Ein Ausflug in die Quantenphysik
Im TV lief gerade eine Folge einer Science-Fiction-Serie, in der der Quantenantrieb für Quantengeschwindigkeit gestartet wurde.
Aus dem Jenseits kam die Meldung: „Our speed“ – „Unsere Geschwindigkeit.“
Quantengeschwindigkeit
Der Begriff Quantengeschwindigkeit ist in der Physik nicht klar definiert. Er könnte verschiedene Konzepte aus der Quantenmechanik und der Relativitätstheorie betreffen, die mit Geschwindigkeit zu tun haben. In diesem Artikel beleuchten wir einige physikalische Phänomene, die möglicherweise als Quantengeschwindigkeit interpretiert werden könnten.
Warum wir? Überlege.
Lichtgeschwindigkeit als obere Grenze
In der klassischen und modernen Physik ist die Lichtgeschwindigkeit (etwa 299.792.458 Meter pro Sekunde im Vakuum) die höchste mögliche Geschwindigkeit für Information und Materie. Kein Objekt mit Masse kann diese Geschwindigkeit erreichen oder überschreiten, da dafür eine unendliche Menge an Energie erforderlich wäre.
Quantenverschränkung: Sofortige Korrelationen
Ein faszinierendes Phänomen der Quantenmechanik ist die Quantenverschränkung. Dabei werden zwei oder mehr Teilchen so miteinander verbunden, dass ihr Zustand unabhängig von der Entfernung sofort miteinander korreliert. Dies geschieht augenblicklich, schneller als Lichtgeschwindigkeit. Allerdings kann keine Information oder Energie mit dieser Quantengeschwindigkeit übertragen werden, sodass keine physikalischen Gesetze verletzt werden.
Tunneln und Quantenbewegung
Beim quantenmechanischen Tunneleffekt kann ein Teilchen eine Barriere überwinden, die es klassisch nicht durchdringen könnte. Dies geschieht ohne klassische Bewegung, sondern durch eine wellenartige Eigenschaft der Teilchen. Es gibt Untersuchungen, die darauf hindeuten, dass die Tunnelzeit unabhängig von der Barrierenlänge sein könnte, was den Anschein erweckt, als würde das Teilchen überlichtschnell tunneln. Dies ist jedoch umstritten und nicht eindeutig bewiesen.
Tachyonen – Hypothetische Überlichtgeschwindigkeit
In der theoretischen Physik gibt es Konzepte wie Tachyonen, hypothetische Teilchen, die sich ausschließlich mit Überlichtgeschwindigkeit bewegen würden. Allerdings gibt es bisher keine experimentellen Hinweise auf deren Existenz, und sie bleiben ein spekulatives Konzept.
Tipp von mir: Nicht hypothetisch.
Fazit
„Quantengeschwindigkeit“ ist kein standardisierter Begriff in der Physik. Während die Quantenmechanik einige Phänomene aufweist, die sich augenscheinlich schneller als Licht bewegen, ist bisher keine Form der Informations- oder Energieübertragung jenseits der Lichtgeschwindigkeit möglich. Die Quantenverschränkung bleibt eines der spannendsten Rätsel der modernen Physik, doch solange keine überlichtschnelle Kommunikation nachgewiesen wird, bleibt die Lichtgeschwindigkeit die absolute Geschwindigkeitsgrenze im Universum.
Nicht nachgewiesen ist vielleicht nicht die treffendste Beschreibung.
