Was haltet ihr vom Quantenmotor?

Der RPTU in Landau ist es zusammen mit Kollegen aus Stuttgart und Okinawa erstmals gelungen, einen Quanteneffekt nutzbar zu machen, um quasi einen Motor zu erstellen, der funktioniert, ohne dass man ihn auftanken muss.

Studie: Forschende der RPTU entwickeln Motor mit quantenmechanischem Antrieb - RPTU Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau

Um das wirklich zu verstehen, muss man sich ziemlich mit Quantenphysik beschäftigen. Ich versuche es mal in einfachen laienhaften Worten: Teilchen werden extrem runter gekühlt, passieren einige quantenmechanische Prozesse und andere Teilchen werden gezwungen, energetisch zu reagieren. (Der Satz stimmt nicht perfekt, man kann es sich damit aber gut vorstellen): Der runtergekühlte Stoff wird also gezwungen, Energie abzugeben.

Diese Energie konnte nun in einem Versuchsaufbau nutzbar gemacht werden. Zudem hat man wohl bereits direkt im Versuch einen höheren Wirkungsgrad erzielt als bei einem üblichen Verbrenner.

Noch ist unbekannt, wie weit man das treiben kann und wie dieser Motor in einem Auto aussehen würde. Es ist "nur" eine Grundlagenforschung. Aber sie hat laut Wissenschaftlern praktisch funktioniert und zu Energieausbeute geführt.

Ich finde das spannend, da ich gerne mal schaue, welche Prinzipien von Science-Fiction real werden könnten. Mal schauen, wie lange es wirklich dauert, bis es praktisch zu kaufen ist. Kommt so ein Quantenmotor schneller als die Fusionskraftwerke?

Was denkt ihr darüber?

Oder hat hier jemand Anmerkungen, der sich besser auskennt und habe ich das womöglich alles total falsch verstanden?

Physik, Quantenmechanik, Quantenphysik
Was hat es mit der Quantenfeldtheorie auf sich / wo lerne ich ohne Studium mehr?

Hallo, ich bin 17, mache Abitur und habe seit etwa einem halben Jahr unfassbare Liebe zur Physik gefunden, nachdem ich von der Relativitätstheorie und der theoretischen Möglichkeit von Zeitreisen in die Zukunft hörte.

Bevor es zur eigentlichen Frage geht, wenn diese frage zu lang ist oder nicht beantwortet werden kann, weil man die antwort darauf nicht kennt, bitte beantwortet mir das:

Meine Lehrer können mir hierbei nicht mehr helfen. Neben dem Abi studieren kann ich auch nicht und Physik ist mehr ein Hobby, zumindest jetzt noch. Kann ich trotzdem an Vorlesungen teilnehmen und Kontakt zu Professoren knüpfen um Fragen zu stellen, oder haben die keine Zeit für sowas.

Weiter zur Frage:

Seitdem ich 12 bin beschäftigte ich mich mit Chemie. Ich habe z.B Claydens Organische Chemie gelesen, Experimente gemacht und lustige Medikamente aus Vanille synthetisiert. Darin bin ich sehr fit.

Jetzt hörte ich von der Quantenfeldtheroie und mein Kopf brennt völlig. Ich kann praktisch nicht aufhören mich damit zu beschäftigen bis ichs verstehe. In der Chemie stellte ich mir Atome in einem Molekül immer wie Bausteine vor, die in ihrem inneren weitere, kleinere Bausteine mit lustigen Ladungen hielten. Eben Steine. Jetzt heißt es laut der Quantenfeldtheorie, dass Elementarteilchen Felder zugeordnet werden können. Nicht etwa wie beim Doppelspaltexperiment, bei dem Teilchen eine Wellenfunktion haben die bei Messung kollabiert, sondern dauerhafte Felder (wenn ich es richtig verstanden habe). Ein stiller Beobachter nimmt in einem kalten Vakuum keine Teilchen wahr, während ein bewegender Beobachter in diesem "Vakuum" plötzlich ein warmes Teilchengas wahrnimmt?!?!? Das ist ein Resultat dieser spezifischen "Feldereigenschaft".

Wie können Felder dann Bindungen eingehen? Die Bindungen entstehen ja durch Elektronen die wechselwirken. Und diese ganzen elektronen sollen jetzt keinen festen Ort haben? Wenn es wirklich Felder sind, die miteinander wechselwirken und so dafür sorgen, dass ein Atom eine Bindung eingeht und alle Elementarteilchen Felder sind, was ist dann noch real!? Was ist wo? Was ist wann (im bezug darauf, dass diese Felder im ganzen Universum sind und somit das "Teilchen" überall)?

Ich bin fest davon überzeugt, dass ein Physiker mich für diesen Text schlagen würde, da einige Dinge absolut falsch erfragt wurden. Ich bin kompletter Laie, will aber lernen, deswegen frage ich.

Würde es denn helfen, die Mathematik dahinter zu kennen und zu verstehen, um mir auch irgendwann visuell vorstellen zu können was das alles ist? Wenn ja, wo fange ich da an?

Atom, Naturwissenschaft, Physik, Quantenmechanik, Quantenphysik
Allgemeine Fragen zur Physik?

Hallo,

Ich habe viele Fragen zu Physik. Ich nummerieren sie durch, damit es übersichtlicher ist.

Licht:

Die grundlegende Frage ist, wie ich mir Licht bzw. elektromagnetische Wellen vorstellen kann.

1. Wir haben alle schonmal von "Lichtstrahlen" gehört. Aber ein Strahl ist gerade. Diese Aussage widerspricht ja, dass Licht aus Wellen besteht. Wie kann das sein?

2. Apropos Wellen: wir haben gelernt, dass Wellen aus vielen Oszillatoren bestehen, die miteinander gekoppelt sind. Bei Licht ist das ja nicht so, da gibt es nur die Photonen.

3. Stichwort Photonen: Wie kann ich mir Photonen vorstellen? Man hört immer, dass sie aus Energie bestehen, aber so ganz darunter kann ich mir nichts vorstellen.

Quantenmechanik:

4. Wie kann Quantenverschränkung überhaupt funktionieren? Ich habe immer gehört, dass nichts schneller als Licht sein kann, auch keine Informationsübertragung. Aber bei der Quantenverschränkung ist das doch der Fall, oder? Ich meine, wenn zwei Personen ganz weit voneinander entfernt stehen, auf zwei Teilchen schauen, die miteinander verschränkt sind und einer der beiden das Teilchen verändert, weiß der andere sofort, dass sich da was getan hat. Eine Information wurde übertragen. Oder verstehe ich da was falsch?

Energie, Licht, Wellen, Strahlung, Atom, Lichtgeschwindigkeit, Optik, Physiker, Quantenmechanik, Quantenphysik, Relativitätstheorie, spin, elektromagnetische Wellen, Elektromagnetismus, Photonen, Wellenlänge
Wie funkieren Infrarot Filter durch Absorption?

Wenn IR Strahlung durch die Moleküle in einem solchen Filter absorbiert wurde, dann wird die Energie in Thermische Energie umgewandelt. Gleichzeitig wird im thermischen Gleichgewicht nun Schwarzkörperstrahlung abgegeben, die größtenteils bei Raumtemperatur im IR Bereich liegt.

Wie also kann zB. ein IR Absorptionsfilter in einer Brille das Auge schützen, wenn der Filter die IR Strahlung direkt wieder selber emittiert?

Praktisch kann ich mir bloß vorstellen, dass die Thermische Energie statt durch Wärmestrahlung schneller durch Konvektion und Wärmeleitung in die umgebende Luft abgegeben wird.

Follow up Frage:

Generell hinterfrage ich momentan auch den Unterschied zwischen Absorbern und Reflektoren auf der Wechselwirkungsebene zwischen Licht und Materie:

  • Ein Absorber kann durch seine spezifischen Eigenschaften Photonen bestimmter Energien absorbieren, was zu einem zu Temperaturerhöhung führt (Translation, Rotation, Vibration) und bei Passender Energie zu angeregten Elektronenzuständen. Die thermische Energie wird durch schwarzkörperstrahlung abgegeben, die angeregten Elektronenzustände fallen wieder zurück und emittieren ein Photon mit gleicher Energie?
  • Bei einem Reflektor bin ich mir noch unsicherer, manche behaupten, dass ein Reflektor direkt so absorbiert, dass nichts in thermische Energie umgewandelt wird, sondern direkt ein Elektron angeregt wird und durch das sofortige zurückfallen ein Photon mit gleicher Energie emittiert wird (zum Beispiel durch verbotene energiezustände im Energieband von Kristallstrukturen). Doch das erklärt beispielsweise nicht, warum beim zurückfallen in den Grundzustand ein Photon in die Richtung emittiert wird, die dem Reflektionsgesetz folgt. Andere behaupten, dass bei Betrachtung von reflektionserscheinungen besser die Wellenvorstellung benutzt werden sollte und beim reflektieren nichts absorbiert und wieder emittiert wird, in dem Sinne wäre ein Absorber ja eigentlich dann auch bloß ein Reflektor.
Energie, Chemie, Licht, Wärme, Astrophysik, Atom, Atomphysik, Formel, Lichtgeschwindigkeit, Physik, Physiker, Quantenmechanik, Quantenphysik, Relativitätstheorie, Thermodynamik, Elektromagnetismus, Elektronen, Photonen, Wellenlänge
Welche Fähigkeiten benötigt man eurer Meinung nach, um ein Universum zu erschaffen?

Da ich selbst davon überzeugt bin, dass alles im Universum erschaffen wurde, habe ich mir schon oft darüber Gedanken gemacht, mit welchen Fähigkeiten man alles erschaffen kann, was einem einfällt.

Energie wäre für mich das Erste, was man dafür benötigt, da man damit so ziemlich alles erschaffen kann, was es gibt. Elemente, Materie, Leben usw.

Zusätzlich müsste man auch ein Regelwerk einführen, um ein Universum im Hintergrund am Laufen zu halten. Ohne die Quantenmechanik, auf der die gesamte materielle Welt aufbaut, würde auch hier nichts funktionieren.

Deswegen ist es auch logisch, dass man für fast alles Gesetze benötigt, die letztendlich bestimmen, was in einer materiellen Welt möglich ist und was nicht.

Ohne Regeln würde noch nicht mal so etwas wie die Evolution Sinn ergeben, da diese wie alles andere auch von Regeln abhängig ist.

Für mich wäre es auch wichtig, dass Zeit keine Rolle spielt und man durch seine Eigenschaft mit allem verbunden ist, was existiert. Da man mit Energie alles erschaffen kann, könnte man damit auch jedes Atom beeinflussen, da diese schließlich zu 99,9% aus Energie bestehen und zu 0,1 % aus Materie. Es ist kein Zufall, dass man Informationen in Form von Energie übertragen kann. Die Realität wird ebenso durch elektrische Signale von dem eigenen Verstand interpretiert. Innerhalb eines Systems muss schließlich alles miteinander verbunden und kompatibel sein.

Es versteht sich von selbst, dass sowas nur möglich ist, wenn die eigene Beschaffenheit keiner materiellen Natur entspricht. Das Sichtbare wird hier aus dem Unsichtbaren erschaffen, denn aus dem Nichts kommt die Materie und nicht umgekehrt. 

Wenn man nicht an die Zeit gebunden ist und man dabei zusätzlich das Trial-and-Error Prinzip berücksichtigt, hätte man demnach unendlich viel Möglichkeiten und Versuche bis man etwas perfektioniert hat. Die Rechenleistung übersteigt dabei alles, was ein Mensch sich vorstellen kann. Es wird aber noch besser, in dem Moment, wo man sich Gedanken über ein neues Werk macht, weiß man auch schon, wie man es erschaffen wird, weil man den Vorgang schon Milliardenfach überlegt und durchgerechnet hat, ohne dabei auch nur eine Sekunde zu verlieren. Da wir nie mitgekriegt haben, wie es ist, ohne Zeit zu leben, können wir uns sowas und vieles andere auch nicht vorstellen.

Bis zu diesem Punkt hat man bereits ein funktionierendes Universum im Sinn erschaffen, obwohl es noch nicht mal existiert. Danach müsste man nur noch den Prozess ausführen und abwarten bis sich alles so entwickelt, wie man es erwartet hat. Abweichungen während der Entwicklungsphase kann es nur dann geben, wenn man es auch möchte oder zulässt. Obwohl man den Verlauf und alle möglichen Abweichungen schon mehrfach erlebt hat, wäre es ja auch mal interessant etwas nicht zu wissen, bevor es zur Realität wird. Man kann sich ja dann überlegen, an welchen Stellen der Entwicklung man die Spoiler rausnimmt, um dem Lauf der Dinge gemütlich zuzusehen.

Mathematik, Wissenschaft, Entwicklung, Forschung, Glaube, Informatik, Physik, Quantenmechanik, Fähigkeiten, erschaffen, Philosophie und Gesellschaft
Quantenchromodynamik: Erzeugen Eichbosonen Felder?

Wie kann man sich die anziehende Wirkung von Eichbosonen vorstellen:
Sind Gluonen Teilchen die um sich ein Feld erzeugen und dadurch wechselwirken?
Wenn die Starke Wechselwirkung durch erzeugte Felder geschieht, und sie stärker ist als Elektromagnetismus, warum dominiert sie nicht auch auf größeren Distanzen?

Zwei Protonen müssten sich anziehen:
Das Proton hat Quarks der Farbe Rot Grün Blau,
dann gilt doch für Rot eine Anziehung mit Grün und Blau,
und eine Abstoßung mit Rot (2x Anziehung, 1x Abstoßung).


Anziehung von zwei Protonen durch Farbladung:

Geht es auch ohne Gluonen, die von den Quarks emittiert werden und dann die Quarkfarbe ändern? Wäre es nicht einfacher zu sagen, die Quarkfarbe bleibt konstant.
Die Anziehung von Quarks gleicher Ladung lässt sich durch Farbladung erklären, wozu braucht es ein Gluon? Ich versteh nicht ihre Funktion
Und woher sollen die Gluonen herkommen? Entstehen sie erst und werden dann emittiert, oder haben sie eine stabile Lebensdauer und "kleben" an den Quarks bevor sie aus irgendeinem Grund emittiert werden und so von Quark zu Quark wandernß
Warum ist man sich so sicher, dass es Gluonen sind die indirekt gemessen wurden und nicht andere Spin-1-Teilchen wie zb Photonen?

Wozu braucht man W- und Z-Bosonen? Einen Beta-Zerfall kann man doch auch anders erklären als ihn mit zusätzlichen Teilchen für Schwache Wechselwirkung zu verkomplizieren

Bild zum Beitrag
Wissenschaft, Atom, Kernphysik, Physik, Quantenmechanik, Quantenphysik, Teilchenphysik, CERN
Weiterführende Fragen Quantenphysik (Niveau 12.Klasse)?

Hi, folgende Fragen sind mir nach der Beschäftigung im Unterricht mit dem Thema übrig geblieben:

  1. Doppelspalt von farbigem Licht:

Wieso hat in dieser Abbildung Rot breitere Streifen als Blau und sind auch die schwarzen Zwischenräume breiter? Und wieso verschwimmt die Farbe in dieser Abbildung, müssten die Streifen nicht irgendwann im Nichts verschwimmen?

Quelle: https://www.youtube.com/watch?v=ZdO4ERBrgnw&list=PLaEDf2eoJyB38eyvBG66cZy5EjmFZzVFF&index=2

2.Größe von 2s-Orbital: In dieser Abbildung wird gezeigt, dass durch die höhere Energie mehr Platz ist und das 2s-Orbital damit größer ist. Aber wie kommt man davon "Die Wahrscheinlichkeitswelle hat mehr Platz" zu der Aussage "Das 2s-Orbital ist deutlich größer"? Außerdem habe ich nicht verstanden, wieso die Elektronenenergie in der Abb. negativ ist.

Quelle: https://www.youtube.com/watch?v=0bPD2riyakA&list=PLaEDf2eoJyB38eyvBG66cZy5EjmFZzVFF&index=10

3.In dem dazugehörigen Video sagt der Sprecher, dass die ungeordneten Magnete sich in Summe aufheben, da sie ungeordnet ist, und der Stab damit unmagnetisch ist. Aber wie kann er sicher sein, könnte der Stab nicht trotzdem noch leicht magnetisch sein?

Abb.:

Video/Quelle von Abb.: https://www.youtube.com/watch?v=L02fLLYZ0t0&list=PLaEDf2eoJyB38eyvBG66cZy5EjmFZzVFF&index=9

4. Wenn ich sage, die Einheit vom Planckschen Wirkungsquantum sei Js, was sagt dieses Js aus? Wie kommt es zu dieser Einheit?

5.Wieso ergibt sich eine immer kleinere Ortsunschärfe, wenn ich immer mehr Wellen überlagere? Ergibt das geometrisch Sinn?

Abbildung:

Quelle: https://www.youtube.com/watch?v=deEyG4Nm9MA&list=PLaEDf2eoJyB38eyvBG66cZy5EjmFZzVFF&index=6

Bild zum Beitrag
Mechanik, Physik, Quantenmechanik, Quantenphysik
Was ist der Grund für den Kollaps eines Quantenmechanischen Systems?
  • A: Ghirardi-Rimini-Weber (GRW)-Modell : Es wird angenommen, dass jeder Bestandteil eines physikalischen Systems unabhängig spontan zusammenbricht. Die Zusammenbrüche sind zufällig und gemäß einer Poisson-Verteilung verteilt; sie sind im Raum zufällig und treten eher dort auf, wo die Wellenfunktion größer ist. Zwischen Kollaps entwickelt sich die Wellenfunktion nach der Schrödinger-Gleichung. Bei Verbundsystemen verursacht der Kollaps jedes Bestandteils den Kollaps der Schwerpunktwellenfunktionen.
  • B: Modell der ständigen spontanen Lokalisierung (CSL) : Die Schrödinger-Gleichung wird durch einen nichtlinearen und stochastischen Diffusionsprozess ergänzt, der durch ein geeignetes universelles Rauschen, das an die Massendichte des Systems gekoppelt ist, angetrieben wird und der Quantenausbreitung der Wellenfunktion entgegenwirkt . Beim GRW-Modell gilt: Je größer das System, desto stärker der Kollaps, was den Übergang vom Quanten zum klassischen Übergang als fortschreitenden Zusammenbruch der Quantenlinearität erklärt, wenn die Masse des Systems zunimmt. Das CSL-Modell WIRD in Bezug auf identische Partikel nachgewiesen.
  • C: Diósi-Penrose (DP)-Modell : Diósi und Penrose kamen auf die Idee, dass die Schwerkraft für den Kollaps der Wellenfunktion verantwortlich ist. Penrose argumentierte, dass in einem Quantengravitationsszenario, in dem eine räumliche Überlagerung die Überlagerung zweier verschiedener Raumzeitkrümmungen erzeugt, die einem Schwerkraft solche Überlagerungen nicht toleriert und sie spontan kollabiert. Er liefert auch eine phänomenologische Formel für die Zusammenbruchszeit. Unabhängig davon und vor Penrose präsentierte Diósi ein dynamisches Modell, das die Wellenfunktion mit derselben von Penrose vorgeschlagenen Zeitskala kollabiert.
A 67%
C 33%
B 0%
Schule, Mathematik, Wissenschaft, Physik, Quantenmechanik, Quantenphysik
Seltsames Elektrisches Phänomen?

Moin, moin,

Ich bin auf ein seltsames Elektrisches Phänomen gestoßen.

Und zwar sind gerade (gegen 06:25) sämtliche Elektrischen Digitalen Geräte wie Smartphone, Fernseher (Flachbild) etc. plötzlich aus gegangen und wieder angegangen. Das Smartphone wurde gesperrt, ging aus und wieder an (bleib gesperrt).

Es waren nur Geräte mit Prozessoren betroffen.

Lampen, Verstärker (Analog aus den 80ern) waren nicht betroffen.

Wie gesagt, nur Elektronik mit mindestens einem Prozessor war betroffen.

Kein Flackern etc.

Hat jemand eine ahnung was passiert sein könnte, hat jemand in dieser Zeit etwas ähnliches erlebt?

Eventuell ein Sonnensturm, Hacking, NSA/BND-überwachung, Atombombe, kurze krasse Spannungsspitze/abfall (millisekunden), Sonstiger EMP (z.B. Erdmagnetfeld), div. Astronomische Phänomene (wie Aliens, Neutronenstern, Schwarzes Loch, Magnetar in der nähe (in Lichtjahren) usw.), CERN (irgendwas besonderes gefunden, vorgefallen o. Anomalie, etc.), sonstige Anomalien (Paranormale Phänomene bsw.), auswirkung von Erdbeben neuerer Ereignisse, Kraftwerk Explodiert oder was auch immer?

Kreis Gießen

Aufgetreten um ca. 06:25, 07.02.2023

Lieben Gruß

PS:

Ich habe eine Umfrage eingestellt (würde mich einfach mal interissieren.)

Nichts mitbekommen 100%
Das gleiche erlebt 0%
Schonmal erlebt (vergangenheit) 0%
Apple, Gerät, Windows, Microsoft, Google, Aliens, Linux, Prozessor, Programm, Elektronik, Samsung, Elektrotechnik, iOS, Astronomie, Atombombe, Außerirdische, Ausserirdisches Leben, BSD, EMP, Gerätemanager, Hacking, künstliche Intelligenz, NSA, Open Source, Paranormale Aktivitäten, Quantenmechanik, Quantenphysik, Sicherheitstechnik, solaris, Stromausfall, Stromversorgung, Überwachung, Audiophil, BND, CERN, erdmagnetfeld, Sicherheitsfrage, elektroniker für geräte-und-systeme, Quantencomputer, Fairphone, Xiaomi

Meistgelesene Beiträge zum Thema Quantenmechanik