Cookies op Tweakers

Tweakers maakt gebruik van cookies, onder andere om de website te analyseren, het gebruiksgemak te vergroten en advertenties te tonen. Door gebruik te maken van deze website, of door op 'Ga verder' te klikken, geef je toestemming voor het gebruik van cookies. Wil je meer informatie over cookies en hoe ze worden gebruikt, bekijk dan ons cookiebeleid.

Meer informatie

Wetenschappers creëren licht uit vacuüm

Wetenschappers hebben aangetoond dat fotonen, de deeltjes van licht, uit vacuüm gemaakt kunnen worden. Daarmee bewijzen ze een oude kwantumtheorie waarin werd beweerd dat in vacuüm 'virtuele deeltjes' kunnen bestaan.

Voor het onderzoek, uitgevoerd door een Zweedse universiteit, werd een magnetisch veld gebruikt dat miljarden keren per seconde van richting werd veranderd. Dit werd vervolgens gebruikt als aandrijving voor een apparaat dat gevoelig is voor magnetisme. Door de resulterende vibraties werd een snelheid gesimuleerd die is vastgesteld op 25 procent van de lichtsnelheid. Het geheel functioneert volgens de wetenschappers als een soort vibrerende spiegel, waar de virtuele deeltjes tegenaan botsten. Virtuele deeltjes is een beschrijving van een fenomeen waarbij deeltjes in een vacuüm spontaan ontstaan en weer verdwijnen. De spiegel waar de fotonen tegenaan botsten, gaf de deeltjes voldoende energie om ze te laten materialiseren, waarna deze gedetecteerd konden worden.

Door het experiment verschenen paren van fotonen in het vacuüm, waarmee een oude kwantumtheorie werd bewezen. Veertig jaar geleden claimden natuurkundigen al dat een dergelijk experiment deeltjes zou moeten genereren in een vacuüm. Het zou ook mogelijk moeten zijn om andere deeltjes, zoals protonen te laten verschijnen. Echter, omdat deze massa hebben, is er meer energie nodig om deze te laten materialiseren, iets wat op dit moment nog niet mogelijk is.

Zogenaamde kwantumfluctuaties in een vacuüm, die het verschijnen en verdwijnen van deeltjes voorspellen, zijn onderdeel van een kwantumtheorie die werd beschreven door Werner Heisenberg, die wordt gezien als een van de grondleggers van het onderzoeksveld. Een effect van virtuele deeltjes werd al eerder bewezen door Nederlandse onderzoekers in een Philips-lab, die twee metalen platen in een vacuüm plaatsten. Ondanks de afwezigheid van een externe energiebron, kon er toch een meetbare kracht tussen de twee platen gemeten worden, dat werd toegeschreven aan de effecten van virtuele deeltjes.

Door Bauke Schievink

Admin Mobile / Nieuwsposter

20-11-2011 • 15:03

229 Linkedin Google+

Reacties (229)

Wijzig sortering
Wat als je deze proces op de een of andere manier zou kunnen omdraaien. Dus je krijgt energie door deze virtuele deeltjes. Dat zou pas leuk zijn. Dan zou de kwantum aandrijving weliswaar werkelijkheid kunnen worden. Ik heb geen idee hoeveel energie er is gebruikt of hoveel je theoretisch eruit kan halen, maar het zou wel leuk kunnen zijn als het simpel kan.

Use your imagination!! :)
Als dat kon dan was je nu al geroosterd, het schijnt dus dat je fotonen in vacuüm met elektromagnetische energie kan laten verschijnen, mede dankzij de aanwezigheid van "donkere energie". Naar mijn weten is donkere energie overal om ons heen.
Ik denk dat je dan in de buurt komt bij wat Nicola Tesla voor ogen had. Die kon, voor zover ik weet naar eigen zeggen, energie uit de lucht halen en omzetten in electriciteit. Als dit een aanzet is in die richting, dan zijn de mogelijkheden bijna eindeloos. Gratis, schijnbaar onuitputtelijke, energie zonder (direct zichtbare) milieuschade.
Tesla kon stroom omzetten in electromagnetische straling en die straling weer omzetten naar stroom.
Gewoon radio dus.
Hij was dan van plan om energie over de hele wereld als EM straling te distribueren zodat iedereen dat gewoon uit de lucht kon plukken.
En ik denk dat dat idee gewoon te vooruitstrevend en te sociaal was. er moest natuurlijk vet geld worden verdient aan de exploitatie van energielevering.
En zodiende verdween zijn idealistisch plan in de koelkast.

Maar het is verder niks magisch hoor.
Praktischer probleem: water in de lucht pikt een behoorlijk deel van de energie op. En in gebieden waar je dat probleem kunt negeren (Irak bijvoorbeeld) hoef je geen EM de lucht in te sturen, dat doet de zon al gratis voor je.
Als je het proces omdraait dan moeten er dus fotonen in, in plaats van dat ze eruit komen. We hebben al apparaten waar fotonen in gaan en energie uitkomt: zonnepanelen.

(Daarnaast is er een tweede, praktische probleem met omdraaien: je hebt dan een paar entangled fotonen nodig. Hoe kom je daaraan?)
Vraag me af wat je nog meer tevoorschijn kan toveren uit "donkere energie" in vacuüm. Betekend het trouwens dat deze "virtuele" fotonen dan ook onafhankelijk zijn en gewoon spontaan ontstaan?

[Reactie gewijzigd door Fjerpje op 20 november 2011 15:21]

Ik zit net te denken dat dit misschien wel 'entangled' fotonen zouden kunnen zijn. Dus niet zozeer virtueel, maar de 'partner' van een entangled pair waarvan er 1 geobserveerd wordt, wat dus gevolg heeft voor de staat van het 'virtuele' foton. Prolly just a brainfart... ;)
Dat dacht ik dus ook. Een virtuele foton moet dan toch een host hebben? Gezien het feit dat ze verschijnen door "donkere" energie, weten we dan ook wat er in "donkere" energie schuilgaat?
Zolang "donkere energie" nog donker heet, weten we nog niet wat erin schuilgaat :)

Het zou mij niet verbazen als blijkt dat donkere energie een deel is van wat er van materiaal overblijft nadat het in een zwart gat terecht is gekomen. De 'informatie' blijft dan achter op het oppervlak van het zwarte gat (zie Nova - The Fabric of Space - Quantum Leap) en de energie komt in het interstellaire medium, wat wij daarna donkere energie noemen.
Dat zou dan betekenen dat fotonen ontstaan door een combi van andere deeltjes die tijdens het vacuüm gecombineerd worden en dus de nodige trillingen veroorzaakt.
Een electron die een quantum leap maakt (in baan 'verspringt') geeft ook een foton af, dus ja. Misschien dat donkere energie deels uit positronen bestaat, die hetzelfde doen als electronen maar dan met een andere lading.
Ook positronen kaatsen licht af en dus zouden we dat zien.
En om ze te laten werken als electronen met een omgekeerde lading heb je ook de anti-proton nodig.
En zo'n systeem gedraagt zich eigenlijk gewoon als een atoom, alleen zijn de electrische ladingen omgekeerd.
Voor ons zouden ze zich eigenlijk identiek gedragen.

Maar ik denk ook dat hier donkere energie en donkere materie door elkaar worden gehaald.
Donkere materie = massa die wel meehelpt met zwaartekracht maar die we niet kunnen zien.
Donkere energie = het overal ontstaan van ruimte waardoor ons universum versneld aan het oprekken is.
Er onstaat een paar van fotonen vanwege impulsbehoud. Het ene foton heeft een negatieve impuls t.o.v. het andere waardoor de totale impuls van het paar nul is. Of de fotonen binnen het paar verstrengled zijn kan ik niet zeggen. Ik weet namelijk niet of ook dit een vereiste is.
Ja, ze zijn verstrengeld, juist vanwege impulsbehoud. Anders kan je immers te veel informatie over 1 van de fotonen verkrijgen.
Er zit een soort "loop hole" in QM. Het is toegestaan om tijdelijk wat energie uit het "niets" te stelen, als je het maar heel snel weer terug geeft (voordat de "natuur" het doorheeft).

Bijvoorbeeld tunneling of Kondo physics maar ook deze creatie/annihilatie zijn hierop gebaseerd.

[Reactie gewijzigd door Twpk op 20 november 2011 18:46]

Waarom is de vraag of je er iets in de praktijk mee kan altijd zo van belang?
(Ik vind het de laatste tijd erg storend dat zoiets steevast als eerste paar posts moet worden geplaatst)

Het gaat hier sowieso om een fundamenteel iets, waarbij theorie getoetst is.
Dergelijke experimenten zijn essentieel in de wetenschappelijke wereld.
Een theoretisch bewering betekent namelijk nog niet dat iets ook daadwerkelijk zo hoeft te zijn.


Buiten het feit dat een hoop praktische dingen zeker nog niet aan beeld kwamen bij bepaalde theorieën en/of experimenten.

(je kunt daarnaast van bijna alles wel zeggen dat er ooit een praktisch nut te verzinnen valt)


edit: En zo te lezen ben ik niet de enige die dit irritant vindt

[Reactie gewijzigd door B_FORCE op 20 november 2011 15:26]

Veel dingen worden ontwikkeld zonder dat het voor de burger direct duidelijk is wat men ermee kan. Neem het darpa net wij zouden nu geen postings kunnen doen zonder die ontwikkeling en zo worden er talloze dingen uitgezocht in onduidelijke laboratoria maar ook met name in het leger met niet direct heldere toepassingen.
Waarom men er nu vaker mee aankomt 'wat kan ik ermee' is misschien een ontwikkeling in tijden van bezuinigingen dat men zich afvraagt waarom in sommige dingen miljarden worden gestoken zonder te weten wat je ermee kan. Of misschien dat dit een nieuwe generatie is die anders omgaat met ontwikkelingen of de huidige stand van zake voor lief neemt. Zo ben ik nog betrekkelijk jong maar heb wel actief ontwikkelingen van het internet doorgemaakt. De analoge 9600 baut modem was een eender object waarbij we in het begin niet veel verder kwamen dan pieptonen en een bestandje van 0 kb uit te wisselen.
Misschien dat de nieuwere onder ons eens stil moeten staan wat ze bij zich hebben dat hun iPhone, computer, gymschoen tot aan hun onderbroek aan toe er niet zou zijn zonder de ontwikkelingen die zich met name de laatste sterk practischer zijn geworden.
Volgens mij heeft het niets met bezuinigingen te maken (er worden niet eens onderzoekskosten genoemd in het artikel) maar gewoon gebrek aan inzicht hoe de wetenschap werkt en hoe technologie tot stand komt.
De vraag waarom dit soort onderzoek een praktisch nut moet hebben, komt doordat we in een wereld leven waarin economische en monetaire motivatie belangrijker zijn geworden/gemaakt dan de veel essentiëlere motivatie voor ontwikkeling en ontdekking pur sang.

ALLES moet tegenwoordig geld opleveren c.q. onmiddellijk te gebruiken zijn. Dit heeft niets met gebrek aan intelligentie, ontwikkeling, inlevingsvermogen of wat dan ook te maken, maar komt puur en alleen doordat er elke dag op ons gehamerd wordt dat vooral geld het aller- allerbelangrijkste is.

En dan is het, bijvoorbeeld met de LHC, lastig als zo'n onderzoeksinstrument miljarden kost en er niks direct nuttigs en bruikbaars (oftewel "ik kan er toch niks van kopen") uit voort komt, op de onmiddellijke en korte termijn.

In de tijd van de Verlichting stond wetenschap hoog aangeslagen, tegenwoordig wordt wetenschap meer en meer gezien als geldverspilling om niets er toe doende feitenvergaring te bekostigen zonder algemeen nut.
Overigens was dit "effect" het zgn. Casimir-effect, als ik mij niet vergis.

http://en.wikipedia.org/wiki/Casimir_effect

Onderzocht nadat Dhr. Casimir (Nederlandse bloede trouwens, uit de hoogtij dagen (jaren) van de Nederlandse fysica!) zich verwonderde over....mayonaise!
Waarom blijft een emulsie in zijn toestand en toen startte hij onderzoek naar de Vanderwaals-kracht en de nulpuntskracht(en).
Meer bepaalt het dynamische casimir effect, niet de statische variant.
Kom daar nog maar eens om bij Philips Research... Het is jammer, maar Philips is een en al vergane glorie. Gelukkig doen voormalig Philips onderdelen nog wel veel moois (ASML, FEI, Panalytical, VDL)
kun je nu een vacuum lamp maken ofzo?
glaze bol vacuum er in en hoppa je hebt licht? of kost dit veel meer energie dan een normale lamp, anders zou het mischien wel een mooie ontwikkeling zijn (al duurt het zoiezo lang voordat het toepasbaar is)
Het is niet zo simpel. Je moet er inderdaad energie in steken aangezien je de "spiegel" moet bewegen. Het is trouwens ook goed om te weten dat deze "gecreërde" fotonen zich in de microgolf frequenties bevinden en dus niet zichtbaar licht zijn.

[Reactie gewijzigd door micsimoen op 20 november 2011 21:20]

Ik vraag mij af, wanneer in het spectrum begint een foton te ontstaan en wanneer eindigt het?
Is het onzichtbare UV licht ook een foton? Of het warme infrarood licht, is dat ook een foton of zijn dat alleen warmte stralingen?

Of kunnen fotonen alleen maar ontstaan in het bandbreedte van 400nm - 700nm?

[Reactie gewijzigd door sokolum01 op 21 november 2011 00:27]

Een magnetron zit op 12 cm. Het binnenlicht gaat wel door het gaatjesrooster, maar de 2.45 GHz golf niet. Fotonen is dus niet alleen maar (on)zichtbaar licht.
https://secure.wikimedia....wiki/File:EM_spectrum.svg
Alle elektromagnetische straling is geassocieerd met fotonen. "Zichtbaar" is een eigenschap die samenhangt met toevalligheden van het menselijk oog.
nop, het deeltje wat je bedoelt is de Higgs Boson, welke de drager van zwaartekracht zou moeten zijn. De meest recente onderzoeken zoeken steeds nauwkeuriger maar lijken het niet te vinden. Ik denk dat we halverwege 2012 wel wat meer duidelijkheid daar over hebben. Dat het deeltje god-partikel genoemd word vind ik wel weer een beetje overdreven.

Dit artikel is een beschrijving van het Casemir effect. Verrassend hieraan is dat er een foton is overgebleven, normaliter worden deeltjes direct weer geanihilleerd omdat ze met hun antideeltje in contact komen. Een foton heeft echter niet een antideeltje (of het antideeltje is exact hetzelfde)

Parallele universa is erg stellig en daarnaast erg moeilijk aantoonbaar, het lijkt me beter om eerst de theorieen die iets dergelijks stellen zelf eerst aantoonbaar te maken.
Even een kleine verbetering:

Het higgs boson is/zou niet de drager zijn van zwaartekracht, d.i. in sommige modellen het graviton. Het higgs boson is wat materie inertie geeft.
De discussie over het "nut" van zulk onderzoek wordt, mijns inziens, verkeerd om gevoerd. Fundamentele wetenschap staat niet in dienst van de maatschappij, de maatschappij krijgt pas zin als zij fundamentele wetenschap en kunst mogelijk maakt.
Wat een hoop gelul.
Kunst was er al voordat we een maatschapij hadden gevormt en wetenschap is een queste om onze nieuwsgierigheid te bevredigen.
Geen van beide is essentieel voor een maatschapij.
Handel is dat bijvoorbeeld wel.
Sterker nog, de belangrijkste reden dat mensen zich in steeds grotere groepen gingen organiseren is om handel te faciliteren.
Het is ook niet voor niks dat het woord maatschapij is afgeleid van het woord maatschap, wat zoveel betekent als bedrijf.

Kunst en wetenschap zijn uitingen van menselijkheid, maar hebben niks te maken met het ontstaan (en zelfs de behoefte voor het ontstaan) van maatschapijen.
Wel heeft met name wetenschap onze maatschapij verandert.
En dat begon al vroeg. Mensen die de eerste maatschapijen maakten kregen bijvoorbeeld opeens behoefte om te tellen.
Daardoor is wiskunde ontstaan.
Latere maatschapijen hebben dat verder ontwikkeld, zo hebben ze in India de 0 (nul) uitgevonden en hebben de perzen ooit het 10-tallig stelsel bedacht.
Maar dat weerhield eerdere maatschapijen niet van bestaan.

Je kunt in een maatschapij ook pas aan wetenschap gaan doen als aan andere levensbehoeftes is voldaan. Je moet namelijk eten en drinken hebben en een dak boven je hoofd. En je moet iets kunnen bijdragen aan die maatschapij zodat je geld kunt verzamelen om dat allemaal te kunnen betalen. DAN kun je gaan nadenken over de rest van het universum.
Door handelaren alleen gaat een samenleving niet vooruit.Bijvoorbeeld de transistor is niet bedacht door een handelaar.De handelaar ging later wel apparaatjes verkopen waar transistoren inzaten.Hoezo wetenschap is niet belangrijk?
"Bijvoorbeeld de transistor is niet bedacht door een handelaar."

Vergeet niet dat we al duizenden jaren aan samenlevingen hebben gehad zonder de transistor.
Wetenschap en kunst zijn zaken die pas onder bepaalde omstandigheden kunnen ontstaan.

Zolang je de hele dag voor je overleving moet ploeteren gebeurt er niks in die richting.
En vergeet daarbij niet dat de hele dag ploeteren nog steeds de defacto standaard is voor de meeste mensen op aarde, laat staan in eerdere complexe samenlevingen.

Wat je ook ziet is dat wetenschap zo schaars was in het begin dat kleine groepen mensen daar een monopolie op hadden en daarmee het volk konden manipuleren.
Dat heeft weinig toegevoegd aan de samenleving en werd juist gebruikt om ontwikkeling tegen te gaan (want stel je voor dat het volk eens ging nadenken).

Ik ben het wel eens dat wetenschap en kunst een belangrijke plek hebben gekregen in de samenleving en ernstig vervlochten zijn geraakt met de samenleving.
Maar volgens mij was dat een lang en moeizaam proces.
Er zijn in de loop der jaren ook genoeg wetenschappers omgebracht omdat ze het niet eens waren met de heersende opvatting.

Nu leven wij in een samenleving die bijna volledig wordt gedragen door wetenschap en in toom wordt gehouden door kunst.
Maar dat is vrij nieuw en de eerste aanzet daartoe is maar een paar honderd jaar oud.
hier op aarde niet zo veel gok ik.

Indien juist toegepast zou je wel kwantum aandrijving kunnen bouwen in de ruimte. Enfin, het is net zoiets als de deeltjes versneller onder de grond in Genève en de kernfusie reactor. Mooie techniek met potentie maar het gaat nog decennia duren eer we er daadwerkelijk praktisch nut van hebben.
Als ik dit zo lees moest ik meteen aan Star Trek denken waarbij producten uit het niets werd gegenereerd. Dit is lijkt me ongeveer een zelfde soort actie, aangezien ze het ook hebben over protonen creeëren in vacuüm. Dat zou dan ook moeten lukken met neutronen en misschien zelfs electronen (al dan niet toegevoegd). Met magnetische velden kunnen dan atomen worden samengesteld.

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.


Apple iPhone XS HTC U12+ dual sim LG W7 Google Pixel 3 XL OnePlus 6 Battlefield V Samsung Galaxy S10 Google Pixel 3

Tweakers vormt samen met Tweakers Elect, Hardware.Info, Autotrack, Nationale Vacaturebank en Intermediair de Persgroep Online Services B.V.
Alle rechten voorbehouden © 1998 - 2018 Hosting door True