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Materielles Licht und umgekehrt?

11 Beiträge, Schlüsselwörter: S E T
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Wakiwawa
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Materielles Licht und umgekehrt?

24.08.2010 um 14:59
Hallo Miteinander =)

Forschern ist es gelungen mit Licht Materie zu bewegen, was bis dato unvorstellbar schien.

ist es deshalb vorstellbar, dass das Licht, so wie Wir es "kennen", in Wahrheit gleich der Materie ist? Wir Uns nur nicht dessen bewusst sind?

Warum stellen Wir nicht einmal diese Welt komplett auf den Kopf? Mit dieser Vorgehensweise hab ich persönlich immer die erstaunlichsten Fortschritte erzielt. ;)

Vielleicht als Denkanstoss folgender Artikel`?

Quelle : WeltOnline

Österreichischen Forschern gelingt ein Durchbruch in der Quantenphysik. Erstmals konnten sie mechanische und optische Systeme verbinden. Das ist ein wichtiger Schritt auf dem Weg zu einem Quantencomputer

Von Brigitte Röthlein
Das Gebiet der Physik, das sich mit den kleinsten Einheiten von Materie und Energie - den Quanten - beschäftigt, heißt traditionell "Quantenmechanik". Nun haben Markus Aspelmeyer und sein Team am Institut für Quantenoptik und Quanteninformation (IQOQI) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften diesem Namen eine ganz neue Bedeutung gegeben: Es ist ihnen zum ersten Mal gelungen, mithilfe von Quanten ein mechanisches Objekt zu bewegen. Sie berichteten darüber diese Woche in der neuesten Ausgabe von "Nature".

Bisher konnten Physiker noch immer nicht die Frage beantworten, ob die Gesetze der Quantenwelt auch für alltägliche, große Objekte gelten, die man mit dem bloßen Auge sehen kann. Die moderne Nano- und Mikrotechnologie lässt nun jedoch mögliche Experimente dazu näher rücken. Seit einigen Jahren wird weltweit intensiv an Quantenexperimenten mit mechanisch schwingenden Objekten geforscht. Solche sogenannten Oszillatoren können von einigen tausendstel Millimetern bis zu mehreren Zentimetern groß sein und wären damit die mit Abstand größten Objekte, an denen die Quantentheorie jemals getestet wurde. Man versucht, die Eigenschaften eines elementaren Quantensystems, beispielsweise eines einzelnen Elektrons, Atoms oder Lichtteilchens, auf das makroskopische mechanische Objekt zu übertragen. Eine unabdingbare Voraussetzung für die Nutzung eines Quantencomputers. Dort rechnet man mit einzelnen Quanten, aber um den Rechner mit den Ein- und Ausgabemedien oder mit konventionellen Computern zu verbinden, benötigt man irgendeine Art von "Quanten-Transducern", mit denen sich die Informationen verarbeiten und weiterleiten lassen.

Die IQOQI-Forscher haben es nun zum ersten Mal geschafft, ein mechanisches mit einem optischen System auf eindeutige und untrennbare Art und Weise zu verkoppeln, wenn auch nur für einen winzigen Zeitraum von Sekundenbruchteilen, der für praktische Zwecke aber ausreicht. Fachleute sprechen in diesem Fall von "starker Kopplung".

In ihrem Experiment verwenden die Physiker eine mechanische Brücke aus einer Siliziumverbindung, die mit einer Breite von etwa einem zwanzigstel Millimeter und einer Länge von knapp einem sechstel Millimeter gerade noch mit dem bloßen Auge sichtbar ist. Ein winziger, besonders guter Spiegel mit einem Durchmesser von 50 Mikrometern, der auf der Brücke befestigt ist, reflektiert Photonen, also Lichtteilchen, fast perfekt und kann so eine Kraft auf die mechanische Brücke ausüben.

"Diesen Strahlungsdruck haben wir bereits im Jahr 2006 verwendet, um erstmals das Prinzip der mechanischen Laserkühlung zu demonstrieren", sagt Aspelmeyer. Dabei ging es darum, das Prinzip der Laserkühlung, das man vorher nur auf einzelne Atome anwenden konnte, an einem größeren Objekt zu erproben. Nun aber wollten die Forscher darüber hinausgehen und eine "starke Kopplung" zwischen dem optischen und dem mechanischen System aufbauen.

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"Um diese zu erzeugen, greifen wir auf eine in der Quantenoptik übliche Methode zurück, den optischen Resonator", sagt Aspelmeyer. Dabei handelt es sich um einen luftleer gepumpten Hohlraum - in diesem Fall war er 2,5 Zentimeter lang - mit zwei parallelen Spiegeln an den Enden, in dem eine Laserlichtwelle hin- und herreflektiert und damit verstärkt wird. Einer der Spiegel ist der erwähnte Spiegel auf der Brücke, der andere ist ein wenig durchlässig für Licht, sodass einzelne Photonen durch ihn entkommen können. Mit einem ausreichend starken Laserstrahl gelang es den Forschern nun, das optische mit dem mechanischen System so eng zu verbinden, dass die starke Kopplung eindeutig nachweisbar war.

"Diese Situation ist analog zu den Pendeln zweier Standuhren, die entweder mit einem weichen Gummiband oder mit einer starken Feder miteinander verbunden werden", erklärt Markus Aspelmeyer. "Im ersten Fall schwingen die beiden Pendel unbeeinträchtigt voneinander, im zweiten Fall kommt es aufgrund der 'starken Kopplung' der beiden Systeme zu einem völlig neuen, charakteristischen Schwingungsmuster."

Die Kopplung von Quanten an mechanische Objekte ist für die Zukunft der Quanteninformatik sehr wichtig. Denn die Realisierung eines Quantencomputers steht und fällt damit, dass seine Informationen nach außen übertragen werden können. Man muss ihn deshalb irgendwie an andere Systeme ankoppeln. Der Ansatz der Innsbrucker Forscher könnte ein erster Schritt in diese Richtung sein. Man hofft, eine solche Schnittstelle irgendwann auf einen Chip integrieren zu können.

Dies liegt aber noch in weiter Ferne. "Unser nächstes Ziel ist es, die starke Kopplung mit der Kühlung der Mechanik zu verbinden.", sagt Simon Gröblacher, Erstautor des "Nature"-Artikels und Doktorand in Aspelmeyers Forscherteam. Dazu wollen die Forscher die Vorrichtung, die derzeit bei Zimmertemperatur funktioniert, auf sehr tiefe Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt von minus 273,15 Grad Celsius herunterkühlen und damit die Messergebnisse weiter verbessern. "Wir stehen mit diesem Experiment an der Schwelle dazu, im Labor zu überprüfen, wie weit die Gesetze der Quantenphysik auch in unserer Makrowelt Gültigkeit haben", so Gröblacher


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Materielles Licht und umgekehrt?

24.08.2010 um 15:44
@Wakiwawa
Wakiwawa schrieb:was bis dato unvorstellbar schien.
Naja, so unvorstellbar schien es glaube ich nicht.
Dass Licht Impuls besitzt, wissen wir jetzt ja schon etwas länger^^
Wakiwawa schrieb:ist es deshalb vorstellbar, dass das Licht, so wie Wir es "kennen", in Wahrheit gleich der Materie ist?
Nun, laut Wikipedia ist Materie
eine Sammelbezeichnung für alle Beobachtungsgegenstände der Naturwissenschaften, die Ruhemasse besitzen.
Wikipedia: Materie

Da Licht keine Ruhemasse besitzt, wäre es laut dieser Definition auch keine Materie.


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Materielles Licht und umgekehrt?

24.08.2010 um 15:46
Wakiwawa schrieb:Österreichischen Forschern gelingt ein Durchbruch in der Quantenphysik. Erstmals konnten sie mechanische und optische Systeme verbinden. Das ist ein wichtiger Schritt auf dem Weg zu einem Quantencomputer
Österreicher halt! :)


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Wakiwawa
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Materielles Licht und umgekehrt?

24.08.2010 um 15:51
@sasori-sama
Nun, laut Wikipedia ist Materie

"eine Sammelbezeichnung für alle Beobachtungsgegenstände der Naturwissenschaften, die Ruhemasse besitzen."

okay, aber es gibt keine absolute Ruhemasse, nur eine relative... :D zudem unterliegen unsere Körper einem stetigen Transformationsprozess und senden ständig Schwingungen aus, von Ruhe kann da gar keine Rede sein, "es" lebt, vielleicht sind einige/Wir aus reinem Licht geschaffen worden... und seid Unserer Geburt veräppelt worden, es/dies und das sei ein Körper/Materie usw. ... ;)


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Materielles Licht und umgekehrt?

24.08.2010 um 15:59
@Wakiwawa
Wakiwawa schrieb:okay, aber es gibt keine absolute Ruhemasse, nur eine relative...
Die Ruhemasse von elektromagnetischer Strahlung ist immer 0, sie kann gar nicht anders sein, sonst wäre es gar nicht möglich, dass sie sich mit Lichtgeschwindigkeit fortbewegt.
Wakiwawa schrieb:zudem unterliegen unsere Körper einem stetigen Transformationsprozess und senden ständig Schwingungen aus,
Erläutere mir das bitte mal.


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Wakiwawa
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Materielles Licht und umgekehrt?

24.08.2010 um 16:03
@sasori-sama

Was ist der Unterschied zw. einer (elktromagnetischen) Strahlung und dem Licht? Ist diese Strahlung nicht womögglich eine Strahlungsklassifizierung von vielen des Lichts, wie Radioaktivität oder ultraviolett?

Erl. das mal.: jetzt nicht.


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Wakiwawa
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Materielles Licht und umgekehrt?

24.08.2010 um 16:14
@sasori-sama

"...wäre es gar nicht möglich, dass sie sich mit Lichtgeschwindigkeit fortbewegt."

das musst DU mir mal erklären bitte :)


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Materielles Licht und umgekehrt?

24.08.2010 um 16:17
@Wakiwawa
Wakiwawa schrieb:Was ist der Unterschied zw. einer (elktromagnetischen) Strahlung und dem Licht?
Licht bezeichnet einen bestimmten Teil des elektromagnetischen Spektrums.
Wakiwawa schrieb:das musst DU mir mal erklären bitte
Objekte mit einer Masse m > 0 lassen sich nach der speziellen Relativitätstheorie nicht auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigen. Die Masse nimmt bei größeren Geschwindigkeiten zu und man benötigt immer mehr Energie, um sie weiter zu beschleunigen (wodurch sie noch massereicher wird usw.).
Elektromagnetische Strahlung bewegt sich nur deshalb mit Lichtgeschwindigkeit, weil Photonen keine Ruhemasse besitzen.


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Wakiwawa
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Materielles Licht und umgekehrt?

24.08.2010 um 16:25
@sasori-sama

genauso könnte ich umgekehrt behaupten, Elektromagnetische Strahlung bezeichnet einen Teil des Lichtspektrums ;) wer liegt jetzt richtig'?

nenn mal ne Quelle^^

"Objekte mit einer Masse m > 0 lassen sich nach der speziellen Relativitätstheorie nicht auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigen"
und nach der allg. schon? weil würde gerne beide vereinheitlichen, um mir ein Bild darüber zu machen...

achso, gute Frage?! ö-- und was bremst die Masse Deiner Ansicht nach ab, wenn Wir Uns im Weltall befinden, völlig schwerelos?


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Materielles Licht und umgekehrt?

24.08.2010 um 16:46
@Wakiwawa
Wakiwawa schrieb:genauso könnte ich umgekehrt behaupten, Elektromagnetische Strahlung bezeichnet einen Teil des Lichtspektrums
Nein könntest Du nicht, weil Licht als elektromagnetische Strahlung mit Wellenlängen zwischen etwa 380nm und 780nm definiert ist.
Wakiwawa schrieb:nenn mal ne Quelle^^
Wikipedia zum Beispiel. Das findest Du allerdings auch in jedem Physikbuch.
Wakiwawa schrieb:und nach der allg. schon?
Nein.
Wakiwawa schrieb:achso, gute Frage?! ö-- und was bremst die Masse Deiner Ansicht nach ab, wenn Wir Uns im Weltall befinden, völlig schwerelos?
Wieso sollte sie abgebremst werden?


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Materielles Licht und umgekehrt?

24.08.2010 um 18:58
Naja, sooo neu ist die Idee nicht.
Wakiwawa schrieb:ist es deshalb vorstellbar, dass das Licht, so wie Wir es "kennen", in Wahrheit gleich der Materie ist? Wir Uns nur nicht dessen bewusst sind?
E=mc² ist Dir sicher bekannt. Und da Licht ebenso eine Form von Energie ist, dürfte sich das erklären.


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