Du möchtest Mitglied in diesem Forum werden? Bitte setze dich dazu mit der Forenleitung in Verbindung. Ganz unten auf dieser Seite gibt es eine Kontaktmöglichkeit.

Experiment zeigt Grenzen der QED

Wissenschaftsgeschichte, Wissenschaftstheorie bzw. -philosophie, Technik
Antworten
Benutzeravatar
bitstreamout
Rookie
Beiträge: 10
Registriert: 28. Jan 2017, 11:54
Wohnort: Fürth/Bayern

Experiment zeigt Grenzen der QED

Beitrag von bitstreamout » 19. Mai 2017, 13:11

Was starke Magnetfelder alles so bewirken können, zeigt diese kurze News auf pro.physik.de Experiment zeigt Grenzen der QED. So weit ich mich erinnern kann, gab da mal eine Diskussion darüber , wie man die Raumzeit beinflussen kann, vielleicht ist ja Wismut das eigentliche `Dilithium'. Zumindest scheinen die starken Magnetfelder des Wismutatomkern die Grenzen der QED aufzuzeigen.
arXiv:gr-qc/0009013

Benutzeravatar
tomS
Administrator
Administrator
Beiträge: 8560
Registriert: 19. Nov 2007, 20:29
Wohnort: Nürnberg

Re: Experiment zeigt Grenzen der QED

Beitrag von tomS » 19. Mai 2017, 15:53

Ich interpretiere das anders. Die verlinkte Zusammenfassung besagt

Die Diskrepanz zwischen Theorie und Expe­riment ist eklatant. Sie weist auf einen Fehler im Verständnis des Wechsel­spiels des Elektrons mit der kompli­zierten inneren Struktur des Kerns hin. ... Die starken Felder machen die theo­retischen Berech­nungen viel kompli­zierter

Aus der englischen Originalveröffentichung

https://www.nature.com/articles/ncomms15484

High precision hyperfine measurements in Bismuth challenge bound-state strong-field QED

...

However, insufficient knowledge of the nuclear structure has prevented a rigorous test of strong-field QED. Here we present a measurement of the so-called specific difference between the hyperfine splittings in hydrogen-like and lithium-like bismuth ... Even though this quantity is believed to be largely insensitive to nuclear structure and therefore the most decisive test of QED in the strong magnetic field regime, we find a 7-σ discrepancy compared with the theoretical prediction.

The size of QED effects, however, rises dramatically in heavy highly charged ions, just as the experimental difficulties measuring them. The magnetic fields created by the heavy nucleus are the strongest fields available for experiments and make them a sensitive testing ground for QED effects. Owing to the high nuclear charge and the close proximity of the electron to the nucleus, the electric and magnetic fields averaged across the electron’s orbital can be a million times stronger than for the electron in hydrogen. New effects might appear in the interaction of the electron with itself, the vacuum or the nuclear fields in this regime, that is, the hyperfine interaction might be affected by the existence of new particles not included yet in the current standard model and therefore not considered in state-of-the-art QED calculations.

...

... we find a significant discrepancy of about seven times the combined uncertainties of experiment and theory, which is the largest deviation reported in strong-field QED up to now. Our result joins a series of recent measurements that challenge the theory of QED and electron–nuclear interactions such as the muon g-factor, the proton radius and, most recently, the charge radius of the deuteron.

...

Hence, we assume that there is a more fundamental problem in the calculations, which has to be identified. Possible reasons could be that the magnetic moment of the 209Bi nucleus is considerably different from the accepted value in the literature due to incorrectly determined diamagnetic-shielding or chemical-shift corrections for the NMR data or that the cancellation of the BW effect does not work as expected.

...


Das ist alles handfeste Physik und vorsichtige Analyse.

Was gar nicht geht ist die Überschrift "Experiment zeigt Grenzen der QED". Sorry, aber das lese ich aus dieser Veröffentlichung nicht heraus, denn das klingt so, als ob die Theorie selbst auf dem Prüfstand stünde, was m.E. nicht zutrifft. Zunächst stehen die verwendeten Näherungsmethoden auf dem Prüfstand.
Gruß
Tom

Ἓν οἶδα, ὅτι οὐδὲν οἶδα.

Benutzeravatar
bitstreamout
Rookie
Beiträge: 10
Registriert: 28. Jan 2017, 11:54
Wohnort: Fürth/Bayern

Re: Experiment zeigt Grenzen der QED

Beitrag von bitstreamout » 20. Mai 2017, 09:33

OK, OK :D ... inzwischen habe ich mir den Originalartikel ebenfalls [durch]gelesen. Und, Du hast völlig recht, nicht nur die Überschrift ist etwas reißerisch und irre führend, auch die Schlußfolgerung ist sehr gewagt. Hier sind erstmal die Quantenfeldtheoretiker gefragt. Und natürlich, ob am GSI dann noch die HFS am 208Bi untersucht wird, bzw. wann das tatsächliche magnetisches Moment der Kerne von 209Bi und 208Bi experimentell genauer bestimmt wird, z.B. am GSI mit ARTEMIS.

Falls diese News in einem der nächsten Physik Journal Hefte unter KURZGEFASST stehen sollte, dann hoffentlich etwas neutraler ;)
arXiv:gr-qc/0009013

Benutzeravatar
tomS
Administrator
Administrator
Beiträge: 8560
Registriert: 19. Nov 2007, 20:29
Wohnort: Nürnberg

Re: Experiment zeigt Grenzen der QED

Beitrag von tomS » 20. Mai 2017, 09:54

Was ich auch nicht sicher interpretieren kann ist "the hyperfine interaction might be affected by the existence of new particles not included yet in the current standard model and therefore not considered in state-of-the-art QED calculations".

Sollen das jetzt gänzlich neuartige Teilchen sein? Oder werden in den Berechnungen einfach nicht alle bekannten Teilchen einbezogen, also Myon, Tau, ...

Dazu müsste man die Arbeiten der Theoretiker detailliert prüfen (aber das wird jetzt sicher ohnehin geschehen).
Gruß
Tom

Ἓν οἶδα, ὅτι οὐδὲν οἶδα.

Benutzeravatar
tomS
Administrator
Administrator
Beiträge: 8560
Registriert: 19. Nov 2007, 20:29
Wohnort: Nürnberg

Re: Experiment zeigt Grenzen der QED

Beitrag von tomS » 20. Mai 2017, 10:03

Gruß
Tom

Ἓν οἶδα, ὅτι οὐδὲν οἶδα.

Benutzeravatar
bitstreamout
Rookie
Beiträge: 10
Registriert: 28. Jan 2017, 11:54
Wohnort: Fürth/Bayern

Re: Experiment zeigt Grenzen der QED

Beitrag von bitstreamout » 20. Mai 2017, 12:43

tomS hat geschrieben:
20. Mai 2017, 10:03
Siehe meine Frage hier:

https://www.physicsforums.com/threads/c ... ts.915200/
... da könnte sich nicht nur die Frage nach der Existenz neuer (virtueller) Teilchen, sondern damit auch nach der Vakuumpolarisation im magnetischen Hochfeld in der Nähe der 209Bi-Kerne stellen. Immerhin sind 209Bi-Kerne, im Gegensatz zu Neutronensternen, experimentell erreichbar, was Lochmann Et al. trefflich nutzen.
arXiv:gr-qc/0009013

Benutzeravatar
tomS
Administrator
Administrator
Beiträge: 8560
Registriert: 19. Nov 2007, 20:29
Wohnort: Nürnberg

Re: Experiment zeigt Grenzen der QED

Beitrag von tomS » 20. Mai 2017, 13:41

Ja.

Es geht mir um die Frage, was "neu" bedeutet:

bekannte Teilchen, die neu in die Rechnung aufgenommen werden? Myon, Tau, Quarks, ..., W, Z, ...
neue (leichtere) Teilchen außerhalb des Standardmodells?
Gruß
Tom

Ἓν οἶδα, ὅτι οὐδὲν οἶδα.

Benutzeravatar
bitstreamout
Rookie
Beiträge: 10
Registriert: 28. Jan 2017, 11:54
Wohnort: Fürth/Bayern

Re: Experiment zeigt Grenzen der QED

Beitrag von bitstreamout » 20. Mai 2017, 16:14

tomS hat geschrieben:
20. Mai 2017, 13:41
Ja.
Es geht mir um die Frage, was "neu" bedeutet:
bekannte Teilchen, die neu in die Rechnung aufgenommen werden? Myon, Tau, Quarks, ..., W, Z, ...
Das wäre eine Verbesserung der Näherungsberechnungen im Rahmen der Quantenfeldtheorie, QED+QCD (+WF) ...
neue (leichtere) Teilchen außerhalb des Standardmodells?
... und das wäre neue und vorallem spannende Physik jenseits des Standardmodells, nur bis dahin dürfte es noch ein weiter Weg sein :mrgreen:
arXiv:gr-qc/0009013

Benutzeravatar
tomS
Administrator
Administrator
Beiträge: 8560
Registriert: 19. Nov 2007, 20:29
Wohnort: Nürnberg

Re: Experiment zeigt Grenzen der QED

Beitrag von tomS » 20. Mai 2017, 23:09

Hat jemand Lust, mal die theoretischen Arbeiten zu diskutieren?
Gruß
Tom

Ἓν οἶδα, ὅτι οὐδὲν οἶδα.

Antworten

Wer ist online?

Mitglieder in diesem Forum: 0 Mitglieder und 1 Gast