nihilo, zie je bijvoorbeeld de volgende vragen: Hoe kunnen ruimte en tijd ontstaan ​​uit niets? , Stephen Hawking zegt dat universum zichzelf van niets kan maken, maar hoe precies? , Is het mogelijk dat alle materie in het universum uit het niets tevoorschijn komt? , Laat de wetenschap zien dat materie en het universum uit niets zijn ontstaan?


Mark H 08/24/2016.

De vraag waarom dingen bestaan, veroorzaakt veel mensen (inclusief natuurkundigen), maar de woorden "vacuüm" en "niets" verwijzen naar heel verschillende dingen. Wanneer een fysicus spreekt over het vacuüm, hebben ze het over een gebied van ruimte waar geen deeltjes zijn. Maar in moderne theorieën van fundamentele deeltjes is een deeltje een stabiele excitatie van een onderliggend veld. Er is een elektronveld, een fotonenveld, een Higgs-veld en vele andere. Elk van deze omvat het universum. Rimpelingen in deze velden worden door ons als deeltjes ervaren.

Je kunt een veld zien als het oppervlak van een vijver. Een glad oppervlak correspondeert met het vacuüm, waar niets gebeurt (geen deeltjes). Gooi een steen in de vijver en je windt schommelingen op. De stabiele rimpelingen die van de ene kant van de vijver naar de andere lopen, zijn de deeltjes die we in onze experimenten detecteren. Je kunt een vijver hebben zonder rimpelingen, maar geen rimpelingen zonder vijver. Op dezelfde manier kunnen er velden zonder deeltjes zijn, maar geen deeltjes zonder velden.

Nu kunnen willekeurige fluctuaties in een veld aanleiding geven tot deeltjes. Maar is deze creatie van niets? We hebben al verschillende bestaande dingen: ruimte, tijd en velden. Wat zou anders fluctueren? Ruimte, tijd en de velden lijken mij veel, en (afhankelijk van hoe je het ding definieert) bestaan ​​ook de wetten van de fysica. Dus nee. Zover we kunnen zien, komt niets uit het niets. Natuurkundigen zijn volledig in het ongewisse over wat er feitelijk is gebeurd op het $ t = 0 $ moment van de oerknal. Onze theorieën en vergelijkingen schieten op voordat ze dat moment bereiken. We hebben een redelijk goed begrip van alles wat er gebeurde 1 seconde na de oerknal, dus we zijn niet ver weg.

De fysicus Lawrence Krauss schreef een paar jaar geleden een boek dat "A Universe From Nothing" heette en dat precies liet zien hoe een universum uit de leegte zou kunnen opspringen - uit Niets. Jammer genoeg viel hij precies in de vacuüm-valstrik die ik in het begin noemde. De filosoof David Albert schreef een harde maar eerlijke berisping in zijn recensie in de New York Times .

Het kan ook zijn dat de staat van bestaan ​​waar niets bestaat, onmogelijk is, zo niet logisch incoherent, maar dit is pure speculatie op dit punt.


John Duffield 04/13/2017.

Hebben quantumfluctuaties materie en energie uit het niets gecreëerd?

Nee. Materie kan gemaakt worden van gammafotonen in paarproductie . Die gammafotonen zijn geen kwantumfluctuaties. En we weten geen manier om energie te creëren.

Is het ooit experimenteel bevestigd dat materie en energie werden gecreëerd en door kwantumfluctuaties voortdurend uit niets werden gecreëerd?

Nee.

Ik dacht dat het slechts een hypothese was totdat ik deze link tegenkwam die beweert dat deze is bevestigd, maar ik ben er niet echt zeker van. Wat is de status van deze claim?

Het is popwetenschappen verkeerde informatie ben ik bang. Ik zal je er doorheen leiden:

Materie is gebouwd op vlokkige fundamenten. Natuurkundigen hebben nu bevestigd dat het ogenschijnlijk substantiële spul eigenlijk niet meer is dan schommelingen in het kwantumvacuüm.

Niet waar. De golfkarakteristiek van de materie staat buiten kijf, maar vacuümschommelingen lijken absoluut niet op de harde gammastraling waaruit we materie kunnen maken. Denk voor een analogie aan een gamma-foton als een oceaanzwellengolf. Vacuümfluctuaties zijn dan zoiets als de kleine willekeurige rimpels op het oppervlak van de oceaan.

De onderzoekers simuleerden de hectische activiteit die zich afspeelt in protonen en neutronen. Deze deeltjes leveren bijna de hele massa van gewone materie.

Dit is nogal misleidend. Een proton is niet een zak met "hectische activiteit".

Elk proton (of neutron) bestaat uit drie quarks - maar de afzonderlijke massa's van deze quarks tellen slechts op tot ongeveer 1% van de massa van het proton.

Dat is correct. Zie Zeptospace Odyssey van Gian Giudice. Hij is een natuurkundige van CERN:

voer de beschrijving van de afbeelding hier in

Bewerken: merk echter op dat de hectische beweging van quarks en gluonen niet helemaal klopt, omdat de gluonen in gewone hadronen virtueel zijn .

So what accounts for the rest of it?

E = mc².

Theorie zegt dat het is gemaakt door de kracht die quarks aan elkaar bindt, de sterke kernkracht genoemd.

Dat doet het niet. De massa van een lichaam is een maat voor de energie-inhoud ervan. Zie Einstein's E = mc²-papier .

In kwantumtermen wordt de sterke kracht gedragen door een veld van virtuele deeltjes, gluonen genaamd, die willekeurig in het bestaan ​​duiken en weer verdwijnen.

Dit is erg misleidend. Virtuele deeltjes zijn geen kortstondige echte deeltjes die als magie in en uit poppen. Ze "bestaan ​​alleen in de wiskunde van het model". Bekijk het antwoord van anna v hier . Ze is een gepensioneerde deeltjesfysicus.

De energie van deze vacuümfluctuaties moet worden opgenomen in de totale massa van het proton en neutron.

Meer misleidend materiaal. Virtuele deeltjes zijn niet hetzelfde als vacuümfluctuaties. In de oceanische analogie is een virtueel deeltje als een kubieke meter zeewater. Heb je de laatste regel gezien?

Dus als de LHC bevestigt dat de Higgs bestaat, betekent dit dat alle realiteit virtueel is.

De realiteit is niet virtueel! Het spijt me, maar New Scientist is vaak sensationeel en misleidend. Ik ben er een paar jaar geleden mee gestopt.


Niklas Grebäck 11/02/2017.

Antwoord in relative termen: ja dat deden ze. Relatief gesproken is er dat wat "niets" is, en er is dat wat "iets" is. In relativiteit en om het begrip causaliteit te valideren, moet er een bestaan ​​zijn dat datgene wat op een of andere manier een waargenomen gebeurtenis beïnvloedt, zodat empirisch meetbare waarden van de gebeurtenis worden gedetecteerd als te veranderen. Welke verandering ook wordt gedetecteerd, er moet een waargenomen hoeveelheid zijn van die welke de kwaliteit heeft van het veroorzaken van die bepaalde verandering. Als er iets gebeurt, moeten we dit relateren aan een acteur van een bepaalde actie. De vraag in empirisch onderzoek is dan om een ​​oorzakelijk verband te leggen tussen het waargenomen effect en de oorzaak daarvan. De waarheid van een gesuggereerde causale relatie is gebaseerd op regelmaat en voorspellende waarde. Dus vanuit een relatief en wetenschappelijk perspectief, aangezien er duidelijk iets is dat empirisch gezien reëel is en wordt waargenomen om constant in verandering / verandering te zijn, moet er ook zijn dat het heeft veroorzaakt dat het zo is. Relativiteit kan de kosmologische evolutie terugbrengen naar het elektrozwakke tijdperk, maar niet verder. De voorgestelde "Grand Unification Epoch", die vóór de elektrozwakte komt, moet nog worden begrepen. Eenwording impliceert een situatie waarin relativiteit niet all is all er is. Er kan ook een kwaliteit van absoluutheid en discrete-heid zijn. Dat brengt ons bij het compleetaire antwoord.

Antwoord in absolute termen: nee dat deden ze niet. Absoluut gesproken, er zijn geen "fluctuaties" in een moment van singulariteit. Als het schommelt, is het een single fluctuatie. Zo niet, dan gaan we uit van een scenario van veel initiële toestanden, niet van een initiële toestand. Verder is het concept van "niets" in tegenstelling tot "iets" onzinnig, tenzij we het eens zijn over wat nodig is voor de kwaliteit van detectie. Dit is om te vragen; wat is het met een hypothetische quantum / eenheid die het in empirische zin echt maakt? Kan er een eenheid S zijn die waar is in de ontologische zin van feitelijk S te zijn, maar ook empirisch niet waarneembaar is, en in die zin 'onwerkelijk'? Kan er iets zijn dat alleen kan worden geanalyseerd op based van een imaginaire waarde, en dat evolueert op zo'n manier dat de imaginary basiswaarde in een steeds hogere real waarde wordt vertaald? Dit is belangrijk om te overdenken, zoals in de complexe analyse van wiskunde wordt gedaan, omdat in absolute termen; er is geen mogelijke relatie van niets versus iets om de simpele reden dat "niets" absoluut onmogelijk is. Het tart reden en logica om aan te nemen dat er een bestaan ​​bestaat dat gedefinieerd wordt als niet-bestaan. Het wil zeggen dat bestaan ​​niet-bestaan ​​omvat, en we creëren conceptual onzekerheid "uit het niets".

Een alternatieve vraag zou kunnen zijn: veroorzaakt de quality van fluctueren het effect van een quantity die een variabele empirische waarde (n) heeft? De vraag stellen is dus een poging om het belang van kwaliteit in de analyse van elke kwantiteit te benadrukken. Het is om te zeggen dat de kwantumtheorie een bepaald gevoel voor kwaliteit mist. Een quantum van realiteit is een verklaring van ontologie. Het wil zeggen: er is dat wat is, en we kunnen dit feit een nominale waarde toekennen, bijv. Eenheid, een, singulariteit, beginstaat, god, i1, r0. Het punt is dat een nominale waarde waar kan zijn, terwijl ze niet van een empirisch waarneembare en dus analytische waarde is. Zoals we allemaal weten, heeft het imaginaire deel van complexe analyse te maken met rotatie. Rotatie / spin is not gerelateerd aan de kwantumacteur als zodanig, maar aan de kwaliteit van de actie. Het is een kwantum van kwaliteit, en die kwaliteit fungeert als rotatie.

Ik stel voor dat de actie van rotatie het effect kan veroorzaken van het vertalen van een quntum van deze actie om hoekige excentriciteit te projecteren loodrecht op bidirectionele compressie van zijn rotatie-as. Hierdoor is het niet onredelijk om aan te nemen dat de kwaliteit van het kwantum de opkomst zal genereren van empirisch reële waarden van de av-basiswaarde van een bol / bol met een denkbeeldige as gelijk aan diameter, dwz symmetrisch. Het niets van de basissymmetrie is dan van empirische waarden, niet ontologisch. Met het afvlakken van het quantum zullen empirische waarden van ruimte / excentriciteit in omvang toenemen tot de volledige transformatie op het moment van 2D-oppervlak. De discrete waarde, nu een empirische waarde, zou dan tegenovergesteld kunnen zijn aan de initiële en imaginaire 1. Axis bleek, door rotatie, om horizon te zijn imaginair 0 = reëel 1. Dan hebben we de eeuwigheid van nul ruimte veranderd in een neverland van oneindigheid. De eeuwigheid is nergens. De oneindigheid is nooit. Alle empirische waarden die 'echt' zijn, worden waarschijnlijk waargenomen als voortdurend fluctuerend tussen twee extreme discretes, waarvan hier wordt aangenomen dat ze alleen mogelijk zijn in het speciale geval van enkelvoudige actie.

Ergo: De fundamentele en dus ongeconditioneerde rotatiekracht veroorzaakte een enkelvoudige en uniforme compressie en excentriciteit van een eerste kwantum, gelijk aan een initiële kwaliteit. Daarbij is energie als kinetiek en potentieel fundamenteel gelijk en uniform, en in het enkelvoudige geval niet de oorzaak van verandering. De oorzaak is de kracht van rotatie. Het effect is dat excentriciteit wordt gecomprimeerd omdat compressie excentrisch is. Verder vereisen empirische waarden die überhaupt moeten worden waargenomen een echte waarnemer die, op het moment van waarneming, van waarden is die niet hetzelfde zijn als de waar te nemen waarden. Dit maakt singulariteit niet waarneembaar, zelfs als het van empirische waarde is, behalve wanneer je in het moment bent van perfecte 3D-symmetrie. Daarbij is het ontdaan van alle waarden, maar denkbeeldige / axiale "tijd". Wat ook een echte waarnemer vereist is zwaartekracht. Een enkelvoudig lichaam kan verticaal imploderen terwijl het horizontaal explodeert, maar niemand anders dan zichzelf kan aantrekken. Wanneer dit het geval is, wijst het zichzelf ook af. Zwaartekracht is dus geen fundamentele oorzaak, maar een relatief effect in een veel lichaamscontext.

Om het bovenstaande wetenschappelijk te begrijpen, moeten we een gelijkenis van dergelijke gebeurtenissen analyseren. Ik stel voor dat deze dubbele ruimte waarden genereert van elektromagnetisme. Aangenomen dat het om een ​​vloeistof gaat, zullen de waarden van quanta lokaliseren en verplaatsen wanneer het gedwongen wordt te stromen in vortexachtige knooppunten die werken als "put" of "afvoer".

Het ontbreken van verwijzingen is omdat ik probeer een alternatief model / perspectief aan te bieden, niet om complexiteit toe te voegen aan degenen die we al hebben. Ik ben het die suggereert dat er maar één fundamentele kracht is, namelijk rotatie, dat er geen fundamentele energie is en dat elke initiële staatseigendom bekend moet zijn door vertrouwen te hebben in onze beeldtaal. Abstracties in wiskunde en teologie kunnen de enkelvoudige actie aan. Empirische wetenschap kan dat niet. Symmetrie heeft geen empirische waarde.

Mijn één cent


HighResolutionMusic.com - Download Hi-Res Songs

1 Alan Walker

Diamond Heart flac

Alan Walker. 2018. Writer: Alan Walker;Sophia Somajo;Mood Melodies;James Njie;Thomas Troelsen;Kristoffer Haugan;Edvard Normann;Anders Froen;Gunnar Greve;Yann Bargain;Victor Verpillat;Fredrik Borch Olsen.
2 Sia

I'm Still Here flac

Sia. 2018. Writer: Sia.
3 Blinders

Breach (Walk Alone) flac

Blinders. 2018. Writer: Dewain Whitmore;Ilsey Juber;Blinders;Martin Garrix.
4 Halsey

Without Me flac

Halsey. 2018. Writer: Halsey;Delacey;Louis Bell;Amy Allen;Justin Timberlake;Timbaland;Scott Storch.
5 Cardi B

Taki Taki flac

Cardi B. 2018. Writer: Bava;Juan Vasquez;Vicente Saavedra;Jordan Thorpe;DJ Snake;Ozuna;Cardi B;Selena Gomez.
6 Bradley Cooper

Shallow flac

Bradley Cooper. 2018. Writer: Andrew Wyatt;Anthony Rossomando;Mark Ronson;Lady Gaga.
7 Martin Garrix

Yottabyte flac

Martin Garrix. 2018. Writer: Martin Garrix.
8 Little Mix

Woman Like Me flac

Little Mix. 2018. Writer: Nicki Minaj;Steve Mac;Ed Sheeran;Jess Glynne.
9 Lady Gaga

I'll Never Love Again flac

Lady Gaga. 2018. Writer: Benjamin Rice;Lady Gaga.
10 Kelsea Ballerini

This Feeling flac

Kelsea Ballerini. 2018. Writer: Andrew Taggart;Alex Pall;Emily Warren.
11 Mako

Rise flac

Mako. 2018. Writer: Riot Music Team;Mako;Justin Tranter.
12 Bradley Cooper

Always Remember Us This Way flac

Bradley Cooper. 2018. Writer: Lady Gaga;Dave Cobb.
13 Dewain Whitmore

Burn Out flac

Dewain Whitmore. 2018. Writer: Dewain Whitmore;Ilsey Juber;Emilio Behr;Martijn Garritsen.
14 Charli XCX

1999 flac

Charli XCX. 2018. Writer: Charli XCX;Troye Sivan;Leland;Oscar Holter;Noonie Bao.
15 Deep Chills

Run Free flac

Deep Chills. 2018.
16 Rita Ora

Let You Love Me flac

Rita Ora. 2018. Writer: Rita Ora.
17 Avril Lavigne

Head Above Water flac

Avril Lavigne. 2018. Writer: Stephan Moccio;Travis Clark;Avril Lavigne.
18 Khalid

Better flac

Khalid. 2018. Writer: Charlie Handsome;Jamil Chammas;Denis Kosiak;Tor Erik Hermansen;Mikkel Stoleer Eriksen;Khalid.
19 Diplo

Electricity flac

Diplo. 2018. Writer: Diplo;Mark Ronson;Picard Brothers;Wynter Gordon;Romy Madley Croft;Florence Welch.
20 Julia Michaels

There's No Way flac

Julia Michaels. 2018. Writer: Ian Kirkpatrick;Justin Tranter;Julia Michaels;Lauv.

Related questions

Hot questions

Language

Popular Tags