Dunkle Materie: Daten von Zwerggalaxien passen nicht zur MOND-Theorie

kwrk

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Ich schätze die "MONDler" im Prinzip als wissenschaftliche Pragmatiker ein. Diese Fokussierung auf einzelne Details hat den schönen Vorteil, dass vergleichsweise schnell überprüfbare Vorhersagen erstellt werden können. Ein theoretischer "Overhead" muss nicht mehr berücksichtigt werden.

Bei den "DMlern" ist so eine schnelle Fokussierung auf Messwerte nicht wirklich gegeben. Es müssen vielmehr aufwändige Experimente und Überlegungen gemacht werden, die eine entsprechend starke Aussagekraft bezüglich des theoretischen Hintergrunds haben, und mit den im Artikel beschriebenen Messungen ist genau so etwas scheinbar auch gelungen.

Möglicherweise blenden die MONDler die zitierte Fragestellung also einfach aus oder verschieben sie auf andere, alternative Erklärungsversuche.
Ich will dir nicht zu Nahe treten, aber hast du schon mal entsprechende Originalartikel gelesen? Da geht es bei beiden v.a. darum, wie Beobachtungen zu interpretieren sind. Wie hoch ist der Anteil an Gas in einer Galaxie, wie ist es verteilt? Wie isoliert muss ein Wide Binary sein, damit es ein Binary ist? Wie modelliere ich die Bildung einer Galaxie? etc. Zumindest die “Praktiker” auf beiden Seiten schlagen sich zum großen Teil mit exakt den gleichen Problemen rum.
Da liest man dann etwa “die Verteilung von Gas folgt dem Modell von ....”, geht man in den zitierten Artikel, zitiert der auch wieder jemanden...
Hossenfelder hat dieses Verfahren in einem anderen Zusammenhang charakterisiert als “assumptions based on assumptions based on assumptions”.
Obiger Artikel scheint keine Ausnahme zu sein. Nett z.B. “We assume spherical symmetry. This is not likely to be valid for our sample of galaxies”
 

Jakito

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Eine Frage eines schnellen Lesers: Wofür steht PSE und SGE?
Periodensystem der Elemente, Schrödingergleichung
Ähm, SGE steht "eigentlich nicht" für Schrödingergleichung, sondern für Stern-Gerlach Experiment.
Die Praxis in Papern ist es, beim erstenmal das Wortungetüm voll auszuschreiben, mit der Abkürzung im Klammern. So in der Art
"Niels Bohr gelang es, auf Basis seines Models viele spektroskopische Eigenschaften des Periodensystems der Elemente (PSE) zu erklären. Während eines Postdocs bei Bohr gelang es Wolfgang Pauli, kritische Lücken in dieser Erklärung durch sein Paulisches Ausschließungsprinzip (Pauli) zu schließen. Die später entwickelte Schrödingergleichung (SG) erlaubte eine klarere Formulierung des eigentlichen Wesens von Pauli, so dass man verkürzt sagen kann: PSE folgt aus SG + Pauli."
 

kwrk

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Schuldig, eigentlich wollte ich SG schreiben, aber irgendwo spukte noch ein E für Equation. PSE ist für Chemiker (wie mich) so sehr Standard wie für andere QFT oder ARD & ZDF.
Den Anspruch, ein Paper zu schreiben, habe ich (hier) nicht.
 

Bernhard

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Hossenfelder hat dieses Verfahren in einem anderen Zusammenhang charakterisiert als “assumptions based on assumptions based on assumptions”.
Obiger Artikel scheint keine Ausnahme zu sein. Nett z.B. “We assume spherical symmetry. This is not likely to be valid for our sample of galaxies”
Interessanter Hinweis. Vielleicht liest Sabine hier ja mit. Dann hat sie gleich eine Motivation für einen neuen Clip.
 

ralfkannenberg

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Schuldig, eigentlich wollte ich SG schreiben, aber irgendwo spukte noch ein E für Equation. PSE ist für Chemiker (wie mich) so sehr Standard
Hallo kwrk,

deswegen bist Du doch nicht "schuldig", zumal Du Bernhards Frage ja zeitnah beantwortet hast. Ich persönlich mag auch die von Jakito genannte Praxis in papern, Begriffe beim ersten Mal auszuschreiben und in Klammern dann die im späteren Verlauf des Papers genannten Abkürzungen anzugeben, auch wenn das bei vielen Abkürzungen in einem Paper für die Lektüre auch etwas mühsam sein kann.

Ich persönlich möchte also das "schuldig" durch "vielen Dank" ersetzen.


Freundliche Grüsse, Ralf
 

ralfkannenberg

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Ich schätze die "MONDler" im Prinzip als wissenschaftliche Pragmatiker ein.
Hallo Bernhard,

ich denke, auch das sind knallharte Wissenschaftler. Und die Idee, ein Naturgesetz für extreme Bedingungen anzupassen war ja auch schon beispielsweise bei den Relativitätstheorien erfolgreich.

Und elegant wäre es auch, eleganter jedenfalls als irgendwelche Teilchen einzuführen, die nicht wirklich in das Standardmodell hineinpassen.

Diese Fokussierung auf einzelne Details hat den schönen Vorteil, dass vergleichsweise schnell überprüfbare Vorhersagen erstellt werden können. Ein theoretischer "Overhead" muss nicht mehr berücksichtigt werden.
Wie gesagt, das sind knallharte Wissenschaftler, welche allerdings - wie in den exakten Wissenschaften leider nicht ganz unüblich, ihre fixe Idee nicht mehr loslassen können, sondern nach irgendwelchen Schlupflöchern suchen. Wobei dabei natürlich auch die Eleganz verloren geht.

Ich persönlich glaube allerdings nicht, dass der Liebe Gott ein unelegantes Universum geschaffen hat, d.h. ich vermute eher, dass die derzeitige Theorie noch Flickwerk ist und der grosse Zusammenhang noch nicht erkannt ist.

Bei den "DMlern" ist so eine schnelle Fokussierung auf Messwerte nicht wirklich gegeben. Es müssen vielmehr aufwändige Experimente und Überlegungen gemacht werden, die eine entsprechend starke Aussagekraft bezüglich des theoretischen Hintergrunds haben, und mit den im Artikel beschriebenen Messungen ist genau so etwas scheinbar auch gelungen.
Auch wenn ich persönlich die DM nach wie vor favorisiere möchte ich so nicht zustimmen, ich denke, die DMler sind aus wissenschaftlicher Sicht ähnlich vorgegangen, d.h. man hat experimentelle Werte abweichenden Verhaltens, es gibt theoretische Arbeiten aus diversen Ecken der Physik, die zu Axionen, zu sterilen Neutrinos, zu SUSY-Partner und viele mehr führten, und man versucht nun, ob es möglich ist, diese rein theoretischen Arbeiten mit dem Experiment abzugleichen.

Möglicherweise blenden die MONDler die zitierte Fragestellung also einfach aus oder verschieben sie auf andere, alternative Erklärungsversuche.
In der Vergangenheit habe ich schon öfter erlebt, dass da gewisse Thesen ausgeschlossen wurden, aber bei genauerer Lektüre hat man dann gesehen, dass da nur gewisse Massenbereiche ausgeschlossen werden konnten, aber keineswegs der gesamte Ansatz; bei den sterilen Neutrinos und den reaktor-Neutrinos (wenn ich mich nicht irre) war das ja auch so.

Und ja - natürlih versucht jede Seite, die für sie vorteilhaften Befunde darzustellen und nicht die für die Gehgenseite vorteilhaften Befunde; ein "Meister" hierin war ja Stephen Hawking, der das beispielsweise in der kurzen Geschichte der Zeit alles so überzeugend dargestellt hat, als ob das schon die erwiesene Wahrheit wäre.

Das Werk des jungen Stephen Hawking war akademisch brilliant und genial, seine Idee, diese Themen einer breiten Öffentlichkeit zugänglich zu machen, zweifelsohne zukunftsweisend. Über das übrige akademische Wirken Hawkings indes möchte ich mich an dieser Stelle nicht äussern; das ist aber auch nicht nötig.


Freundliche Grüsse, Ralf
 

kwrk

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Hallo Ralf, TomS hat hier im Forum schon mehrfach die große Schwachstelle von MOND beschrieben. Es ist die Tatsache, dass der dortige Ansatz nicht relativistisch kovariant formuliert wird und ich denke auch, dass die Verfechter von MOND das wissen.
Wir kreisen hier z.T. um Begrifflichkeiten. Ich bevorzuge z.B. “Modified Gravity” als allgemeineren Begriff. Es gibt Modelle wie TEVES, etc., die als relativistische Versionen von MOND angesehen werden. Der Kern von MOND ist der Beschleunigungsparameter a_0, das ist eine empirische Größe. Ob man Theorien, die diesem eine zentrale Bedeutung beimessen, unter MOND subsumiert ist mmn Geschmackssache.
 

Bernhard

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Ob man Theorien, die diesem eine zentrale Bedeutung beimessen, unter MOND subsumiert ist mmn Geschmackssache.
Ich zitiere mal den ersten Satz aus dem Wikipedia-Artikel zu MOND:
Die modifizierte newtonsche Dynamik, abgekürzt MOND, ist eine physikalische Hypothese, ...
Die Bedeutung von MOND ist also völlig klar. Es geht um den Ansatz von Milgrom aus dem Jahr 1983.

Noch besser die Erklärung im englischen Artikel
Modified Newtonian dynamics (MOND) is a theory that proposes a modification of Newton's laws to account for observed properties of galaxies. Modifying Newton's law of gravity results in modified gravity, while modifying Newton's second law results in modified inertia. The latter has received little attention compared to the modified gravity version. Its primary motivation is to explain galaxy rotation curves without invoking dark matter, and is one of the most well-known theories of this class.
 
Zuletzt bearbeitet:

Bernhard

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Ob man Theorien, die diesem eine zentrale Bedeutung beimessen, unter MOND subsumiert ist mmn Geschmackssache.
Hallo kwrk, ich halte das aus den genannten Gründen für keine gute Idee. Fachbegriffe sollten nicht zweckentfremdet werden, weil die Diskussion sonst beliebig und damit auch beliebig verwirrend werden kann. Ich hoffe, Du wertest das nicht als persönlichen Angriff.
 

kwrk

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Das Kuddelmuddel ist ja nicht auf meinem Mist gewachsen. Oft wird DM - MOND gegenübergestellt, gemeint ist dann aber ΛCDM und MOND in seiner ursprünglichsten und primitivsten Form. Weder Milgrom noch die anderen sind auf dem Stand von 1983 stehengeblieben. Ich würde ja auch nicht die Quantenmechanik mit Verweis auf die Unzulänglichkeiten von Bohrs Atommodell verwerfen wollen.
Beide Wikipediaversionen erwähnen übrigens die relativistischen Varianten.
Es gibt einigermaßen gut lesbare Übersichtsartikel zu MOND (auf dem jeweils aktuellen Stand) von McGaugh von 2012 oder von Banik 2022: arXiv:2110.06936v9, die natürlich z.T. auch auf DM eingehen. Was ich immer noch suche, ist etwas Vergleichbares für DM. Kann da irgendjemand was empfehlen?
 

antaris

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Ich denke all die relevanten und modernen Ansätze der "Modified Gravity"-Theorien sind in dem zitierten Review gut zusammengefasst (Stand 2023).

In einer Zusammenschau auf über 500 Seiten werden die wesentlichen Modifikationen, Erweiterungen und teilw. Quantisierungsansätze der Allgemeinen Relativitätstheorie diskutiert. Alleine der Blick ins Inhaltsverzeichnis lohnt. Beim schnellen Durchblättern findet man im ersten Kapitel einige übersichtliche Grafiken, die verschiedene Ansätze einordnen und Verwandtschaften aufzeigen.

Modified Gravity and Cosmology: An Update by the CANTATA Network
https://arxiv.org/abs/2105.12582
 

kwrk

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Ich denke all die relevanten und modernen Ansätze der "Modified Gravity"-Theorien sind in dem zitierten Review gut zusammengefasst (Stand 2023).
500 Seiten ist was für jemanden, der in diesem Bereich promoviert. Für einen Überblick für den interessierten Laien ist das eher unbrauchbar. (Du lässt dir dass vielleicht von KI zusammenfassen, ich hätte gerne eine Zusammenfassung eines Experten, der das Wichtigste herauspickt.)

Vielleicht ist das der Komplexität des Themas tatsächlich angemessen, aber dann brauchen wir hier nicht weiterdiskutieren.
 

kwrk

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Ich verstehe unter MOND die nicht-relativistischen Versionen, weil in der Abkürzung das N für Newton steht.
Soweit ich das verstehe, ist hier nicht der "nicht-relativistische" Grenzfall gemeint. Newton ist als Grenzfall in der ART enthalten und damit völlig kompatibel, das Problem besteht eher darin, die "Modifkation" kompatibel zur ART zu formulieren.
 

antaris

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500 Seiten ist was für jemanden, der in diesem Bereich promoviert. Für einen Überblick für den interessierten Laien ist das eher unbrauchbar. (Du lässt dir dass vielleicht von KI zusammenfassen, ich hätte gerne eine Zusammenfassung eines Experten, der das Wichtigste herauspickt.)
Es wurde hier im Forum diskutiert. Einfach im Zitat auf den Pfeil nach oben im Kreis klicken und du wirst zum entsprechenden Thread geleitet.
Vielleicht ist das der Komplexität des Themas tatsächlich angemessen, aber dann brauchen wir hier nicht weiterdiskutieren.
Die Diversität und Komplexität der verschiedenen Ansätze und Hypothesen folgt allein daraus, dass sie nicht empirisch eindeutig bestimm- und unterscheidbar sind. Wenn das ein Problem ist, dann sollte man wirklich nicht weiter diskutieren...
 
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