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Thema: Dunkle Materie nur ein Denkfehler?

  1. #1
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    1

    Frage Dunkle Materie nur ein Denkfehler?

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    Hallo,

    ich bin neu im Forum und grüße Euch.

    Was mich schon einige Zeit beschäftigt ist die Frage, ob dunkle Materie nicht einfach nur ein Denkfehler und ein Fall von "Einsteinhörigkeit" ist.

    Die Existens dunkler Materie wird dadurch erklärt, dass sich die Ränder von Galaxien schneller drehen, als durch die allgemeine Relativitätstheorie vorhergesagte.
    Wie wahrscheinlich ist die Existenz von exotischen Teilchen, die einzig und alleine gravitativ wechselwirken und wie wahrscheinlich ist, dass ganz einfach die Relativitätstheorie nicht stimmt?

    Newtons Gravitationsgesetze haben auch nicht mit allen Beobachtungen übereingestimmt und wurden durch die allgemeine Relativitätstheorie ersetzt, nicht durch exotische Konstrukte "gerettet".

    Vor allem die Aussage. dass es 4 mal so viel dunkle Materie geben muss, wie sichtbare Materie, sollte doch stutzig machen.

  2. #2
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    6.506

    Standard

    Hallo ZweifelnErlaubt,

    willkommen im Forum.

    Zu diesem Thema lies bitte erst mal hier: http://de.wikipedia.org/wiki/MOND

    und wenn die Seite wieder zugänglich ist, auch hier: http://www.wissenschaft-online.de/astrowissen/

    Herzliche Grüße

    MAC

  3. #3
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    7.334

    Standard

    Die Sterne am Rand der Galaxis - der Milchstrasse - bewegen sich schneller als sie gemäss den Keplergesetzen sollten. Dieselben Keplergesetze, die in unserem Sonnensystem und innerhalb unzähliger anderer Sternsysteme gelten, scheinen also nicht auf die Sterne in der äusseren Galaxis anwendbar zu sein. Mit der Relativitätstheorie hat das schlicht gar nichts zu tun.

    Nun gibt es zwei Möglichkeiten:

    1) Es gibt mehr Masse, als "sichtbar" ist (sichtbar = alles, was in Sternen, Gaswolken, Staub, Planeten, etc. steckt). Dann müssen die äusseren Sterne schneller um das Zentrum rotieren, um auf einer Umlaufbahn zu bleiben. -> Die nicht sichtbare Materie wird "dunkle Materie" genannt.
    2) Die Keplergesetze gelten auf grossen Skalen (über galaktische Distanzen) nicht mehr, sondern müssen modifiziert werden. Das ist in der Allgemeinen Relativitätstheorie nicht vorgesehen, aber es gibt Vorschläge, wie man diese modifizieren könnte, um die Beobachtungen zu erklären. -> z.B. "Modifizierte Newtonsche Dynamik", "MOND".

    Zwischen Dunkler Materie und MOND (sowie ähnliche Theorien) zu entscheiden, ist schwierig, und das hat man in den letzten Jahren auch immer wieder versucht. So ist mittlerweile klar, dass MOND die Bewegung von Galaxienhaufen nicht erklären kann, obwohl es bei einzelnen Galaxien gut funktioniert. Es gibt auch einige sehr spezielle Fälle, wo MOND offensichtlich versagt (z.B. der "Bullet Cluster"). MOND allein kann also nicht die Antwort sein, und es erscheint zu gegenwärtigen Zeitpunkt unwahrscheinlich, dass man mit MOND so etwas wie den Bullet Cluster erklären kann. Irgend eine Form von Dunkler Materie wird es geben müssen.

    Die Begriffe, die ich dir jetzt an den Kopf geworfen habe, kannst du alle Googeln. Wenn du soweit bist, können wir hier weiterdiskutieren.
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  4. #4
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    36

    Standard Magnetfelder

    Hallo,

    kann man im Zusammenhang mit der Dunklen Materie die großflächigen Magnetfelder in einer Galaxie als Ursache der Beobachtungen ausschließen?

    Gruß
    Tilo

  5. #5
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    412

    Standard

    Mit Magnetfeldern ändert man nicht die Bewegungsrichtung von Sternen. Das ist völlig unmöglich.

  6. #6
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    Standard

    Ich gebe ja zu, dass Magnetfelder wahrscheinlich nicht die Erklärung sind, da die Sterne durch Induktion eher abgebremst werden müssten. Aber grundsätzlich halte ich eine Bewegungsänderung von Objekten durch Magnetfelder für möglich.

  7. #7
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    Die Frage ist vor allem, ob die Magnetfelder, die in großen Teilen schlicht unbekannt sind, in den Simulationen enthalten sind.

    Es wäre immerhein nicht das erste mal, daß man eine Größe in einer Simulation vernachlässigt weil man sie für unerheblich hält und sich wundert wieso am Ende das Ergebnis nicht stimmt.

    Beispiel: Die Simulation von Supernovae und der Einfluß der Neutrinos. Diese hatte man vorher weggelassen weil man deren Wechselwirkung für zu schwach hielt, die Simulationen lieferten aber erst dann explodierende Sterne als der Druck der Neutrinos berücksichtigt wurde. Und wenn man weiß wie schwach die wechselwirken dann würde es mich - im Verhältnis - nicht wundern wenn Magnetfelder bei der großräumigen Bewegung der Sterne tatsächlich einen Einfluß hätten.

    Wenn man davon spricht was "wahrscheinlicher" ist, dann muß man leider sagen daß die Relativitätstheorie leider derart gut bestätigt ist, daß es einen gruselt. Ich kenne eine hochbegabte Physikerin die jetzt am CERN arbeitet (zwischenzeitlich in Argentinien wo dieser große Teilchenschauerdetektor ist) und die ist nur am fluchen über Einstein. Wenns den kleinsten Hinweis gäbe daß was mit der Relativität nicht stimmt, glaub mir, die Physik würde sich sofort drauf stürzen wie wild.

    Gruß Alex (der normalerweise durchaus Fan der Vorstellung ist, die DM seien exotische Teilchen)

  8. #8
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    Standard

    Wir hatten ja neulich die Draufsicht auf eine Galaxis, deren äußere Arme nun schneller um das Zentrum rotieren, als dies von den sichtbaren Massen her erforderlich wäre. Da also muss sich irgendwo die dunkle Materie verstecken und die Frage war: wo? In der Tat schwierig. Denn wenn sie konzentriert auf wenige Punkte vorliegt, macht sie durch Linseneffekte auf sich aufmerksam und auch, indem sichbare Materie um dieses Zentrum zu kreisen beginnt. Ist die DM hingegen verteilt, dann fragt sich, warum sie nicht von der sichtbaren Materie angezogen und vertilgt wird.

    Hier könnte man jetzt eins mal machen: Wie muss die DM eigentlich verteilt sein, um den beobachteten Effekt zu erzielen? Das ließe sich in einer Computersimulaation ermitteln. Allzu viele Lösungen wird es da nicht geben, schätze ich, solang man für die DM die Identität von schwerer und träger Masse annimmt, ein Postulat, das man aber aufgeben müsste, sobald sich keine Lösung findet.

    Womit wir wieder bei Einstein wären: für einen Körper, dessen träge Masse (welche die Fliehkraft verursacht) feststeht, liegt damit auch seine schwere Masse (die Anziehungskraft) fest. Eine Feststellung, die zumindest für unser Sonnensystem ausnahmslos gilt. Ein Körper, dessen träge Masse nicht seiner schweren Masse entspricht, fiele sofort auf. Nichts dergleichen ist aber bislang beobachtet worden, auch nichts "Unsichtbares".

    Mithin würde die Annahme von abweichender Materie, deren träge Masse nicht der schweren entspricht, die die Vermutung doch sehr unwahrscheinlich werden lassen.

    Ist diese Annahme notwendig? Niemand weiß es. Werft die Comuter an.

    Gruß Artur

  9. #9
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    Vielleicht ist das Ganze auch mehr als die summe aller teile... wieso sollte die soziologie nicht mal ausgangspunkt für astrophyskalische Fragen sein

  10. #10
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    Es wäre immerhein nicht das erste mal, daß man eine Größe in einer Simulation vernachlässigt weil man sie für unerheblich hält und sich wundert wieso am Ende das Ergebnis nicht stimmt.
    Man kann relativ einfach berechnen, dass der Einfluss des galaktischen Magnetfeldes auf die Bahn der Sonne rund 10^17 Mal kleiner ist als die Wirkung der Gravitation.

    http://www.astro.ucla.edu/~wright/bunn_on_plasma.txt
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