Dunkle Materie Erklärungsversuch
 

Hallo Leute,

jetzt hab ich endlich mal ein Forum gefunden in dem ich über meine Ideen diskutieren kann

es geht um einen Bericht aus dem TV über Dunkle Materie

Aus dem TV hab ich erfahren:

• Wir sehen sie nicht
• Wir spüren nur Ihre gravitationelle Auswirkung auf unser Universum
• Die Wissenschaft ist mehr oder weniger ratlos woher sie kommt und was es ist.

Meine Vermutung:

• Gravitation an sich ist nicht nur auf unsere 3 Dimensionen begrenzt

Daraus schlussfolgere ich:

• Materie, die außerhalb unseres 3D-Raumes angesiedelt ist (nicht sichtbar nicht messbar) wirkt in unseren Dimension durch die Masse verursachte Gravitation, ebenso wie unsere Materie in anderen Dimensionen wirkt und dort vermutlich ebenfalls als dunkle Materie wahrgenommen wird.

Evtl ist diese Idee interessant zur Weiterverfolgung

Um Rückmeldung würde ich mich sehr freuen

Gruß

Dracul

AW: Dunkle Materie Erklärungsversuch
 

Hallo, willkommen im Forum!

Du kannst mal googeln, solche Ideen wurden schon geäußert. Wenn ich mich richtig erinnere, auch in der Science Fiction (Xeelee fallen mir da ein).

Wenn ich darüber nachdenke, scheint mir die Idee inkonsistent zu sein. Diese Materie soll ja nicht in extra Dimensionen sein, sondern hier lokalisierbar. Es bringt ja nichts, wenn sie sich in den Dimensionen 4,5,6 aufhhält, ihre Wirkung muss ja in den Dimensionen 1,2,3 sichtbar sein.

Von daher denke ich, deine Idee wäre besser beschrieben mit einer Art "Spiegelmaterie", die sich auch hier aufhält und unserer Materie ähnelt, aber bis auf die Gravitation nicht mit unserer Materie wechselwirkt.

Ich meine, die schwache Wechselwirkung zwischen normaler und dunkler Materie ist auch nicht ausgeschlossen. Das wesentliche Charakteristikum der dunklen Materie ist, dass sie mit der normalen Materie nicht elektromagnetisch wechselwirkt.

Wie wäre folgende Spekulation: die dunkle Materie wechselwirkt schon miteinander elektromagnetisch, aber über eine eigene Art von Photon, an das die Ladungen der normalen Materie nicht koppeln.

Ich denke, eine Theorie dieser Art erhält man, wenn man von
SU(3)xSU(2)xU(1) zu SU(3)xSU(2)xU(2) übergeht, also eine 2. Art elm. WW einführt.

Dann wären 2 Welten denkbar (stabile Atome, Moleküle der DM), die sich gegenseitig ungestört durchdringen ... geisterhaft. :)

AW: Dunkle Materie Erklärungsversuch
 

Dann eher SU(3)xSU(2)xU(1)xU(1) ;)

AW: Dunkle Materie Erklärungsversuch
 

Nein, mir schwebt eher ein Dublett von Photonen vor:
gamma = ("dark", "lite"), wobei die geladenen Fermionen nun ebenfalls als Dubletts auftreten: electron=(e-lite, e-dark) etc.. Die Kopplung sei nun diagonal in der neuen Quantenzahl normality=lite oder dark ==> alle konventionellen Fermionen sehen nur das "lite" Photon und umgekehrt. Das entspricht eher eine U(2) als einer U(1)xU(1) mit einer komplett neuen, zusätzlichen Wechselwirkung, die dann im Prinzip auch alle sehen würden, lite wie dark.
Schnell mal ein Paper schreiben. :)

AW: Dunkle Materie Erklärungsversuch
 

Wenn die Symmetriegruppe die SU(2) ist, ist es im Fall einer Young-Mills-Eichtheorie lokal egal, ob die elektromagnetische Wechselwirkung von einem light-Photon oder einem dark-Photon vermittelt wird. Ich denke, so etwas kann man aber ausschließen.

Es spricht ja nichts oder kaum was für so eine abenteuerliche Hypothese, aber dass sie per Beobachtung ausgeschlossen werden kann (das meinst du ja wohl), das sehe ich nicht. Du kannst m.E. das Standardmodell leicht verkomplizieren, indem du solche komplett entkoppelten Freiheitsgrade hinzufügst.

AW: Dunkle Materie Erklärungsversuch
 

Es gibt halt bisher keine experimentellen Hinweise auf explizit nicht-gravitative Effekte der DM. Deine Theorie ist damit eine reine Modell-Theorie. Die nicht-gravitativen Effekte müssten voraussichtlich sogar künstlich entfernt werden. Da bleibe ich vorerst lieber beim SM.

AW: Dunkle Materie Erklärungsversuch
 

Ich war froh über Google nach mehreren Stunden Suche diese Seite gefunden zu haben.

Xeelee hab ich mit Onkel Google gefunden, hab in meiner Jugend Perry Rhodan gelesen. Dies ist mir unbekannt.

Wenn es Materie wäre könnten wir sie ja messen und sehen. Da ist aber nix. Nur Gravitation.
Deshhalb meine Vermutung daß die Auswirkung der Materie (Gravitation und damit verbundene Raumkrümmung) Auswirkung auf unserem Raum haben. Sie strahlt halt im näheren Umkreis Ihrer lokalität Ihrer Dimension.

Ein beispiel 2D-Welten 3-D Welten.
schichtet man mehrere 2D-Ebenen übereinander, so sind diese komplett von einander getrennt. Wenn in einer dieser Ebenen ein 3D-Effekt (in diesem Fall Gravitation) generiert wird, so berührt er mehrere dieser 2D-Ebenen.mit abnehmender Wirkung zur Entfernung. Sowohl von oberhalb als auch von unterhalb.
Dies würde auch den vemuteten Anteil von ca. 70% Dunkler Materie erklären.
30% von uns, 30% von oberhalb 30% von unterhalb die Restlichen 10% von den Nachbarn

Spiegelmaterie ist ein netter Begriff, aber Spiegel von was?


LG Dracul

P.s. wa meint Ihr eigentlich mit SU(3)...?

AW: Dunkle Materie Erklärungsversuch
 

Hallo Dracul(a),

ich verstehe darunter so eine Art Spiegelwelt, in der die DM sehr ähnliche Eigenschaften hat, wie die bekannte Materie, mit ihr aber nicht direkt interagiert.

Das hier: https://de.wikipedia.org/wiki/Quantenchromodynamik

AW: Dunkle Materie Erklärungsversuch
 

Sorry, ich wollte dir auch einen Link geben, hab' ich vergessen. Hier:
https://www.google.de/search?source=...rent+dimension
Wenn diese Materie nicht wechselwirkt, außer über Gravitation (und vielleicht noch die schwache WW), dann sieht und spürt man da nix.
Das hört sich nach dem hier an:
https://en.wikipedia.org/wiki/Brane_cosmology
Langsam. Erstens ist das reines Zahlenhinschreiben, kein Erklären. Zweitens ist der DM-Anteil nicht 70%.
Spiegel von unserer Materie. Mit den selben Wechselwirkungen, aber außer der Gravitation wirken sie nur innerhalb der jeweiligen Sorte.
https://de.wikipedia.org/wiki/Spezie...C3%A4re_Gruppe

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Nicht mehr und nicht weniger Modelltheorie als z.B. sterile Neutrinos als Erklärung für DM, die ja nun auch schwach wechselwirken würden.

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Hallo Hawkwind,

ich versuche es nochmal auf der sachlichen Ebene: Gemäß Deinem Vorschlag würden die postulierten dunklen Photonen mit den uns bekannten Photonen wechselwirken. Das ergäbe dann aber messbare Abweichungen von den maxwellschen Gesetzen, für die uns bekannten Photonen! Nochmal in fett: Abweichungen von den maxwellschen Gesetzen. Wird es jetzt klarer, warum diese Möglichkeit in Fachkreisen noch nicht diskutiert wurde?

AW: Dunkle Materie Erklärungsversuch
 

Ich habe mir zu dem Thema ein Experiment ausgedacht:

Zunächst lege man eine Plastikkugel mit einem eingebautem Vibrator (und natürlich einem dünnem Stromkabel in Götterspeise / Gelatine und lässt die Gelatine in einer ballonförmigen Form erstarren. Nach dem Abnehmen der Form hat man einen Gelatine Ball mit einer Plastikkugel als Kern.

Die Plastikkugel spielt in dieem Beispiel die Materie, die Gelatine die Spieglmasse/Antimaterie7Dunkle Materie

Würde man nun die Kugel zum Vibrieren bringen wird genau die Frequenz der Vibration an die Gelatine abgeben und ist überall an jedem Punkt der Gelatine abgreifbar, das wäre also eine Wellenmechanik im wahrsten Sinne des Wortes.

Auch könnte man so die Schwerkraft erklären weil ja ein "Druck" auf die Oberfläche der Kugel entsteht.

Tja, jetzt muss man nur noch die "Gelatine" entdecken. Vielleicht dadurch dass die "Zunge" des Vibrators abwechseln nach "oben" und "unten" schlägt und dementsprechend zeitliche Unterschiede zwischen "oben" und "unten" Impulsen/Wellen vorhanden sind !

Wie gefällt dem TE dieses Gedankenmodell !

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Nur damit da keine Mißverständnisse entstehen: SM bedeutet bei mir "Standardmodell".

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Es geht doch gar nicht darum, warum diese Möglichkeit in Fachkreisen nicht diskutiert wurde. Natürlich ist das nur eine Gedankenspielerei; es weist ja nichts darauf hin, dass es Atome, Moleküle etc aus DM gibt. Auf die Gefahr hin, dich weiter zu verärgern, spiele ich weiter: warum sollten die beiden Photonen miteinander wechselwirken?
Das tun sie natürlich nicht; Photonen koppeln an Ladungen, sind selbst aber neutral. Also gibt es - zumindest auf Tree-Level - keine Photon-Photon-Wechselwirkung.

Reg dich mal ab und Gruß :)

AW: Dunkle Materie Erklärungsversuch
 

Weil das die Young-Mills-Gleichungen mMn so hergeben. Du hast bei der schwachen Wechselwirkung ebenfalls die SU(2) und damit eine Kopplung zwischen den Feldteilchen (W- und Z-Boson) und den Materieteilchen.

Ich ärgere mich momentan übrigens gar nicht, sondern frage mich vielmehr, ob der Vorschlag Sinn macht.

AW: Dunkle Materie Erklärungsversuch
 

Hallo Hawkwind,

ich meine vielmehr, dass man gemäß deinem Vorschlag und in Analogie zur schwachen Wechselwirkung doch Dubletts aus hellen und dunklen Elektronen bilden müsste? Die Wechselwirkung zwischen den beiden wäre dann allerdings von dunklen und hellen Photonen bestimmt, was mir eben als wenig sinnvoll erscheint.

AW: Dunkle Materie Erklärungsversuch
 

Glaube eher nicht. Die DM haben wir anscheinend vorwiegend an den Rändern der Galaxien aus Materie. Es gibt keinen Hinweis, dass die DM selbst auch Galaxien-artige Strukturen o.ä. bildet. Das als Erklärung der DM ist wohl etwas zu weit hergeholt, wenn vielleicht auch nicht so leicht zu widerlegen.

BTW, diese Idee ist auch nicht wirklich von mir: in einem früheren Leben (Anfang der 80er), als ich noch in Sachen Teilchenphysik unterwegs war, hatte wir mal Prof. Holger Nielsen (Uni Kopenhagen) zu Gast, der über so eine Idee geplaudert hat, was wäre, wenn man aus der U(1) des SM eine U(2) macht ... von 2 Welten, die sich geisterhaft durchdringen. Er war ganz fasziniert davon. :) Der war wohl noch ein paar Jährchen älter als ich ... ist also sicher längst im Ruhestand.
Das war aber nicht im Kontext von DM, sondern ganz allgemein.

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200 Puls: Sinnlos Telefon - Radio PSR - Media Markt Leipzig :D

AW: Dunkle Materie Erklärungsversuch
 

Sorry, aber ich glaube so geht das nicht ! Wenn man die DM irgendwo an den Rand der Galaxien schiebt und dort sozusagen als Schmutzränder "existieren" lässt ohne sie in die Physik miteinzubeziehen dann macht man es sich zu einfach !
Ich bin überzeugt davon dass die DM alles um uns rum zusammenhält und verantwortlich ist für jeden Physikalischen Effekt !
Wir müssten endlich mal anfangen die DM, obwohl wir sie nicht sehen, rechnerisch miteinzubeziehen, so als ob sie da wäre, ein Ansatz wäre sie als eine Art "DRUCK" zu handeln der, vom Weltall her kommend, stärker ist als der Druck der durch die Erde nach oben dringt, man muss also dem Planeten Erde in seiner Gesamtheit einen Abschirmungseffekt zubilligen, ausserdem müssten "Wellenerzeugende" Antennen mit diesem "Druck" interagieren können, so wie in meinem Gelatine beispiel weiter oben beschrieben.

Bernhard, ich denke, die von dir erwähnten "Mischterme" im Lagrangian muss man nicht zwangsläufig haben, wenn man sie nicht will.
Vielleicht sollten die geladenen Fermionen eher Singuletts unter der U(2) sein, analog zu den rechtshändigen Fermionen im elektroschwachen Lagrangian, die ja auch Singuletts unter SU(2)_L sind.

Man müsste mal die Lagrangedichte der elektroschwachen Theorie um die neuen Terme erweitern um zu sehen, wie es geht. Ist sicher easy, aber ich blamier mich da nur: zu lang her und Altersverblödung eh zu weit fortgeschritten. :)

Gruß,
Uli

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Ich schrieb ja auch "vorwiegend". Und das ist m.W. mittels Gravitationslinsen-Effekten nachgewiesen.

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http://www.explainxkcd.com/wiki/inde...ter_Candidates

:rolleyes:

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Gravitation besitzt eine unbegrenzte Reichweite und lässt sich nicht abschirmen.

Hat sie damit auch eine unbegrenzte "Haltbarkeit", so dass die gravitative Wirkung der DM von Objekten aus der Vergangenheit stammen könnte?

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Ist ziemlich analog zum Licht: das Licht der Sterne, die wir heute sehen, ist schon lange unterwegs ... so auch die gravitative Wechselwirkung. Sie breitet sich mit c, der Vakuumlichtgeschwindigkeit, aus.

AW: Dunkle Materie Erklärungsversuch
 

So wie ich das verstanden habe, befindet sich die DM in der Milchstrasse und in einem gewaltigen Halo lt. Modell so, daß ihr gravitativer Effekt die beobachtete flache Rotationskurve erklärt.

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Hallo Hawkwind,

Eine nette Anekdote.

Ich bin übringes gerade auf diesen WP-Artikel zum Thema gestossen:
https://en.wikipedia.org/wiki/Dark_photon

AW: Dunkle Materie Erklärungsversuch
 

Über so etwas wird also tatsächlich spekuliert.
Man macht das eventuell doch eher über eine zusätzliche U(1)-Gruppe als über U(1) -> U(2).
Danke für den Link.
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Tatsächlich gibt es eine Reihe von Experimenten, die danach suchen:

Search for a dark photon in the π0→e+e−γ decay

etc.

Direct detection constraints on dark photon dark matter

Da war unsere Spekulation gar nicht so abwegig wie gedacht.

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In manchen Varianten dieser Theorie wird auch angenommen, dass das Dark Photon auch mit normaler Materie wechselwirken kann:
aus
F Bossi - Advances in High Energy Physics, 2014
Dark Photon Searches Using Displaced Vertices at Low Energy Colliders
http://downloads.hindawi.com/journal...014/891820.pdf
Kapitel 2

AW: Dunkle Materie Erklärungsversuch
 

Leider kann man recht einfach abzählbar unendlich viele konsistente Eichtheorien konstruieren und die Schwellenenergie für beobachtbare Effekte durch geeignete Symmetriebrechung dahin schieben, wo man sie gerne haben möchte.

Ziemlich tricky ist die Konstruktion konsistenter chiraler Eichtheorien wie der elektroschwachen WW, da wegen der resultierenden chiralen Anomalien nicht-triviale Bedingungen für die Symmetriegruppen und deren Kopplungskonstanten erfüllt sein müssen. Deswegen befassen sich die meisten zunächst mit den abzählbar unendlich vielen nicht-chiralen Theorien; wenn man damit fertig ist, kann an die chiralen diskutieren.