Dunkle Materie

[Pham]

Mir fällt aktuell weder eine theoretische Möglichkeit zu Verifikation, noch zur Falsifikation von Manes Hypothese ein. Wir würden damit allerdings genau das beobachten was wir beobachten: eine scheinbare ursachenlose Gravitation auf großen Skalen.
Meine Gedanken gehen dahin, ob man sowas auf kleinen Skalen irgendwie reproduzieren könnte. Oder zumindest etwas, das bei einer Expansion von Raum eine amorphe Strukturierung der der Raumzeit selbst zeigt. Zum Beispiel durch eine extrem genaue Vermessung eines in seinen Dimensionen bis auf den Bruchteil eines Atomdurchmesser bekannten Hohlkörpers, welcher vollkommen evakuiert ist.

Der Gedanke besticht wirklich. Was geschieht mit dem Raum und seinen Quantenfluktuationen, wenn er einer extremen Inflation ausgesetzt wird? Diese Fluktuationen dürften tatsächlich in extrem kurzer zeit bis auf intergalaktische Dimensionen aufgezogen werden.
Aber dann: weshalb sollten die sich dann über die Jahrmilliarden halten bzw. sogar noch verstärken, auch wenn sich die sichtbare Materie in diese "Beulen" gesammelt hat?

[m.hecht]

Aber dann: weshalb sollten die sich dann über die Jahrmilliarden halten bzw. sogar noch verstärken, auch wenn sich die sichtbare Materie in diese "Beulen" gesammelt hat?

Tja, warum gibts die Inhomogenität der kosmischen Hintergrundstrahlung oder die Materie-Antimaterie-Asymetrie? Die Antwort ist die gleiche wie bei meiner Hypothese: Ich habe nicht die geringste Ahnung. 

Vielleicht sind wir bei der Funktionsweise der Gravitation einfach noch nicht weit genug um hier befriedigende Antworten zu erhalten. Ich mein mit der "Funktionsweise" nicht die ART! Die ART beschreibt, wie die Gravitation "wirkt", nicht wie sie funktioniert. Ich meine mit der Funktionsweise z.B. sowas wie "Wie werden die Kräfte vermittelt?". Mir ist klar, dass Masse die Raumzeit krümmt und so Anziehung entsteht. Aber wie wird das vermittelt? Wie weiss ein zu Boden fallender Stein, das die Raumzeit so gekrümmt ist dass er zu Boden fallen muss?

Es gibt diese Idee des Gravitons. Aber einerseits wurde es bisher noch nicht gefunden, andererseits ist es z.B. mit Schwarzen Löchern nicht vereinbar. Da die ART aber offenbar Schwarze Löcher sehr gut zu beschreiben vermag (durch das EHT bestätigt), scheinen Gravitonen als Austauschteilchen nicht in Frage zu kommen.

Hm...


Mane

[jdark]

Eine unbedarfte Frage an die Experten:

Wenn man sich die Raumzeit 3 Dimensional vorstellt wie auf diesem Bild:


sind die Linien von allen Seiten rund um die Kugel zusammengezogen.

Der Raum könnte in der nähe der Kugel kleiner (konzentrierter) sein.
Könnte hier die Gravitation bedeuten, dass ein anderes Objekt in der nähe der Kugel dem kompakteren / Konzentrierten Raum folgt weil es eine Raumungleichheit existiert (Delle=Potential)?
Oder der konzentrierte Raum ist nur eine Folge der Gravitation und das Objekt folgt, genau so wie der Raum, der Anziehung der Kugel.

[m.hecht]

Könnte hier die Gravitation bedeuten, dass ein anderes Objekt in der nähe der Kugel dem kompakteren / Konzentrierten Raum folgt weil es eine Raumungleichheit existiert (Delle=Potential)?

Das ist die Idee von Einstein, die er in der Allgemeinen Relativitätstheorie beschreibt. Das Vorhandensein von Masse krümmt die Raumzeit und eine andere Masse folgt dieser gekrümmten Raumzeit.

Oder der konzentrierte Raum ist nur eine Folge der Gravitation und das Objekt folgt, genau so wie der Raum, der Anziehung der Kugel.

Newton hat Gravitation als Kraft verstanden, ähnlich wie du das hier beschreibst. Eine Kugel übt auf eine andere Kugel AnziehungsKRAFT aus und die beiden ziehen sich an. Wie diese Kraft vermittelt wird, konnte Newton nicht sagen. Einstein hat dann aus einer AnziehungsKRAFT, eine KRÜMMUNG der Raumzeit gemacht. Anziehungskraft -so wie Newton sie verstand- gibt es in der Relativitätstheorie nicht mehr. Demnach folgen Objekte einfach der Krümmung der Raumzeit.

Wäre es also so, dass ein konzentrierter Raum nur die Folge der Gravitation ist, dann hatte es gar keine physikalische Bedeutung, dass der Raum gekrümmt ist. Es ist ja dann nur eine FOLGE der Gravitation. In der ART ist die Raumzeitkrümmung aber der GRUND für Gravitation.


Mane

[jdark]

Danke!

Was wäre: Bei einer Kugel mit sehr großen Masse, würde ein anderes kugelförmige Objekt, das sich in der Nähe befindet auch konzentriert bzw Raumzeitgekrümmt? Würde das Objekt also  verformt werden und seine Kugelform dezent verlieren?
Wenn das der Fall ist, dann müsste die Krümmung der Raumzeit und die Gravitation die Folge der selben Kraft sein. (Sorry wenn ich hier gegen ART nachdenke)

[Pham]

Danke!

Was wäre: Bei einer Kugel mit sehr großen Masse, würde ein anderes kugelförmige Objekt, das sich in der Nähe befindet auch konzentriert bzw Raumzeitgekrümmt? Würde das Objekt also  verformt werden und seine Kugelform dezent verlieren?
Wenn das der Fall ist, dann müsste die Krümmung der Raumzeit und die Gravitation die Folge der selben Kraft sein. (Sorry wenn ich hier gegen ART nachdenke)

Das wäre dann der Fall, wenn die Gravitation stärker wäre, als die Kräfte, welche den Körper zusammen halten. Das wäre in erster Linie die elektromagnetische Kraft (und starke WW im Atomkern).
Diese sind aber ca. um den Faktor 10exp40 stärker als die Gravitationskraft (Größenordnung). Eine Kugel wird aufgrund der Raumzeitverzerrung nicht seine Kugelgestallt verlieren (Gezeitenkräfte sind etwas anderes).

Außer in der unmittelbaren Nähe des Ereignishorizontes schwarzer Löcher: da toppt die Gravitationskraft irgendwann alles. Am Ereignishorizont wird aufgrund der Raumzeitkrümmung sogar Kernmaterie zerrissen.

[einsteinturm]

Zum Forumbericht: https://www.raumfahrer.net/news/?10052019162517.shtml
Habe ich das richtig gelesen, die Simulation zeigt, daß es so sein müsste,  man kann es aber nicht entdecken, also gilt MOND?
Eine sehr gewagte Argumentation. Ist das wissenschaftlich?

[aasgeir]

...Eine sehr gewagte Argumentation. Ist das wissenschaftlich?

Bisschen hart formuliert - ich lese das nicht so:
Modellrechnungen unter Einschluss von Dunkler Materie ergeben unterschiedliche Größen für primordiale Zwerggalaxien (mit DM) und Gezeiten-Galaxien (ohne DM).
Beobachtet wird das aber nicht: "Alle bislang gefundenen Zwerggalaxien weisen nämlich ähnliche Masse-zu-Radius-Verhältnisse auf".
Heisst für mich: Voraussage mit DM steht in diesem Fall im Widerspruch zu Beobachtungen;
MOND produziert diesen Widerspruch nicht (da Newton erst ausserhalb eines bestimmten Radius modifiziert werden muß)

[Lumpi]

Kroupa wertet das als Hinweis darauf, dass es vielleicht gar keine Dunkle Materie gibt.

https://www.raumfahrer.net/news/astronomie/10052019162517.shtml

Der Mangel an Dunkler Materie in den ultradiffusen Galaxien NGC 1052-DF2 und NGC 1052-DF4 gilt wiederum nicht etwa als Beleg dafür, dass es keine DM gibt, sondern nur dafür, dass sie nicht zwingend an normale Materie gekoppelt sein muss.   
https://www.forschung-und-wissen.de/nachrichten/astronomie/zweite-ultradiffuse-galaxie-ohne-dunkle-materie-entdeckt-13372904

[einsteinturm]

Er hat auch einiges Interessante dazu zu sagen:
tritonstation.com

[Volker]

Hallo,

Er hat auch einiges Interessantes dazu zu sagen:
tritonstation.com

Bisschen arrogant und egozentrisch der Kollege.

Gruss
Volker

[einsteinturm]

Das weiss ich nicht, bin ja nur Laie. Liest man Blogs wie diesen oder Hossenfelder oder Motl denkt man sich sowieso seinen Teil.

[KlausLange]

Ein interessanter theoretischer Ansatz zeigt, dass die Dunkle Materie schon vor der kosmischen Inflation existiert haben kann.

Ausführlich erklärt in scinexx.de.

[973]

MOND kann man wohl schon deswegen ausschließen, weil demnach jedenfalls bei sehr großen Ausdehnungen  nicht mehr die "übliche" Proportion von Masse und Dichte also Längendichte von Räumen ( eine Elementarmasse pro Elementarlönge ) gelten würde.    Das wäre erstens deswegen grundsätzlich problematisch, weil einiges dafür spricht, daß diese Längendichte schlicht eine Eigenschaft der Dimensionen selbst ist, und sich schon daher auch über große Entfernungen bis zu ihrer Ausdehnung hin nicht ändern sollte,  zweitens weil wir trotz der bescheidenen Kenntnisse über die globale Struktur des Weltraums zumindest größenordnungsmäßig diejenige räumliche Dichte messen, die bei einem Raum von ca. 14 Mrd. LJ Ausdehnung (entsprechend dem Alter der Welt) erwarten.

[Liftboy]

Kroupa wertet das als Hinweis darauf, dass es vielleicht gar keine Dunkle Materie gibt.

https://www.raumfahrer.net/news/astronomie/10052019162517.shtml

Der Mangel an Dunkler Materie in den ultradiffusen Galaxien NGC 1052-DF2 und NGC 1052-DF4 gilt wiederum nicht etwa als Beleg dafür, dass es keine DM gibt, sondern nur dafür, dass sie nicht zwingend an normale Materie gekoppelt sein muss.   
https://www.forschung-und-wissen.de/nachrichten/astronomie/zweite-ultradiffuse-galaxie-ohne-dunkle-materie-entdeckt-13372904

Und jetzt wird in Frage gestellt, ob beide Galaxien tatsächlich keine dunkle Materie haben. All die besonderen Eigenschaften dieser ultradiffusen Galaxien sollen im Zusammenhang mit der Entfernung stehen (nach dem Motto: würden wir annehmen, die Galaxien wären näher an uns dran, wäre die gemessenen Helligkeitswerte etc völlig "normal"). Da die Entfernungsbestimmtung hier wohl eine komplizierte Sache ist, hat das hat eine andere Forschergruppe zum Anlass genommen genau das nochmal zu überprüfen. Mit 5 verschiedenen Bestimmungsmethoden. Und die kommen zu dem Schluss, das insbesondere NGC 1052-DF2 (und wohl auch DF4) gar nicht in der Nähe von NGC 1052 ist. Statt 64 Mio Lichtjahre, sollen es nun nur noch 42 Mio Lichtjahre sein. Wie oben bereits angedeutet, würde das verschiedene Messungen erklären und dunkle Materie wäre (müsste) dann doch vorhanden (sein).

Ich vermute, dass jetzt auch nochmal andere Gruppen eine Entfernungsbestimmung machen, um herauszufinden, wer denn jetzt vermutlich richtig lag.

https://www.spektrum.de/news/da-ist-sie-ja-die-dunkle-materie/1672942?utm_source=pocket-newtab

[einsteinturm]

Rechenfehler?
https://www.forbes.com/sites/startswithabang/2019/10/18/dark-matters-biggest-problem-might-simply-be-a-numerical-error/#68029e348979

https://arxiv.org/abs/1808.03088v2

[einsteinturm]

Ich hänge mal noch eine subjektive Sichtweise dran. Die verdeutlicht ganz gut finde ich, dass das Gesamtbild möglicherweise nicht so fest steht, wie es Nobelpreise vielleicht suggerieren.
https://tritonstation.com/2019/01/28/a-personal-recollection-of-how-we-learned-to-stop-worrying-and-love-the-lambda/

Dem Universum bin ich egal, aber die beschleunigte Expansion möchte ich gern noch zu meinen Lebzeiten beerdigt wissen.

[Prodatron]

Vielleicht stellt sich ja die dunkle Energie als ein Massestrom und nicht als Expansionsursache heraus:
https://www.aanda.org/articles/aa/abs/2019/11/aa36373-19/aa36373-19.html

Dieser und die folgenden Posts sind wohl im falschen Thread gelandet.
Hier geht's um Dunkle Materie.
Diese hat so gut wie nichts mit Dunkler Energie zu tun. Außer daß man in beiden Fällen nur weiß, daß man nichts weiß und deshalb ein "Dunkel" davorschreibt.

Hier ist der korrekte Thread:
https://www.raumfahrer.net/forum/smf/index.php?topic=628.0

Dunkle Materie, dunkle Energie wird (bislang) als Ursache für die Ausdehnung des Universums gesehen.

Dunkle Materie? Nein, absolut nicht.

[Gertrud]

Hallo Zusammen,
die Beiträge habe ich in den Thread Dunkle Energie  verschoben. Gruß Gertrud

https://www.raumfahrer.net/forum/smf/index.php?topic=628.0

(…)
Dieser und die folgenden Posts sind wohl im falschen Thread gelandet.
Hier geht's um Dunkle Materie.
Diese hat so gut wie nichts mit Dunkler Energie zu tun. Außer daß man in beiden Fällen nur weiß, daß man nichts weiß und deshalb ein "Dunkel" davorschreibt.
(….)
Hier ist der korrekte Thread:
https://www.raumfahrer.net/forum/smf/index.php?topic=628.0

Danke Prodaton, für dein aufmerksames Lesen. Gruß Gertrud

[McPhönix]

Dunkle Materie? Nein, absolut nicht.

Ist mir auch logischer. Aber ich dachte, auch das schon irgendwo gelesen zu haben.
Werde das korrigieren.

[Rücksturz]

Nachtrag:

"Neuer Ansatz bei der Suche nach Dunkler Materie

Mithilfe von Antimaterie wollen Forscher der Dunklen Materie auf die Spur kommen. Eine Pressemitteilung der Johannes Gutenberg-Universität Mainz."

Weiter in der Pressemitteilung:
https://www.raumfahrer.net/news/astronomie/13112019222251.shtml

Viele Grüße
Rücksturz

[aasgeir]

Interessanter Blog-Beitrag von Sabine Hossenfelder zu der Möglichkeit, dass "Dunkle Materie" nur ein Artefakt der unkorrekten Anwendung der (nichlinearen) Gleichungen der Allgemeinen Relativitätstheorie sein könnte (mit mittlerweile über 200 Kommentaren) :
(englisch)

" What if we are just using the wrong equations? "

http://backreaction.blogspot.com/2019/10/dark-matter-nightmare-what-if-we-just.html