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Dunkle Materie

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Re: Dunkle Materie

Beitrag von tomS » 6. Mai 2009, 20:12

ich halte die MOND für absolut künstlich
Gruß
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Re: Dunkle Materie

Beitrag von Maclane » 6. Mai 2009, 21:50

Und was ist mit den Gravitationslinsen? Galten die nicht als Hinweis auf die Dunkle Materie, weil die erforderliche Masse größer war als die beobachtete Masse?

Mir war doch so. Wie kann ein veränderter Newton denn das erklären?

Gruß
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Re: Dunkle Materie

Beitrag von tomS » 7. Mai 2009, 07:43

Sehr gute Frage! auf die bin ich selbst noch gar nicht gekommen.

Mein Problem mit der MOND ist, dass sie relativ künstlich eine Modifikation einführt, ohne dabei das große Ganze im Blick zu haben (Urknall, schwarze Löcher, Quantengravitation, Lichtablenkung = Mac's Frage). Für das Wegdiskutieren der DM mag es ja reichen, aber was ist mit dem ganzen Rest?
Gruß
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Re: Dunkle Materie

Beitrag von tomS » 7. Mai 2009, 16:45

Die f(R) Theorien sind wohl Spezialfälle zu allgemeinen Modellen, die u.a. aus der Stringtheorie abgeleitet werden können. Insbs. können die Terme mit R², R³ usw. auch über Wechselwirkung mit neuen Teilchen erklärt werden, z.B Skalare, Vektoren und evtl. weiteren, wobei dann an die Stelle der höheren Potenzen eben Wechselwirkungsterme treten.

Man kann darüber ganz sicher weitere Effekte erklären; es bleibt die Frage, zu welchem Preis. Das Wirkungsfunktional der ART ist die einfachstmögliche und von daher ausgezeichnet. Die Klasse der f(R) Theorien ist sicher sehr (unendlich) groß, d.h. man benötigt noch ein weiteres Kriterium außer der Übereinstimmung mit den Daten.
Gruß
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Newton eventuell doch nicht Newton

Beitrag von wilfried » 9. Mai 2009, 16:59

Tag zusammen

http://nachrichten.t-online.de/c/18/68/ ... 84090.html

Hier steht, dass einige Forscher die Existenz der DM beginnen anzuzweiflen und deshalb die Newton Gravitationstheorie hinterfragen wollen.

Die Bonner Astronomengruppe um Kroupa sasgt (Ausschnitt aus diesem Artikel):
"Wahrscheinlich leben wir in einem nicht-Newtonschen Universum", sagt Kroupa. "Wenn diese Annahme stimmt, lassen sich unsere Beobachtungen auch ohne Dunkle Materie erklären."
Das ist eine interessante Sache, ich habe darüber auch mal nachgedacht, ob solch eine Annahme eventuell richtig sein könnte. Ich habe es verworfen, weil ich mir halt auch sagte: die Mädels und Jungs der Astronomen und AStrophysiker sollten doch darüber schon nachgedacht haben und wenn denn je unser Universum nicht Newton wäre, dann kann es doch nur relativistisch sein.

Wir sollten diese Aktivität mal im Fokus halten, mal sehen ob sich an der Ecke nicht etwas ganz interessantes tut.

Gruß

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Re: Newton eventuell doch nicht Newton

Beitrag von Maclane » 9. Mai 2009, 17:08

Tu deinen Link mal hier rein
viewtopic.php?f=14&t=1113

Da hat tensor schon einen Thread zum gleichen Thema eröffnet. ;)

Gruß
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Re: Dunkle Materie

Beitrag von SchrödingersCAT » 10. Mai 2009, 09:39

Ich bin ja mal neugierig was herauskommt, was es gibt, wenn einer mit wissenschaftlichen Methoden "beweist" dass es SO ist, und ein anderer mit den selben Methoden beweisen kann, daß alles anders ist *gg.

Lg CAT

hab die Themen verbunden.
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Re: Dunkle Materie

Beitrag von gravi » 10. Mai 2009, 19:24

Wie auch immer, spannend ist diese Geschichte schon sehr.

Ich frage mich z.B. immer wieder, wenn unsere Galaxie (und alle anderen auch) von einem unheimlich massereichen Halo aus DM umgeben ist, wieso wir in jede Richtung freie Sicht ins All haben. Selbst exotische Teilchen, falls sie existieren, müssten sich doch irgendwie bemerkbar machen und das Licht ferner Galaxien zumindest dämpfen.

Zumindest fällt es nicht leicht, sich riesige Masseansammlungen vorzustellen, die mit Photonen in keiner Weise wechselwirken.

Gruß
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Re: Dunkle Materie

Beitrag von tomS » 10. Mai 2009, 19:53

Nach den gängigen Theorien der DM (WIMPs = weakly interacting massive particles) ist deren WW mit normaler Materie geringer als die der Neutrinos. Im Falle neutraler WIMPs (Neutralino) koppeln sie auch nicht direkt an das Photon.
Gruß
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Re: Dunkle Materie

Beitrag von gradient » 10. Mai 2009, 21:19

Mal angenommen, es gäbe keine DM. Wie konnte es dann, als die Materie noch an die Strahlung gekoppelt war, zu den Verdichtungen, dank denen wir überhaupt existieren, kommen? Schließlich wären kleinste Materieansammlungen sofort von Photonen "zerschossen" worden. Mit DM, die ja nicht mit Photonen wechselwirkt, funktioniert erst das Ganze. Oder gibt es da inzwischen Ansätze ohne DM?

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Re: Dunkle Materie

Beitrag von Maclane » 10. Mai 2009, 21:45

Noch ein gutes Argument! :well:

Könnt man glatt meinen, o.g. Wissenschaftler hätten nicht zuende gedacht (nichts für ungut).

Gruß
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Re: Dunkle Materie

Beitrag von tomS » 11. Mai 2009, 14:00

Erinnert ein bisschen an die Diskussion um das Neutrino, das von Pauli gefordert wurde, um die Energieerhaltung im Betazerfall zu retten. Postulat 1930; Nachweis 1956
Gruß
Tom

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Re: Dunkle Materie

Beitrag von wilfried » 11. Mai 2009, 16:41

Tag zusammen

ich frage mal in eine ganz andere Richtung:

wenn die DM und DE wegdiskutiert würden, wären wir wieder auf dem Level, der dann eine Korrektur der Einstein Konstante nach sich zieht. Oder wie kann ohne die DM und DE das Bild unseres Weltalls modellmäßig erfasst werden und so parametriert werden, daß die Simulationen wieder richtig werden?

Andererseits empfinde ich es als seltsam, daß so viele Jahr intesiver Forschung und Messung vergehen und nachwievor tappen wir völlig im Dunkeln mit der dunkelen Materie und der Dunklen Energie.

Ich kenne keinen Aufsatz, keine Messergebnisse, die deutlich machen woher die Energie kommt, die unser All auseinanderstreben lässt und ich kenne ebensowenig nkeine Literatur, die eindeutige Ergebnisse eines Massenzuwachses aufzeigt, der endlich Klarheit in die Gravitationsbeziehungen der Galaxien bringt.

Solange die Messtechnik sich nicht wieterbewegt -das kann ich ja verstehen, denn wir bewegen uns hier am Rande dessen, was wir technologisch zur Zeit können- werden solche Diskussion immer wieder geführt.

Mein Opa sagte zu solchen Diskussionen immer:

der Streit um des Kaisers Bart

Meine Meinung:

Wir sollen das Thema im Fokus behalten, aber auch sehen, daß viele vieles schreiben und vieles davon später wieder verworfen werden wird. Also: in der Ruhe liegt die Kraft

Gruß

Wilfried
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Re: Dunkle Materie

Beitrag von gravi » 11. Mai 2009, 18:52

Nichts gegen Ruhe, lieber Wilfried, aber man kann ja mal spekulieren. :wink:
DM und DE geben uns genügend Anlass dazu und noch 'ne ganze Menge an Rätseln mehr, die uns der Kosmos zu lösen aufgibt. Ohne Spekulationen oder neue Ideen gibt's aber keinen Fortschritt.

Sicherlich müssen wir zunächst mal abwarten, ob uns der LHC in Hinsicht auf die DM weiter bringt. Ich meine damit den Nachweis von WIMP's wie dem Neutralino oder Photino, auch wäre das leichte Axion ein interessanter Kandidat. Wenn keines von denen nachzuweisen ist, haben wir ein echtes Problem!

Woraus auch immer die DM bestehen mag gilt es zu überlegen, durch welche Prozesse sie entstand (sie muss ja zusammen mit der Materie bzw. noch vor ihr gebildet worden sein). Den Bildungsweg der "normalen" Materie kennen wir, aber über die Entstehung der DM habe ich noch nichts gehört. Vor allem ist mir schleierhaft, wieso sie in solch "rauen Mengen" entstehen konnte, dafür aber mit nichts und niemand wechselwirkt.

Gruß
gravi
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Re: Dunkle Materie

Beitrag von tomS » 11. Mai 2009, 21:23

Der Entstehungsprozess der DM ist nach der Supersymmetrie relativ einfach. Jedes Teilchen trägt eine SUSY-Ladung, die sogenannte R-Parität. Diese ist erhalten, d.h. in jedem Prozess eines Teilchens mit R-Parität +1 wird zuletzt immer ein derartiges Teilchen übrig bleiben. Es kann nicht in normale (bekannte) Teilchen mit R-Parität 0 zerfallen. Damit sammeln sich quasi aus allen SUSY-Teilchen die leichtesten an. Diese können über normale Prozesse nicht zerfallen. Außerdem können sie über normale Prozesse nicht oder kaum wechselwirken und sind daher von den bekannten Teilchen und nicht-SUSY WWs entkoppelt.

Vergleicht das doch mal mit einem Neutrino. Das verhält sich fast genauso. Der wesentliche Unterschied ist, dass Neutrinos extrem leicht sind und daher als Kandidaten für die DM nicht in Frage kommen. Ein schweres, stabiles Neutrino wäre dagegen ein echter DM-Kandidat.
Gruß
Tom

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Re: Dunkle Materie

Beitrag von wilfried » 11. Mai 2009, 22:34

Tag zusammen

ja donnerwetter, da ist aber etwas los!!

Werner sagt:
DM und DE geben uns genügend Anlass dazu und noch 'ne ganze Menge an Rätseln mehr, die uns der Kosmos zu lösen aufgibt. Ohne Spekulationen oder neue Ideen gibt's aber keinen Fortschritt.

Sicherlich müssen wir zunächst mal abwarten, ob uns der LHC in Hinsicht auf die DM weiter bringt. Ich meine damit den Nachweis von WIMP's wie dem Neutralino oder Photino, auch wäre das leichte Axion ein interessanter Kandidat. Wenn keines von denen nachzuweisen ist, haben wir ein echtes Problem!
Exakt, das ist es, was ich meine. Lass uns mal warten, was denn mit den Experimenten passiert. Für meinen Geschmack ist die ganze Rätselei erst einmal passé und wir werden sehen, was uns der LHC erzählt.

Danach sehen wir weiter, ob mit oder ohne Spekulation!

Lieber tensor, Du verblüffst mich immer wieder!! Das Oort und Zwicky sich über DM ausgelassen hatte weiß ich.

Aber dieses:
Nun ja, Schwarze Löcher, wenn sie auch nicht so genannt wurden, wurden schon 1783 in einer Rede von Michell für möglich gehalten.
Ja ja ...Cygnus alpha ...

Aber, daß Michell 1783 über Schwarze Löcher nachdacht ist mir unbekannt. Das ist ja eine hochinteressante geschichtliche Perspektive. Bitte gib mir, wenn möglich einen Literaturhinweis oder wenn Du selber etwas hast, wäre es ganz toll, wenn Du mir davon eine Kopie geben könntest.

Und Dein letzter Satz
Wenn es Dunkle Materie gibt, wird sie sicher wohl eines Tages nachgewiesen werden.
der drückt ja auch meine Meinung darüber aus. Nur wundere ich mich ein wenig, warum wir bislang noch gar nichts gemessen haben.

Gruß und Dnake für diese Infos

Wilfried
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Re: Dunkle Materie

Beitrag von Maclane » 11. Mai 2009, 23:02

Naja, ich hab ja auch ne Theorie, wie wir die DM loswerden. :P

Stellen wir uns die Raumzeit wieder als das berühmte Gummituch vor, alles ist schön flach uns gleichmäßig. Wenn jetzt die Dunkle Energie nicht gleichmäßig und global zuschlägt, sondern nur lokal an zufälligen Punkten - wenn also an diesen zufälligen Punkten das Tuch anfängt zu expandieren, dann schlägt es logischerweise zwischen diesen Punkten Falten - vor allem dann, wenn diese Expansionsquellen schneller expandieren als das Tuch als Ganzes expandieren kann.
Diese lokalen Expansionsquellen entsprechen den Voids und die Falten entsprechen den Filamenten, die wir sehen. Baryonische Materie fällt in die Falten hinein und bildet Galaxien usw. Und weil die Galaxien jetzt in diesen tieferen Gravitationstöpfen hängen (der Raum ist dort also schon von sich selbst heraus stärker gekrümmt, ne Falte halt), ergeben sich auch diese scheinbar Anti-Newtonschen Rotationsgeschwindigkeiten.

Damit haben wir die DE noch nicht erklärt, aber die DM hätten wir schonmal hinter uns. ;)

Will einer widersprechen? :devil:
Krieg ich jetzt auch nen eigenen Zeitungsartikel? :mrgreen:

Gruß
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Re: Dunkle Materie

Beitrag von wilfried » 12. Mai 2009, 08:45

Tag MacLane
(der Raum ist dort also schon von sich selbst heraus stärker gekrümmt, ne Falte halt)
Na, was ist das anderes als Raumkrümmung????

Und vorsicht: es ergibt sich keine Rotation, nur weil eine Ansammlung von Materie schwer ist. Rotation ergibt sich erst dann, wenn wir Vektoren haben, die zueinander senkrecht stehen...Kreuzprodukt.

Hat man einen Ausbreitungsvektor in x, einen in y, dann kann, wie das bei einem EM Feld so ist eine Ausbreitung in z-Richtung erfolgen. Dazu müssen aber der x und y Vektor erst mal linear unabhängig sein.
Krieg ich jetzt auch nen eigenen Zeitungsartikel?
Nein, den gebe ich Dir nicht, aber Dein Hase darf ab heute -ich denke der liebe gravi wird es auch genehmigen- seine Ohren rotieren lassen. Ist doch aus was oder? :well:

Gruß

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Re: Dunkle Materie

Beitrag von Maclane » 12. Mai 2009, 09:29

Naja, war auch eher ironisch als ernst gemeint. ;)

Ich find meine Theorie aber immer noch besser als MOND-Theorie. :P
Ich mein, mit Falten müssen wir uns doch alle irgendwann rumschlagen. Da tut man sich doch gleich viel leichter, wenn man wüsste, dass selbst das Universum Falten schlägt. :lol:

Ich dachte mir: Wenn selbst ausgewachsene Wissenschaftler Beobachtungsergebnisse ignorieren können, dann kann ich das schon lange. :mrgreen:
Nichts für ungut. ;)

Gruß
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Re: Dunkle Materie

Beitrag von gravi » 12. Mai 2009, 18:54

Wie wäre es denn, wenn wir die Falten "kosmische Strings" nennen und diese damit wieder aus dem Dornröschenschlaf erwecken? Diese Kameraden sind ja extrem dünn (im Bereich einer Plancklänge!), aber enorm massereich, so dass man sie evtl. mit in die Diskussion einbeziehen sollte. Andererseits müssten sie auch Gravitationslinsen verursachen, was bislang noch nicht beobachtet wurde.

Die von Tom genannten SUSY- Teilchen wären sicherlich auch eine Möglichkeit - so es sie gibt. Wenn aber schon Neutrinos in den diversen Detektoren nachgewiesen werden können, dann müsste es auch - wenn auch seltene - physikalisch-chemische Reaktionen geben, mit denen sie sich verraten, da sie ja viel schwerer sind.

Ist das alles schrecklich rätselhaft! Hoffentlich klärt der LHC bald auf :wink:

Schönen Gruß
gravi
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Re: Dunkle Materie

Beitrag von tomS » 17. Mai 2009, 11:09

@Gravi: das Problem mit den leichtesten SUSY-Teilchen ist, dass sie in den meisten Varianten Theorie überhaupt nicht mit der normalen Materie wechselwirken. D.h. sie "zeigen" sich dadurch, dass sie Energie wegtragen, die im Detektorsignal einfach fehlt. So war das im Falle des Neutrinos auch. OHne Neutrino hätte das Elektron eine feste Energie haben müssen. Mit Neutrino gibt es ein kontinuierliches Spektrum für die Elektronenenergie; der jeweilige Rest zur Maximalenergiewird vom Neutrino weggetragen.

Nun ist es aber heute so, dass die Gesamtenergie im Detektor auch als "Güte" eines Ereignissesangesehen wird, d.h. Ereignisse, bei denen Energie verloren geht, werden als "schlecht für die Datenanalyse" verworfen, da eben z.B. ein oder mehrere Neutrinos nicht detektiert wurden. Im Falle der WIMPS wird der LHC exakt nach diesen Ereignissen suchen, d.h. die zunächst verworfenen EReignisse werden nach bestimmten Mustern untersucht, z.B. ob die fehlende Energie bestimmte Muster in ihrer Verteilung aufweist.

Nehmen wir an, dass im einfachsten Fall immer ein WIMP erzeugt wird und dass dessen Energie fehlt. Natürlich fehlt auch der entsprechende Impuls. Zusammen ergibt sich dann gemäß E² - p² = m² die Ruhemasse des WIMPs. Nun ist das WIMP ja wiederum selbst stabil, d.h. es zerfällt nicht weiter. Daher müsste das Signal bei festem m mit extrem geringer "Breite" auftreten. Das wäre dann ein eindeutiges Signal für ein derartiges WIMP.

Das wesentliche Problem dabei wird sein, diese neuen, heute unbekannten Ereignisse zu identifizieren und von den Ereignissen mit schlechter Datenqualität zu trennen.
Gruß
Tom

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Re: Dunkle Materie

Beitrag von gravi » 18. Mai 2009, 19:38

@Tom:

Danke für Deine Erläuterungen, so genau wusste ich das nicht.
Da kann man wirklich nur abwarten und gespannt sein, was der LHC alles herauszufinden hilft.
So gesehen ist Physik doch ungemein spannend!

Gruß
gravi
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Re: Dunkle Materie

Beitrag von wilfried » 18. Mai 2009, 23:22

Tag zusammen

wo Werner es sagt ...LHC ...

wann starten denn die Exprimente; weiß man das schon?

Gruß

Wilfried
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Re: Dunkle Materie

Beitrag von tomS » 19. Mai 2009, 07:17

CERN gibt einen detailierten Plan zur Diagnose, Runterkühlung des Beschleunigers sowie Tests heraus: LHC Commissioning 2009

Sieht sportlich aus ...
Gruß
Tom

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Re: Dunkle Materie

Beitrag von gradient » 19. Mai 2009, 14:53

Auch wenn off topic, aber letzte Woche war in unserem Physik-LK-Abi eine Aufgabe zum LHC dran. :)
War ganz nett, auch wenn ich mich einmal verrechnet hab (ein Faktor zu viel), hoffentlich werden es aber noch 15 Punkte.

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