Beobachtungen von Vakuumfluktuationen weisen auf die Existenz der Nullpunktenergie (NPE) hin (teilw. Englisch)

von D. Marett B.Sc.

Abstrakt:
Neuere experimentelle Beweise weisen darauf hin, dass schwer fassbare Nullpunktenergie (NPE) Vakuumfluktuationen gemessen werden können, indem man ein elektrisches Feld benutzt. Erste Daten zeigen, dass eine anwachsende elektrische Feldstärke eine zunehmende Kopplung mit Vakuumfluktuationen ergibt. Dies wurde durch Variation der Spannung eines elektrischen Felds und durch Vergrößern der Oberfläche der Abstrahlungsplatte bestimmt. In einem Elektrofeld von 246 Volt Wechselstrom präsentieren sich die Vakuumfluktuationen als dynamische quasizyklische Stromoszillation im Bereich sehr niedriger Frequenz (VLF, very low frequency) und ultraniedriger Frequenz (ULF, ultra low frequency) mit einer Größe von 0.02%.

Obwohl Nullpunktenergie Vakuumfluktuatonen ein gut untersuchtes quantenmechanisches Konzept ist, wurden nur wenige Beweise in Bezug auf das Elektrofeld erbracht. Eine neuere Physikstudie von R. Blanco, H. M. França, H.M., E. Santos and R. C. Sponchiado (1) weist darauf hin, dass Vakuumflukuationen für das Magnetfeld gemessen werden können. Für diese magnetischen Spannungsfluktuationen kann gezeigt werden, dass sie experimentell von den Spannungsfluktuationen unterschieden werden können, die als Nyquist-Rauschen gut bekannt sind.

Als man die Absorption elektrischer Felder bei lebenden Subjekten auf Entfernung studierte, beobachtete man eine Fluktuation im sehr niedrigen Frequenzbereich (VLF). Die Beobachtungen wurden gemacht, als man eine Metallplatte mit hoher Wechselstromspannung lud. Der Stromfluss zu und von der Platte wurde mittels eines hochimpedanz Hochleistungsverstärker überwacht. Verbesserungen am Verstärkerdesign reduzierte das ‚thermale Johnson-Rauschen‘ auf ein Bereich, der zwei Größenordnungen tiefer lag als die Peak-to-peak Intensität der ursprünglich beobachteten Fluktuationen. Es wurde dann ein Gerät konstruiert, um diese Fluktuationen zu beobachten (Abb. 1).


Messgerät

Messgerät



Diagramm

Diagramm

Aufbau

Eine ultrastabile einstellbare Gleichstromquelle wurde mit einem Zerhacker moduliert und die gepulste Gleichstromoszillation wurde mit einer Platte in einer Vakuumröhre verbunden. Der Wechselstrom wurde mittels eines aktuellen Sensors beobachtet. Das aktuelle Signal wurde gleichgerichtet und gefiltert, um die Trägerfrequenzen zu entfernen, und verstärkt. Der Durchschnittswert des positiven Stromanteils wurde dann mit einem Tektronix TD320 (einem digitalen Oszilloskop) beobachtet. Der ganze Apparat mit Ausnahme des Beobachtungsbereichs wurde in einem geerdeten Faradaykäfig platziert, um Interferenzen externer Elektrofelder wie 60Hz zu
vermeiden. Der gesamte Strom im Käfig wurde von Stapeln von 12 Volt Gelzellen-Batterien erzeugt.

Der gepulste Gleichstrom hatte einen angsamen Anstieg und steilen Abfall in 66KHz Wellenform. Die Stromsensorimpedanz wurde auf 100kΩ ingestellt. Die verwendete Elektrode, die als Plattform zur Ausstrahlung des elektrischen Felds benutzt wurde, war eine der Platten von einem Raytheon JAN5R4WGB Hochvoltgleichrichterröhre. Die Oberfläche auf dieser Platte war ungefähr 5 x 5 cm groß.

Demonstration der Vakuumfluktuation unter Verwendung des Modell LM3

Eine kommerzielle Version des oben beschriebenen Schaltkreises, das Experimentelle Lebensenergie-Meter LM3, wurde in dem Faradaykäfig angeschlossen und mit einer 12V Gelzellen-Batterie betrieben. Es wurde eine Aufwärmzeit von 30 Minuten eingehalten, bevor die Messungen begannen, um deren Stabilität zu
sichern. Um Temperatureffekte auszuschließen, wurden alle Messungen innerhalb einer halben Stunde gemacht und dabei die Temperatur mit einem Quecksilberthermometer überwacht. Die Temperatur betrug zu Beginn des Experiments 17.4° C, am Ende 17.1°C. Das LM3 hat einen viel stärkeren Dämpfungsfilter als die oben verwendete Laborversion, was die Beobachtung der Fluktuationen außerhalb des Faradaykäfigs erlaubt. Die stärkere Filterung reduziert die beobachteten Fluktuationen etwas, filtert aber die 60Hz effektiver. Eine kleinere flache Platte (258 qcm) wurde zuerst getestet, wobei die Verstärkung mit x1000 und die Sensorimpedanz auf 200kOhm eingestellt wurde. Eine große Platte (762 qcm Model LM03-AC) wurde unter den gleichen Bedingungen danach angeschlossen. Die Nullkontrollen wurden für jede Platte eingestellt, um die Durchschnittsmessung auf dem analogen Meter um die 10% zu halten. Der Recorderausgang wurde an den TDS320 DSO angeschlossen und der bildete Oszillographen der VLF und ULF Fluktuationen ab.

Beobachtungen

Die Messungen wurden mit dem Oszilloskop im Wechselstrommodus gemacht, um die VLF Fluktuationen im niederen Hz-Bereich zu beobachten. Diese Messungen wurden über eine Periode von 250 mS und 1 Sekunde gemacht. Das Oszilloskop wurde dann in Gleichstrommodus geschaltet, um über eine Periode vom 100 Sekunden
sowohl VLF als auch ULF Fluktuationen zusammen zu sehen. Verschiedene Messungen in beiden Modi wurden mit der kleinen und großen Platte gemacht und die durchschnittlichen Werte unten dargestellt.

Peak-to-peak Fluktuationen

Wechselstrom (nur VLF), kleine Platte 7.9nA, große Platte 12.3nA.
Gleichstrom (VLF + ULF), kleine Platte 11.2nA, große Platte 21.4nA.

Abb. 11 zeigt am Beispiel der großen Platte Wechselstromfluktuationen über eine Periode vom 0.25 Sekunden. Wie man sehen kann, ist die VLF
Fluktuation mit verschiedenen Frequenzen wie 11.5 Hz, 25 Hz und 40Hz quasizyklisch. Elektromagnetische Interferenzen wie die 60Hz werden effektiv vom Faradaykäfig abgeblockt und sind in der Wellenform nicht sichtbar.


Große Platte Lebensfluktuation

Große Platte Lebensfluktuation

Hier ein Beispiel der Gleichstromfluktuationen der großen Platte über ein Intervall von 100 Sekunden. Die kombinierten VLF und ULF Fluktuationen entsprechen einem Peak-Wert von 21.4nA.


Lebensgleichstrom

Lebensgleichstrom

Zusammenfassung

Aus den obigen Ergebnissen ist ersichtlich, dass das Elektrofeld um eine Vakuumröhre dynamisch mit einer quasizyklischen Oszillation im VLF und ULF Bereich fluktuiert. Der Wechselstrom zur Vakuumröhre variiert nur um 0.0204% innerhalb der untersuchten Eingangsspannung und des Stromstärkebereichs. Man fand heraus, dass die Vakuumfluktuationen proportional zu der der Platte geführten Spannung zunahmen. Man fand ebenso heraus, dass die Vergrößerung der Plattenfläche die Fluktuationen vermehrt. Die effektive Schlussfolgerung daraus ist, dass die elektrische Durchdringung nicht konstant sondern eine Funktion der lokalen Nullpunktenergie Vakuumfluktuationen ist.

Für Spezialisten folgen hier weitere Informationen in englischer Sprache:

Observations

An initial noise calibration test was performed with a small excitation voltage and with only the current sensor in place (no load). The input P-P voltage was 16.8V at test point (2a). The current sensor impedance was 100k ohms and the overall amplification was 50X. In figure 3, a 25mS per division trace shows the fluctuations in the current sensor voltage on trace 1, test point (1b), and in the oscillator voltage on trace 2, test point (2b). The plate current then has a peak-to-peak AC variation of 2.88mV/50 = 58 µV, 58 µV/100kΩ = 580pA. The oscillator voltage has a peak-to-peak variation of 58µV. It is apparent from the traces that the current waveform is independent of the voltage variations.


Amplifier Noise

Amplifier Noise

The battery bank voltage was then increased in steps allowing sufficient time for the voltage across the input R-C filter to stabilize. At each step, the AC plate current, input voltage, peak-to-peak current fluctuation and peak-to-peak voltage fluctuation were measured. In figure 4 the peak-to-peak current fluctuations are plotted against increasing input oscillator voltage. Figure 4 is a graph showing these results.


Current Fluctuation vs Oscillator Voltage

Current Fluctuation vs Oscillator Voltage

In figure 5 the current waveform for the tube electrode at the maximum test voltage is shown. This measurement is taken at point (1a) from figure 2 without any amplification. The positive portion of the waveform shows the portion of the cycle when the electrons are being drawn out of the plate to create a positively charged electric field in the vacuum. The negative spike occurs when the chopper connects the plate to ground and the electrons rush back to the plate and neutralize the field. Since the current detector has a 20x attenuator at the input, the corresponding current scale is 200 µA per division.


Vacuum Current

Vacuum Current

Similarly the next figure shows the input oscillator voltage. The voltage was measured at point (2a) from figure 2 without amplification.


Vacuum Voltage

Vacuum Voltage

Figure 7 is an oscillograph of a 50 second plot of the vacuum current fluctuations. This measurement is taken at points (1b) for the current (upper trace) and (2b) for the voltage (lower trace). As it can be clearly seen, the current fluctuations do not follow the voltage fluctuations. The current and voltage are both attenuated by 20x by the detector circuit and then amplified by 1000x. The overall amplification is then 50x. The observed current fluctuation is 296mV / 50 = 5.92mV. 5.92mV / 100kΩ = 59.2nA. The peak positive portion of the current waveform in figure 5 is 290µA. This is a fluctuation of 0.0204%. For comparison, the voltage fluctuation is 0.0256%.


Vacuum Current Fluctuations

Vacuum Current Fluctuations

Plates with large surface areas allow for the formation of much stronger electric fields at the same voltage as compared to the relatively small vacuum plate. For comparison, figure 8 shows the current waveform for a 300 sq in. insulated plate in air. This current is measured at point (1a) before rectification, filtering and amplification. The vertical scale is 400µA per division and the peak positive portion is 1.03mA.


Large Plate Current

Large Plate Current

Similarly the voltage waveform and ultra-low frequency (ulf) fluctuations are shown in figures 9 and 10 respectively. In figure 10, the current fluctuations (upper trace) have a scale of 40nA per division. The peak-to-peak current fluctuation was 81.6nA or 0.0079%. The voltage fluctuation was 0.0081%.


Large Plate Voltage

Large Plate Voltage



Large Plate Fluctuation

Large Plate Fluctuation


Fußnoten

  1. Radiative noise in circuits with inductance Physics Letters A, Volume 282, Issue 6, 30 April 2001, Pages 349-356, R. Blanco, H. M. França, E. Santos and R. C. Sponchiado

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(1) comment

Thomas M. Waldmann 02/27/2013

Guten Tag

Sie schreiben oben, dass „Nullpunktenergie Vakuumfluktuatonen ein gut untersuchtes quantenmechanisches Konzept ist,“ – Ich hätte dazu gerne mehr Informationen. Ich bin der Meinung (ev. schlecht oder veraltet informiert), dass diese Fluktuationen bisher nicht wahrgenommen oder gemessen werden konnten? Dass sie also eigentlich ein rein theoretisches Konzept sind. Wenn sie allerdings „gute untersucht sind“, müsste es dazu andere Informationen geben? Können sie mir da eine möglichst gut verständliche Quelle angeben? Ich habe zwar moderne Physik studiert, aber seit etwa 30 Jahren kaum noch gebraucht. Vielen Dank im voraus. Mit feundlichen Grüssen

T.M.Waldmann

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