Warum verletzen Vakuumfluktuationen nicht den Energieerhaltungssatz?
13.12.2011 
Kommentare(3)
Kommentare(3) Frage von DerGollum: Warum verletzen Vakuumfluktuationen nicht den Energieerhaltungssatz?
Wenn im Vakuum des Universums ständig Materie-Antimaterie Teilchen entstehen und sich sofort gegenseitig auslöschen, warum verletzt die, bei dieser Annihilation, freiwerdende Energie nicht den Energieerhaltungssatz?
Beste Antwort:
Answer by Alwin E
Sie verletzt ihn. Das ist eins der ungeklärten Rätsel der Physik.
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Aufgrund der Heisenbergschen Unschärferelation – die nicht nur für Ort und Impuls, sondern z.B. auch für Energie und Zeit gilt – kann die Energieerhaltung für eine kurze Zeit verletzt werden.
Warum sollte die Annihilation von Materie- und Antimaterieteilchen den Energieerhaltungssatz verletzen? Dabei verschwindet ja keine Energie oder wird aus dem Nichts erzeugt, sie wird nur in eine andere Form umgewandelt.
Verletzt ist er tatsächlich, allerdings nur kurzzeitig, und das ist der Knackpunkt. Wenn man über alle Prozesse, die so stattfinden zeitlich mittelt, dann ist er immer erhalten, völlig ohne Ausnahme. Im Quantenreich allerdings kann man sich kurzzeitig, konform mit der Heisenbergschen Ungleichung für Energie und Zeit ein wenig Energie “ausleihen”, muss sie allerdings direkt nach Ablauf der Zeitspanne wieder zurückgeben:
ΔE*Δt ≥ ħ
ΔE ergibt sich aus dem Teilchen, das man erzeugen möchte, und zwar über die Einstein´sche Energie-Masse-Relation. Je höher diese Energie ist, desto kürzer die Lebensdauer des entstehenden Paares.