Hallo liebe Physikbegeisterte 
,
ein Freund hat mir vor kurzem von dem sog. „Tunneln“ erzählt und davon, dass man Teilchen an einem Ziel ankommen lassen kann, bevor man sie losgeschickt hat.
Ist jemand unter euch, der mir (möglichst verständlich) erklären kann was man darunter versteht, bzw. wie so etwas funktionieren kann (und macht das auch:wink:)?
Hat sich ziemlich faszinierend angehört!
Danke im Voraus,
Almut.
Tunneleffekt und Tachyonen
Hi Almut
klar hat sich das faszinierend angehört - wie alles, was nicht geht, aber was sich die Phantasie ausmalen kann, die ja nicht an das gebunden ist, „was die Physik erlaubt“.
Zunächst zum „Tunneln“:
In der sog. Quantenmechanik versteht man unter dem „Tunnel-Effekt“ die Tatsache, daß ein Teilchen, das in einem kleinen Raumgebiet eingeschlossen ist (sog. „Potentialtopf“), mit einer berechenbaren Wahrscheinlichkeit auch jenseits der „Wand“ (real) auftauchen kann.
Leider kann man damit keine Parkplatzprobleme lösen, denn das gilt nur für Elementarteilchen in Raumgebieten in der Größenordnung von Atomen.
Die Idee möglicher Verletzung des Kausalitätsgesetzes („eher ankommen als abgeschickt“) beruht auf zwei anderen, teils miteinander vermischten Mißverständnissen:
In der Quantenmechanik sind Teilchen auch als sog. Wellenpakete beschreibbar (und nachweisbar). Solche Wellenpakete sind Überlagerungen einer (ggf. unendlichen) Menge von Wellen, deren „Phasen“ (z.B. Wellenberge) sich innerhalb des Paketes sehr wohl mit Überlichtgeschwindigkeit bewegen können. Diese „Phasen“ transportieren aber weder Teilchen noch Information. Sie „existieren“ sozusagen nur mathematisch, sind keine physikalisch beobachtbaren Größen („Observable“). Das Wellenpaket dagegen, das das Teilchen repräsentiert, kann sich maximal mit Lichtgeschwindigkeit fortpflanzen, so daß es sich kausal regulär verhält.
Gemäß der Relativitätstheorie gibt es theoretische Teilchen (sog. „Tachyonen“), die sich immer nur mit Geschwindigkeiten größer als die des Lichtes bewegen können. Obgleich diese Teilchen ebenfalls nur mathematische Objekte sind, kann man weitere Eigenschaften von ihnen berechnen. Zu diesen Eigenschaften gehört tatsächlich unte anderem, daß sie das Kausalitätsgesetz verletzen würden (wegen v > c). Das stört aber nicht weiter, denn zugleich ist ihre Masse „imaginär“, was aber nichts weiter heißt, als daß diese durch die Imaginärzahl „i“ (Wurzel -1) dargestellt wird. Ihre Masse ist daher ebenfalls keine physikalisch beobachtbare Größe.
Soviel zu dem, was „die Physik erlaubt“ …
Gruß
Metapher
Hi,
dein Freund hat - wie auch sehr viele „Fachjournalisten“ - etwas falsch verstanden.
Es gibt in der Physik wohl Effekte, die sich so verhalten wie dein Freund behauptet, aber diese sind weder real messbar noch haben sie irgendeine Relevanz für unsere Erlebniswelt.
Es handelt sich um rein mathematische Gebilde, die dazu dienen, die Erlebniswelt des Mikrokosmos zu beschreiben.
Gruss,
[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]
Hi Metapher,
ach Möönsch…
weder das Parkplatzproblem wurde gelöst, noch hat sich eine Lösung für notorische Zuspätkommer gefunden… 
!
Trotzdem vielen Dank für die Erklärung:smile:! War sehr interessant.
Ich frage mich nur (als physikalisch leider nicht allzu fachkundiger Mensch), wie Leute dann bestimmen, dass sich diese Phasen mit Überlichtgeschwindigkeit innerhalb des Wellenpaketes fortbewegen können, wenn davon überhaupt nichts messbar ist… aber vermutlich wird das nur mit langen mathematischen Formeln belegt werden können .
Hast Du schon einmal von dem sog. Mozart-Experiment (mit Musik von Mozart) gehört? Ist das echt?
Und diese Tachyonen hören sich ja auch interessant an… man kann ihre Eigenschaften berechnen, obwohl es sie vielleicht gar nicht gibt!
Hört sich für mich fast so an, als könne man x-beliebige Annahmen machen, so lange sie mathematisch untermauert werden können! Aber ist unsere Mathematik denn wirklich 100% stichhaltig bzw. kann man mit ihr wirklich immer die Realität erklären??
Naja, vielleicht ist von dem Sichtbaren ja schon zu viel erklärt worden, so dass sich die Wissenschaftler ihr Studienobjekt nun selbst „herstellen“ müssen .
Viele Grüße,
Almut.
Hallo,
Aber ist unsere Mathematik denn wirklich 100%
stichhaltig bzw. kann man mit ihr wirklich immer die Realität
erklären??
wieso glaubst Du, daß Methematik etwas mit der Realität zu tun hat?
Ulrich
Hallo Almut !
Hast Du schon einmal von dem sog. Mozart-Experiment (mit Musik
von Mozart) gehört? Ist das echt?
Schau mal den Artikel auf wissenschaft-online:
Informatives Tempolimit [16.10.2003]
Über die Informationsgeschwindigkeit in überlichtschnellen Systemen
http://www.wissenschaft-online.de/abo/ticker/689167
mfg
Christof
Danke Christof für den Artikel !
Viele Grüße,
Almut.