Auch der Energiesatz ist aus quantenmechanischer Sicht unscharf und das Vakuum ist kein echtes Vakuum. Die Unschärferelation für Energie und Zeit lässt nämlich zu, dass wirklich aus dem Nichts ein Teilchen-Antiteilchen-Paar entsteht und kurze Zeit später wieder zu Energie zerstrahlt. Es wird zuerst quasi Energie „ausgeliehen“ und dann wieder „zurückgezahlt“. Weil die Teilchen nur sehr kurz existieren, nennt man sie auch virtuelle Teilchen.
| Das Vakuum ist niemals „leer“. Pausenlos entstehen Teilchen-Antiteilchenpaare, die nach Sekundenbruchteilen wieder zerstrahlen. |
Wie lange leben sie?
Nehmen wir ein Elektron und sein Antiteilchen, ein Positron. Sie haben gemeinsam eine Masse von rund `2\cdot 10^{-30}` kg. Nach der berühmten Gleichung `E = m c^2` muss eine Energie von `2\cdot 10^{-13}` J ausgeliehen werden. Für Ar ergibt sich dann eine Zeit in der Größenordnung von `10^{-22}` Sekunden. Das ist wirklich seeehr kurz. Selbst mit Lichtgeschwindigkeit würden die Teilchen nur rund `10^{-12}` m weit kommen. Das ist weit weniger als ein Atomdurchmesser (`10^{-10}` m).