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Quantenmechanik, Relativitätstheorie und der ganze Rest. Wenn Sie Themen diskutieren wollen, die mehr als Schulkenntnisse voraussetzen, sind Sie hier richtig. Keine Angst, ein Physikstudium ist nicht Voraussetzung, aber man sollte sich schon eingehender mit Physik beschäftigt haben.

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  #11  
Alt 14.03.21, 22:11
Hawkwind Hawkwind ist offline
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Standard AW: Hilfe ich lebe auf Mount Stupid!

Zitat:
Zitat von Timm Beitrag anzeigen
...
Trotz intensiver Suche findet man bis dato keine Teichen, die infrage kämen. Theoretiker denken deshalb über eine Modifizierung der Gravitationstheorie nach, also über eine Lösung des Problems ohne Teilchen.
In der letzten Zeit gibt es übrigens etliche Arbeiten über primordiale schwarze Löcher als Erklärung für dunkle Materie, siehe z.B.
PRIMORDIAL BLACK HOLES AS DARK MATTER
Primordial black hole dark matter from single field inflation

Experimente suchen danach, z.B.:
Testing primordial black holes as dark matter with LISA

Anscheinend wurde kürzlich auch eine entsprechendes Signal detektiert:
NANOGrav Hints to Primordial Black Holes as Dark Matter

Schaun mer mal ... .
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  #12  
Alt 15.03.21, 10:11
Timm Timm ist offline
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Standard AW: Hilfe ich lebe auf Mount Stupid!

Zitat:
Zitat von Hawkwind Beitrag anzeigen
Anscheinend wurde kürzlich auch eine entsprechendes Signal detektiert:
NANOGrav Hints to Primordial Black Holes as Dark Matter
Danke für diesen Link (noch nicht gelesen), das könnte sehr spannend werden!
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Der Verstand schafft die Wahrheit nicht, sondern er findet sie vor - Aurelius Augustinus
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  #13  
Alt 15.03.21, 10:18
Timm Timm ist offline
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Standard AW: Hilfe ich lebe auf Mount Stupid!

Zitat:
Zitat von Robert82 Beitrag anzeigen
Erstmal danke für die konstruktive Unterhaltung.
Ich weiß ich habe wahrscheinlich einige schmerzhaft naive Aussagen gemacht. Gleichzeitig seid ihr respektvoll. Das ist nicht selbstverständlich. Danke!
Du bist hier willkommen. Andere hier beharren auf kruden Hirngespinsten ohne sich dafür zu interessieren, weshalb sie falsch sein könnten.

Zu deinen Fragen später.
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Der Verstand schafft die Wahrheit nicht, sondern er findet sie vor - Aurelius Augustinus
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  #14  
Alt 15.03.21, 15:16
Timm Timm ist offline
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Standard AW: Hilfe ich lebe auf Mount Stupid!

Zitat:
Zitat von Robert82 Beitrag anzeigen
Ein weiterer Fehler in meinen Annahmen ist mir aber aufgefallen:
Die Sache mit den Umlaufbahnen... Zwar wäre die Dunkle Materie weiter außen dann langsamer, aber im Volumen weniger dicht.

Dann müsste die Anhäufung in den äußeren Bereichen der Galaxien anders zustande kommen.
Dafür müssten die Teilchen/Energien eine "vernünftige" also ähnliche Geschwindigkeiten, wie die beobachtbare Masse haben. Dann könnte die Dunklen Materie dadurch eingefangen werden, dass sich das Gravitationsfeld verstärkt während sich die Dunkle Materie in seinem Einfluss befindet. Das würde die Dunkle Materie dann natürlich einem Orbit mit entsprechend großer Apogee (Apogäum?) einfangen (also gerade eben so).
Es ist viel einfacher. "Normale" und die Dunkle Materie waren schon beim Urknall gravitativ gebunden, d.h. jede Verdichtung bestand schon damals aus beiden "Sorten" Materie. Eine Bestätigung dafür brachte die Analyse des Mikrowellenhintergrunds. Später wurden aus diesen Verdichtungen Galaxien und Galaxienhaufen.
Der wesentliche Unterschied zur normalen Materie ist der, dass Dunkle Materie wegen der fehlenden elektromagnetischen Wechselwirkung nicht zu Himmelskörpern kollabieren kann. Einspiralen zu kleineren Orbits unter Abstrahlung von Energie geht nicht. Daher die stabile "Wolke" aus DM um jede Galaxie.


Zitat:
Zitat von Robert82 Beitrag anzeigen
Was verbietet das Konzept der "Elementar elektromagnetischen Welle"?
Alles was mit Elektromagnetismus zu tun hat scheidet aus, s. oben.
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  #15  
Alt 15.03.21, 15:41
Timm Timm ist offline
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Reden AW: Hilfe ich lebe auf Mount Stupid!

Zitat:
Zitat von Hawkwind Beitrag anzeigen
Anscheinend wurde kürzlich auch eine entsprechendes Signal detektiert:
NANOGrav Hints to Primordial Black Holes as Dark Matter

Schaun mer mal ... .
Das Signal wird als Hinweise auf einen primordialen Gravitationswellenhintergrund interpretiert.

Offenbar gibt es Versuche, es anders zu interpretieren:

https://iopscience.iop.org/article/1...21/01/071/meta

Du erinnerst dich vielleicht noch, dass vor Jahren eine Gruppe in der Antarktis die Messung primordialer Grav.-Wellen publiziert hat. Wie sich herausstellte war Staub in der Milchstraße an der falsch interpretierten Messung schuld.
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  #16  
Alt 15.03.21, 17:55
Robert82 Robert82 ist offline
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Standard AW: Hilfe ich lebe auf Mount Stupid!

Zitat:
Zitat von Timm Beitrag anzeigen
Alles was mit Elektromagnetismus zu tun hat scheidet aus, s. oben.
Ich glaube Dir. Leider verstehe ich das auf keinem Auge. DM ist halt ein nerviges Zeug. Und wahrscheinlich würden Galaxien in sich zusammenbrechen, falls DM elektromagnetische Wechselwirkungen hätte. Und Gleichzeitig wurden wahrscheinlich 10^5 IQ-Jahre in das Thema gesteckt.
Und trotzdem sitzt der Schelm im Nacken und sagt: "und wenn vielleicht doch...."

Gibt es dafür eine "einfache" Erklärung, dass DM keine EM Wechselwirkung hat, oder ist das halt einfach so?
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  #17  
Alt 15.03.21, 21:18
Timm Timm ist offline
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Standard AW: Hilfe ich lebe auf Mount Stupid!

Zitat:
Zitat von Robert82 Beitrag anzeigen
Gibt es dafür eine "einfache" Erklärung, dass DM keine EM Wechselwirkung hat, oder ist das halt einfach so?
Wenn sie die EM Wechselwirkung hätte, würde sie EM Strahlung absorbieren, reflektieren und emittieren. Mit anderen Worten, man hätte sie längst entdeckt.

Die DM entzieht sich wie die Neutrinos (die es in riesiger Zahl gibt und die ebenfalls nicht elektromagnetisch wechselwirken) der direkten Beobachtung.
__________________
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  #18  
Alt 16.03.21, 07:38
Benutzerbild von TomS
TomS TomS ist offline
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Beiträge: 2.594
Standard AW: Hilfe ich lebe auf Mount Stupid!

Zitat:
Zitat von Robert82 Beitrag anzeigen
DM ist halt ein nerviges Zeug.
DM ist zunächst mal eine Hypothese, um Beobachtungsdaten mit etablierten Theorien in Übereinstimmung zu bringen.

Bei den etablierten Theorien bzw. Modellen handelt es sich im wesentlichen um ...
1) das Standardmodell der Elementarteilchen, dem zufolge wir die existierenden Teilchen, ihre Massen und weitere Eigenschaften sowie ihre Wechselwirkungen sehr präzise verstehen; dieses Standardmodell wurde bisher bin allen Experimenten bestätigt, Hinweise auf Abweichungen sind nicht signifikant
2) die Allgemeine Relativitätstheorie, die wir zur Beschreibung der Gravitation auf allen relevanten Längenskalen vom Sonnensystem bis hin zum gesamten Kosmos verwenden; sie ist in fast allen direkt zugänglichen Regimen gilt bestätigt, inzwischen sogar für extreme Regime wie Neutronensterne, die Umgebung des Schwarzen Lochs im Zentrum der Milchstraße, kollidierende Schwarze Löcher sowie daraus resultierende Gravitationswellen
3) Modelle zur Zusammensetzung der sichtbaren und der unsichtbaren Materie im Universum, inkl. interstellarer, Brauner Zwerge usw.

Nun liegen jedoch Beobachtungsdaten vor, die sich mittels der etablierten Modelle nicht vollständig erklären lassen, insbs. die Rotationskurven der Sterne in Galaxien, die Dynamik von Galaxienhaufen, Gravitationslinsen sowie einige Eigenschaften der kosmischen Hintergrundstrahlung.

D.h. an mindestens einem der Punkte (1 - 3) kann etwas nicht stimmen. Bei (2) handelt es sich im eigentlichen Sinne nicht um Materie.

Möglichen Erklärungen sind
1) wir kennen doch nicht sämtliche Bausteine der Materie, d.h. es gibt möglicherweise weitere, schwach wechselwirkende und damit in normalen Experimenten unsichtbare Elementarteilchen, die zur Gravitation in Galaxien etc. beitragen; Kandidaten sind u.a. schwere Neutrinos, Axionen, supersymmetrische Partnerteilchen; dies alles kann heute nicht ausgeschlossen werden, allerdings sind praktisch alle naheliegenden Erweiterungen des Standardmodells durch Experimente widerlegt; einfach ist es also nicht
2) Die Allgemeine Relativitätstheorie zur Beschreibung der Gravitation ist nicht vollständig und muss erweitert werden; dazu gibt es durchaus Kandidaten, allerdings ist noch keine Theorie bekannt, die sämtliche Beobachtungen wirklich unter einen Hut bekommt; eine besondere Herausforderung ist dabei die Erklärung des Bullet Clusters, in dem zwei räumlich getrennte Gravitationszentren zu existieren scheinen; die Verschiebung von sichtbarer ggü. dunkler Materie sollte durch eine Kollision entstanden sein; Erweiterungen zur Allgemeinen Relativitätstheorie können dies nicht vernünftig erklären, Erklärungen auf Basis (1) oder (3) dagegen recht einfach
3) Die konventionellste Erklärung wäre, dass wir gewöhnliche Materie “übersehen”, z.B. deutlich mehr Braune Zwerge und primordiale Schwarze Löcher; um diese These erhärten, müsste es jedoch möglich sein, diese bisher übersehene Materie doch aufzuspüren, z.B. anhand des Microlensings an kleinen Schwarzen Löchern

Soviel mal als Überblick.

Eine Bewertung ist schwierig
1) war lange Zeit das favorisierte Modell, da insbs. supersymmetrische Erweiterungen des Standardmodells einfach konstruierbar sind und zudem weitere intrinsische Probleme des Standardmodells zu lösen versprachen; allerdings sind praktisch alle einfachen Erweiterungen inzwischen experimentell ausgeschlossen, die verbleibende Möglichkeiten erscheinen extrem komplex und lösen zunehmend schlechter die intrinsischen Probleme
2) hat zunächst die o.g. Probleme; darüberhinaus erscheint die ART in ihrer Struktur ziemlich einmalig zu sein; die zur Erklärung der o.g. Effekte notwendigen Erweiterungen passen nicht in dieses Bild (einige naheliegende Erweiterungen wie die Einstein-Cartan-Theorie sind zur Erklärung nicht ausreichend)
3) wäre natürlich die konventionellste Erklärung und würde nicht etablierte Theorien über den Haufen werfen, nur um ein paar Abweichungen in den Daten zu erklären (wenn im Wohnzimmer die Vase zerbrochen auf dem Fußboden liegt, könnte es ein Geist gewesen sein - oder die Katze)
__________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.

Geändert von TomS (16.03.21 um 08:08 Uhr)
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  #19  
Alt 16.03.21, 13:32
Ich Ich ist gerade online
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Zitat:
Zitat von TomS Beitrag anzeigen
3) wäre natürlich die konventionellste Erklärung und würde nicht etablierte Theorien über den Haufen werfen, nur um ein paar Abweichungen in den Daten zu erklären (wenn im Wohnzimmer die Vase zerbrochen auf dem Fußboden liegt, könnte es ein Geist gewesen sein - oder die Katze)
Primordiale SL lassen wir mal gelten, aber eine große Menge unentdeckter baryonischer Materie würde so ziemlich alles über den Haufen werfen.
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  #20  
Alt 16.03.21, 18:43
Zweifels Zweifels ist offline
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Zitat:
Zitat von TomS Beitrag anzeigen
DM ist zunächst mal eine Hypothese, um Beobachtungsdaten mit etablierten Theorien in Übereinstimmung zu bringen.

Bei den etablierten Theorien bzw. Modellen handelt es sich im wesentlichen um ...
1) das Standardmodell der Elementarteilchen, dem zufolge wir die existierenden Teilchen, ihre Massen und weitere Eigenschaften sowie ihre Wechselwirkungen sehr präzise verstehen; dieses Standardmodell wurde bisher bin allen Experimenten bestätigt, Hinweise auf Abweichungen sind nicht signifikant
2) die Allgemeine Relativitätstheorie, die wir zur Beschreibung der Gravitation auf allen relevanten Längenskalen vom Sonnensystem bis hin zum gesamten Kosmos verwenden; sie ist in fast allen direkt zugänglichen Regimen gilt bestätigt, inzwischen sogar für extreme Regime wie Neutronensterne, die Umgebung des Schwarzen Lochs im Zentrum der Milchstraße, kollidierende Schwarze Löcher sowie daraus resultierende Gravitationswellen
3) Modelle zur Zusammensetzung der sichtbaren und der unsichtbaren Materie im Universum, inkl. interstellarer, Brauner Zwerge usw.

Nun liegen jedoch Beobachtungsdaten vor, die sich mittels der etablierten Modelle nicht vollständig erklären lassen, insbs. die Rotationskurven der Sterne in Galaxien, die Dynamik von Galaxienhaufen, Gravitationslinsen sowie einige Eigenschaften der kosmischen Hintergrundstrahlung.

D.h. an mindestens einem der Punkte (1 - 3) kann etwas nicht stimmen. Bei (2) handelt es sich im eigentlichen Sinne nicht um Materie.

Möglichen Erklärungen sind
1) wir kennen doch nicht sämtliche Bausteine der Materie, d.h. es gibt möglicherweise weitere, schwach wechselwirkende und damit in normalen Experimenten unsichtbare Elementarteilchen, die zur Gravitation in Galaxien etc. beitragen; Kandidaten sind u.a. schwere Neutrinos, Axionen, supersymmetrische Partnerteilchen; dies alles kann heute nicht ausgeschlossen werden, allerdings sind praktisch alle naheliegenden Erweiterungen des Standardmodells durch Experimente widerlegt; einfach ist es also nicht
2) Die Allgemeine Relativitätstheorie zur Beschreibung der Gravitation ist nicht vollständig und muss erweitert werden; dazu gibt es durchaus Kandidaten, allerdings ist noch keine Theorie bekannt, die sämtliche Beobachtungen wirklich unter einen Hut bekommt; eine besondere Herausforderung ist dabei die Erklärung des Bullet Clusters, in dem zwei räumlich getrennte Gravitationszentren zu existieren scheinen; die Verschiebung von sichtbarer ggü. dunkler Materie sollte durch eine Kollision entstanden sein; Erweiterungen zur Allgemeinen Relativitätstheorie können dies nicht vernünftig erklären, Erklärungen auf Basis (1) oder (3) dagegen recht einfach
3) Die konventionellste Erklärung wäre, dass wir gewöhnliche Materie “übersehen”, z.B. deutlich mehr Braune Zwerge und primordiale Schwarze Löcher; um diese These erhärten, müsste es jedoch möglich sein, diese bisher übersehene Materie doch aufzuspüren, z.B. anhand des Microlensings an kleinen Schwarzen Löchern

Soviel mal als Überblick.

Eine Bewertung ist schwierig
1) war lange Zeit das favorisierte Modell, da insbs. supersymmetrische Erweiterungen des Standardmodells einfach konstruierbar sind und zudem weitere intrinsische Probleme des Standardmodells zu lösen versprachen; allerdings sind praktisch alle einfachen Erweiterungen inzwischen experimentell ausgeschlossen, die verbleibende Möglichkeiten erscheinen extrem komplex und lösen zunehmend schlechter die intrinsischen Probleme
2) hat zunächst die o.g. Probleme; darüberhinaus erscheint die ART in ihrer Struktur ziemlich einmalig zu sein; die zur Erklärung der o.g. Effekte notwendigen Erweiterungen passen nicht in dieses Bild (einige naheliegende Erweiterungen wie die Einstein-Cartan-Theorie sind zur Erklärung nicht ausreichend)
3) wäre natürlich die konventionellste Erklärung und würde nicht etablierte Theorien über den Haufen werfen, nur um ein paar Abweichungen in den Daten zu erklären (wenn im Wohnzimmer die Vase zerbrochen auf dem Fußboden liegt, könnte es ein Geist gewesen sein - oder die Katze)
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