Teilchenphysik: Theorien jenseits des Standardmodells gesucht

[Klaus]

Hallo Ralf,

bitte 'jede zweite' nicht ganz wörtlich nehmen, Galaxien sind ja nicht schachbrettmäßig sortiert.
Aber Sterne können sich erst bilden, wenn lokal eine Materieform völlig dominiert.
Aus einem bestehenden Gleichgewicht von Materie und Antimaterie müssen sich somit zuerst Anhäufungen
einzelner Materieformen (wie z.B riesige Antiwasserstoffwolken) bilden, bevor daraus Sterne und nachfolgend Galaxien
entstehen können. Welcher Abstände solche lokalen Materiekonzentrationen zu ausgleichenden Konzentrationen
ihrer Antimaterie haben müssen, um hinreichend stabil zu sein und Galaxien bilden zu können, kann ich nicht sagen.
Ich würde aber mindesten den zehnfachen Durchmesser der Milchstraße schätzen, d.h. etwa eine Million Lichtjahre.

Erinnerst Du Dich noch an dieses Bild https://www.nasa.gov/image-feature/goddard/2021/hubble-views-a-faraway-galaxy-through-a-cosmic-lens ?
So ungefähr stelle ich mir das Feuerwerk vor, wenn Galaxien aus Materie und Antimaterie aufeinandertreffen.

Freundliche Grüße, Klaus

 

[ralfkannenberg]

bitte 'jede zweite' nicht ganz wörtlich nehmen, Galaxien sind ja nicht schachbrettmäßig sortiert.

Hallo Klaus,

das tue ich ja nicht, aber zwischen "2,5 ppm" und ungefähr "jede zweite" ist schon noch ein Unterschied.

Aber Sterne können sich erst bilden, wenn lokal eine Materieform völlig dominiert.

Dem habe ich ja auch nicht widersprochen, d.h. ich rede von der Zeit, in denen sich Galaxien vereinigen. Dies kann erst passieren, wenn sich Galaxien gebilet haben.

Und bedenke dabei: Der Abstand zwischen zwei Galaxien im Verhältnis zu ihrem Durchmesser ist ziemlich klein, während der Abstand zwischen zwei Sternen im Verhältnis zu ihrem Durchmesser extrem gross ist.

Dass also Galaxien sich vereinigen ist sehr wahrscheinlich, aber dass zwei Sterne (Ausnahme: nach innen spiralende Mehrfachsysteme) zusammenstossen, ist zumindest in der jetzigen Epoche unseres Universums sehr unwahrscheinlich. Das wird in der Epoche in etwa 100 Milliarden Jahren anders sein, wobei diese Berechnungen durchgeführt wurden bevor die beschleunigte Expansion aufgrund der Dunklen Energie entdeckt wurde.

So ungefähr stelle ich mir das Feuerwerk vor, wenn Galaxien aus Materie und Antimaterie aufeinandertreffen.

Vorsicht: solche Sachen muss man konkret durchrechnen und zur sicheren Seite hin abschätzen, das kann man sich nicht einfach so vorstellen, weil bei den astronomischen Grössenordnungemn unsere Vorstellungskraft eher versagt.


Freundliche Grüsse, Ralf

 

[ralfkannenberg]

Das wird in der Epoche in etwa 100 Milliarden Jahren anders sein, wobei diese Berechnungen durchgeführt wurden bevor die beschleunigte Expansion aufgrund der Dunklen Energie entdeckt wurde.

Hallo zusammen,

das ist in dieser Wortwahl natürlich kompletter Unsinn. Was ich meine: wenn man längere Zeiträume betrachtet, dann sind solche Sternkollisionen natürlich wahrscheinlicher, aber in "kurzen" Zeiträumen, in denen der Urknall ja "erst" vor knapp 15 Milliarden Jahren passierte, sind das nur ganz wenige Einzelfälle.

Hintergrund der damaligen Überlegungen war ein anderer, nämlich wie das Universum ausdunkelt: die Lebenserwartung der hellen Sterne auf der Hauptreihe ist ja nicht sonderlich gross und irgendwann werden die bis auf wenige Rote Zwergsonnen die Hauptreihe verlassen haben und bestenfalls als Weisse Zwerge vor sich her glimmen. Es wird dann dunkel werden in der Galaxie, aber gelegentlich flammt eben doch noch ein Stern auf, nämlich dann, wenn Rote Zwergsonnen und/oder genügend massereiche Braune Zwerge zusammenstossen.

Ob diese damaligen Überlegungen aber mit der beschleunigten Energie überhaupt noch zutreffend sind weiss ich nicht, aber darum geht es hier auch nicht: Sternkollisionen sind einfach sehr sehr selten. Ich habe vor langer Zeit einmal gelesen, dass wenn in einigen Milliarden Jahren der Andromedanebel mit der Milchstrasse "zusammenstösst" und sich die beiden Galaxien vereinigen, dass dann mit etwa 3 - 4 Sternkollisionen zu rechnen sei, eine Zahl, die dann später auf unter 1 korrigiert wurde.

Anders hingegen, wenn sich da Sternentwicklungsregionen einander durchdringen, das wird die Sternbildungrate erhöhen.


Freundliche Grüsse, Ralf

 

[Klaus]

Hallo Ralf,

Vorsicht: solche Sachen muss man konkret durchrechnen und zur sicheren Seite hin abschätzen, das kann man sich nicht einfach so vorstellen, weil bei den astronomischen Grössenordnungemn unsere Vorstellungskraft eher versagt.

Da hast Du natürlich recht. Nur man sieht das Objekt in dem Bild gleich mehrfach weil hinter der Gravitationslinse. D.h. es handelt sich größenmäßig um eine Galaxie, die es dort zerreißt und zwar so völlig anders, als man es bisher von den sonstigen Bildern von Galaxienkollisionen oder ggf. Ringgalaxien kennt. Das kann natürlich täuschen und auch eine Galaxienkollision mit großen Mengen an involviertem Wasserstoff und einer ungewöhnlich hohen Relativgeschwindigkeit der involvierten Galaxien sein...
Man ging ja bisher davon aus, daß sich Materie auf Grund einer Paritätsverletzung kurz nach dem Urknall gebildet hat. Was aber, wenn genau das falsch ist? Warum ist der ganze Wasserstoff da nicht direkt fusioniert und alles gravitativ vollständig in sich zusammengefallen? Was, wenn sich Materie statt dessen kontinuierlich im intergalaktischen Raum bildet und die Galaxien auf unabsehbare Zeit kontinuierlich weiterwachsen?
Wir stehen mit unserem Wissen wirklich noch ganz am Anfang und wir kommen da auch nur weiter, wenn wir lernen, 1 und 1 noch besser zusammenzuzählen. “What we know is a drop, what we don't know is an ocean.” ( Isaac Newton )

 

[ralfkannenberg]

Warum ist der ganze Wasserstoff da nicht direkt fusioniert und alles gravitativ vollständig in sich zusammengefallen?

Hallo Klaus,

das kommt vereinfacht gesprochen daher, dass das noch junge Universum damals so heiss war, dass hochenergetische Photonen solche Fusionsprodukte sofort wieder zerstört haben.

Das ist eigentlich sehr gut verstanden; was nicht verstanden ist ist indes das primordiale Litiumproblem.


Freundliche Grüsse, Ralf

 

[Bernhard]

Wir stehen mit unserem Wissen wirklich noch ganz am Anfang und wir kommen da auch nur weiter, wenn wir lernen, 1 und 1 noch besser zusammenzuzählen. “What we know is a drop, what we don't know is an ocean.” ( Isaac Newton )

So eine Aussage würde ich heutzutage bestenfalls als vage Hoffnung bezeichnen.

Im wissenschaftlichen Alltag schaffen üblicherweise gut geplante und finanzierte Großprojekte neue Erkenntnisse. Bei solchen Projekten werden dann üblicherweise über mehrere Jahre aufwändige und verbesserte Messgeräte entwickelt, die dann oftmals noch zusätzlich mit einer Rakete in den Weltraum befördert werden, um dort Messungen durchzuführen.

Erst dann hat man überhaupt mal eine Basis über die qualifiziert diskutiert werden kann .

 

[Klaus]

Erst dann hat man überhaupt mal eine Basis über die qualifiziert diskutiert werden kann .

Richtig - man braucht eine sehr gute empirische Basis, um darüber die passenden mathematische Modelle und Theorien zu entwickeln und vorhandene zu validieren. Viel schwerer ist es jedoch, damit auch gegen etablierte Falschvorstellungen anzukämpfen und manchmal auch die eigenen.

Es gibt genug Leute, die behaupten, daß gravitative Kräfte nicht speziell-relativistisch anwachsen würden. Eben das sollte sich aber mit einem etwas größerem Teilchenbeschleuniger mit begrenztem Aufwand prüfen lassen und vielleicht ein nettes Paper zur Prüfung der RT o.ä. ergeben. Mir fehlen nur leider die Verbindungen um so was zu triggern, aber vielleicht kennst Du ja Leute, die diese haben?
Ich bin neugierig auf diesen Tropfen ...

 

[Bernhard]

Es gibt genug Leute, die behaupten, daß gravitative Kräfte nicht speziell-relativistisch anwachsen würden. Eben das sollte sich aber mit einem etwas größerem Teilchenbeschleuniger mit begrenztem Aufwand prüfen lassen und vielleicht ein nettes Paper zur Prüfung der RT o.ä. ergeben.

Hallo Klaus, wir hatten erst kürzlich zu so einem Thema eine etwas längere Diskussion auf quanten.de: http://quanten.de/forum/showthread.php5?t=4307 . Ich denke, dabei wurde das zitierte Thema ganz gut inklusive der wesentlichen Punkte beschrieben.

Ich fand es interessant, dass man bereits mit relativ einfachen Rechnungen schon eine gute Vorstellung davon bekommt, wie sich gravitative Kräfte transformieren.

 

[ralfkannenberg]

Hallo zusammen,

ich möchte eigentlich gerne dem ursprünglichen Thema mehr Raum widmen und habe deswegen ein neues Thema im Forenbereich "Gegen den Mainstream" eröffnet: Antimaterie: freier Fall-Experimente und mögliches alternatives Verhalten gravitativer Kräfte


Freundliche Grüsse, Ralf

 

[ralfkannenberg]

ich habe hier eine 7 Jahre alte Arbeit von Frau Funke zu diesem Thema gefunden:

Small neutrino masses from gravitational θ-term (Gia Dvali, Lena Funcke)

Hallo zusammen,

neben o.g. Arbeit habe ich nun auch einen aktuellen Letter gefunden, der sich auf obige Arbeit bezieht:

Time- and Space-Varying Neutrino Mass Matrix from Soft Topological Defects (Gia Dvali, Lena Funcke and Tanmay Vachaspati)

Die Arbeit ist frei einsehbar (ich persönlich bevorzuge die PDF-Fassung) und ich möchte einen Satz herausgreifen, der mir essentiell erscheint:

This opens up the possibility that neutrino masses (...) are generated through a Higgs-like composite field (...) at low energies instead of high-energy extensions of the SM.

Freundliche Grüsse, Ralf

 

[Klaus]

Hallo Klaus, wir hatten erst kürzlich zu so einem Thema eine etwas längere Diskussion auf quanten.de: http://quanten.de/forum/showthread.php5?t=4307 . Ich denke, dabei wurde das zitierte Thema ganz gut inklusive der wesentlichen Punkte beschrieben.

Ich fand es interessant, dass man bereits mit relativ einfachen Rechnungen schon eine gute Vorstellung davon bekommt, wie sich gravitative Kräfte transformieren.

Nach der wilden Diskussion dort will ich das Experiment jetzt erst recht und auch eines mit Abschaltung der Haltefelder und Nachmessen, ob die Fallbeschleunigung 1g bleibt. Prinzipiell macht das aber total Sinn, weil Masse/Energie der Teilchen und deren Feldstärken im gleichen Maß zulegen sollten, was ich nicht bedacht hatte. Danke für den Link!

Ich hab auch noch was zur Gravitation von Antimaterie gefunden:
https://phys.org/news/2022-01-antimatter-equally-gravity.html
Bei 3% max. Abweichung ist da bisher noch alles offen.

 

[ralfkannenberg]

Nach der wilden Diskussion dort will ich das Experiment jetzt erst recht und auch eines mit Abschaltung der Haltefelder und Nachmessen, ob die Fallbeschleunigung 1g bleibt.

Hallo Klaus,

ich habe mal kurz reingeschaut und sehe eigentlich keine "wilde Diskussion", sondern eher, dass der dortige User Mike etwas Mühe damit hat, Ratschläge von den Fachleuten anzunehmen. Am Ende scheint es ja darauf hinauszulaufen, dass alles nach wie vor relativistisch bleibt.

Und ja, da braucht es keine zusätzlichen Experimente. Aber das können wir gerne im GdM-Thread näher anschauen.

Bei 3% max. Abweichung ist da bisher noch alles offen.

Das neue Ergebnis ist nun 4x genauer als das vorherige. Natürlich ist noch alles offen, auch auch bei 0.3% max. Abweichung wirst Du sagen, dass noch alles offen sei, und auch bei 0.03% max. Abweichung wirst Du das sagen.

Das stimmt natürlich, aber die Wahrscheinlichkeit, hier eine neue Physik zu finden, wird immer unwahrscheinlicher und es stellt sich die Frage, ob man solche Ansätze nicht mit Vorteil verwerfen und zielführendere Ansätze verfolgen sollte.


Freundliche Grüsse, Ralf

 

[Bernhard]

Das stimmt natürlich, aber die Wahrscheinlichkeit, hier eine neue Physik zu finden, wird immer unwahrscheinlicher und es stellt sich die Frage, ob man solche Ansätze nicht mit Vorteil verwerfen und zielführendere Ansätze verfolgen sollte.

Ich freue mich allerdings schon jetzt auf weitere Ergebnisse vom AeGIS am CERN. Ich denke, da wird schon noch irgendwann ein Update kommen und dann die Erwartungen des Mainstreams bestätigen . Auf die "Vernunft" der Natur war bisher noch immer Verlass .

 

[Klaus]

Leider hatte ich ehedem im Web nichts über die Fortschritte von AEgIS nach 2021 gefunden. Durch Zufall bin ich aber heute über ein Paper vom Januar 2023 dazu gestoßen : https://arxiv.org/abs/2301.06748
Fazit: es wurden schon gewaltige Hürden überwunden aber man hat leider noch kein Ergebnis. Doch es sollte bald soweit sein.

 

[ralfkannenberg]

Fazit: es wurden schon gewaltige Hürden überwunden aber man hat leider noch kein Ergebnis. Doch es sollte bald soweit sein.

Hallo Klaus,

ein indianisches Sprichwort besagt: wenn du merkst, dass du ein totes Pferd reitest, steig ab.

Natürlich ist es richtig, experimentell zu überprüfen, dass die theoretischen Vorhersagen, dass die Fallgesetze für Materie und Antimaterie gleich sind, korrekt sind. Das gehört zur Physik dazu.

Du hoffst immer noch darauf, dass die Natur hier eine Abweichung vorgesehen hat, aber wie gesagt: es gibt keinerlei theoretische Hinweise darauf, dass dem so ist, und bislang auch keinerlei experimentelle Hinweise, dass dem so ist.

Die von Dir zitierte Arbeit ist eine Art Zwischenbereicht, wo man steht, und wurde anscheinend für gut genug befunden, veröffentlicht zu werden. Wenn die Autorinnen und Autoren dafür eine Publikation mehr in ihrer akademischen Karriere vorweisen können, ist das ja recht so, und für die Insider sind auch solche Zwischenberichte wertvoll.


Freundliche Grüsse, Ralf

 

[Klaus]

Hallo Ralf,

Fakt ist, daß Antiheliumkerne oder Antimateriesterne nicht aus dem Nichts entstehen können und eine geringer Unterschied bei der gravitativen Anziehung da vieles erklären würde.
Die gängige Mainstreamtheorie eines Materieüberschusses wegen einer Paritätsverletzung, die auch nur auf unbelegten Vermutungen beruht, ließ sich bisher auch empirisch nicht belegen. Sie kann ebenso falsch sein, wie es das postuliertes Kreisen der Sonne um die Erde zu Galileos Zeiten war und auch letzteres tote Pferd wurde in der 'Wissenschaft' noch lange nach Galileo geritten. Wenn man in seinen Erkenntnissen voran kommen will, muß man auch mal umdenken können und seine Vorstellungen gelegentlich komplett revidieren. Es geht in der Wissenschaft nicht um Religion und Glaubensbekenntnisse und nur weil einige das so sehen gibt es dennoch keine Gründe, die Dinge nicht zu hinterfragen.

Ich fand zum Beispiel lustig, daß man statt schwarzer Löcher nur Donuts gesichtet hatte, deren Volumen direkt mit der Masse korreliert. Es gibt aber keine stabile Lage im Zentrum einen solchen wabbernden und massiven Ringes wo ein schwarzes Loch ruhen könnte.
Die Mainstreamerklärung war, daß es der unscharf abgebildete Rand des Schwarzschildradius wäre. Es gab auch die hübschesten Computeranimationen dazu es wurde aber verschwiegen, daß der Schwarzschildradius von seiner Größe her nur knapp die Hälfte des Zentrums des gesichteten Donuts einnehmen würde (wie sich leicht ausrechnen läßt) und die hübsche Erklärung mit dem unscharf abgebildeten dünnen Rand dieses schwarzen Lochs, welches die gesichteten Donuts angeblich wären, definitiv falsch war. Doch wetten, daß die dem Mainstream verkündete Erklärung zu unseren Lebzeiten niemals mit ähnlichem Tamtam revidiert wird, weil sie ein religiöses Glaubensbekenntnis ist und jedes in Frage stellen der großen Wahrheitsverkünder als verwerfliche Ketzerei gilt? Wer rechnet überhaupt noch nach, wenn die unumstößliche Wahrheit doch schon längst verkündet wurde und somit nicht mehr hinterfragt werden muß?

Freundliche Grüße,
Klaus

 

[Bernhard]

Leider hatte ich ehedem im Web nichts über die Fortschritte von AEgIS nach 2021 gefunden. Durch Zufall bin ich aber heute über ein Paper vom Januar 2023 dazu gestoßen : https://arxiv.org/abs/2301.06748
Fazit: es wurden schon gewaltige Hürden überwunden aber man hat leider noch kein Ergebnis. Doch es sollte bald soweit sein.

Danke für's Teilen des Links. Die Kürze der Arbeit lässt vermuten, dass die Priorität für dieses Projekt beim CERN nicht sehr hoch gesetzt ist.

 

[Klaus]

@Ralf: Erinnerst Du Dich noch an die Entdeckung des ersten Hyperschnellläufersterns und die noch hyperschneller autauchende ungeprüfte Erklärung eines schwarzen Loches als angeblich einzig mögliche Ursache? Ich hatte mich damals hier darüber aufgeregt und aufgezeigt, daß eine nahe Supernova zur Beschleunigung ausreicht. ( https://www.astronews.com/community/threads/schnelle-sterne-durch-schwarze-löcher.612/ )
2009 wurde dann ein Schnellläufer entdeckt, der nicht nur nicht aus dem galaktischem Zentrum kam sondern auch die Verunreinigungen durch die Elemente der nahen Supernova zeigte. ( https://wwwmpa.mpa-garching.mpg.de/mpa/research/current_research/hl2009-1/hl2009-1-de.html )
Nur so, zur Unfehlbarkeit der Glaubensbekenntnisse des Mainstreams. Nur weil besonders viele Fliegen ein totes Pferd umschwirren, heißt das nicht, dass der tote Gaul auch der richtige zum Reiten ist.

Gruß Klaus

 

[Herr Senf]

Ich weiß nicht, ob reitende Laien die richtigen Ansprechpartner für nicht endgültig gelöste Probleme der Astrophysik sind

 

[Klaus]

Ich weiß nicht, ob reitende Laien die richtigen Ansprechpartner für nicht endgültig gelöste Probleme der Astrophysik sind

Und Du suchst jetzt besseres Kraut, um es herauszufinden? Ich schätze dafür ist dieses hier das falsche Forum und ebenso dieser Thread.