Satellitengalaxien: Neue Studien widersprechen Newton

astronews.com Redaktion

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Dunkle Materie gehört inzwischen zum Standardrepertoire eines jeden Astronomen, obwohl diese mysteriöse Materie noch nie direkt nachgewiesen wurde. Ist es also möglich, dass es zur Erklärung der verschiedenen Beobachtungen gar keiner Dunklen Materie bedarf, sondern vielmehr einer neuen Gravitationstheorie? Ein internationales Astronomenteam glaubt nun, neue Hinweise dafür gefunden zu haben. (6. Mai 2009)

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MGZ

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Mir gefällt der Artikel nicht. Erstens ist MOND und die Varianten der Theorie soweit ich weiß immer noch rein phänomenologisch. Man macht Beobachtungen und erstellt darauf basierend eine Theorie. Dann braucht man sich nicht mehr wundern, wenn die Theorie zu den Daten passt.
Zweitens ist da irgendjemand mit der Formulierung durcheinander gekommen. MOND soll eigentlich alle dynamischen Probleme beschreiben, indem F=m*a für kleine Beschleunigungen nicht mehr gilt. Es ist keine Gravitationstheorie im eigentlichen Sinne.
Das führt zu einem noch viel schwierigeren Problem. Ob man das Gravitationsgesetz für große Entfernungen anpasst oder die Newtonsche Mechanik ist eigentlich Geschmackssache, weil es im Labor fast unmöglich ist, eine solche Beschleunigung durch Elektromagnetismus zu erzeugen und auszumessen.
Mir persönlich würde eine Theorie, in der die Stärke des Gravitationsfeldes echten Unterschied für den Rest der Physik macht, mehr zusagen. Dann wäre nur leider Einsteins Äquivalenzprinzip dahin und die allgemeine Relativitätstheorie stünde auf wackligen Beinen.
 

Lina-Inverse

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Der Artikel enthält auch noch andere Ungenauigkeiten:
Kosmologen erklären sich heute viele ansonsten unerklärliche Beobachtungen mit Hilfe der mysteriösen Dunklen Materie. In den letzten zwei Jahrzehnten wurde sehr viel Aufwand in diesem Forschungsgebiet betrieben. Dennoch wurde bislang nicht direkt nachgewiesen, dass es diese rätselhafte Substanz überhaupt gibt.
(Hervorhebung von mir)

Es wird unterschlagen das Neutrinos und MACHO's (die beide zur DM zählen) durchaus nachgewiesen sind, auch wenn noch unklar ist wie gross ihr Beitrag zur DM wirklich ist.

Die Meldung ist ziemlich reisserisch formuliert, auch der Satz "Möglicherweise lag Newton tatsächlich falsch" zielt rethorisch in diese Richtung (Newton gilt doch seit der RT als Näherung).

Wenn ich in meine persönliche Glaskugel schaue sehe ich folgendes: Es wird eine weitere, fruchtlose Diskussion um das Thema im Forum entbrennen. Das auslösende Paper wird sich ganz still und unauffällig erweisen und in ein paar Jahren kräht kein Hahn mehr danach. IHMO geht es den beteiligten Forschern nur um den Aufmerksamkeitseffekt, die wissen ganz genau das sie ihre Messungen zum jetzigen Zeitpunkt überinterpretieren.

Gruss
Michael

PS: Ich habe den Preprint des Papers auf Arxiv kurz überfolgen, und das Paper ist in der Tat sehr viel konservativer und vorsichtiger formuliert. Von der MOND Hypothese ist darin gar nicht die Rede :)
 
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mephal

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Ich finde das Hauptargument unlogisch:

Doch auch die Crash-Theorie hat einen Haken: Die Satelliten, die dabei entstehen, können laut Theorie keine Dunkle Materie enthalten. Das steht jedoch im Widerspruch zu einer weiteren Beobachtung...

Hier wird doch die Dunkle Materie Theorie mit der Dunklen Materie Theorie widerlegt, oder?
 
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pcw

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fragwürdige "Ketzerei"

Es ist schon merkwürdig, dass fast 100 Jahre nach der Veröffentlichung der Allgemeinen Relativitätstheorie (ART) es so dargestellt wird, als sei die Newton'sche Theorie noch "state of the art". Ein Satz wie "Wahrscheinlich leben wir in einem nicht-newtonschen Universum" wäre 1904 vielleicht noch "ketzerisch" gewesen, aber im Jahre 2009 sicherlich nicht. Dieser Satz stellt doch nur den wissenschaftlichen Standard dar. In der Theoretischen Kosmologie sind neue Theorienansätze, die in newtonscher und post-newtonscher Näherung selbst die ART verlassen, längst Alltag. Trotzdem ist bisher keiner dieser Ansätze erfolgreich genug, um die ART als Stand der Wissenschaft zu verdrängen.
Die Frage, die sich bei MOND allerdings aufdrängt, ist, ob man zugunsten von "Parameterdreherei" den Kontext großer, ästethischer Theoriengebäude verlassen will (oder sollte?).
 

freezingmoon

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ich habe gerade auf der startseite von astronews rumgestöbert. zuerst lese ich einen artikel der die MOND-Theorie "befürwortet"

SATELLITENGALAXIEN
Neue Studien widersprechen Newton
http://www.astronews.com/news/artikel/2009/05/0905-005.shtml


und im nächsten artikel
DUNKLE MATERIE
Keine Chance für die MOND-Theorie
http://www.astronews.com/news/artikel/2003/05/0305-020.shtml


jetzt bin ich ganz schön verwirrt. ist aber doch auch möglich das die MOND theorie gar nicht so falsch ist und es trotzdem DM gibt ?ich bin zwar nur ein doku-freak aber ich weiß das DM z.b. nur eine hilfs-vorstellung ist. ich meine die beiden artikel wiedersprechen sich gegenseitig.ich weiß nicht wie ich das besser erklären kann.ich hoffe ihr versteht was ich meine. nehmt mir das nicht übel wenn ich hier gerade völligen unsinn schreibe,ich versuche nur was zu lernen ;)
 
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Orbit

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Der zweite astronews-Artikel ist zwar schon ein paar Jahre alt, aber da gab's inzwischen noch einige, welche DM nahelegen, ja sogar solche, in welchen von einem indirekten Nachweis der DM die Rede ist. Und über die MOND-Theorie, welche ohne DM auskommt, gibt's auch immer wieder was zu lesen.
Wenn man sich da munter widerspricht, ist das also nichts Aussergewöhnliches. Mich jedenfalls stört das mittlerweile nicht mehr beim Popcornknabbern. :)
Orbit
 

mac

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Hallo freezingmoon,

nicht die Artikel widersprechen sich, sondern die verschiedenen ‚Lager‘ bei den Astronomen/Astrophysikern.

Solange niemand DM präsentieren kann, sondern nur ihre Effekte - Stärke der Gravitationslinsen und viel zu hohe Geschwindigkeit verschiedenster Sterne und Sternhaufen beobachtbar sind, und auch die Modelle zur Makrostrukturbildung nur mit DM funktionieren, sind zwar die entsprechenden Gravitationsdifferenzen zu Newton nicht zu leugnen, aber für die Ursache gibt es anscheinend noch viel Spielraum, der natürlich auch besetzt wird.



Wie man bei dem jüngsten Artikel allerdings zwar den (scheinbaren?) Widerspruch
Astronews schrieb:
Dieser Befund lässt sich nach Ansicht der Physiker nur mit der Annahme erklären, dass die Satelliten vor langer Zeit bei der Kollision junger Galaxien entstanden sind. "Aus dem 'Schrott', der bei einem solchen Crash entsteht, können sich rotierende Zwerggalaxien bilden", erläutert Metz, der inzwischen beim Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt arbeitet.

Doch auch die Crash-Theorie hat einen Haken: Die Satelliten, die dabei entstehen, können laut Theorie keine Dunkle Materie enthalten. Das steht jedoch im Widerspruch zu einer weiteren Beobachtung: "Die Sterne in den jetzt untersuchten Satelliten bewegen sich viel schneller, als sie es nach den Berechnungen dürften. Als Ursache kommt aus klassischer Sicht eigentlich nur die Anwesenheit dunkler Materie in Frage", erklärt Metz. Oder man nimmt an, dass wesentliche Grundlagen der Physik bislang falsch verstanden wurden.
löst (vielleicht auch nur scheinbar elegant?), aber damit gleichzeitig den neu produzierten Widerspruch (man kann diese ‚Gravitationsmodifikation‘ meines Wissens nach, weder bei kleinen noch bei großen Sternansammlungen innerhalb der Milchstraße beobachten) umgeht, habe ich noch nicht verstanden.

Die MOND-Theorien arbeiten mit einer Modifikation zur klassischen Gravitationsbeschleunigung die proportional der Masse / (MONDModifikation * Abstand^2) ist. Damit man dabei nicht in Konflikt mit den Beobachtungen im Sonnensystem oder auch in der inneren Milchstraße (bis etwa zum Abstand unserer Sonnenbahn um das galaktische Zentrum) kommt, definiert man diese Modifikation erst bei sehr großen Entfernungen zu wirksamer Stärke. Alles gut und schön und führte, für die einen mehr schlecht als recht, immer mal wieder zur Anpassung an die neueren Beobachtungen modifiziert, für die anderen wohl doch ein etwas unbeachtetes Schattendasein (kannst Du bei Andreas Müller nachlesen). Nicht erst die Beobachtungen von DM auf relativ kleinen Längenskalen, innerhalb der extragalaktischen Kugelhaufen, machen MOND das 'Leben' aber doch ziemlich schwer.

Was man jetzt Newton mit seinem 1/r^2 alles antun muß, um ganz schrecklich viel DM in kleinen Kugelhaufen wegzurechnen, ohne dabei gleichzeitig ganz ungeheuer viel DM-Effekt in großen Kugelhaufen (wie z.B. dem galaktischen Bulge) zu produzieren, die zumindest beobachtungstechnisch gar nicht da ist und dabei trotzdem mit dieser Erklärung wieder ziemlich viel DM innerhalb von gut 300000 Lichtjahren Durchmesser produziert, habe ich bisher nicht verstanden.

Interessant wäre ja jetzt in diesem Zusammenhang, ob sich solche (nach Metz rechentechnisch bedingten) DM-Ansammlungen auch in den Sternansammlungen innerhalb der Milchstraße beobachten lassen. Plejaden z.B. Und noch interessanter wäre, wie die Bonner Gruppe erklärt, daß man mit den Hipparchos-Messungen (3D-Geschwindigkeitsverteilung) keinerlei Hinweise auf DM in unserer ‚näheren‘ Sternenumgebung erkennen konnte.



jetzt bin ich ganz schön verwirrt. ist aber doch auch möglich das die MOND theorie gar nicht so falsch ist und es trotzdem DM gibt ?ich bin zwar nur ein doku-freak aber ich weiß das DM z.b. nur eine hilfs-vorstellung ist. ich meine die beiden artikel wiedersprechen sich gegenseitig.ich weiß nicht wie ich das besser erklären kann.ich hoffe ihr versteht was ich meine. nehmt mir das nicht übel wenn ich hier gerade völligen unsinn schreibe,ich versuche nur was zu lernen ;)
ich sehe, Du bist ein friedfertiger Mensch! Immer zu Kompromissen bereit. :D

Nicht genug damit, daß man diese unsägliche DM noch dazu ohne jedes Knirschen zwischen den Zähnen schlucken soll, jetzt soll man auch noch die kombinierte gedämpfte, asymptotische, Sinus-Cosinus-Schwebung (oder wie die Bonner das auch immer hinbiegen) elegant an Newton angepaßt hinnehmen? Ich fürchte daß beides zusammen nur noch von den verkappten Kreativ-Künstlern unter den Physikern ohne heftigste Ohren und Magenschmerzen toleriert werden wird. Aber wer weiß schon was die Zukunft bringt ;)



Herzliche Grüße

MAC
 

freezingmoon

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gerade DM und DE interressieren mich sehr.mal abgesehen von ein paar doku´s in denen die effekte von DM und DE erklärt wurden (und immer wieder der spruch - "sie muss da sein") weiß ich nichts. mit formeln und mathematik bin ich auch nicht sehr vertraut, aber die grundbausteine der Mond-theorie verstehe ich.

entweder wird eine theorie zu seiner zeit bewiesen, oder es kommt was ganz anderes bei raus.wie realitätsnah sind eurer meinung nach diese beiden theorien? ich versuche mir schließlich auch mein eigenes weltbild zusammen zu stellen und höre gerne meinungen von leuten die mehr davon verstehen. astrophysik macht echt süchtig

sollte ich für meine fragen lieber ein neues thema beginnen?will euch nicht mit meinem mangelhaften wissen stören :)
 
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Atraides

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Solange niemand DM präsentieren kann, sondern nur ihre Effekte - Stärke der Gravitationslinsen und viel zu hohe Geschwindigkeit verschiedenster Sterne und Sternhaufen beobachtbar sind, und auch die Modelle zur Makrostrukturbildung nur mit DM funktionieren, sind zwar die entsprechenden Gravitationsdifferenzen zu Newton nicht zu leugnen, aber für die Ursache gibt es anscheinend noch viel Spielraum, der natürlich auch besetzt wird.

Was mich als Laien dabei mal interessieren würde: wenn DM für die beobachteten Phänomäne verantwortlich ist, dann müßte man doch alle möglichen Variationen von Umlaufgeschwindigkeiten sehen, je nach Gehalt von DM. Wenn man das beobachten kann, dann ist doch überhaupt kein Platz für MOND, weil es dann solche Variationen garnicht geben dürfte.

Nachtrag: umgekehrt natürlich auch nicht. Sind keine Variationen zu finden, dann kann es keine DM sein.

mfg

M.Bähr
 
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Marc

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Paradigmenwechsel steht bevor.

Hallo

Meiner Meinung nach steht der Paradigmenwechsel unmittelbar bevor. Immer mehr Diskrepanzen zum Gesamtstandardmodell werden sichtbar. Da werden Riesenvoids beobachtet, die es nicht geben sollte. Da werden Gravitationswellen nicht beobachtet, die es nach der ART unbedingt geben sollte. Da werden massig Beobachtungen gemacht, dass die ART nicht vollständig bzw. falsch ist, wie die Galaxiendynamik, Flyby, Pioneereffekt, Dynamik der Superhaufen, Dynamik kleiner Sternhaufen usw.

Also lasst uns endlich den Paradigmenwechsel vollziehen, und noch mal alles Rundumüberholen, ohne Scheu vor grossen Namen.

Gruss Marc
 

MGZ

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Jeder Physiker auf dieser Welt brennt gradezu darauf, eine Theorie zu entwerfen, die all die Probleme endlich ausräumt. Aber die allgemeine Relativitätstheorie ist mörderisch kompliziert und eine Erweiterung wäre da wohl kaum einfacher, wenn man sich so die Entwicklung der Wissenschaft betrachtet. :(
 

SpiderPig

Gesperrt
Hallo zusammen,

ich selber weiß über die MOND nur recht wenig, aber im original paper ist ja davon nicht die Rede. Zudem ist MOND weder abwegig noch skurril, aber gegenüber der DM / DE wenig beachtet. Das könnte sich gerade ändern wie im Artikel angedeutet. Auch Theorien unterliegen ganz normalen Trends und Modeerscheinungen. :rolleyes:
Selbst die MOND ist nicht eine Theorie, sondern ist ein ganzer Batzen von verschiedenen Theorien mit dem gleichen Ansatz.

Sollte die Gravitation auf die beobachtete Weise bei schwachen Wirkungen bzw. großen Entfernungen nicht passend zu Newton, ART, SRT und Quantentheorie beobachtet werden, ist es legitim

  1. eine unsichtbare Masse und Energie zu postulieren
  2. eine Variation der Gravitation zu postulieren.
Beide Wege werden anscheinend z.Z. beschritten und sollten beide auch gleichberechtigt beachtet werden, unabhängig der momentanen Modeerscheinungen in der Regenbogen presse.


SpiderPig
 

Luzifix

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Folgendes geht mir seit längerem nicht aus dem Kopf. Ich hoffe, daß es hier herein paßt:

Wenn sich die Masse von Sternen, Galaxien u. dgl. mit der Zeit nennenswert verändern würde, also zunähme oder ab, jetzt mal ganz egal warum (Massendefekt habe ich mal ausgerechnet - ist unheimlich wenig), dann breitet sich dieser Effekt doch nach derzeitiger Auffassung beim Licht und bei der Gravitation mit der gleichen Geschwindigkeit aus. Die Beobachtungen und Berechnungen müßten also immer korrelieren.

Wenn man mal annimmt, die Gravitation würde sich anders ausbreiten, langsamer, schneller oder sogar nichtlinear abnehmend oder fluktuierend, dann bekäme doch man eine fabelhafte Grundlage zur Deutung von Diskrepanzen zwischen beobachtender Astronomie und berechneten Ergebnissen. Weil die Beobachtungen und Berechnungen nicht zeitlich zusammengehören. Ist etwas arg hypothetisch, das ist mir schon klar.

Man müßte aber nicht an den Grundgleichungen der Gravitation herumbasteln, wenn man so vorginge. Wer hat eigentlich nachgewiesen, daß sich Gravitation mit Lichtgeschwindigkeit ausbreitet? Habe da noch kein Wort drüber gelesen, aber alle scheinen es genau zu wissen.
 

mac

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Hallo Luzifix,

Wenn sich die Masse von Sternen, Galaxien u. dgl. mit der Zeit nennenswert verändern würde, also zunähme oder ab, jetzt mal ganz egal warum
Ja, wenn man so vorgeht, dann fließt Wasser Bergauf, egal warum. :rolleyes:



Wenn man mal annimmt, die Gravitation würde sich anders ausbreiten, langsamer, schneller oder sogar nichtlinear abnehmend oder fluktuierend, dann bekäme doch man eine fabelhafte Grundlage
Je unübersichtlicher, um so fabelhafter. Wie wär's mal mit einem hier vorgerechneten Beispiel, damit man 'Dich' packen kann? :D



Wer hat eigentlich nachgewiesen, daß sich Gravitation mit Lichtgeschwindigkeit ausbreitet? Habe da noch kein Wort drüber gelesen, aber alle scheinen es genau zu wissen.
z.B.: http://arxiv.org/PS_cache/astro-ph/pdf/0311/0311063v6.pdf
oder http://www.welt.de/print-welt/artic...saechlich_genau_so_schnell_wie_das_Licht.html

Herzliche Grüße

MAC
 

mac

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Hallo Luzifix

Zwischenfrage: Du hälst es also für völlig ausgeschlossen, daß in den Galaxienkernen Masse vernichtet oder erzeugt wird?
Vernichtung von Masse zu ‚Nichts‘, oder Erzeugung von Masse aus dem ‚Nichts‘ wurde noch nie beobachtet.

Umwandlungsprozesse - Masse in Energie und Energie in Masse - finden laufend statt. Das ist aber innerhalb einer Galaxie marginal im Vergleich zur vorhandenen Masse. Wäre es, gemäß Deiner Vorstellung
Wenn sich die Masse von Sternen, Galaxien u. dgl. mit der Zeit nennenswert verändern würde, also zunähme oder ab ...
anders, dann würden Galaxien kollabieren oder expandieren und das wäre beobachtbar.

Es geht hier nicht um wenige ppm, die man zum ‚Schutz‘ seiner Phantasien vielleicht verstecken könnte, sondern um rund einen Faktor 5 mehr an Masse, als man direkt beobachten kann.




Ich warte übrigens immer noch darauf, daß Du Deine hier ziemlich diffus formulierten Vorstellungen konkret vorrechnest (Verlauf der Gravitation abweichend von 1/r^2)

Herzliche Grüße

MAC
 

Luzifix

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Es geht hier nicht um wenige ppm, die man zum ‚Schutz‘ seiner Phantasien vielleicht verstecken könnte, sondern um rund einen Faktor 5 mehr an Masse, als man direkt beobachten kann.

Ich warte übrigens immer noch darauf, daß Du Deine hier ziemlich diffus formulierten Vorstellungen konkret vorrechnest...

Die Schlußfolgerung aus den Beobachtungen von Jupiter und Quasar auf die Geschwindigkeit habe ich nicht verstanden, Um die Ablenkung von Licht zu beobachten, muß man doch sehr nahe an das Objekt heran. Da könnte doch ein immenser Fehler drin stecken.

Im Prinzip ist doch nichts neu daran, man hat man doch auch bei Ausbreitung von Gravitation mit c bei allen Wirkungen zwischen zwei oder mehr Körpern den Zeitverzug, der sich aus c ergibt. Vorausgesetzt, die Abstände sind groß genug, wie es innerhalb einer Galaxie der Fall wäre.

Zum Beispiel käme bei c als akzeptierter Geschwindigkeit die Gravitation aller sichtbaren Objekte zusammen mit deren Licht hier an. Das würde auch für die Hintergrundstrahlung gelten. Wenn man sich also ein Stück in der Zeit zurück denkt, sagen wir, 1 Mr Jahre, dann gab es damals noch mehr sichtbare Objekte innerhalb des beobachtbaren Radius, also müßte auch die damals ankommende Gravitation äquivalent größer gewesen sein. Wenn man sich noch vorstellt, daß sich das alles dauernd bewegt, müßte es doch eine ständige Fluktuation des Gravitationspotentials im kosmischen Raum geben, ähnlich den interferierenden Wellen auf einem Ozean.

Also Mac, wenn ich Dir hier was vorrechne, das gefällt Dir dann bestimmt nicht!

SpiderPig schrieb:
Massen werden erzeugt und vernichtet, aber es entsteht Energie, die äquivalent zur Masse eine gravitative Wirkung hat.

Und ich habe bisher geglaubt, wenn sich etwas mit Lichtgeschwindigkeit ausbreitet, darf es keine Ruhemasse besitzen. Mithin keine Gravitation. Müßte man nicht die Relativitätstheorie sofort modifizieren, wenn man davon abrücken will?

Ich wollte hier keinen Unmut erzeugen. Vielleicht sollte ich mich zukünftig als 'Naseweis' einloggen.
 

Orbit

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Um die Ablenkung von Licht zu beobachten, muß man doch sehr nahe an das Objekt heran. Da könnte doch ein immenser Fehler drin stecken.
Luzifix
Der Fehler steckt in Deinem ersten Satz.
Zum Beispiel käme bei c als akzeptierter Geschwindigkeit die Gravitation aller sichtbaren Objekte zusammen mit deren Licht hier an.
So viel ich weiss, geht man davon aus.
...dann gab es damals noch mehr sichtbare Objekte innerhalb des beobachtbaren Radius...
Nein, weniger. Die Masse des sichtbaren Universums ist zu dessen Radius proportional. Und da sich das Gravitationspotenzial aus GM/r errechnet, ist es konstant und hat den Wert 2pi*c^2.
Und ich habe bisher geglaubt, wenn sich etwas mit Lichtgeschwindigkeit ausbreitet, darf es keine Ruhemasse besitzen.
Das schon; aber auch die Äquivalenzmasse ist Masse. Wenn das nicht so wäre, würde Licht nicht abgelenkt. Die Lichtablenkung ist eine Folge der gravitativen Wechselwirkung. Und wenn die Äquivalenzmasse in Speicherringen nicht zu Buche schlüge, bräuchte man die Stärke der Magneten nicht der Energie des Speicherrings anzupassen.
Müßte man nicht die Relativitätstheorie sofort modifizieren, wenn man davon abrücken will?
Modifizieren musst Du Deine Vorstellungen. :)
Orbit
 
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