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Temperatur von Vakuumfluktuationen

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monarch87
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Re: Temperatur von Vakuumfluktuationen

Beitrag von monarch87 » 23. Feb 2012, 15:48

Ich hätte noch ne Frage dazu:

der Wärmefluss verläuft doch umso schneller, je größer die Temperaturdifferenz ist oder?

Könnte man deswegen sagen, dass auch zwischen zwei Medien, die zb. a=10^-40 u b= 10^-50 einfach wegen des Temperaturunteschiedes, der Wärmeausgleich zu in erster Zeit rapide abläuft?
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Re: Temperatur von Vakuumfluktuationen

Beitrag von deltaxp » 27. Feb 2012, 11:46

monarch87 hat geschrieben:Ich meine nicht die Hawkingstrahlung- Die fluktuationen des Vakuums müssten doch auch einen Impuls haben
ich kann nur auf toms kommentar hinweisen, auch wenn der nicht anschaulich ist, weil viele evtl gar nicht wissen, was normalordnung und regularisierung bedeuten.

aber der kern ist: virtuelle teilchen heissen nicht umsonst virtuelle teilchen. sie sind ein mathematisches konstrukt und haben nichts mit reellen teilchen zu tun.

nur dem gewimmel reeller teilchen wird eine temperatur zugordnet, die ein mass der mittleren (bewegungs)energie ist. die ist aber per definitionem bei vakuumfluktuationen 0 der mittlere impuls ist auch 0.
das konto ist ausgeglichen.

das gegenargument, was vielleicht einigen auf der zunge liegt ist der casimiereffect, wo man eine nettokraft hat, die man gerne mit unterschiedlichen impulsen der virtuellen teilchen erklärt. aber das argument zieht nicht, denn es sind 2 verschiedene vakuumzustände innerhalb und ausserhalb der metallplatten.

die obigen fluktuationen beziehen sich auf ein und denselben globalen vakuumzustand. auch das hat tom geschrieben und dort ist <E>=def 0.

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Re: Temperatur von Vakuumfluktuationen

Beitrag von tomS » 9. Mär 2012, 08:44

Den Casimireffekt kann man ach ohne Benutzung von 'Vakuumfkluktuationen' berechnen (Jaffe); dann ergibt er sich sozusagen als QED-Entsprechung der van-der-Waals Kraft.

Noch etwas: eine Temperatur existiert in der Physik nur in einem statistischen System, also dann, wenn ich explizit nicht exakt über einen Zustand Bescheid weiß! Ein exakt bekanntes N-Teilchensystem (im Sinne eines quantenmechanischen Zustandes) hat keine Temperatur - in dem Sinne, dass ich sie weder definieren muss noch kann. Nun ist aber der Vakuumzustand explizit ausgezeichnet und 'bekannt', in dem Sinne nämlich, dass es sich um den energetisch niedrigsten Zustand handelt. Dass dabei bestimmte Größen aufgrund der "Vakuumfluktuationen" nicht Null sind, spielt keine Rolle.

Soweit, so gut.

Nun gibt es aber in den meisten Fällen sogenannte entartete Vakuumzustände, d.h. verschiedene Zustände identischer minimaler Energie. Z.B. ist im Grundzustand der QCD die chirale Symmetrie spontan gebrochen, was zu einem nicht-verschwindenen Ordnungsgparameter mit zwei Komponenten (zwei sogenannten Quark-Kondensaten) führt. Ein allgemeiner Vakuumzustand wäre demnach die statistische Mischung all dieser Zustände im Sinne einer Dichtematrix. Und da wir es mit einem zwei-komponentigen Ordnungsparameter zu tun haben, ist die Zustandsdichte des Vakuums endlich.

Inwiefern man daraus eine Entropie oder eine Temperatur des QCD-Vakuums definieren kann, weiß ich nicht (kennt sich jemand mit statistischer Mechanik bei kontinuierlicher Entartung des Grundzustandes aus?)
Gruß
Tom

«while I subscribe to the "Many Worlds" theory which posits the existence of an infinite number of Toms in an infinite number of universes, I assure you that in none of them am I dancing»

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