Dunkle Materie

Lupo54 schrieb:Da ist eine Auswirkung auf die Gravitation unbestritten meßbar.

Absolut richtig. Absolut unbestritten.

Lupo54 schrieb:Aber die Ursache, die ja eigentlich in dem (zusätzlichen über das tatsächlich beobachtbare hinaus) Vorhandensein von Materie bestehen müßte nicht.

Ja und nein.
Die Materie ist definitiv vorhanden. Ich kenne derzeit 3 Formen.
Es ist Dunkle, d.h. UNSICHTBARE Materie.
UNSICHTBAR ist eben unsichtbar, aber dennoch vorhanden. (Wie eine schwarze Katze in einem schwarzen Loch. Die siehst du auch nicht und dennoch ist sie da. Genau so ist das mit dieser Masse.)

Da diese aber gravitativ zig Mal nachgewiesen worden ist, ist sie auch vorhanden. Wenn sie nicht vorhanden wäre, könnte man sie nicht gravitativ nachweisen.
Der Nachweis ist eindeutig erbracht. Die ist da, weil sie da ist.

eich-hörnchen schrieb:Es ist Dunkle, d.h. UNSICHTBARE Materie.
UNSICHTBAR ist eben unsichtbar, aber dennoch vorhanden. (Wie eine schwarze Katze in einem schwarzen Loch. Die siehst du auch nicht und dennoch ist sie da. Genau so ist das mit dieser Masse.)

Aber die Katze ist halt messbar, mit welchen Methoden auch immer, das ist die DM ja nicht, obwohl sie da sein müsste, Berechnungen nach.
So zumindest verstehe ich es.

eich-hörnchen schrieb:Es ist Dunkle, d.h. UNSICHTBARE Materie.

Diese Behauptung ist völlig nutzlos, solange nicht geklärt ist, um was für eine Form von Materie es sich genau handelt. Um "gewöhnliche" Materie (bestehend aus Protonen, Neutronen und Elektronen) handelt es sich sehr wahrscheinlich nicht, weil es eine ganze Reihe von Beobachtungsergebnissen gibt, die dagegen sprechen.

Unabhängig davon sind auch Dunkle-Materie-Alternativen wie die MOND-Hypothese nach wie vor nicht eindeutig widerlegt.

uatu schrieb:Um "gewöhnliche" Materie (bestehend aus Protonen, Neutronen und Elektronen) handelt es sich sehr wahrscheinlich nicht, weil es eine ganze Reihe von Beobachtungsergebnissen gibt, die dagegen sprechen.

Und nun könnte es aber sein, dass es jemanden gibt, der da meint zu glauben, um nicht zu sagen, zu wissen, dass es sich sehr wahrscheinlich doch darum handelt.

(Mit anderen Worten, es gibt da jemanden, der kann das sogar bestätigen. Es gibt derzeit 3 bekannte unterschiedliche Formen.)

Unsichtbar ist unsichtbar, genau wie die Katze. Ansonsten gibt es fast keinen Unterschied zur Katze. Kleine Unterschied gibt es schon.
Bei zwei Arten sind die Katzen viele Mrd. Km weit weg und sehr klein. Da hat der Opa noch keine Brille, mit der er das sehen kann.
Bei einer Art ist die Katze ungeheuer schnell, also richtig ordentlich schnell. Und das alles auf schwarzem Hintergrund.

@eich-hörnchen: Deine Privat-Fantasien interessieren hier niemanden.

uatu schrieb:Deine Privat-Fantasien

Es handelt sich definitiv um Tatsachen.

Es gibt die Dunkle Materie. Die wurde nachgewiesen. Das ist Tatsache. Wo ist das Problem?

@eich-hörnchen: Nichts wurde nachgewiesen. Es gibt Hinweise, die die Existenz von etwas, das man provisorisch als "dunkle Materie" bezeichnet, nahelegen. Weiter nichts.

eich-hörnchen schrieb:Und nun könnte es aber sein, dass es jemanden gibt, der da meint zu glauben, um nicht zu sagen, zu wissen, dass es sich sehr wahrscheinlich doch darum handelt.

(Mit anderen Worten, es gibt da jemanden, der kann das sogar bestätigen.

Du kannst "meinen zu glauben" oder "meinen zu wissen", was Du willst. "Bestätigen" kannst Du genau nichts.

eich-hörnchen schrieb:Es gibt die Dunkle Materie. Die wurde nachgewiesen. Das ist Tatsache. Wo ist das Problem?

Nachgewiesen ist der Einfluß von Gravitation. Da diese bisher stets nur auftritt wenn die entsprechende Materie vorhanden ist wurde diese gesucht. Aber zur großen Überraschung nicht gefunden.
Das ist der aktuelle Stand der Erkenntnis und nichts sonst.

Lupo54 schrieb:Da diese bisher stets nur auftritt wenn die entsprechende Materie vorhanden ist wurde diese gesucht. Aber zur großen Überraschung nicht gefunden.

Die DM wirkt gravitativ. Das wurde mehrfach nachgewiesen.
Gefunden in dem Sinne wurde sie noch nicht, weil sie lediglich unsichtbar ist.
Wenn etwas unsichtbar ist, heißt das nicht, das es nicht vorhanden ist. Es ist etwas Unsichtbares, das gravitativ wirkt und aus diesem Grunde vorhanden sein muss und auch regulär vorhanden ist. Unsichtbar ist eben unsichtbar.

@eich-hörnchen:

eich-hörnchen schrieb:Gefunden in dem Sinne wurde sie noch nicht, weil sie lediglich unsichtbar ist.

Das ist eine Privat-Fantasie Deinerseits, und die interessieren hier, wie schon erwähnt, niemanden.

eich-hörnchen schrieb:Die DM wirkt gravitativ. Das wurde mehrfach nachgewiesen.

Nein, das stimmt so einfach nicht. Die Beobachtungen passen nicht zu den Vorhersagen, insbesondere wenn es um die Geschwindigkeit von Sternen geht die um das Zentrum ihrer Galaxie kreisen - die sind schneller unterwegs, als unsere Vorhersagen es zulassen würden.
Das und nur das wurde nachgewiesen.
Jetzt kann man entweder annehmen, dass etwas an unseren Theorien nicht stimmt oder vermuten, dass es Masse gibt die wir bisher nur durch ihren gravitativen Einfluss nachweisen können. Dabei kann es sich - soweit mir bekannt - weder um Protonen/Neutronen/Elektronen handeln, noch um Neutrinos, noch um Photonen. Müsste irgendwas anderes sein. Und diese vermutete "andere" Materie nennt man "dunkle Materie".
"Unsichtbar" ist da ein ziemlich irreführendes Wort.

Bei der DM in der MS geht es darum, dass nicht 100 auch nicht 100.000, sondern ca. 100 ... 300 Mrd. Sonnenmassen in der MS fehlen.
Das ist das in der MS.
Es fehlen aber Massen im gesamten Universum - auch das ist DM. Die fehlen nicht, sondern, die werden nicht gesehen. Wie erklärt sich dann das Fehlen der Massen im Universum?

Es wird allgemein von ca. 85 % DM und ca. 15 % baryonische Masse gesprochen.

Als ich zum ersten Mal davon gehört habe, dass man Dunkle Materie sucht, habe ich gedacht, das ist so ne Art Fantasie. Ich habe da nicht an DM geglaubt.

Es ist ein angebliches Ungleichgewicht vorhanden. Das ist das, was festgestellt worden ist. Es wird nur das gesehen, was eben sichtbar ist. Das, was UNSICHTBAR ist, kann nicht gesehen werden. Daher ist die DM unsichtbar, aber gravitativ vorhanden, sonst wäre ja kein angebliches Ungleichgewicht vorhanden.

eich-hörnchen schrieb:Es fehlen aber Massen im gesamten Universum - auch das ist DM. Die fehlen nicht, sondern, die werden nicht gesehen. Wie erklärt sich dann das Fehlen der Massen im Universum?

Geh mal einen Gedankenschritt zurück zur reinen Beobachtung. In den Tiefen des Weltalls werden Gravitationseffekte beobachtet, die durch die vorhandene Materie nicht erklärt werden können. Das ist der Fakt.
Der einzig naheliegende Erklärungsversuch der unser Weltbild gerettet hätte ist der, dass wir uns bei den Massen der Galaxien gewaltig verrechnet haben und dass in Form von kosmischen Staub, schwarzen Löchern, noch nicht bekannten Himmelskörpern usw. wesentlich mehr Materie vorhanden ist als aktuell beobachtet und berechnet. Nach allen was uns die Astronomen erzählen, kann dieser Erkärungsversuch ausgeschlossen werden. Die Diskrepanz zwischen den durch die Beobachtungen und durch Berechnungen ermittelten Werten ist einfach zu groß. Um es mal in einfachen Worten auszudrücken: So viel Materie können wir nicht übersehen haben.
Das führt zum Gedankenkonstrukt der dunklen Materie: Wir haben sie sie nicht übersehen, sie ist da und wirkt, ist aber nicht zu sehen, weil sie von einer Art ist, dass sie von uns nicht gesehen werden kann. Die Folgerung ist logisch, sie muß sich aber die kritische Frage gefallen lassen warum wir, wenn es denn so viel Dunkle Materie gibt (genau: geben würde) wir noch niemals ihre leicht beobachtbare Folge in Form von Gravitationsänderungen auf unserer Erde oder im solaren Raum bei den Planetenbahnen festgestellt haben. Meiner Meinung nach ein starkes Argument, was gegen die Existenz von Dunkler Materie spricht. Es könnte natürlich sein dass die dunkle Materie in unserem Sonnensysten tatsächlich gar nicht vorhanden ist und sich irgendwo zwischen den Sternen ballt. Was aber ein sehr exotisches Szenario ist.
Natürlich können wir auch einen Blick auf die Gegenseite, nämlich auf die Berechnungen der Herren Kepler und Newton werfen und uns fragen ob diese denn stimmen. Bisher hervorragend und mit höchster Präzision, sonst hätte keine Weltraumsonde den Mars oder andere Planeten erreicht. Auch hier gibt es aber ein exzotisches Szenario: die Formeln stimmen nicht mehr, wenn es um große Massen, und/oder große Geschwindigkeiten, und/oder große Entfernungen geht. Was dann aber schon sehr große Faktoren sein müssen, weil sie im solaren Raum nicht meßbar sind.
Von den Erklärungsversuchen kann z. Z. keine für sich beanspruchen die richtige zu sein. Was im Umkehrschluss besagt, das im schlimmsten Fall alle falsch sein können, im besten Fall alle falsch bis auf eine. Es könnte übrigens sein dass wir nie auf die richtige Lösung kommen oder eine Lösung für sehr wahrscheinlich halten aber niemals beweisen können. Keine schönen Aussichten.

Lupo54 schrieb:die durch die vorhandene Materie nicht erklärt werden können. Das ist der Fakt.

Richtig.

Lupo54 schrieb:sie ist da und wirkt, ist aber nicht zu sehen, weil sie von einer Art ist, dass sie von uns nicht gesehen werden kann.

So ähnlich. Es ist nicht die Art, sondern die Eigenschaften und hinzu kommt die Auflösung der derzeitigen Technik, die zu gering ist. Ist die Masse hinter einem sehr hellem Objekt in der MS, dann können wir diese nicht orten.

Lupo54 schrieb:wir noch niemals ihre leicht beobachtbare Folge in Form von Gravitationsänderungen auf unserer Erde oder im solaren Raum bei den Planetenbahnen festgestellt haben.

Die DM von der gesprochen wird, wirkt sich auf uns nicht aus. In unserer Nähe gibt es diese DM nicht. Kometen, Asteroiden u.ä. sind auch eine gewisse Art DM, aber die spielen keine Rolle. Die sind viel zu klein.

Lupo54 schrieb:was gegen die Existenz von Dunkler Materie spricht

Die DM ist in Form großer Objekte vorhanden. In der MS sind das allein so ca. 100 ... 300 Mrd. Sonnenmassen, die sich schon bemerkbar machen, sonst hätte man es gar nicht feststellen können.

Doch, doch, es gibt Erklärungen. Und die DM ist auch richtig vorhanden. Eine schwarze Katze in einem schwarzen Sack bei völliger Dunkelheit.

eich-hörnchen schrieb:Die DM ist in Form großer Objekte vorhanden. [...]

Doch, doch, es gibt Erklärungen. Und die DM ist auch richtig vorhanden. Eine schwarze Katze in einem schwarzen Sack bei völliger Dunkelheit.

Nochmal: Das sind Deine Privat-Fantasien, und die interessieren niemanden hier.

eich-hörnchen schrieb:Es ist Dunkle, d.h. UNSICHTBARE Materie.
UNSICHTBAR ist eben unsichtbar, aber dennoch vorhanden.

Du verwechselst da was - Du meinst wahrscheinlich Wechselwirkung bis auf die Gravitation RaumZeit Krümmung.
Elektronen, Neutrinos, Atome sogar Moleküle sind für mich auch unsichtbar, aber trotzdem da.

uatu schrieb:Ob man sich damit der physikalischen Realität annähert, halte ich für ziemlich fraglich.

Zweifel sind da natürlich angebracht, die Naturwissenschaften leben von der Skepsis, sie ist quasi deren Triebfeder. Dennoch darf man solche Ansätze, die es übrigens schon seit über 100 Jahren gibt, nicht einfach als unseriös abtun, insbesondere wenn sie der wohl wichtigsten Forderung an Hypothesen nachkommen, nämlich der Möglichkeit einer Überprüfung.

Bisher sind alle Hypothesen bezüglich zusätzlicher Dimensionen an der Überprüfbarkeit gescheitert, diese bietet zumindest schon mal einen realistischen Ansatz, auch wenn er weder mit derzeit vorhandenen- , noch mit geplanten Experimenten überprüft werden kann.

Ganz ohne Grundannahme kommt aber auch diese Hypothese nicht aus, es wird angenommen, dass DM ähnlich wie die uns bekannte Materie aus Fermionen aufgebaut ist, sogenannten "Elementar-Fermionen", die über ein Wechselwirkungsteilchen (Boson) mit "normaler" Materie wechselwirken können.

Leider habe ich noch keine Angaben zur Energie gefunden, die man einem solchen Boson zuschreibt. Eine ungefähre Größenordnung wäre schon irgendwie interessant, dann könnte man das mal mit dem Higgs-Boson vergleichen, und hätte eine ungefähre Vorstellung davon, wie ein Beschleuniger für einen Nachweis dimensioniert sein müsste.

Weiterhin glauben die Mainzer Forscher, im Falle eines Nachweises auch noch das Hierarchieproblem erklären zu können. Bei aller nötigen Skepsis glaube ich dennoch, dass dieser Ansatz es wert ist, weiter verfolgt zu werden. Und selbst wenn nix gefunden wird, was diese Hypothese stützt, so hat man dennoch was dazugelernt. :D

@Peter0167:

Peter0167 schrieb:... solche Ansätze, die es übrigens schon seit über 100 Jahren gibt ...

Dazu sollte man im hier betrachteten Zusammenhang erwähnen, dass diese älteren Ansätze -- deren prominentester Vertreter die Kaluza-Klein-Theorie aus den 1920ern ist -- nichts mit dunkler Materie zu tun hatten, sondern meist Versuche waren, eine einheitliche Feldtheorie ("Weltformel") aufzustellen, oder zumindest Elektromagnetismus und Gravitation zu vereinheitlichen.

Peter0167 schrieb:... nicht einfach als unseriös abtun ...

Die Forschungen sind sicherlich in dem Sinne seriös, dass die beteiligten Personen angemessen qualifiziert und die durchgeführten Arbeiten fachlich (im üblichen Rahmen) korrekt sind. Ich habe jedoch erhebliche Zweifel, ob sie sinnvoll sind.

Die Beschäftigung mit Feldgleichungen macht Spass. Es ist intellektuell herausfordernd, und man kann sich immer neue Kombinationen und Varianten ausdenken. Ich sehe jedoch die folgende Gefahr, die -- im übertragenen Sinne -- auch aus dem hier erwähnten Fermi-Zitat hervorgeht: Das Hinzufügen einer Dimension, verbunden mit dem ungeheuren mathematischen Apparat, der heute zur Verfügung steht, erhöht die Flexibilität des Modells so weit, dass sich nahezu alles damit irgendwie abbilden lässt, sofern man genügend Aufwand in die Ausarbeitung steckt.

Mein Verdacht ist also, dass die Forschungsgruppe einige Jahre eine Menge Spass haben wird, vielleicht irgendwann auch ein formal "passendes" Ergebnis abliefert, das eine Zeitlang gefeiert wird, an das sich jedoch -- wie es im Laufe der Zeit mit hunderten von anderen Theorien geschehen ist -- ein paar Jahre später kaum jemand erinnern wird, weil es letztendlich nur mathematische Sophisterei ist.

Auch die vorgeschlagene experimentelle Überprüfung sehe ich ziemlich kritisch. Diese soll "indirekt" erfolgen, was allerlei fragwürdigen Interpretationen Tür und Tor öffnet. Es würde mich nicht wundern, wenn Theorie einerseits, und Durchführung und Interpretation der entsprechenden Experimente andererseits solange hin und her gebogen werden, bis es irgendwie "passt". Die Entwicklung, dass Experimente dieser Art inzwischen zunehmend an die spezifische Versuchsanlage gebunden sind, d.h. sich andernorts kaum nachvollziehen lassen, könnte das Problem noch verschärfen.

Ich habe kein grundsätzliches Problem mit solchen Forschungen, begeistern kann ich mich dafür jedoch nicht. Meiner Ansicht nach brauchen wir nicht mehr Theorien, sondern mehr und präzisere Beobachtungen, und mehr aussagekräftige und sauber andernorts reproduzierbare Experimente.