Widerlegt sich die Relativitätstheorie nicht selbst?

Teegarden schrieb:Vielleicht kann das Weltraum Teleskop Euclid uns da in naher Zukunft etwas erhellen

Teleskope können uns indirekte Hinweise liefern, wo sich starke DM-Ansammlungen befinden könnten, quasi über die gravitative Wirkung auf die uns bekannte Materie.

Aber wenn es einmal möglich sein sollte, in solche Bereiche vorzudringen, und dann Vorort das Vakuum "auszuquetschen", dann wären wir einen großen Schritt weiter, z.B. wenn dort mehr Materie aus dem scheinbaren Nichts entstehen würde, als anderswo.

@Peter0167:

Peter0167 schrieb:Das wirft bei mir nicht nur Fragen bezüglich diverser Erhaltungssätze auf

Damit sieht's bei der Paarbildung eigentlich ganz gut aus. Ladungserhaltung ist erfüllt, weil +1 + −1 = 0. Energie- und Impulserhaltung sind erfüllt, weil die elektromagnetische Welle (ein statisches Feld reicht dafür -- zumindest soweit mir bekannt ist -- nicht aus), die die Paarbildung bewirkt, Energie und Impuls beeinhaltet, die auf das Elektron-Positron-Paar übergehen. Deshalb funktioniert Paarbildung auch nur mit extrem energiereichen Photonen, die entsprechend E=mc² genug Energie für die Masse eines Elektrons und eines Positrons haben.

Allgemein gehören Paarbildung und Annihilation m.E. tatsächlich zu den faszinierendsten Effekten der Physik.

uatu schrieb:Allgemein gehören Paarbildung und Annihilation m.E. tatsächlich zu den faszinierendsten Effekten der Physik.

Absolut. Und was ich aus den aktuellen Experimenten gelernt habe ist, dass Elektronen und Positronen nicht instantan entstehen, vielmehr dauert es ein wenig...

Kohlfürst und Team ergänzen die bisher aufgestellten Theorien um einen wesentlichen Aspekt. Ihnen gelang es, das Zeitfenster einzugrenzen, in dem aus starken elektrischen Feldern Materie entsteht. „Dieser Prozess verläuft nicht instantan, also ohne jeden Zeitverlust. Es dauert ein bisschen, bis sich Elektronen und Positronen gebildet haben“, erläutert Kohlfürst. Doch so extrem stark die elektrischen Spannungsfelder sein müssen, so extrem kurz sind diese Zeitfenster. Länger als ein bis zwei Zeptosekunden – das sind ein bis zwei Billionstel einer Milliardstel Sekunde – brauchen Elektronen und Positronen gemäß den numerischen Simulationen der drei Physiker nicht, bis sie aus der Leere des Vakuums in der Realität auftauchen.

https://idw-online.de/de/news819245

Ich hatte da bisher noch gar nicht nachgedacht, aber jetzt wo ich es weiß, ist es sehr faszinierend :D

Teegarden schrieb:Wobei es hier ja vor kurzem einige interessante Neuigkeiten gab. Der südkoreanische Physiker Chae Kyu-Hyun hat im Juli 2023 was veröffentlicht und das hat für ziemliche Schlagzeilen gesorgt. Er hat 26.500 Doppelsternsysteme untersucht.

Da gibt es wohl Abweichungen von Newton und Einstein. Je geringer die Beschleunigung, desto größer die Abweichung.

Mal schauen was die Zukunft da bringt. Vielleicht kannst du auch was dazu sagen @Peter0167.

Hast du dazu ein veröffentlichtes paper, ohne peer review z.B. Arxiv, oder peer reviewed, z.B american physics?

Beim Material was ich dazu finde ist von einem Beweis für die AQUAL Theorie zu lesen, die ist nicht relativistisch. Milgromsche Theorien die relativistisch erweitert wurden sind per dato alle gescheitert. Es gibt rel. Erweiterungen wie TeVes, die haben aber mit Milgrom nichts zu tun.

Die ganze DM Thematik ergibt sich ohnehin nur aus der newtonschen Gravitation, die sich für eine Beschreibung der Gravitation schon mehrfach als unzulänglich erwiesen hat. Eine Überprüfung für Abweichungen von Rotationsgeschwindigkeiten in Galaxien nach Newton die eine Dunkle Materie erforderlich machen, gibt es in der ART gar nicht. Eine Überprüfung dieser Abweichungen ist mit der ART nicht möglich aufgrund der Komplexität des Energie Impuls Tensors auf solchen Skalen.

Da ist dann viel Luft für Spekulationen, soviel zu Newton. Warum es Abweichungen nach Einstein geben sollte ist mir schleierhaft wenn es es gar nicht quantitativ zu ermitteln ist.

@Teegarden

BoostInvarianz schrieb:Eine Überprüfung für Abweichungen von Rotationsgeschwindigkeiten in Galaxien nach Newton die eine Dunkle Materie erforderlich machen, gibt es in der ART gar nicht. Eine Überprüfung dieser Abweichungen ist mit der ART nicht möglich aufgrund der Komplexität des Energie Impuls Tensors auf solchen Skalen.

So sehe ich das auch. Daher wundere ich mich auch immer über Schlagzeilen, in denen von der Widerlegung der ART phantasiert wird, aufgrund von nichtlokalen Beobachtungen.

Die ART ist eine lokale Theorie, und sie beschreibt das Universum keineswegs auf den ganz großen Skalen. Eine solche Theorie, muss nämlich noch gefunden/erarbeitet werden. Die ART ist ein wichtiger Teil des Standardmodels, neben anderen Theorien, mit deren Hilfe wir versuchen, uns ein gültiges Gesamtbild zu erarbeiten. Unser derzeitiges Bild ist alles andere als lückenlos, und ob wir die Lücken jemals schließen werden, ist mehr als fraglich.

Die Konzepte von Dunkler Energie und Dunkler Materie sind zunächst mal nichts anderes als ein (verzweifelter) Versuch, einige Lücken mit etwas zu füllen, das zwar einige Fragen beantworten würde, aber zugleich wieder neue Fragen aufwirft. Es ist und bleibt einfach ein Teufelskreis, aber da müssen wir durch, denn wir haben nichts besseres.

Es ist ein scheinbar ewig andauernder Prozess aus Theorie und Experiment, mit dem wir unentwegt versuchen, den Gipfel der Erkenntnis zu erreichen, obwohl jedem klar ist, dass dies niemals gelingen wird. :(

@BoostInvarianz

Schade, dass es hier nicht mehr von dir zu lesen gibt, als 3 Beiträge in 4 Monaten. Wir brauchen hier Leute wie dich, um den Laden wieder in Schwung zu kriegen.

Es gibt hier viele wissensdurstige Laien, mich eingeschlossen, die gern mehr von dir hören würden. Deine unaufgeregte sachliche Art, gepaart mit fundiertem Wissen und der Fähigkeit etwas verständlich rüber zu bringen, ist hier eine Seltenheit, und ich arbeite gerade daran, Letzteres zu ändern. :)

BoostInvarianz schrieb:Es gibt rel. Erweiterungen wie TeVes, die haben aber mit Milgrom nichts zu tun.

Inwiefern? Bekenstein selbst schreibst dazu:

We develop a relativistic MOND inspired theory which resolves these problems

https://arxiv.org/pdf/astro-ph/0403694.pdf

Allerdings ist schon klar, dass es mathematisch gesehen deutliche Abweichungen zwischen den Theorien gibt. Das ist bei Newton/ART ja nicht anders und muss auch so sein, sonst könnte TeVeS ja nicht lorentzinvariant sein.

BoostInvarianz schrieb:Eine Überprüfung für Abweichungen von Rotationsgeschwindigkeiten in Galaxien nach Newton die eine Dunkle Materie erforderlich machen, gibt es in der ART gar nicht. Eine Überprüfung dieser Abweichungen ist mit der ART nicht möglich aufgrund der Komplexität des Energie Impuls Tensors auf solchen Skalen.

Eine exakte analytische Lösung gibt es natürlich nicht, die gibt es generell nur für die einfachsten Fälle (Vakuumlösungen, FLRW). Allerdings wird nicht nur nach Newton gerechnet, sondern mit post-newtonschen Näherungen. Es werden zudem auch numerische Simulationen durchgeführt, die auf der ART basieren. Die reproduzieren allesamt die beobachteten Rotationskurven.

Peter0167 schrieb am 03.09.2023:. Deine unaufgeregte sachliche Art,

Na ja, das würde ich jetzt nicht unterschreiben:), aber danke für die Blumen.

Peter0167 schrieb am 03.09.2023:So sehe ich das auch. Daher wundere ich mich auch immer über Schlagzeilen, in denen von der Widerlegung der ART phantasiert wird, aufgrund von nichtlokalen Beobachtungen.

Die ART ist eine lokale Theorie, und sie beschreibt das Universum keineswegs auf den ganz großen Skalen. Eine solche Theorie, muss nämlich noch gefunden/erarbeitet werden. Die ART ist ein wichtiger Teil des Standardmodels, neben anderen Theorien, mit deren Hilfe wir versuchen, uns ein gültiges Gesamtbild zu erarbeiten. Unser derzeitiges Bild ist alles andere als lückenlos, und ob wir die Lücken jemals schließen werden, ist mehr als fraglich.

Es ist für bestimmte Szenarien möglich mit der ART auf grossen Skalen zu rechnen, sowas wird z. B. In post newtonschen Näherungen gemacht, salopp ART Korrektur Terme auf Newton genannt.

Das ist die betreffende Veröffentlichung:
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ace101

Nehmen wir an das alles in dieser Veröffentlichung zweifelsfrei korrekt ist, führt das nicht zu einer Widerlegung der ART oder Newton. Wozu es führt ist das unterhalb einer Beschleunigung von 0,1 nm/s2 der Binärpartner schlicht weder die ART noch Newton gültig sind. Die Beschleunigung in dem Binär System kann nur eine Gravitationsbeschleunigung sein, wenn aber keine Masse (wie dunkle Materie sie liefern würde) in dem Binärsystem vorhanden ist die diese Beschleunigung bewirkt....hat man es mit einem anderen Effekt zu tun. Ein solcher Effekt wird Echter Externer Feldeffekt genannt und der darf weder Newtonsch noch in der ART auftreten.

An der Publikation gefällt mir auf den ersten Blick nicht das der Boost Faktor bei geringen Beschleunigungen in einem Binärsystem in Zusammenhang gebracht wird mit hohen Beschleunigungen der Aussenbereiche einer Galaxie nur weil der Boostfaktor in beiden Szenarien um 1.43 liegt.

@Peter0167

Arrakai schrieb am 05.09.2023:BoostInvarianz schrieb:
Es gibt rel. Erweiterungen wie TeVes, die haben aber mit Milgrom nichts zu tun.

Inwiefern? Bekenstein selbst schreibst dazu:
We develop a relativistic MOND inspired theory which resolves these problems
https://arxiv.org/pdf/astro-ph/0403694.pdf

Weil TeVeS nicht von Milgrom entwickelt wurde. https://arxiv.org/abs/astro-ph/0403694

Arrakai schrieb am 05.09.2023:BoostInvarianz schrieb:
Eine Überprüfung für Abweichungen von Rotationsgeschwindigkeiten in Galaxien nach Newton die eine Dunkle Materie erforderlich machen, gibt es in der ART gar nicht. Eine Überprüfung dieser Abweichungen ist mit der ART nicht möglich aufgrund der Komplexität des Energie Impuls Tensors auf solchen Skalen.

Eine exakte analytische Lösung gibt es natürlich nicht, die gibt es generell nur für die einfachsten Fälle (Vakuumlösungen, FLRW). Allerdings wird nicht nur nach Newton gerechnet, sondern mit post-newtonschen Näherungen. Es werden zudem auch numerische Simulationen durchgeführt, die auf der ART basieren. Die reproduzieren allesamt die beobachteten Rotationskurven.

Post-Newtonsche-Näherungen reichen da nicht, es bedarf Verallgemeinerter Post-Newtonscher-Näherungen mit ART Korrektur Termen höchster Ordnung die die Rotationskurven reproduzieren. Hast du dazu einen Link zu einer Publikation?

@Arrakai

BoostInvarianz schrieb:Weil TeVeS nicht von Milgrom entwickelt wurde. https://arxiv.org/abs/astro-ph/0403694

Das Paper von Bekenstein hatte ich bereits selbst verlinkt. In diesem Sinne hast du natürlich recht. Ich dachte du meinst mit „Milgrom“ die Theorie an sich, so wie man beim Bezug auf die klassische Mechanik meist einfach „Newton“ sagt. Am Ende würde der Autor allerdings eh keine Rolle spielen, sofern seine Theorie funktioniert. Das Problem ist ja, wie du zurecht geschrieben hast, dass TeVeS nicht zufriedenstellend funktioniert.

BoostInvarianz schrieb:Post-Newtonsche-Näherungen reichen da nicht, es bedarf Verallgemeinerter Post-Newtonscher-Näherungen mit ART Korrektur Termen höchster Ordnung die die Rotationskurven reproduzieren. Hast du dazu einen Link zu einer Publikation?

Welcher Ordnung die Korrekturterme sind, weiß ich leider nicht. Wahrscheinlich ist die numerische Simulation so oder so genauer. Das sind allerdings eh nur Tests, normalerweise wird tatsächlich einfach newtonisch gerechnet. Abweichungen zur ART sollten sich höchstens im Nahbereich zwischen den Sternensystemen ergeben, nicht aber bei der Sicht auf die Rotation der gesamten Galaxie. So viel kann man wohl sicher abschätzen.

Ich weiß schon, auf was du hinaus willst. Die Periheldrehung des Merkur tritt ebenfalls im Regime von Newton auf, ohne dass man sie mit Newton beschreiben könnte. Allerdings hat Einstein die Periheldrehung nach meiner Erinnerung zunächst auch nur post-newtonisch berechnet, da gab es die Schwarzschildlösung ja noch nicht.

Um genau zu wissen, was gemacht wurde, müsste man in der Tat die Veröffentlichungen lesen. Ein Paper habe ich jetzt allergings nicht zur Hand, die Aussagen entsprechen einfach dem, an was ich mich erinnere (zu erinnern glaube). Aktiv beschäftigt habe ich mich damit schon länger nicht mehr, und Originalpublikationen habe ich zu dem Thema auch keine gelesen.

Arrakai schrieb:Um genau zu wissen, was gemacht wurde, müsste man in der Tat die Veröffentlichungen lesen. Ein Paper habe ich jetzt allergings nicht zur Hand,

Schade, ich denke das niemand mit ART Korrekturtermen der notwendigen Ordnung auf Newton die Rotationskurven reproduzieren kann. Die letzten Jahre habe ich analytische Lösungen der ART schätzen gelernt, auch wenn ich wenige kenne. Was numerische Simulationen betrifft, die letzte die ich gesehen habe hat direkt mal die Publikation des koreanischen Profs ad absurdum geführt. Mir ist das persönlich auch egal ob es in Aussenbereichen von Galaxien tatsächlich zu Beschleunigungen kommt die auf dunkle Materie hindeuten, oder nicht. Es ist für sehr viele Wissenschaftler in uinterschiedlichen Bereichen jedoch (wie diesem) zu einer beruflichen Überlebensfrage geworden und das ist bermerkbar.

@Arrakai