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Dunkle Materie: Teilchen-Signal war keins

Physik der Elementarteilchen, Teilchenbeschleuniger; insbs. eine einführende Artikelserie in das Thema
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Frank
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Dunkle Materie: Teilchen-Signal war keins

Beitrag von Frank » 19. Okt 2022, 10:19

Damit scheint nun klar: Wo auch immer sich die lange gesuchten Teilchen der Dunklen Materie verbergen, der Raum für sie wird enger
Mehr Chancen, diese Kandidaten für Dunkle-Materie-Teilchen aufzuspüren, sehen einige Physiker ohnehin weniger in den Xenon-basierten Detektoren als in Haloskopen – Experimenten, die Axionen und anderer „dunkle Bosonen“ über ihre Wechselwirkung mit elektromagnetischen Feldern aufspüren sollen.
https://www.scinexx.de/news/physik/dunk ... war-keins/

Haloskope

https://www.scinexx.de/dossierartikel/r ... e-materie/

Vielleicht sind es ja aber gar keine "Teilchen?" :wink:

Genau wie mit der Gravitation, deren Wirkung man nur zu gut kennt, sie allgegenwärtig ist,aber leibhaftig gesehen sie noch keiner hat, ist es mit der DM.
Irgendwie habe ich immer das Gefühl, dass sich hier die Wissenschaft im Kreis dreht.
Einerseits weiß man doch, dass die DM nichts mit der Baryonischen Materie zu tun haben kann, denn dann hätte man die "Teilchen" bereits genauso aufgespürt, wie jedes andere Teilchen auch. Beim Higgs Boson war das ja auch sehr schwierig mit dem Nachweis, aber man wusste ja, wenn ich richtig informiert bin, dass es zum Standardmodell dazu gehört(gehören muss)
Bei der Dunklen Materie weiß man außer das sie da ist, genauso wenig wie von der Gravitation. (Bitte um Korrektur, wenn ich falsch liege)
Auch Gravitationswellen waren von Einstein voraus gesagt worden, aber wer hat die DM denn voraus gesagt?
Meines Wissens niemand. Man hat beim beobachten, der Galaxien, auf sie geschlossen.

Gibt es vielleicht doch eine "andere Physik?" Anders deswegen, weil sie sich mit den regulären Messmethoden, der bekannten Physik nicht erkennen lässt?

Ich bin natürlich kein Physiker und kein Profi zu dem Thema, aber ich habe hier das Gefühl, es wird in diese Richtung gesucht, damit gesucht ist :wn:
Ist das Geschlecht des Menschen biologisch bedingt oder ist es ein soziales Konstrukt? Im Tierreich ist das oft simpler. Wenn man dem weiblichen Borstenwurm das Gehirn entfernt, wird es zum Männchen.

Mit freundlichen Grüßen

Frank

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Re: Dunkle Materie: Teilchen-Signal war keins

Beitrag von Herr5Senf » 19. Okt 2022, 16:21

Tja, nur komisch: je mehr man nichts findet, umso besser weiß man hinterher Bescheid ;i Dip

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Re: Dunkle Materie: Teilchen-Signal war keins

Beitrag von Skeltek » 19. Okt 2022, 23:26

Es gab im Laufe der Astrophysik mehrere Weggabelungen, an denen man bei mehrdeutigen Daten hätte anders interpretieren können. Auch in der Physik gibt es Leute, die einen IQ von 'nur' 130-140 haben. Auch lassen sich manche Dinge dem Volk einfacher verkaufen als die alternative Interpretation, weil diese eine größere Analogie mit der scheinbaren Realität der menschlichen Erfahrungswelt hat.
Daß das Universum nicht absolut homogen ist sondern die Bedingungen (z.B. Dichten) während der Entwicklung schwankten, ist auch gut möglich, daß die Materie anderen Ortes während der 'heißen Phase' mit anderen Naturkonstanten kondensiert ist und daher das Verhältnis von Masse zu Ladung usw anders ist.
Aber Alternativen und das Alles sind schwer im Nachhinein zu prüfen, da bei der 'Vorverarbeitung' der Rohdaten in den verfügbaren Datenbanken bereits das Standardmodel angewendet wurde und hier bereits 'korrigierte' Daten vorliegen.
Für mich ist DM ein Hirngespinst, aber das wird aus den Köpfen der Leute nicht weg zu bekommen sein.
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Re: Dunkle Materie: Teilchen-Signal war keins

Beitrag von belgariath » 20. Okt 2022, 12:50

Wenn die DM ein Hirngespinst ist, dann musst du aber eine Alternative anbieten, wie zum Beispiel
a) modifizierte Gravitationstheorien. Die gibt es schon, aber es scheint als können sie auch nicht alle Beobachtungsbefunde erklären. Oder
b) alle Beobachtungen sind mit bisher unerkannt gebliebenen Fehlern behaftet. Es ist natürlich möglich, dass sich alle vermessen haben, aber das ist extremst unwahrscheinlich. Es sind einfach sooo vielerlei Befunde die mit der konventionellen Gravitation nicht zusammen passen.

Übrigens: Die Aussage "DM ließe sich 'dem Volk' einfacher verkaufen" halte ich für falsch. Es wäre doch viel einfacher modifizierte Gravitationstheorien zu postulieren als irgendwelche ominösen, nur extrem schwach wechselwirkenden Teilchen ins Standardmodel der Teilchenphysik einzubauen.
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Re: Dunkle Materie: Teilchen-Signal war keins

Beitrag von Frank » 20. Okt 2022, 13:15

belgariath hat geschrieben:
20. Okt 2022, 12:50

Es sind einfach sooo vielerlei Befunde die mit der konventionellen Gravitation nicht zusammen passen.
Sorry, wenn ich mich hier einmische , aber du kannst mir die "konventionelle Gravitation" doch im Grunde schon gar nicht erklären.
Getreu nach dem Ursache/Wirkung Prinzip, ist hier alleinig die Wirkung bekannt. Die Ursache kennt aber keiner.
Welche Aussagekraft haben aber dann "sooo vielerlei Befunde", wenn sie über ein Phänomen reden, bei dem sie "nur" die Wirkung kennen?
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Re: Dunkle Materie: Teilchen-Signal war keins

Beitrag von belgariath » 22. Okt 2022, 12:23

Die Ursache von Gravitation ist eben Masse / Energie. Die Raumzeit zu krümmen ist halt eine fundamentale Eigenschaft von Masse / Energie, so wie elektrische Ladungen eben elektromagnetische Kräfte verursachen. Mehr Ursache würde ich da gar nicht nötig finden.

Teilchen mit ganz bestimmten Eigenschaften zu postulieren sodass sie ins Standardmodell passen und die DM erklären können ist aber auch echt nicht so einfach zu erklären finde ich.
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Re: Dunkle Materie: Teilchen-Signal war keins

Beitrag von Frank » 22. Okt 2022, 20:02

belgariath hat geschrieben:
22. Okt 2022, 12:23
Die Ursache von Gravitation ist eben Masse / Energie. Die Raumzeit zu krümmen ist halt eine fundamentale Eigenschaft von Masse / Energie, so wie elektrische Ladungen eben elektromagnetische Kräfte verursachen. Mehr Ursache würde ich da gar nicht nötig finden.
Das ist die Wirkung, das sie die Raumzeit krümmt, aber keiner weiß, was bei Massen die Gravitation auslöst. (oder was Gravitation ist.)
der Elektro-Magnetismus ist damit nicht vergleichbar und dieser ist bis ins Detail bekannt.
belgariath hat geschrieben:
22. Okt 2022, 12:23
Teilchen mit ganz bestimmten Eigenschaften zu postulieren sodass sie ins Standardmodell passen und die DM erklären können ist aber auch echt nicht so einfach zu erklären finde ich.
Finde ich auch und deswegen schrieb ich ja, dass vielleicht auch gar keine Teilchen sind.
Vielleicht ist ja eine dritte Form der Anziehung, der Gravitation, des Magnetismus?
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Re: Dunkle Materie: Teilchen-Signal war keins

Beitrag von seeker » 4. Nov 2022, 09:09

Ich denke, man muss die Dinge hier richtig einordnen und man kann am Beispiel hier auch gut etwas besser verstehen, wie NW funktioniert und was sie ist.
Frank hat geschrieben:
19. Okt 2022, 10:19
Vielleicht sind es ja aber gar keine "Teilchen?"
Genau.

"Teilchen" im physikalischen Sinne sind ja auch kein "Ding, dass es da draußen wirklich so gibt", sondern ein "theoretisches Konstrukt, ein Konzept, dass mit den Beobachtungen sehr gut im Einklang ist und mithilfe dessen man mathematisch sehr, sehr viel korrekt beschreiben kann".
Dieser Unterschied ist wichtig: Wenn die NW Physik von "Teilchen" spricht, dann ist das nicht dasselbe, wie wenn wir umgangssprachlich von "Teilchen/ kleinen Teilen" sprechen: Wir sprechen von Dingen, die Physik spricht von mathematisch fassbaren Konzepten/Konstrukten.
Frank hat geschrieben:
19. Okt 2022, 10:19
Beim Higgs Boson war das ja auch sehr schwierig mit dem Nachweis, aber man wusste ja, wenn ich richtig informiert bin, dass es zum Standardmodell dazu gehört(gehören muss)
Bei der Dunklen Materie weiß man außer das sie da ist, genauso wenig wie von der Gravitation. (Bitte um Korrektur, wenn ich falsch liege)
Auch Gravitationswellen waren von Einstein voraus gesagt worden, aber wer hat die DM denn voraus gesagt?
Meines Wissens niemand. Man hat beim beobachten, der Galaxien, auf sie geschlossen.
Genau.
Das ist ein Unterschied:

a) Manchmal hat man die Situation, dass man eine etablierte, schon gute Theorie hat, die auch theoretisch-mathematisch immer weiter ausgebaut/untersucht wird und woraus man dann irgenwann darauf kommt, dass die Theorie AUCH irgendetwas vorhersagt, das bisher noch nicht beobachtet wurde. So war es beim Higgs, so war es bei SLs, so war es in ganz vielen Fällen.
Die Richtung ist hier also: Theorie -> Beobachtung
Findet man das Vorhergesagte dann, dann wurde damit die Theorie noch weiter konsolidiert, das Vertrauen in sie steigt.

b) Manchmal hat man die umgekehrte Situation, der Richtung: Beobachtung -> Theorie
Man findet beobachtungstechnisch etwas, das die etablierte Standard-Theorie nicht vorausgesagt hat oder sogar gar nicht erlaubt.
In dem Fall sinkt das Vertrauen in die Theorie erst einmal, evtl. werden ihre Gültigkeitsgrenzen damit auch klarer. Diese Grenzen gibt es im Prinzip immer, bei jeder Theorie.

Beim Thema hier haben wir den Fall b).

Hier tut man nun folgendes:

Man versucht

1. die Theorie durch mathematischen Umbau an die Beobachtungen anzupassen, das geht dann in Richtung MOND, etc. und man versucht gleichzeitig auch

2. die Beobachtungen erstmal genauestens zu prüfen, ob sie auch wirklich vertrauenswürdig sind und man versucht zudem, wenn sie das sind

3. irgendetwas unbekanntes, noch unbeobachtetes zu postulieren, das die Beobachtungen auch erklären könnte, ohne nach 1. die Theorie umbauen zu müssen, das geht dann in Richtung DM, etc.

Und wenn 1., 2. und 3. gar nicht zum Erfolg führen, dann denkt man irgendwann darüber nach

4. Die etablierte Theorie ganz aufzugeben und durch eine gänzlich andere Theorie zu ersetzen, die die alte Theorie möglichst als Grenzfall/Sonderfall enthält. So war es beispielsweise beim Übergang von der Newtonschen Mechanik zur ART.

Wichtig:
Man tut eigentlich immer 1., 2. und 3. zugleich (plus eigentlich auch 4., aber das am Anfang eher erst einmal auf Sparflamme, man ist ja aus gutem Grunde konservativ und will nicht immer gleich alles wegwerfen, was man schon hat).

Warum? Weil das erfahrungsgemäß bisher immer am besten, erfolgreichsten war, so vorzugehen!

Und als Lösung des Rätsels kann dann durchaus auch eine Kombination aus 1. und 2. und 3. herauskommen, es muss nicht immer entweder 1. oder 2. oder 3. sein... Das weiß man vorher nicht.
Frank hat geschrieben:
19. Okt 2022, 10:19
Ich bin natürlich kein Physiker und kein Profi zu dem Thema, aber ich habe hier das Gefühl, es wird in diese Richtung gesucht, damit gesucht ist
Im Grunde ist es so, aber ich wollte das nicht im negativen Sinne verstanden wissen.
Man arbeitet einfach 1., 2. und 3. ab und hofft irgendwann irgendetwas zu finden.
Ganz blind geht man dabei nicht vor. Man diskutiert das in der Community natürlich argumentativ-sachlich, durchaus oft auch in scharfen, kritischen Auseinandersetzungen, schätzt dabei Wahrscheinlichkeiten ab, wie und wo man das Rätsel am ehesten knacken könnte und was man dazu tun muss, besonders die Experten und Koryphäen im Fachgebiet, mit all ihrem Wissen und ihrer Erfahrung haben hier natürlich Einfluss. Gewichtet wird dabei natürlich auch, wie wichtig nun Problem x denn für uns gerade jetzt ist, denn es gibt stets unzähliche Rätsel und man kann nicht alle zugleich und sofort mit voller Kraft angehen, man muss sortieren.
Nicht selten findet man dabei nicht einmal das Gesuchte, sondern etwas anderes, das aber auch interessant ist und einen voran bringt.
So läuft das im Prinzip...


Man muss hierbei auch immer im Hinterkopf behalten, wo wir heute schon sind: Wir sind schon sehr weit fortgeschritten. Das ist heute eine ganz andere Situation als zu Keplers Zeiten.
Grüße
seeker


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