Wann entstand DM? (Wenn es sie gibt.)

[blue.moon]

Seht euch doch bitte den Artikel (und das Paper) an.

• Dark matter and energy
• Research update

Delayed Big Bang for dark matter could be detected in gravitational waves
30 Nov 2024


physicsworld.com/a/delayed-big-bang-for-...=adestra&nbd=3789179

Verzögerter Urknall für dunkle Materie könnte in Gravitationswellen nachgewiesen werden.
Das DM nach dem Urknall (unmittelbar) entstanden sein könnte, vor der sichtbaren Materie ist nachzuvollziehen. Da im Quantenuniversum die Gravitation zu vernachlässigen ist - wie ich vielfach las – scheint es mir vorstellbar, dass es keine Inflation (zwingend) gegeben haben muss, DM, nach ihrem „Entstehen“ mit ihrer Gravitation den „Grundstein aller Struktur des Universums legte“. Soweit, so bekannt. Im Paper steht: „Beweise folgen später“… das amüsiert mich, hahaha.
Was ich mit nicht vorstellen kann, wie LIGO Nachweise der frühen DM liefern soll? Ich meine, soweit ich weiß, kann man GW von „extremen“ Mergings Ereignissen (SL-SL oder NS-NS) als leichte Kräuselungen messen (von LIGO & Co) wenn das überhaupt möglich ist, sage ich „mal frech“ (Veritasium stellt das in Frage), wie will man frühe DM nachweisen können???
Ich wünsche euch allen einen erholsamen Sonntag mit nicht allzu viel Regen...
Mondlicht

 

[Bernhard]

Da im Quantenuniversum die Gravitation zu vernachlässigen ist

Hallo Mondlicht, das halte ich für ziemlich spekulativ. Gerade nahe am Urknall wird die Raumkrümmung doch immer stärker.

Was ich mit nicht vorstellen kann, wie LIGO Nachweise der frühen DM liefern soll?

LISA ist ja bereits in Planung.

 

[Bernhard]

LISA ist ja bereits in Planung.

 

[blue.moon]

Hallo Mondlicht, das halte ich für ziemlich spekulativ. Gerade nahe am Urknall wird die Raumkrümmung doch immer stärker.

LISA ist ja bereits in Planung.

Ja, LISA, oder andere immer besser werdende Tools, ganz klar, wird man sicher - das "Starts" verschoben werden gehört dazu, dass Geld muss auch von privater Seite kommen (scheint mir), aber ich /wir werden sehen - Lisa kommt in den 30-igern. Davon gehe ich aber aus!

Spekulativ ist salopp gesagt alles oder vieles was zur Astrophysik gehört oder vielleicht auch andere Bereiche der Physik. Hypothesen Theorien Indizien...

Aber dass im QU zunächst G keine maßgebliche Rolle spielte, las ich schon oft von "Experten", ich meine Physiker, will sagen, es kommt nicht aus meinem "Bauchgefühl" oder so, lieber Bernhard. Noch eine schöne Vorweihnachtszeit, Mondlicht mit lieben Grüßen

 

[Bernhard]

Ja, LISA, oder andere immer besser werdende Tools, ganz klar, ...

Hallo Mondlicht, ich habe jetzt mal den in #1 verlinkten Artikel gelesen und gesehen, dass dort ganz am Ende der experimentelle Nachweis eher bei zukünftigen Projekten wie IPTA und SKA erwartet wird.

Aber dass im QU zunächst G keine maßgebliche Rolle spielte, las ich schon oft von "Experten", ich meine Physiker,

In dem diskutierten Paper wird ein modifiziertes Modell der Inflation vorgestellt, was auch schon hier vorgestellt wurde. Dieser Ansatz wurde vor allem dadurch motiviert, dass bisher auch am LHC keine Kandidaten für schwere WIMPs gefunden wurden. Siehe auch:

 

[Bernhard]

Aber dass im QU zunächst G keine maßgebliche Rolle spielte, las ich schon oft von "Experten",

Man sollte an der Stelle wohl eher schreiben, dass die G in den Gleichungen sehr leicht berücksichtigt werden kann, weil sie zu dem Zeitpunkt als ideal kugelsymmetrisch angenommen wird.

 

[blue.moon]

Hallo Mondlicht, ich habe jetzt mal den in #1 verlinkten Artikel gelesen und gesehen, dass dort ganz am Ende der experimentelle Nachweis eher bei zukünftigen Projekten wie IPTA und SKA erwartet wird.

In dem diskutierten Paper wird ein modifiziertes Modell der Inflation vorgestellt, was auch schon hier vorgestellt wurde. Dieser Ansatz wurde vor allem dadurch motiviert, dass bisher auch am LHC keine Kandidaten für schwere WIMPs gefunden wurden. Siehe auch:

Man sollte an der Stelle wohl eher schreiben, dass die G in den Gleichungen sehr leicht berücksichtigt werden kann, weil sie zu dem Zeitpunkt als ideal kugelsymmetrisch angenommen wird.

Stimmt.
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Es gibt so viele Inflationsmodelle...
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Ein neuer Supercollider in CERN bringt's vielleicht oder Euclid oder ...
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Darf ich noch anmerken zum:

Stichwort: Im Quantenuniversum spielte die Gravitation mMn eine sehr untergeordnete Rolle, weil:

Gravitation ist im Vergleich zu den anderen fundamentalen Kräften viel schwächer und auf den winzigen Skalen, die in der Quantenmechanik dominieren hat die Gravitation nur einen winzigen Effekt. (Bevor DM entstand und danach normale Materie, hypothetisch aber nachvollziehbar.)

Deshalb wird sie in vielen Szenarien in dieser Phase oft vernachlässigt.

Die Gravitation spielte während der Inflation keine entscheidende Rolle, da die Energie der Inflationsfelder die Dynamik dominierte. Tatsächlich wurde die Gravitation in gewisser Weise "überwältigt", weil die negative Druckenergie des Inflationsfelds die Expansion des Universums exponentiell antrieb. Weshalb die Inflation von Bedeutung ist, weißt du natürlich, sie erklärt viele der beobachteten Eigenschaften des Universums (z. B. die nahezu flache Geometrie und die gleichmäßige Hintergrundstrahlung), und in dieser Phase war die Gravitation weit weniger relevant als die Energien des Inflationsfelds.

Post-Inflation: Als das Universum abkühlte, begann die Gravitation auf größeren Skalen, als DM bereits entstanden war und später die „normale“, eine entscheidende Rolle zu spielen, insbesondere bei der Strukturformation.

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Soviel zum Mainstream

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Hypothetische Szenarien

Gravitation als Emergenz: Einige Physiker (z. B. Erik Verlinde) spekulieren, dass Gravitation auf fundamentaler Ebene keine Grundkraft ist, sondern eine emergente Eigenschaft der Raumzeit. In einem sehr frühen, stark quantenmechanischen Universum könnte dies bedeuten, dass Gravitation noch nicht vollständig „realisiert“ war.

Gravitationswellen und Quanteneffekte: Es gibt Ideen, dass Quantenfluktuationen der Raumzeit in der Planck-Ära Gravitationswellen erzeugt haben könnten, die heute messbar wären. In diesem Kontext hätte Gravitation eine indirekte Rolle gespielt.

Hypothetische Gravitationstheorien: Modelle wie die Schleifenquantengravitation (Loop Quantum Gravity) oder Stringtheorie versuchen, die Gravitation mit der Quantenmechanik zu verbinden. In solchen Modellen könnten die frühen Zustände des Universums Gravitation in sehr exotischen Formen enthalten haben.

Das post ist zwar nicht direkt zum Entstehen der DM geschrieben aber ich wollte die Gründe aufführen, wie ich zu meiner Aussage gelangt bin, die "anders formuliert werden sollte", wobei ich deinen Punkt leider nicht verstehe, lieber Bernhard, siehe Markierung... bis bald, Mondlicht mit lieben Grüßen

 

[TomS]

Die Gravitation spielte während der Inflation keine entscheidende Rolle ...

Falsch. Oder zumindest irgendwie sinnlos.

Die inflationäre Expansion der Raumzeit wird ja gerade durch die Dynamik des Inflatonfeldes getrieben. Aber Raumzeit = Geometrie = Gravitation.

 

[Bernhard]

Falsch. Oder zumindest irgendwie sinnlos.

Eben.

Bei Beschleunigerexperimenten (LHC & Co.) wird die Gravitation üblicherweise und mit gutem Grund vernachlässigt. Die Inflation ist vom Modell her aber nur sehr schlecht bis gar nicht mit einem lokalen Beschleunigerexperiment vergleichbar.

 

[Bernhard]

@blue.moon: Interessantes Thema. Seit dem Nachweis des Higgs-Bosons ist ein Skalarfeld ein interessanter Kandidat für Dunkle Materie. Eine Suche per Suchmaschine nach dark matter nightmare scenario liefert weitere interessante Texte und zeigt, dass diese Idee schon eine Weile untersucht wird.

 

[blue.moon]

Hallo Bernhard und Tom!

Vielen Dank für Eure Beiträge!

Mondlicht schrieb:

Die Gravitation spielte während der Inflation keine entscheidende Rolle

Tom schrieb:

Die inflationäre Expansion der Raumzeit wird ja gerade durch die Dynamik des Inflatonfeldes getrieben. Aber Raumzeit = Geometrie = Gravitation.

Ich stimme dir zu! Die Rolle der G während der Inflation ist zwar nicht dominant im klassischen Sinne (wie in einer Galaxie), aber sie ist dennoch essenziell, das habe ich unabsichtlich vielleicht zu sehr heruntergespielt, da

Wie du schon schriebst, Gravitation im Sinne der ART ist intrinsisch mit der Geometrie der RZ verbunden. Das Inflatonfeld beeinflusst die Geometrie, und diese Geometrie ist wiederum das, was wir als Gravitation verstehen. Daher war meine Aussage "keine entscheidende Rolle" etwas problematisch, da die Gravitation untrennbar mit der Dynamik der RZ verknüpft ist. (sie ist nicht irrelevant – sie ist vielmehr integraler Bestandteil des Prozesses.)

Bernhard schrieb:

Bei Beschleunigerexperimenten (LHC & Co.) wird die Gravitation üblicherweise und mit gutem Grund vernachlässigt. Die Inflation ist vom Modell her aber nur sehr schlecht bis gar nicht mit einem lokalen Beschleunigerexperiment vergleichbar.

Stimmt. Nicht gut vergleichbar, da die beiden Szenarien fundamentale Unterschiede in Energie, Skala und Physik aufweisen. Während der Inflation expandiert die RZ selbst extrem schnell, was den Einfluss der Geometrie - und damit der Gravitation - unübersehbar macht. Im LHC ist die RZ hingegen nahezu statisch, und gravitative Effekte können (fast) ignoriert werden, right?

Bernhard schrieb:

Interessantes Thema. Seit dem Nachweis des Higgs-Bosons ist ein Skalarfeld ein interessanter Kandidat für Dunkle Materie.

Cool! Dieser Mexican Hat, Josef (Gaßner) schrieb zum Thema in seiner Abschlußarbeit, gute Idee, Mensch, Männer, bin ich ja platt! Dieser Übergang vom "falschen" zum "echten" Universum, sehr verkürzt gesagt, spontaner Symmetriebruch und Phasenübergang, das skalare (Higgs)Feld = DM, warum habe ich das noch nicht gehört? Oder gedacht, haha, Bernhard, auf nach Schweden ...

Euch beiden freundliche Grüße, Mondlicht

 

[blue.moon]

PS

 

[Bernhard]

Cool! Dieser Mexican Hat, Josef (Gaßner) schrieb zum Thema in seiner Abschlußarbeit, gute Idee, Mensch, Männer, bin ich ja platt! Dieser Übergang vom "falschen" zum "echten" Universum, sehr verkürzt gesagt, spontaner Symmetriebruch und Phasenübergang, das skalare (Higgs)Feld = DM, warum habe ich das noch nicht gehört? Oder gedacht, haha, Bernhard, auf nach Schweden ...

Wirf einfach mal einen Blick in eine der beiden Veröffentlichungen. Ich habe beide in #5 verlinkt und in beiden ist ein etwas modifizierter Mexican Hat zu finden, der dann auch den verzögerten Dark-Big-Bang (DBB) erklären kann.

 

[blue.moon]

#5

Kurz
Jetzt sah ich das Video noch mal. Wozu? Inhaltlich entspricht es meinem Eingangs Paper… las ich doch schon letzte Woche.
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Derzeit kann man die hypothetischen GW jedenfalls nicht messen, time will tell.
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Über Definition Urknall gibt es keine Einigkeit, siehe Wiki in verschiedene Sprachen/oder Wissenschaftler, kein Knall, keine Explosion (über die Hoyle seinerzeit höhnte).
Mir ist heute (hahaha) diese sympathisch

Als Urknall (englisch Big Bang) bezeichnet man das früheste Anfangsstadium des Universums nach einer angenommenen Entstehung von Materie, Raum und Zeit vor etwa 13,8 Milliarden Jahren. „Urknall“ bezeichnet dabei keine Explosion in einem bestehenden Raum, sondern die extrem schnelle Ausdehnung des Raums selbst aus einer ursprünglichen Singularität.(Wiki)

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Ich stehe ja auf Josefs Gaßners Urknallvideos, da ist eines dabei, dass den Knall im Urknall erklärt (mit einem Schmunzeln)...

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Der Mexican Hat Link, war der erstbeste, den ich fand, wollte nur checken, ob wir über dasselbe reden.

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Ich glaube immer noch an DM (und zweifel auch mal) - bei den verschiedenen Mond Modellen bin ich derzeit eh nicht auf dem Laufenden -
Vielleicht hat sie keine weiteren Eigenschaften.
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LG, Mondlicht

 

[Bernhard]

wollte nur checken, ob wir über dasselbe reden.

ok

dann hat sie eben keine weiteren Eigenschaften

Der Spin kann von 0 schon noch abweichen. Die Frage ist, ob das experimentell zugänglich ist. Denkbar wäre auch ein Fermion, allerdings immer mit der besonderen Art der Wechselwirkung.

 

[blue.moon]

ok

Der Spin kann von 0 schon noch abweichen. Die Frage ist, ob das experimentell zugänglich ist. Denkbar wäre auch ein Fermion, allerdings immer mit der besonderen Art der Wechselwirkung.

Oder Axionen. Ich beschäftige mich mit neuen Ansätzen s.u., dann lasse ich das Thema wieder (ermüdet) ruhen... es ist wie ein Regen von Kandidaten, die immer mal wieder ins Gespräch kommen, da das Thema gut Forschungsgelder generiert.

11.03.2024

Quantensensoren auf der Suche nach dunkler Materie

Neuer Ansatz für den direkten Nachweis von Dunkle-Materie-Teilchen.

https://pro-physik.de/nachrichten/quantensensoren-fuer-die-suche-nach-dunkler-materie

... Bisherige Detektoren konnten noch keine dunkle Materie direkt nachweisen. Physiker der Technischen Universität Darmstadt haben nun maßgebliche Beiträge zum Design von neuen Quantensensoren geleistet, die dunkle Materie mit Hilfe hochpräziser Messungen detektieren sollen. „Wir stellen uns die Frage, wie man den perfekten Sensor für dunkle Materie baut“, sagt Daniel Derr. Seine Arbeitsgruppe „Theoretische Quantenoptik“ unter der Leitung von Enno Giese arbeitet dazu zusammen mit Kollegen der Universität Ulm. ...

 

[blue.moon]

PS

vor Jahren beim "Gravitino" Kandidatem, da war doch zu bemüht und auch lustig... Josef lakonisch, den Theoretikern gehen schon die Namen im Teilchenzoo aus, hahaha, wie wäre es denn mal mit Vino, hahaha

 

[Bernhard]

wie wäre es denn mal mit Vino, hahaha

Gibt es schon und ist ein running gag bei allen Freunden des MSSM . Siehe hier: https://de.wikipedia.org/wiki/Gaugino . Es wird allerdings Wino geschrieben und ist von der Bedeutung her ein W-ino.

 

[ralfkannenberg]

vor Jahren beim "Gravitino" Kandidatem, da war doch zu bemüht und auch lustig... Josef lakonisch, den Theoretikern gehen schon die Namen im Teilchenzoo aus

Hallo Mondlicht,

das ist eine Konvention. Bei der Supersymmetrie geht es ja - unzulässig stark vereinfacht ! - darum, dass jedes Boson einen supersymmetrischen fermionischen Partner hat und dass jedes Fermion einen supersymmetrischen bosonischen Partner hat.

Die supersymmetrischen fermionischen Partner bekommen den Suffix -"ino" und die supersymmetrischen bosonischen Partner den Prefix "S"-.

Vorsicht noch bei den Neutrinos - das sind keine supersymmetrischen Partner von "klassischen Teilchen", sondern der Name ist historisch bedingt (und ziemlich falsch, aber damals wusste man das noch nicht besser). Da Neutrinos Fermionen sind, sind ihre supersymetrischen Partner Bosonen und heissen deswegen Sneutrino.


Freundliche Grüsse, Ralf

 

[TomS]

Aber solange es nicht in Hauch eines Hinweises für die Existenz der Supersymmetrie gibt, kann man dies getrost als überflüssiges Detailwissen ignorieren…