Diskussion:Virtuelles Teilchen

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

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. ${\displaystyle m^{2}\phi ^{2}}$ ) 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)

Hallo alle zusammen Mal ne ganz dumme Frage: Wie kann man ernsthaft die real existierende Materie durch nur in der Vorstellung existierende Teilchen erklären? Ist das nicht schummeliger Kunstgriff? Muss man sich Teilchen ausdenken damit das Weltbild heil bleibt?

Soweit ich das sehe, ist dieses Lemma das einzige, dass sich eignet, die Vakuumfluktuationen von der Physik abzugrenzen. </Satire> Ich habe jedenfalls mal ein bisschen was in Richtung Vakuumfluktuationen hier implantiert. -- Ben-Oni 01:03, 10. Mär. 2008 (CET)Beantworten

Könnte man den Link auf das BR-alpha-Video vielleicht wieder entfernen? Ich habe mir das Video gerade angeschaut, und mir haben sich die Haare gesträubt. Professor Lesch verbreitet leider die übliche populärwissenschaftliche Folklore und vermischt wild alle möglichen Dinge. Am Anfang zitiert er kurz die Allgemeine Relativitätstheorie, später spricht er immer von der Relativitätstheorie und meint aber die Spezielle. Er spricht von einer Unschärferelation für Zeit und Energie, analog der für Ort und Impuls, obwohl es erstere so nicht gibt. Undsoweiter undsofort. Was meinen denn die übrigen Fachleute? Viele Grüße, C.Appel 23:43, 16. Jun. 2008 (CEST)Beantworten

Ich unterstütze deinen Vorschlag, das Video zu entfernen. Nicht weil ich es prinzipiell "schlecht" finde im Rahmen einer populärwissenschaftlichen Sendung den Versuch zu machen, komplexe Dinge dadurch etwas greifbarer zu machen, dass man sie "vereinfacht" (und wie falsch solche Vereinfachungen sind, z.B. das mit Zeit/Energie-Unschärfe, darüber kann man auch noch diskutieren). Aber es passt nicht in eine Enzyklopädie. So eine Sendung soll interessant sein und neugierig machen - und wenn ich's dann genauer wissen will, schau ich in einer Enzyklopädie nach. Und dort kommt es nicht auf eine spannende Inszenierung an, sondern der Sachverhalt sollte möglichst präzise erklärt werden (in dieser Hinsicht ist der Artikel sicherlich auch noch verbesserungsfähig). Noch dazu steht das Video in Konkurrenz mit dem Artikel, da es auch versucht, virtuelle Teilchen zu erklären. Ich finde Videos da sinnvoll, wo sie komplexe Zusammenhänge im Rahmen einer Animation o.ä. darstellen. Sie sollten also eine Ergänzung zum Artikel sein, kein Ersatz dafür. --Laurenz Widhalm 08:57, 17. Jun. 2008 (CEST)Beantworten

Ich habe diese Bearbeitungen zurückgesetzt, da die einzige inhaltliche Veränderung falsch war und ich Unterabschnitte bei einem so kurzen Artikel nicht nötig finde. Kanonen und Spatzen... -- Ben-Oni 13:37, 16. Aug. 2008 (CEST)Beantworten

Ich habe auch den Abschnitt über die Synonyme wieder entfernen müssen, weil es keine Synonyme sind: Ein Eichboson (bzw. die Synonyme "Austauschteilchen", "Trägerteilchen", "Kraftteilchen", "Botenteilchen") kann, muss aber kein virtuelles Teilchen sein. Bestes Alltagsbeispiel dafür ist das Photon, also das Lichtteilchen: es tritt zwar bei der Vermittlung von elekromagnetischen Kräften zwischen zwei Teilchen als virtuelles Teilchen auf, wird aber auch in unzähligen Prozessen als reelles Teilchen emittiert. Gleiches gilt prinzipiell für andere Eichbosonen, nur ist bei denen entweder die Masse so hoch dass es in der Regel nur virtuell auftritt (W- bzw Z-Bosonen), oder es gibt andere Gründe warum es nicht isoliert auftritt (Gluonen, siehe Confinement). --Laurenz Widhalm 11:06, 17. Aug. 2008 (CEST)Beantworten

Wunderbar. Dann sollte man eigentlich genau das - samt Beispielen - im Lemma hier, oder auch in einem anderen Lemma, festhalten. Eine Enzylopädie hat doch u.a. genau die Aufgabe, einem interessierten Laien zu erklären, was denn "Botenteilchen" z.B. genau bedeuten soll, insbesondere auch den Unterschied z.B. gegenüber einem "virtuellen Teilchen". Würdest Du das als "CERN"-Experte übernehmen? ( ... bevor ich mich wieder mit Experten einigen muss, falls ich die Sache anpacke?) - Danke und beste Grüsse -- Zwikki 16:53, 18. Aug. 2008 (CEST)Beantworten

Lass dich nicht entmutigen wenn wir an deinen Beiträgen etwas zu meckern haben - durch solche Diskussionen gewinnen Artikel ja erst an Qualität. Wenn du etwas in den Artikel einarbeiten möchtest, hat sicher niemand was dagegen - und wir können alle gemeinsam an einer richtigen und auch verständlichen Begriffserklärung arbeiten. Ich kann nicht für dich den Artikel so schreiben wie du ihn dir vorstellst, aber ich gebe soweit es meine Zeit erlaubt gerne weiterhin Feedback. --Laurenz Widhalm 20:32, 18. Aug. 2008 (CEST)Beantworten

Ich meine, etwas als falsch zu bezeichnen ohne zu sagen was damit gemeint sein soll, ist unfair. Ich ersuche deshalb, das "falsche Kind" beim Namen zu nennen, und zu kommentieren. Vielen Dank. -- Zwikki 21:23, 16. Aug. 2008 (CEST)Beantworten

"Virtuelle Teilchen entstehen aus dem Vakuum..." Das ist so allgemein falsch. Bei Prozessen, die von Diagrammen mit äußeren Linien beschrieben werden, geht ein "teilchengefüllter" Zustand in einen anderen über, das Vakuum kommt dabei nicht vor. -- Ben-Oni 00:50, 17. Aug. 2008 (CEST)Beantworten

Danke für den erklärenden Hinweis. Ich habe die entsprechende Berichtigung bereits umgesetzt. Grund der Neufromulierung gewisser Sätze war vor allem, dass in der früheren Version eigentlich die Feynman-Diagramme erklärt wurden, und die virtuellen Teilchen nur "beiläufig" Erwähnung fanden. Ich habe versucht die Sache umzukehren, also die Beschreibung "aus Sicht" der virtuellen Teilchen zu bringen, und auf die dazu so wichtigen Diagramme "nur" zu "verweisen" - wie es dem Lemma entsprechend eigentlich sein sollte. Die Gliederung in drei Abschnitte bringt ein wenig Übersicht in die Sache. By the way: Der entsprechende englische Artikel w:en:Virtual particle ist um Klassen besser und ausführlicher. Man sollte einige Passagen, insbsondere die Definition, gelegentlich übersetzen und übernehmen. Gruss -- Zwikki 07:52, 17. Aug. 2008 (CEST)Beantworten

Genau diesen Ansatz halte ich für falsch. "Virtuelle Teilchen" ist eine Bezeichnung für geschlossene Linien in Feynmandiagrammen. Ihre "Existenz" von den Feynmandiagrammen abzukoppeln, bedeutet eine Interpretation der Quantenfeldtheorie als physikalischen Fakt darzustellen. Diese Interpretation ist zwar sehr verbreitet aber nicht Gegenstand der Physik, weil virtuelle Teilchen nicht observabel sind. -- Ben-Oni 11:03, 17. Aug. 2008 (CEST)Beantworten

In gewisser Weise ist die ganze Physik eine Interpretation der Realität - alles, auch das was wir als unbestreitbaren physikalischen Fakt ansehen, ist letztendlich ein menschliches Konzept, das wir auf die Natur (erfolgreich) anwenden. Insofern ist die Frage wann man von "Existenz" spricht imho eine philosophische, bzw pragmatischer eine Definitionsfrage - es hängt halt davon ab, welchen Anspruch man an das Prädikat "existent" stellt... --Laurenz Widhalm 11:15, 17. Aug. 2008 (CEST)Beantworten

Was du sagst ist zwar richtig, aber es geht an meinem Punkt vorbei. Die Quantenfeldtheorie lässt sich ohne Feynman-Diagramme und das Konzept der virtuellen Teilchen formulieren und macht dennoch weiterhin dieselben Vorhersagen für Experimente. Bei der Quantenmechanik, wo eine analoge Situation auftritt, fasst man den Vorhersage-Mechanismus als die physikalische Theorie auf und alles weitere als "Interpretation". Die allgemeine Relativitätstheorie lässt sich aber z.B. nicht ohne Krümmung definieren, so dass das Teil des physikalischen Vorhersage-Mechanismus ist. Verstehst du, worauf ich hinaus will? -- Ben-Oni 12:17, 18. Aug. 2008 (CEST)Beantworten

Wenn ich dich richtig verstehe, willst du auf eine Definition hinaus, die abgrenzt, was "existent" ist und was nur Interpretation - insofern sind wir imho schon beim selben Punkt. Wenn du sagst dass nur das existent ist was bei einer theoretischen Formulierung unverzichtbar ist, könnte ich dich fragen ob für dich Kräfte existent sind - denn die Hamilton-Mechanik kommt ohne aus (obwohl sie diesselbe Physik beschreibt wie die Newton-Mechanik). Ich will die Diskussion aber hier nicht zu weit führen, weil es doch ein bisschen off-topic wird - wenn es dich interessiert, können wir aber auf meiner oder deiner Diskussionsseite weitermachen. --Laurenz Widhalm 08:43, 20. Aug. 2008 (CEST)Beantworten

@Ben-Oni: Ich als Laie enterpretiere deine Aussage so: Virtuelle Teilchen sind quasi nur Zugemüsse und haben lediglich konzeptionellen Charakter, bzw. helfen Zusammenhänge zu interpretieren und darzustellen, sie sind weder real noch essentiell für die grundliegende Beschreibung der Natur. Stimmt das so? Weiterhin: Man arbeitet in der Physik mit physikalischen Theorien und Interpretationen - dies zu unterscheiden und im Artikel festzuhalten finde ich sehr sinnvoll, nur müsste man dies in vielen vielen anderen Artikeln doch auch tun. Vermutlich würde das vielerorts (auch interessante) Diskussionen auslösen, wo man denn nun wirklich die Grenzen setzt zwischen physikalischer Theorie und Interpretation. --Ponte 10:04, 20. Aug. 2008 (CEST)Beantworten

Ich hab nichts davon und weis als Physik-Laie nach Lektüre dieses Artikels nicht was das ist- ein virtuelles Teilchen. Auch nach redlichen Bemühen. Das Lemma ist deshalb für eine an Laien gerichtete Enzyklopädie ungeeignet. Ich habe den Eindruck daß, um ja keinen "physikalische Fehler" oder angreifbaren Diskussionstoff zu liefern, auf jede Erläuterung, Metapher, Bild, Darstellung oder Umschreibung bewusst verzichtet wurde. Ergebnis: Glasklar wahr und trotzdem unbrauchbar. Oder: gehts wirklich nur so? Vielleicht könnte man Teile der hiesigen Diskussion verbraten, oder das Philoportal konsultiern- was real ist- und so, oder bei Platon oder so ähnlich....-) --Allander 20:02, 19. Aug. 2008 (CEST)Beantworten

Es gibt Menschen, die sind als Enzyklopädieautoren ungeeignet. Das sind viele, mich möglicherweise eingeschlossen. Es gibt Menschen, die sind als Enzyklopädieleser ungeeignet. Das sind hoffentlich weniger, aber es gibt sie... -- Ben-Oni 05:10, 20. Aug. 2008 (CEST)Beantworten

Danke, da hast du sicher recht.--Allander 14:39, 20. Aug. 2008 (CEST)Beantworten

Was "brauchbar" ist, ist sicherlich von Leser zu Leser sehr verschieden. Prinzipiell bin ich bei dir wenn es darum geht, komplexe Sachverhalte so "runterzubrechen", dass auch Nichtexperten sich vielleicht nur ein sehr grobes, aber doch in den Grundzügen richtiges Bild machen können. Wie sich aber gerade auch in Wikipedia zeigt, sind sich auch die Fachleute nicht immer einig, was das "richtige" Bild ist, bzw. wie "falsch" so ein Bild sein darf. Eins muss schon auch gesagt werden: die Mathematik, als Werkzeug in der Physik, dient dazu, letztlich ganz präzise zu formulieren was man meint. Welche Bedeutung man den verschiedenen Symbolen gibt, ist dann menschliche Interpretation. Was dein Feedback betrifft, wäre es für hier mitarbeitende Autoren wie mich hilfreich, wenn du genauer ausführen könntest was für dich unverständlich ist. Sicher ist der Artikel noch verbesserungsfähig, dir muss aber auch klar sein, dass man komplexe Sachverhalte nicht beliebig vereinfachen kann, so dass sie ohne jede Anstrengung quasi "im Vorbeilesen" von jedermann sofort verstanden werden können. Es wäre auch niemanden geholfen wenn man "Micky-Maus-Beschreibungen" benutzt, wo dann vielleicht jeder glaubt er hätte was verstanden, aber in Wirklichkeit auf eine total falsche Fährte geführt wird, wenn er dann doch noch nach tieferem Verständnis sucht. --Laurenz Widhalm 08:55, 20. Aug. 2008 (CEST)Beantworten

Danke dir ganz besonders für deine Antwort auf meinen Input. Glaub mir - auch ich meine keine verfälschenden Micky- Maus Beschreibungen, sondern schlicht das Denken an das OMA- Prinzip das hier besonders bei Physikthemen oft völlig unnotwendig mit Füßen getreten wird (nicht von dir, du bemühst dich offensichtlich!). Manche suhlen sich förmlich im Fachjargon (beispielsweise der zweite Satz im Lemma: "Jedes dieser Diagramme entspricht einem bestimmten Term in der quantenfeldtheoretischen Störungsrechnung." - Hier seh ich keinerlei Erklärungsversuch für den Leser - nichtmal im Ansatz - das ist ausschließlich desinformierender Fachbluff, Onanie aus dem Elfenbeinturm. Ist das jetzt ein existierenes Teilchen oder ein gedankliches Konzept, ein Strich in einer Zeichnung, eine Entität des Geistes?) und scheuen jede allgemeinverständliche Formulierung wie der Teufel das Weihwasser. Besonders dann, wenn es darum geht darzustellen, dass man das Thema nicht darstellen kann, weil man es schlicht nicht voll versteht, dies aber nicht sagen darf und deshalb blufft. Immer wieder sieht man mit dem geschulten Auge hier den nackten Kaiser. Auch dass die Zusammenarbeit in einem Wiki bei komplexen Themen die kreative Gestaltung dieser nicht fördert ist klar. Es ist hald ein Grenzgang zwischen Populismus und Wissenschaftlichkeit- weshalb man sich hier nicht scheuen sollte auch beide Sprachen zu benutzen! Das hat prinzipiell nix mit Fälschen zu tun! Konkret zu "Virtuellen Teilchen" fehlt mir eine allgemeinverständliche UND fachlich richtige Def. (das es ein Teil eines Feynman- Diagramms, ein Konzept der Quantenfeldtheorie ist, ist ist mir zu wenig, und dass es in höherer Ordnung der Störungsrechnung auftritt gehört sicher nicht in den ersten Absatz) und eine Abhandlung was in diesem Zusammenhang virtuell bedeutet (also was is´n hier real, reell, wirklich oder existent. Leschs Video ist nicht das Gelbe vom Ei (enzyklopädisch betrachtet- als interessierende Fernsehsendung schon!) aber ein Ansatz der dem Artikel klar fehlt. Wo taucht dieser (Hilfs- ?, hatscherte ?) Begriff überall auf (siehe auch [2], dessen erster Satz mir nach einigem Nachdenken spontan gut gefällt). Vonmiraus mit Vergleichen mit virtuellen Brennpunkte o.ä. Auch Pfuiworte wie: mathematischer Trick um eine Vorstellung/ physikalisch "wahre" Theorie in einem Detail wahrzubiegen sind vielleicht brauchbar. Oder: Eine Konsequenz der Identität des Wesens und der inhärenten Unschärfen von E, m, t und l . Letzendlich bin ich/wir im Kern ahnungslos, aber die Theorien sind stimmig... Also durchaus Teile dieser Diskussion. Verstehst du? Wikigrüß --Allander 14:39, 20. Aug. 2008 (CEST)Beantworten

Ich denke schon dass ich dich verstehe (wobei ich dir raten würde den Vorwurf des Fachbluffs lieber zu lassen, weil sich da andere - nicht ich - auf den Schlips getreten fühlen könnten und das einer produktiven Diskussion entgegenwirkt). Eine sicher für viele Leser (vorerst) wenig verständliche, aber fachlich exakte Definition eines Begriffs zu geben, davon würde ich aber sicher nicht abgehen. Nehmen wir als Beispiel die "Arbeit" als physikalischen Begriff. Dass das das innere Produkt eines Kraftvektors mit einem Wegelement ist, ist sicher nicht sehr intuitiv für Physikneulinge - aber es ist notwendig zunächst sauber zu definieren wovon man redet, auch wenn nicht alle Teile der Definition (deren Bedeutung bzw. Notwendigkeit) gleich verstanden werden. Erst danach kann man diesen Begriff interpretieren, und den Kontext mit allgemeinverständlicheren Begriffen herstellen. Ich hab das Beispiel "Arbeit" gewählt, weil es ein Paradebeispiel dafür ist, wo die Alltagsvorstellung davon, was "Arbeit" ist, deutlich von dem physikalischen Konzept abweicht (berühmtes "Paradoxon": Koffertragen auf ebenen Gelände ist keine Arbeit). Bei "virtuelles Teilchen" ist es ähnlich - man kann sich eine "Alltagsvorstellung" davon machen, man darf sich aber dann nicht wundern, wenn manches paradox klingt. Was den Artikel betrifft, fände ich es gut wenn man neben der technischen Definition einen Abschnitt "Interpretation(en)" einfügt, wo man dann auf die von dir gewünschte Weise dem ganzen mehr "Leben" geben kann, ohne fachlich unsauber werden zu müssen. --Laurenz Widhalm 15:01, 20. Aug. 2008 (CEST)Beantworten

Nachsatz: ich habe mir soeben den von dir zitierten ersten Satz aus dem englischen Wikipedia-Artikel angesehen - und muss ihn fachlich leider ablehnen. Nach dieser Definition wäre jedes Teilchen mit endlicher Lebensdauer virtuell. Dass ein kurzlebiges Teilchen eine Unschärfe in z.B. der Masse hat, macht es noch nicht virtuell. --Laurenz Widhalm 15:18, 20. Aug. 2008 (CEST)Beantworten

Gut- Was macht ein Teilchen virtuell? Deine Antwort sollte das Lemma einleiten. Die unstrittige Fachdefinition sollte im ersten Absatz folgen. Theorie und Interpretationen, ev. andere Erklärungsansätze (Reflexionen/Gedanken) sollten vertiefende Absätze bilden. Alternative Webinhalte sollten ausreichend verlinkt sein. Auch wenns nicht einfach ist, will ich doch nicht mehr.:-)--Allander 16:21, 20. Aug. 2008 (CEST)P.s.: Ich will niemand beleidigen, sondern die Tendenz des Fachmanns zum Haften in seiner Sprache und dem gerne geübten zwanghaften Verweilen auf der fachlich festen Oberfläche aufzeigen. Die Arbeit des Kofferträgers ist nur in der physikalischen Sprachregelung unkorrekt. Frag mal einen, wennst noch einen findest. S´ist schlicht eine Mehrfachbedeutung des Begriffs. Siehe: Sozial-, Beziehungs-, Nacht-, Geistes-, Schwerstarbeit - wobei man sich ewig streiten kann welche die unglücklichste Sinnzuweisung hat.Beantworten

Allander: Es ist nicht alles so einfach, wie du es anscheinend gern hättest. Man kann nichtmal behaupten, virtuelle Teilchen seien innere Linien in Feynman-Diagrammen, weil sie an eine bestimmte Interpretation dieser Diagramme geknüpft sind. Es stimmt, dass der Artikel derzeit den Begriff erst am Ende des Abschnitts "Definition" definiert, aber die davor gemachten Hilfserklärungen sind nunmal notwendig. Sonst ist das, als würde man jemandem, der nicht weiß was Punkte und Linien sind, versuchen zu erklären was ein Dreieck ist. Das hätte nichts mit Vereinfachung zu tun, sondern wäre einfach Leserverarsche. -- Ben-Oni 16:10, 20. Aug. 2008 (CEST)Beantworten

Also das will ich sicher nicht. Allerdings Punkte und Linien kann man ganz leicht verlinken.:-) Was ich will, steht 5 cm weiter oben. Aber: Ich geb zu, als ahnungslos und kindlich Neugieriger, interessierter Laie in der theoretischen Physik, tu ich mir leicht zu fordern...--Allander 16:32, 20. Aug. 2008 (CEST)Beantworten

Der Übersicht halber antworte ich hier auf deine Antwort 16:21, 20. Aug. 2008: Zum Kofferträger: ja, meine Aussage ist nur im physikalischem Kontext falsch. Ebenso sind verschiedene Aussagen über virtuelle Teilchen in diesem Kontext falsch. Und nur um diesen Kontext geht es hier. "Was macht ein Teilchen virtuell?" Die Antwort steht im Artikel, auch wenn sie dir nicht gefällt und du gerne etwas Anschaulicheres hättest. Dazu ein Beispiel: W-Bosonen kann man z.B. durch die Kollision zweier Teilchen in einem Teilchenbeschleuniger erzeugen - und da spricht man von realen Teilchen, nicht von virtuellen. Andererseits leben diese W-Bosonen nur sehr, sehr kurz und zerfallen dann wieder in andere Teilchen. Nichts spräche prinzipiell dagegen diese Zerfallsprodukte als die wahren "äußeren Linien" in einem Feynmandiagramm zu betrachten, und die nur so kurz existierenden W-Bosonen als "innere Linien", also als virtuell. Dasselbe Teilchen ist also je nach Betrachungsweise einmal real, einmal virtuell. Der Unterschied ist nur, wie wir die Situation rechnerisch behandeln. Mathematisch ist ein wichtiger Unterschied dass man bei der Berechnung für äußere Linien einen zeitlichen Grenzübergang t gegen unendlich macht, also so tut als wären die einlaufenden Teilchen immer schon dagewesen, und die auslaufenden Teilchen ewig weiterbestehen, und nur zwischendurch eine quantenphysikalische Wechselwirkung passiert. Das ist aber eine Abstraktion, eine Annäherung an die Wirklichkeit, die man für die (näherungsweise) Berechnung machen muss. Da man bei der Betrachtung der W-Bosonen als virtuelle Teilchen für diese W-Bosonen diesen Grenzübergang nicht machen muss, ist das die exaktere, allgemeinere Rechnung. Das sieht man daran, dass sie dann auch gültig ist, wenn die Energie der einlaufenden Teilchen kleiner als die Ruheenergie der W-Bosonen - dann können W-Bosonen nämlich nicht als reale Teilchen erzeugt werden, haben aber immer noch (virtuell) einen Einfluss auf den Prozess. Ich will mit diesem Beispiel nicht die Verwirrung vergrößern, sondern eigentlich nur sagen, was Ben-Oni schon oben gesagt hat: es ist halt nicht alles so einfach wie man es vielleicht gerne hätte...--Laurenz Widhalm 17:20, 20. Aug. 2008 (CEST)Beantworten

Ich danke dir und Ben-Oni. Mit meinem OMA- Input wollte ich wohl was Unmögliches.--Allander 10:12, 21. Aug. 2008 (CEST)Beantworten

Ich danke dir für dein Feedback - ich führe diese Diskussion ja nicht um dich zu überzeugen dass der Artikel so wie er ist perfekt ist, sondern um vielleicht gemeinsam was zu erarbeiten, sodass er insgesamt besser wird. Ich denke wenn der Artikel schon keine OMA-Beschreibung enthält, so könnte er ja vielleicht zumindest eine OMA-Erklärung beinhalten, warum das nicht möglich ist... --Laurenz Widhalm 11:07, 21. Aug. 2008 (CEST)Beantworten

So, ich hab versucht unter Berücksichtigung der bisherigen Diskussion eine Überarbeitung des Artikels vorzunehmen, die hoffentlich einen annehmbaren Kompromiss zwischen Exaktheit und Verständlichkeit darstellt. Ich hab einiges etwas umgestellt, einiges auch weiter gestrafft. Den letzten Absatz über die Energieunschärfe hab ich jetzt mal rausgenommen, er trägt für mich nicht wirklich wesentlich zum Verständnis bei. Kommentare und weitere Verbesserungen dazu willkommen! --Laurenz Widhalm 13:33, 21. Aug. 2008 (CEST)Beantworten

Nochmals Dank für deine Bemühung. Spontan dazu:

1.Vielleicht könnte man noch eine kurze Erläuterung von: ${\displaystyle E^{2}-p^{2}=m^{2}}$  geben?

2.Den letzten Absatz hab ich - vorerst - so wieder reingestellt weil er mir doch wesentlich und auch klärend erscheint. Ich denke sogar das dies - nämlich die Energie- Zeit- Unschärfe auf der Planck-Skala- der Kern des ganzen Themas (der Virtualität von Teilchen) ist. Nichtwahr?

3.Ein Absatz mit einer OMA- Erklärung warum keine OMA-Beschreibung möglich ist wäre sicher hilfreich! Vielleicht geht auch ein Vergleich mit dem virtuellen Brennpunkt eines Konvexspiegels der ja auch Strahlung dazu veranlasst so zu reagieren ALS OB sie aus einer Strahlungsquelle hinter dem Spiegel kämen- also eine Wirkung erzielen die auf eine Ursache hinweist die nicht existiert....Oder so ähnlich .. --Allander 10:40, 22. Aug. 2008 (CEST)Beantworten

ad 1) eine qualitative Beschreibung wird ja schon gegeben, die Formel sollte es nur für "Experten" auf den Punkt bringen (sie beschreibt eine "Kugel" in der 4D-Raumzeit mit Radius m, deswegen spricht man auch von einer "Schale"). E^2-p^2 ist übrigens der Betrag des Viererimpulses - weitere Detaisl zu dieser Formel sollten also eher dort stehen, hier würd es von der Kernaussage (virtuelle Teilchen sind off-shell) imho eher ablenken

ad 2) erstmal: Planck-Skala ist nochmal was anderes (aber du meinst damit vermutlich das Auftreten des Planckschen Wirkungsquantums). Mein Problem mit dem Absatz ist dass er für mich eher nichts erklärt, sondern behauptet - es wird behauptet, virtuelle Teilchen erfüllen die Unschärferelation nicht, und daraus wird gefolgert, dass sie nicht observabel sind. Es wird nicht erklärt was in diesem Zusammenhang eigentlich mit der Energieunschärfe gemeint wird, und auch nicht, warum aus der Verletzung der Relation folgt dass das Teilchen nicht observabel ist. Imho wird also das eine Unverständliche mit dem anderen Unverständlichen "erklärt" - und das ist für mich keine Erklärung. Darüberhinaus bin ich mir nicht sicher ob er überhaupt richtig ist - mathematisch ergibt sich ja die Unschärferelation daraus, dass es sich um zwei Größen handelt, die über Fouriertransformationen miteinander korrelliert sind (über den Faktor exp(-i*E*t/h_quer)). Derselbe Faktor tritt auch bei virtuellen Teilchen auf, also wüsst ich nicht warum da die Unschärferelation nicht gelten sollte - es sei denn, man versteh da unter delta_E was anderes. Aber ich lerne da auch gerne dazu, wenn ich da was übersehe...

ad 3) naja, eigentlich war meine Überarbeitung schon der Versuch, (indirekt) eine OMA-Erklärung zu geben warum keine (tiefere) OMA-Erklärung möglich ist, in dem ich versucht habe klarzumachen dass es hier nicht um eine "besondere Art Teilchen" handelt, sondern um ein Hilfskonzept um was Ausrechnen zu können. Das mit dem Vergleich mit dem virtuellen Brennpunkt... das hat schon was für sich. Aber damit man den Vergleich richtig versteht, muss man auch gut verstanden haben, was denn ein virtueller Brennpunkt ist. Alle anderen wären imho durch so einen Vergleich nur noch mehr verwirrt. Deswegen zögere ich, so einem Vergleich zuzustimmen (ich würds aber auch nicht rauslöschen, wenn du es mal in den Artikel reinnehmen möchtest, man wird ja sehen wie andere drauf reagieren). --Laurenz Widhalm 11:31, 22. Aug. 2008 (CEST)Beantworten

Ich werd mich hüten in den Artikel was reinzuschreiben! Aus Selbstschutz beschränk mich hier auf die Rolle des (konstruktiven- wills jedenfalls sein) Kritikers.--Allander 11:50, 22. Aug. 2008 (CEST)Beantworten

Das versteh ich jetzt nicht - was kann dir denn Schlimmes passieren, außer dass dein Beitrag vielleicht kritisiert und/oder wieder entfernt wird? Passiert mir ja auch. Und die, die gleich beleidigend werden in ihrer Kritik brauchst du eh nicht ernst nehmen. Also, sei mutig! --Laurenz Widhalm 12:10, 22. Aug. 2008 (CEST)Beantworten

Danke Nein. Vielleicht monatelange Arbeit und Engagement ruinieren lassen oder einen nervenzerfetzenden Edit-war a la Planck führen? Nein, soweit reicht meine Begeisterung für WP nicht mehr. Bei 100 Mio. Deutschsprechenden werden sich doch ein paar Promovierte finden, die die paar kritischen Grenz- Fachlemmas der WP so editieren, dass der Rest der Menschheit auch was davon hat, und nicht sein intellektuelles Heil beim metaphysischen Quacksalber suchen muss.--Allander 13:01, 22. Aug. 2008 (CEST)Beantworten

na wie du meinst... --Laurenz Widhalm 14:09, 22. Aug. 2008 (CEST)Beantworten

Ja - ich überlasse das Schreiben dem Fachmann und schrei, wenns meine OMA nicht versteht.--Allander 15:35, 22. Aug. 2008 (CEST)Beantworten

Die Energie-Zeit-Unschärfe ist keine Unschärferelation (weil es keinen Zeitoperator gibt). Die (Ort-Impuls-)Unschärferelation hat erstmal nicht direkt mit Fourier-Transformation zu tun sondern folgt aus dem Kommutator der Operatoren und der Cauchy-Schwarz-Ungleichung. Du hast allerdings laut en:Uncertainty principle#Energy-time uncertainty principle durchaus recht mit deiner eher skeptischen Haltung, wenn auch der dort genannte Grund ist, dass die verbreitete Interpretation der Zeit-Energie-Unschärfe falsch ist. Ich habe jetzt etwas rumgedacht und mein vorläufiges Ergebnis ist, dass durch Detektieren von Teilchen auf einen Eigenzustand des Teilchenzahloperators projiziert wird und ein ein-Teilchen-Zustand die on-shell-Bedingung erfüllt. Das würde erklären, wie im Formalismus drinsteckt, dass man virtuelle Teilchen nicht beobachten kann. Ich bin darüber aber noch nicht sicher. -- Ben-Oni 14:27, 22. Aug. 2008 (CEST)Beantworten

Naja, einen Zeitoperator kann man schon brauchbar definieren... aber es kommt halt auf die Definition an, das meinte ich. Wie auch immer, das führt glaub ich hier definitiv zu weit. Auch die Operatordarstellung an sich ginge mir hier schon zu weit - letztlich bildet man damit ja auch nur alles auf abstrakterer Ebene ab, die Eigenzustände von Impuls- und Ortsoperator sind ja trotzdem fourier-konjugiert (was jetzt die Ursache von was ist, ist dann eher ein Henne-Ei-Problem). Zu deinem Gedankengang bzgl. Projektion und Messung: wie messen wir denn z.B. ein W-Boson (mein Lieblings-Beispielteilchen ;) )? Wir können es nicht direkt messen, was wir messen ist die Summe der Impulse der Zerfallsprodukte, und daraus können wir auf Impuls (und Masse) des W-Bosons schließen. Das können wir unabhängig davon tun ob das W-Boson rein virtuell ist oder ob es als reales Teilchen produziert wurde. Nur im letzteren Fall werden wir einen Massenpeak sehen - aber vom Messvorgang her gibt es keinen Unterschied. Interessant ist auch genau der Übergang von unter- zu über-threshold - ab wann genau ist denn das W-Boson nicht mehr virtuell, vor allem in Hinblick auf die Tatsache dass es ja eine endliche Massenbreite hat? Der Punkt ist: Es gibt keine auf natürliche Weise passierende "Projektion auf einen on-shell Zustand" bei dieser Art von Messung, einfach weil das W-Boson nicht lange genug lebt um ausreichend mit seiner Umgebung wechselzuwirken sodass die "Wellenfunktion kollabiert", also eine "Messung" in deinem Sinne stattfindet. Deswegen tu ich mir schwer damit pauschal zu sagen dass virtuelle Teilchen nicht beobachtbar sind. Manche reale Teilchen wären es nämlich dann ebenso. Man muss halt genauer definieren was man damit meint. --Laurenz Widhalm 15:26, 22. Aug. 2008 (CEST)Beantworten

Ich hab das gefühl nicht ganz falschzuliegen mit dem provokanten Titel dieses Threads- "Ungeeignet"- wenn nicht mal die beiden deklarierten Fachleute der Wp sich über die Grundlagen des Lemmas einigen können:-) Aber im Ernst: Bezüglich „Zeitoperator“ lese ich bei Energie-Zeit-Unschärferelation den Satz : Eine anschauliche Interpretation ergibt sich bei der Betrachtung eines Wellenpakets: wegen der Ortsunschärfe kann auch die Zeit nur mit einer Ungenauigkeit bestimmt werden. Die Differenz der Energien, die genau diese Zeit auseinander liegen, ist dann ΔE.- Das ist doch sogar meiner OMA klar. Damit, und mit dem alten Heisenberg, konstatier ich also die Unschärfen von Ort und Impuls als unmittelbarer Konsequenz der Wellennatur der Materie, und damit der Energie und Zeit ebenfalls als Konsequenz der Quantelung der Planck-Einheiten Ort/Länge, Energie/Masse, Zeit. Wenn ein Teilchen unterhalb dieser Planckschwelle zurzzeitig (also kürzer als die Planckzeit und/oder leichter als die Planckmasse und/oder in einem Raum kleiner als die Plancklänge auftritt (nicht in dieser Welt existiert!) und Wirkung auf Teilchen diesseits dieser Schwelle entfaltet- ist dieses Teilchen dann virtuell? Ähnlich einem virtuellen Brennpunkt der eine Wirkung - die Divergenz der Strahlenwege der real existierenden elektromagnetischen Wellenpakete - bewirkt, ohne in der Welt dieser Stahlen jemals zu sein/ zu existieren? Er tritt sozusagen (wie auf einer Bühne) nur auf- ist nicht da im Existierenden, in der Welt des Betrachters, wirkt aber. Oder lieg ich da gedanklich ganz falsch? wikigruss--Allander 16:34, 22. Aug. 2008 (CEST)Beantworten

Wär ja fad wenn alle "Fachleute" eine Einheitsmeinung hätten ;) Allerdings hatte ich bisher nicht den Eindruck, dass wir uns bei der Physik uneinig sind - wir diskutieren ja nur verschiedene Sichtweisen, die sich aber jeweils gegenseitig nicht widersprechen. Was den von dir vermuteten Zusammenhang zwischen Planck-Skala und virtuellen Teilchen betrifft, hab ich dir ja schon weiter oben gesagt: den gibt es nicht. Virtuelle Teilchen können prinzipiell jede beliebige Masse, jede beliebige Energie haben - beliebig groß, beliebig klein. Sogar negative. Wenn dir das komisch vorkommt, sei daran erinnert dass virtuelle Teilchen letztlich eine Hilfsvorstellung für eine Rechnung sind. Die man mithilfe mathematischer Identitäten halt solange umformt, bis man auch was ausrechnen kann - das was man ausrechnet kann dann ganz anders aussehen als das wovon man ausgegangen ist, die Mathematik garantiert aber dass es dasselbe ergibt. Anschaulich muss das aber nicht mehr sein, und es ist nur begrenzt sinnvoll, zu versuchen, es zu interpretieren. Feynmangraphen sind einerseits genial, weil sie sehr schön anschaulich all die Terme generieren, die man für diese sehr komplexe Rechnung braucht - andererseits ist die Gefahr, dass man zuviel hineininterpretiert, bzw. sich zu sehr damit abquält etwas ohne Mathematik verstehen zu wollen, wo es nur durch mitunter nicht sehr intuitive mathematische Sätze möglich ist, einen Zusammenhang zu sehen. Ein Beispiel: um den Umfang eines Kreises zu berechnen, kann ich 2*r*pi rechnen. Ich kann aber auch dA/dr rechnen, wobei A die Fläche des Kreises ist - das kann man auch noch interpretieren, wird aber schon schwieriger zu verstehen. Schließlich könnte ich den Umfang auch als 8*r*Summe(n=0 bis unendlich)(-1)^n/(2n+1) berechnen - versuch mal das zu "verstehen"... es ist mathematisch richtig, weil diese unendliche Reihe eine Darstellung von pi ist - aber jetzt eine OMA-Erklärung zu suchen warum man gerade diese unendlich vielen Beiträge addieren muss um den Umfang eines Kreises zu erhalten - vergiss es! Illustriert das für dich in etwas das Problem? --Laurenz Widhalm 17:55, 22. Aug. 2008 (CEST)Beantworten

NoJa- ich weis jetz dass ich mich besser damit beschäftige Mammuts zu erwürgen, Knollen auszugraben und Kinder zu zeugen;-) Ich hoff nur dass man mit dieser Hilfsvorstellung für eine Rechnung die Virtuelles Teilchen heisst- (genausogut könnt es anscheinend Hummeltransität der Montezubakepelase heissen) irgendwas anstellen kann- und wenns was Nützliches oder wenigstens was Wahres ist. Übrigens warum steht das denn nicht als erster Satz im Lemma? - Ich mein wortwörtlich- weil du sprichst ja eh von "Konzept" und "Illustration".... Ziemlich unbefriedigend das Ganze. Wikigrüßdich- sagt die virtuelle Emulation des biologischen Konzepts der Emanation einer transzendentalen Illustration --Allander 18:51, 22. Aug. 2008 (CEST).Beantworten

Ja, man kann was damit anstellen :) Natürlich könnte man's auch anders nennen - aber diese Bezeichnung hat sich halt eingebürgert. Und wenn es drum geht den Begriff zu erläutern, kann man halt nur sagen wie es ist - ob befriedigend oder nicht. Wer endgültige Antworten und eindeutige Wahrheiten sucht, ist in der Physik eh falsch... --Laurenz Widhalm 19:41, 22. Aug. 2008 (CEST)Beantworten

Ich habe keine endgültige Antworten und eindeutige Wahrheiten gefordert- das weisst du, das steht nirgendwo in dieser Diskussion oder sonstwo, das wär idiotisch. Ich wollte größtmögliche Verständlichkeit im Lemma. Was leider bleibt ist das Resümee: (Zitat Heinz von Foerster, aus einer Zeit da es die WP noch nicht gab): "In den meisten Büchern steht nur Käse, obwohl sie nie den Mut haben, dann auch 'Käse' drüberzuschreiben."

Eure Diskussion spiegelt die Kontroverse in der Wissenschaftstheorie über die Zielsetzung von Theorien wieder:

• Für den Instrumentalisten besteht der einzige Wert einer Theorie in ihrer Nützlichkeit zur Berechnung von Messergebnissen. Die Konzepte und Entitäten der Theorie sind demnach nicht als wahr bzw. existent zu betrachten, sondern eben mehr oder weniger nützliche Hilfsmittel.
• Für den wissenschaftlichen Realisten hingegen spiegeln die besten Theorien einen Teil der Realität wieder. Die Aussagen der Theorie müssen -so die Ansicht des konsequenten Realisten- wörtlich genommen werden und sind (zumindest näherungsweise) wahr. Dies gilt soowohl für die beobachtbaren als auch für die unbeobachtbaren Entitäten der Theorie.
• Für den Empiristen ist das Ziel der Wissenschaft die Formulierung von empirisch adäquaten Theorien. Aussagen über die Realität unbeobachtbarer Größen sind aus Sicht des Empiristen nicht Ziel wissenschaftlicher Betätigung. Hierbei gilt für einen konsequenten Empiristen nur als "beobachtbar", was durch das bloße Auge beobachtbar ist. Ein Elektron ist in diesem Sinne unbeobachtbar, ein virtuelles Teilchen erst recht.

Das Problem realisitischer Interpretationen ist, dass sie "unterbestimmt" sind, d.h. es sind viele verschiedene Formulierungen der Theorie denkbar, die sich in ihren Aussagen über unbeobachtbare Eigenschaften massiv unterscheiden, empirisch aber die gleichen Ergebnisse liefern. Auch sind realistische Interpretationen gerade bei ihren Aussagen über unobservable Größen notorisch anfällig gegen Inkonsistenzen und Paradoxien. Daher dürfte in der Quantenfeldtheorie, in der man es streng genommen ausschliesslich mit unbeobachtbaren Größen zu tun hat, der Instrumentalismus die vorherrschende Einstellung der meisten Physiker sein. "Virtuelles Teilchen" ist in diesem Sinne tatsächlich nicht mehr als ein nützlicher Name für einen mathematischen Term in der Störungsrechnung.--Belsazar 22:03, 22. Aug. 2008 (CEST)Beantworten

Danke für deinen Beitrag! Kann ich alles nur unterschreiben. Vor allem die "Unterbestimmtheit" ist der Grund, warum man endlos darüber streiten kann, was jetzt real ist und was nicht, was wirklich "existiert" oder nicht (wobei man in Wirklichkeit sich erstmal darüber klar werden sollte, welchen Anspruch man an die Prädikate "real" und "existent" stellt). Ich persönlich neige zu dem (pragmatischen) Ansatz, Dinge auch dann als real zu bezeichnen selbst wenn es andere Theorien bzw. andere Darstellungen derselben Theorie gibt, wo diese Dinge nicht (zwingend) auftauchen. Als Beispiel hab ich weiter oben schon die (physikalischen) Kräfte genannt, die man ebenfalls als nicht existent bezeichnen könnte, da sie in der Hamilton-Mechanik nicht (zwingend bzw. explizit) auftreten. Würde man allem die Realität absprechen das nicht dieser strengen Forderung genügt, bleibt nur mehr sehr wenig über - und das sind dann reine Glaubensfragen. Der Begriff "Realität" wäre so für mich ein leerer geworden. Deswegen bezeichne ich als real, was man zwar nicht unbedingt direkt mit eigenen Augen beobachten kann, was aber durch unsere eigene Interpretation in sich schlüssig eine Wirkung haben kann, die ich direkt wahrnehmen kann. Diese Definition reicht über die Beobachtung mittels eines Elektronenmikroskops bis zur Beobachtung mittels eines Teilchenbeschleunigers (den man übrigens auch als besonders starkes Mikroskop betrachten kann).

Ein Problem das ich beim wissenschaftlichen Realismus in Kombination mit der Unterbestimmtheit sehe ist dass es wegen letzterer keine eindeutige Wahrheit, sondern mehrere äquivalente, in sich konsistente, aber untereinander mitunter widersprüchliche Wahrheiten gibt.

Ich denke jetzt sind wir aber endgültig bei einer Meta-Diskussion angelangt... --Laurenz Widhalm 09:33, 23. Aug. 2008 (CEST)Beantworten

Vlleicht ist das meta, aber für mich stellt sich die simple, pragmatische Frage: Wenn es auch vielleicht mehrere unterbestimmte, aber in sich konsistente wissenschaftlich realistische Sichtweisen gibt- warum kann man die nicht hier darstellen, auch wenn sie untereinander widersprüchlich sind und will sich unbedingt auf die instrumantalistische (mathematische) Interpretation beschränken? In einen Apfel kann man auch reinbeissen und nicht nur damit rechnen. Ich halte also einmal fest:

Virtuelle Teilchen sind:

• innere Linien in Feynman-Diagrammen
• ein Hilfskonzept um was Ausrechnen zu können
• eine Hilfsvorstellung für eine Rechnung
• ein nützlicher Name für einen mathematischen Term in der Störungsrechnung
• ein Konzept, eine Illustration- realistisch anschaulich vorstellbar als kurzlebigen Zwischenzustand (also ein Zwischen- Teilchen) während einer Wechselwirkung. Dieser Zwischenzustand kann als virtuell oder real betrachtet werden, je nachdem ob man die extrem kurze (ca. 10^-15 s ?) Zeit des Grenzübergangs zu den Zerfallsprodukten berücksichtigt oder nicht und das Teilchen als innere oder äußere Linie im Diagramm darstellt. Bei äußeren Linien im Feynman- Diagramm fließt also die Unschärfe der Zeit in die Rechnung mit ein, bei virtuellen Teilchen - dargestellt durch innere Linien - nicht. Es geht also um eine Näherungsrechnung oder mehr Exaktheit bei der Berechnung der gesamten dargestellten Wechselwirkung.
• Kurzlebige Emanationen der Vakuumenergie.

Isses das?

Auch ich danke Laurenz, Ben-Oni und den grundlegenden Input Belsazars.--Allander 14:12, 23. Aug. 2008 (CEST)Beantworten

Wenn es um die Frage geht, ob "unterbestimmte" Sichtweisen ihren Platz auf Wikipedia haben sollen, bin ich ganz bei dir, Allander. Es ist nur so dass man damit schnell auf Widerstand bei Fachkollegen stößt - und wie die aktuelle Diskussion zeigt braucht man lange, bis man soweit kommt, dass man über dieses grundlegende Problem sprechen kann. Ein Problem ist auch, dass die verschiedenen, in sich konsistenten, Darstellungen üblicherweise in gewissen Bereichen zu relativ einfach zu beschreibenden Sachverhalten führen, in anderen aber sehr unintuitiv sind. Es gibt also je nach betrachtetem Bereich immer andere Darstellungen, die jeweils am besten geeignet sind, die aber unter sich inkonsistent sind. Ein bekanntes Beispiell ist der Welle-Teilchen-Dualismus. Manches lässt sich gut erklären und verstehen wenn man sich alles als Welle vorstellt. Anderes, wenn man an kleine Kügelchen, also Teilchen denkt. In Wirklichkeit ist es aber weder-noch, sondern eben etwas, was sich einmal besser so, einmal besser so in unsere gewohnten Denkvorstellungen "pressen" lässt.

Zu deinem vorletzten Punkt: man hat zwar prinzipiell immer die Freiheit, ein Feynmandiagramm "aufzuschneiden" und damit aus einer inneren Linie ein äußere zu machen. Nur wird in vielen Fällen die Wahrscheinlichkeit eines solchen Diagramms gleich null, weil die Energie nicht ausreicht, um das virtuelle Teilchen auch real (also on-shell) zu erzeugen. Du machst also dann nicht aus einem virtuellen Teilchen ein reales, sondern aus einem virtuellen Prozess einen, der in der Natur nicht stattfinden kann. Explizit fließt auch keine Unschärfe der Zeit in die Rechnung ein - weder bei äußeren noch inneren Linien. Das ist eher eine Interpretation, die man im nachhinein versuchen kann. --Laurenz Widhalm 10:03, 25. Aug. 2008 (CEST)Beantworten

Irgendwie hoff ich noch immer (bin ich ein Idiot?), daß wir die Quadratur des Kreises hier hinkriegen. Also: Der Welle Teilchendualismus ist ein schönes Beispiel dafür, dass man der Menschheit wohl doch soein widersprückliches Konzept der Wahrheit über die Wirklichkeit zumuten darf. Im Lemma bedarf es dazu nur drei Absätze: eine Generalbetrachtung, einen über die Wellensichtweise einen über das Teilchenkonzept ( und eventuell einen über Interpretationen und Spekulationen). Zu meinem vorletzten Punkt: dieser ist nichts anderes als das was ich von deinem oberen Statement über W- Bosonen verstanden zu haben glaubte und verallgemeinert habe. Der Klarheit wegen paste ichs hier nochmal:

Dazu ein Beispiel: W-Bosonen kann man z.B. durch die Kollision zweier Teilchen in einem Teilchenbeschleuniger erzeugen - und da spricht man von realen Teilchen, nicht von virtuellen. Andererseits leben diese W-Bosonen nur sehr, sehr kurz und zerfallen dann wieder in andere Teilchen. Nichts spräche prinzipiell dagegen diese Zerfallsprodukte als die wahren "äußeren Linien" in einem Feynmandiagramm zu betrachten, und die nur so kurz existierenden W-Bosonen als "innere Linien", also als virtuell. Dasselbe Teilchen ist also je nach Betrachungsweise einmal real, einmal virtuell. Der Unterschied ist nur, wie wir die Situation rechnerisch behandeln. Mathematisch ist ein wichtiger Unterschied dass man bei der Berechnung für äußere Linien einen zeitlichen Grenzübergang t gegen unendlich macht, also so tut als wären die einlaufenden Teilchen immer schon dagewesen, und die auslaufenden Teilchen ewig weiterbestehen, und nur zwischendurch eine quantenphysikalische Wechselwirkung passiert. Das ist aber eine Abstraktion, eine Annäherung an die Wirklichkeit, die man für die (näherungsweise) Berechnung machen muss. Da man bei der Betrachtung der W-Bosonen als virtuelle Teilchen für diese W-Bosonen diesen Grenzübergang nicht machen muss, ist das die exaktere, allgemeinere Rechnung. Das sieht man daran, dass sie dann auch gültig ist, wenn die Energie der einlaufenden Teilchen kleiner als die Ruheenergie der W-Bosonen - dann können W-Bosonen nämlich nicht als reale Teilchen erzeugt werden, haben aber immer noch (virtuell) einen Einfluss auf den Prozess.

Wenn ich bei realen Teilchen/ äußeren Linien .. den Grenzübergang t gegen unendlich mach, also so tu als wären die einlaufenden Teilchen immer schon dagewesen, und die auslaufenden Teilchen ewig weiterbestehen, und nur zwischendurch eine quantenphysikalische Wechselwirkung passiert, dann mach ich dann mit delta t? Grübel...

Mein "allgemeinverständlicher" Einleitungssatz über "Virtuelle Teilchen" lautet derzeit daher, als meine Conklusio deiner/eurer Ergüsse:

Ein Virtuelles Teilchen ist eine - leicht mißzuverstehende - Bezeichnung für einen mathematischen Term in den Störungsrechnungen der Quantenfeldtheorie welcher in Form von Feynman-Diagrammen illustriert wird, und auch eine Bezeichnung für die angenommenen kurzlebigen Emanationen der Vakuumenergie.

Realistisch anschaulich vorstellbar ist dieses Konzept als kurzlebiger Zwischenzustand (also ein Zwischen- "Teilchen") während einer Wechselwirkung. Dieser Zwischenzustand kann als virtuell oder real betrachtet werden, je nachdem ob man die extrem kurze (ca. 10^-15 s ?) Zeit des Grenzübergangs zu den Zerfallsprodukten berücksichtigt oder nicht, und das Teilchen als innere oder äußere Linie im Diagramm darstellt. Bei äußeren Linien im Feynman- Diagramm fließt die nicht beliebig exakt messbare Zeit einer Wirkung in die Rechnung mit ein, bei virtuellen Teilchen - dargestellt durch innere Linien - nicht. Es geht also um eine Näherungsrechnung, oder - wenn der Zwischenzustand als "virtuell" (also als ob nur die Wirkung und nicht eine existierende physikalische Entität da wäre) in die Rechnung einfliesst- um mehr Exaktheit bei der Berechnung der gesamten, im Diagramm dargestellten Wechselwirkung, da die Zeitunschärfe des betrachteten - orts-, impuls- und deshalb auch energie- und zeitunscharfen- als Teilchen und Welle zu betrachtenden -Quants nicht berücksichtigt wird.

Korrektur erwünscht.--Allander 13:18, 25. Aug. 2008 (CEST)p.s.: Vergesst nie, mit Wilhelm Busch, geehrte Wikifreunde: Der Philosoph hat wie der Hausbesitzer immer Reparaturen.Beantworten

Ich weiß natürlich auf welcher meiner Ausführungen (die du nochmal zitiert hast) du dich bezogen hast, ich wollte oben nur nochmal präzisieren um Missverständnissen vorzubeugen. Mit delta t musst du gar nichts machen - wie ich auch geschrieben habe, gehen Unschärfen explizit in die Rechnung gar nicht ein, sondern können allenfalls im Nachhinein hineininterpretiert werden. Die Impulse, Energien und Zeiten mit denen man rechnet sind scharfe, exakte Größen. Die Unschärfe bezieht sich auf die Varianz einer physikalischen Größe, d.h. wie stark sich die gemessene Größe ändert, wenn derselbe Teilchenzustand mehrmals gemessen wird. Ist das Teilchen in keinem Eigenzustand bezüglich der gemessenen Größe (sondern in einem quantenphysikalischem Überlagerungszustand aus mehreren Eigenzuständen), gibt die Messung jedesmal einen anderen Eigenwert. Diese Eigenwerte streuen dabei um den Erwartungswert, und man spricht von einer Unschärfe. Das heisst aber nicht dass am Teilchenzustand selbst etwas unscharf wäre - er ist ganz präzise definiert.

Was deinen Textvorschlag angeht bin ich sicher in meinem Urteil befangen, aber ich finde du versuchst da zuviel hineinzupacken was nur im Kontext unserer (umfangreichen) Diskussion verständlich ist, und einen unvorbelasteten Leser überfordert. Ich habe auch den Eindruck, dass es mir bei einigem was du versuchst in deinem Fazit in deinen Worten zusammenzufassen noch nicht wirklich gelungen ist, dir das zu vermitteln, was ich eigentlich sagen wollte. Den letzten Satz müsstest du mir auch noch entwirren - ich versteh ihn einfach nicht.

Ich hab mir nochmal den Artikel durchgelesen wie ich ihn zuletzt überarbeitet habe, und finde weiterhin, dass das ein guter Kompromiss zwischen exakter Definition und vorsichtiger Interpretation ist. Alle Aspekte in den Artikel reinzunehmen die wir mittlerweile (an-)diskutiert haben erscheint mir für diesen Zweck zuviel, der Text wird für jemanden, der sich mal kurz einen Eintrag holen möchte was denn ein virtuelles Teilchen ist und wo es eine Rolle spielt, unverdaubar. Aber wie gesagt, ich fühle mich da in der Beurteilung befangen, und wäre an weiteren Meinungen interessiert. --Laurenz Widhalm 14:52, 25. Aug. 2008 (CEST)Beantworten

Mir ist klar das man mit einem def. Teilchenzustand exakt rechnen kann. Nona. Die Varianz um einen Erwartungswert ist hier natürlich nicht gemeint, und eigentlich auch nicht quantenphysikalische Überlagerungszustände aus mehreren Eigenzuständen. Die sind natürlich immer anders, u.a. weils ja nicht gleichzeitig beliebig genau geht. Womit wir IMHO nahe am Kern sind, am oberen letzten Satz: Wir reden also doch hier von der grundsätzlichen Unschärfe der Planckschen Quanten von E und t im 3-d Raum. Und das das quantenphysikalisch verschmierte Virtuelle Teilchen kleiner/leichter/kühler/kurzlebiger "ist" bzw der Fleck aus E und t ein kleineres Produkt liefert (weshalb es auch sehr schwer sein kann, wie du sagst - denn dann lebt es hald noch kürzer, oder keine Ruhe- Masse hat dann lebts ewig) als die Hälfte (warum gerade die Hälfte?) des reduzierten Planckschen Wirkumsquants.:${\displaystyle \Delta E\Delta t<{\frac {\hbar }{2}}}$  Weshalb eben grundsätzlich so eine Entität (Teilchen ist hier wirklich ein verfälschender Begriff) nicht der physikalischen Welt zuzuordnen ist (prinzipiell unobservabel ist, nicht existiert, nicht da ist)- virtuell ist (hier nur die Wirkung auftritt). Wenn ich die verschmierten Werte von E undoder t - dieses Teilchens oder eben die duch den hauchdünnen Faktor t zu unterscheidenden Zerfallsprodukte in die Wechselwirkungsrechnung einfließen lasse berücksichtige oder nicht, hab ich eine andere Rechnung, mit oder ohne zeitlichen Grenzübergang t , Feynman innen oder außen, real oder virtuell (wie du schreibst).

..Ich gebs auf, das ist alles was ich hiezu beitragen konnte. Da ich mich als fachlicher Laie ständig in die Gefahr begebe mich selbst zum Trottel zu machen, will ich mich nicht noch mehr aus dem Fenster lehnen. Du warst sehr nett, aber da steht eine riesige Mauer (der Formulierkunst?, des Vertändnisses?, der Kompetenz jedenfalls). Kleben wir noch immer an den Belsazarischen Kategorien? Vielleicht kann irgendwann irgendwer die erarbeiteten Teilchen verbraten- oder spielt sich das alles hier tatsächlich unter Ausschluß der Öffentlichkeit ab? Lieg ich vielleicht völlig falsch und der Artikel war/ist eh so glasklar wies hald möglich ist? Ich zweifle, und in gewisser Weise ist jetzt der aktuelle Artikel in meinen Augen nicht mehr so grundschlecht wie er mal war geworden. Danke für die Nachhilfe.--Allander 18:10, 25. Aug. 2008 (CEST)Beantworten

Zum Trottel macht sich sicher keiner, der sich bemüht etwas auch in die Tiefe gehend zu verstehen. Danke für die anregende Diskussion, und schauen wir mal, ob auch andere etwas dazu beitragen können... --Laurenz Widhalm 09:23, 26. Aug. 2008 (CEST)Beantworten

Ich finde das Zitat sehr schön, weil ich denke, dass es den Kern der Sache trifft ("Transienten, die in unserer Gleichungen aufscheinen, nicht aber in Messgeräten") befürchte allerdings, dass es in der Form etwas... kontextlos daher kommt. Mir fällt gerade nur nicht ein, wie sich das gut einbauen lässt. (Das ist weitgehend als "note to self" gedacht.) -- Ben-Oni 23:10, 9. Aug. 2009 (CEST)Beantworten

Ein guter Artikel in der WP sollte in einer möglichst kurzen Einleitung das Thema allgemeinverständlich darstellen. Das ist hier, noch immer oder schon wieder, nicht der Fall.--Allander (Diskussion) 19:02, 30. Aug. 2013 (CEST)Beantworten

zu den angeblichen nicht-Observablen unter dem Mikroskop:

   http://www.uni-muenchen.de/aktuelles/presseinformationen/2011/f-74-11.html