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Licht aus Vakuum erzeugt

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Laut der Quantenfeldtheorie ist das Vakuum alles andere als leer – ständig bilden sich dort so genannte virtuelle Teilchen, die kurz darauf wieder verschwinden. Wissenschaftler um Christopher Wilson von der Technischen Hochschule Chalmers im schwedischen Göteborg haben nun erstmals einige solcher virtuellen in reale Photonen, also messbares Licht, umgewandelt.

Der Physiker Gerald Moore hatte bereits 1970 vorgeschlagen, dass dieses Phänomen auftreten sollte, wenn virtuelle Photonen von einem nahezu lichtschnellen Spiegel abprallen. „Da es unmöglich ist, einen Spiegel schnell genug zu bewegen, haben wir eine andere Methode entwickelt“, erklärt Koautor Per Delsing von der Technischen Hochschule Chalmers. Anstatt den räumlichen Abstand zu einem echten Spiegel zu ändern, manipulierten die Forscher in ihrem Experiment die elektrische Länge in einem Wellenleiter. Für virtuelle Lichtteilchen bietet dies dieselben zeitlich variierenden Randbedingungen wie bei einem genügend schnell bewegten Spiegel, schreiben Wilson und seine Kollegen.

An einem Ende des Wellenleiters montierten sie dafür ein quantenelektronisches Bauteil namens SQUID (Superconducting Quantum Interference Device), das äußerst empfindlich auf Magnetfelder reagiert. Indem das Team die Richtung eines angelegten Magnetfelds nun mehrere Milliarden Mal pro Sekunde änderte, schwang der fiktive Spiegel mit einer Geschwindigkeit von bis zu 25 Prozent der Lichtgeschwindigkeit hin und her. Einen Teil seiner kinetischen Energie übertrug er dabei auf virtuelle Photonen, die daraufhin gewissermaßen materialisierten.

Am offenen Ende des Wellenleiters konnte die Forschergruppe die Photonenpaare aus dem Vakuum dann tatsächlich in Form von Mikrowellenstrahlung messen. Die Frequenz der Photonen entsprach etwa der Hälfte der Schwingungsfrequenz des fingierten Spiegels – genau wie von der Quantentheorie vorhergesagt, berichtet Delsing. In verschiedenen Tests schlossen die Wissenschaftler andere mögliche Quellen für die nachgewiesenen Photonen, wie beispielsweise thermische Strahlung, aus. Man habe also tatsächlich den von Moore beschriebenen dynamischen Casimir-Effekt beobachtet.

Neben Photonen existieren auch andere virtuelle Teilchen im Vakuum, etwa Elektronen oder Protonen. Da Lichtquanten keine Masse besitzen, sei relativ wenig Energie erforderlich, um sie aus ihrem virtuellen Zustand heraus anzuregen und so in einen realen, messbaren Zustand zu überführen, berichten die Forscher. Im Prinzip könne man durch entsprechende Energiezufuhr aber auch andere Partikel aus dem Vakuum erzeugen.

Quelle: Spektrumdirekt

Can electromagnetic scalar waves be radiated by a metal sphere?

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There is a lot of chattering on the Internet about Tesla waves, vacuum energy, scalar waves and so on. Professor Meyl says he has a complete theory, experimental evidence and apparatus on these waves. In a theoretical paper Van Vlaenderen introduced a generalization of classical electrodynamics for the prediction of scalar field effects. It is said the Monstein has demonstrated the physical existence of such scalar waves. NASA in a report seems to consider such waves as a promising item to be studied. Some other papers appeared in arXiv.
I’ve already showed that such waves are a consequence of “generalized” Maxwell fields which simply mean space time analytic functions not limited by the Lorenz gauge condition, but accepted instead in a wide sense. In this paper I remember my ideas on these waves, together with my doubts about their physical existence.

In fact, the deduction of the scalar waves equations, together with their physical interpretation, in my opinion demonstrates nothing about the physical existence of scalar waves. I discuss the experiment of Monstein, and suggest some other experiment. Obviously I think that the lack of demonstration of the existence doesn’t mean the demonstration of inexistence.

Referenz:
http://vixra.org/pdf/1109.0034v1.pdf

Gemessene Überlichtgeschwindigkeit von Neutrinos

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Bewegen sich Neutinos mit Überlichtgeschwindigkeit ? Pros: [1]. Cons: [2]. … Existieren Neutrinos überhaupt ? [3]

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[1] http://static.arxiv.org/pdf/1109.4897.pdf
[2] http://johncostella.webs.com/neutrino-blunder.pdf
[3] http://www.worldsci.org/pdf/abstracts/abstracts_6157.pdf

Nun, die gemessene Neutrinosignale wurden 60.7 ns ± 6.9 ns (statistischer Fehler) ± 7.4 ns (systematischer Fehler) früher detektiert als erwartet (wobei nach [2] der statistische Fehler eigentlich bei rund 24 ns liegt). Die Abweichung zur Lichtgeschwindigkeit beträgt somit (v-c)/c = (2.48 ± 0.28 ± 0.30) x 10-5 anhand der Daten von [3]. D.h. es scheint wirklich ein unerklärbarer Effekt gemessen worden zu sein wobei die Frage über statistische Signifikanz noch diskutiert werden muss. Superluminale Signale sind übrigens aber nichts ungewöhnliches, man hat sie schon des öfteren gemessen, z.B. http://arxiv.org/abs/1002.1854 und http://arxiv.org/abs/physics/0204043

Überlegung: Hat das OPERA-Team schlicht ein nicht optimal konfiguriertes GPS-Timing Device verwendet (d.h. geeicht mit dem Vakuum-Brechungsindex)? Der Brechungsindex der Luft beträgt ja 1.0003, d.h. wenn Licht eine 10 km dicke Luftschicht durchquert, dann braucht es so lange, wie wenn es 10.003 km durchqueren würde. Könnten sich so die 60.7 ns auch so erklären lassen … müsste man mal nachrechnen.