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Alt 30.01.2016, 19:23   #1
HaraldL
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Standard Dunkle Materie und alternative Erklärung für beschleunigte Expansion des Universums

Könnte die beobachtete beschleunigte Explosion des Universums vielleicht auf dem Umstand zurückzuführen sein, daß sich ein Teil der dunklen Materie in höhere Raumdimensionen verflüchtigt und dadurch nicht mehr für gravitative Wechselwirkungen mit normaler Materie mehr zur Verfügung steht?
Meines Wissens nach, ist doch das einzige was wir über dunkle Materie wissen, ist, daß sie mit normaler Materie gravitativ wechselwirkt. Nicht einmal, ob für dunkle Materie träge und schwere Masse äquivalent sind, können wir mit Sicherheit sagen. Wissen wir überhaupt, ob die Wechselwirkung zwischen dunkler und normaler Materie überhaupt die Gravitation ist oder vielleicht eine unbekannte Kraft, die vielleicht mit der Baryonenzahl koppelt ( da der größte Teil der sichtbaren Materie im Universum Wasserstoff mit der Baryonenzahl 1 ist, dürfte es schwierig sein meine Theorie zu widerlegen) und im Erscheinungsbild der Gravitation ähnelt.
Was ist, wenn zumindest ein Teil der dunklen Materie gänzlich anders ist, als das was wir kennen und zum Beispiel in mehr als drei Raumdimensionen beweglich ist, den Gesetzen der Quantenmechanik nicht unterliegt und auch nicht den Einsteinschen Relativitätsprinzip unterliegt?
Schließlich wurden alle diese Theorien an Beobachtungen mit normaler Materie formuliert, da müssen sie doch nicht zwangsläufig für die übrigen 90% gelten?
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Alt 30.01.2016, 23:06   #2
Sakslane
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Zitat:
Zitat von HaraldL Beitrag anzeigen
Könnte die beobachtete beschleunigte Explosion des Universums vielleicht auf dem Umstand zurückzuführen sein, daß sich ein Teil der dunklen Materie in höhere Raumdimensionen verflüchtigt und dadurch nicht mehr für gravitative Wechselwirkungen mit normaler Materie mehr zur Verfügung steht?
Nein. Dann sollte sich die Expansion des Universums zwar weniger stark verlangsamen, aber sie sollte sich trotzdem verlangsamen und nicht beschleunigen. Für die Beschleunigung braucht es mehr als "weniger dunkle Materie".
Zitat:
Meines Wissens nach, ist doch das einzige was wir über dunkle Materie wissen, ist, daß sie mit normaler Materie gravitativ wechselwirkt. Nicht einmal, ob für dunkle Materie träge und schwere Masse äquivalent sind, können wir mit Sicherheit sagen.
Das stimmt. Genau darum untersuche ich z.B. eine Theorie, für die das nicht gilt.
Zitat:
Wissen wir überhaupt, ob die Wechselwirkung zwischen dunkler und normaler Materie überhaupt die Gravitation ist oder vielleicht eine unbekannte Kraft, die vielleicht mit der Baryonenzahl koppelt ( da der größte Teil der sichtbaren Materie im Universum Wasserstoff mit der Baryonenzahl 1 ist, dürfte es schwierig sein meine Theorie zu widerlegen) und im Erscheinungsbild der Gravitation ähnelt.
Wir wissen immerhin, dass Licht stärker abgelenkt wird, als es sollte. Also muss diese Kraft auf jeden Fall die Bahn von Photonen beeinflussen - und damit nicht nur Baryonen.
Zitat:
Was ist, wenn zumindest ein Teil der dunklen Materie gänzlich anders ist, als das was wir kennen und zum Beispiel in mehr als drei Raumdimensionen beweglich ist, den Gesetzen der Quantenmechanik nicht unterliegt und auch nicht den Einsteinschen Relativitätsprinzip unterliegt?
Bewegung in mehr als drei Raumdimensionen kann man sich ganz problemlos vorstellen - so läuft es ja auch in der Stringtheorie. Da gibt es durchaus Modelle, in denen verschiedene Materiesorten in unterschiedlich vielen Dimensionen existieren. Mit der Quantenmechanik und dem Relativitätsprinzip ist es schwieriger, weil das Prinzipien sind, die entweder für alles gelten oder für gar nichts. Wenn eine Art von Materie diese Prinzipien verletzt, müsste sich das auch auf alles andere auswirken.
Zitat:
Schließlich wurden alle diese Theorien an Beobachtungen mit normaler Materie formuliert, da müssen sie doch nicht zwangsläufig für die übrigen 90% gelten?
Grundsätzlich kann man durchaus annehmen, dass dunkle Materie andere Eigenschaften hat und anderen Gesetzen folgt als normale Materie. Irgendetwas muss auf jeden Fall anders sein, da wir sie ja nicht sehen können. Aber was genau man verändern kann und welche Auswirkungen das haben würde ist nicht ganz einfach.
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Alt 31.01.2016, 16:03   #3
HaraldL
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Zitat:
Mit der Quantenmechanik und dem Relativitätsprinzip ist es schwieriger, weil das Prinzipien sind, die entweder für alles gelten oder für gar nichts. Wenn eine Art von Materie diese Prinzipien verletzt, müsste sich das auch auf alles andere auswirken.
Woran würden wir denn merken, wenn die Quantenmechanik und das Relativitätsprinzip nicht für dunkle Materie gilt? Wir haben den Michelson-Morley-Versuch nur mit Photonen und nicht mit dunkler Materie gemacht und auch noch nie versucht Quanten zu lokalisieren, in dem mir sie mit dunkler Materie beschossen haben.

Wir kennen von der dunklen Materie nur die grobe gravitative oder vielleicht nur gravitationsartige Wechselwirkung mit normaler Materie.

Vielleicht sind die Quantenmechanik und die Relativitätstheorie, selbst wenn man sie zur Quantengravitation vereint, dann immer noch der Spezialfall einer viel umfangreicheren Theorie, zu der auch die Kraft gehört, die die Wechselwirkung zwischen dunkler und normaler Materie beschreibt und wir als normale Gravitation beschreiben, weil sie ihr ähnelt.

Geändert von HaraldL (31.01.2016 um 16:05 Uhr).
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Alt 31.01.2016, 17:00   #4
basti_79
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Ich denke, dahinter steht Occam's Rasiermesser, das heißt, die Forderung, die "Entitäten" (Argumente) nicht ohne Not zu vermehren. Es besteht einfach kein Bedarf, zu behaupten, dunkle Materie sei in Bezug auf Gravitation anders als "helle".
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Alt 31.01.2016, 19:08   #5
Sakslane
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Zitat:
Zitat von HaraldL Beitrag anzeigen
Woran würden wir denn merken, wenn die Quantenmechanik und das Relativitätsprinzip nicht für dunkle Materie gilt? Wir haben den Michelson-Morley-Versuch nur mit Photonen und nicht mit dunkler Materie gemacht und auch noch nie versucht Quanten zu lokalisieren, in dem mir sie mit dunkler Materie beschossen haben.
Das Problem ist, dass Quantenmechanik und Relativitätsprinzip keine Materieeigenschaften sind, sondern Prinzipien, die Bestandteil der Beschreibung des Universums als ganzes sind. Wenn sie für dunkle Materie nicht gelten sollten, dann könnte man sie auf diesem Weg auch für andere Materieformen umgehen. Natürlich kann man sich eine "gemischte" Theorie überlegen, in der man die dunkle Materie mit völlig anderen Methoden beschreibt, aber man stößt auf Probleme, sobald man versucht, eine Wechselwirkung zwischen beiden zu beschreiben.

Wenn z.B. die dunkle Materie ein klassisches Feld ist, die andere Materie aber Quantenfelder, dann könnte man sich dazu folgendes Gedankenexperiment überlegen. Dafür müsste man ein Elektron durch einen Doppelspalt schicken, der entscheidet, in welche von zwei Galaxien das Elektron fliegt. Der Doppelspalt entscheidet damit auch, in welcher der Galaxien sich die Materieverteilung und damit auch die dunkle Materie (ein winziges Bisschen) ändert. Wenn nun aber das Elektron ein Quantenobjekt ist und man nicht beobachtet, wohin es fliegt, kann es sich in einem überlagerten Quantenzustand befinden und damit gewissermaßen in beiden Galaxien zugleich. Aber wie soll die dunkle Materie darauf reagieren, wenn sie selbst keine Quantenzustände annehmen kann?
Zitat:
Vielleicht sind die Quantenmechanik und die Relativitätstheorie, selbst wenn man sie zur Quantengravitation vereint, dann immer noch der Spezialfall einer viel umfangreicheren Theorie, zu der auch die Kraft gehört, die die Wechselwirkung zwischen dunkler und normaler Materie beschreibt und wir als normale Gravitation beschreiben, weil sie ihr ähnelt.
Ja, das ist gut möglich. So eine Theorie zu finden ist ein wichtiges Ziel der modernen Physik - ich arbeite ja selbst auf diesem Gebiet und versuche mich daran. In dem Fall wäre es dann eben diese Theorie, die uns sagt, welche fundamentalen Prinzipien für das ganze Universum gelten und damit eben für dunkle genau wie für sichtbare Materie.
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Alt 27.02.2016, 18:11   #6
HaraldL
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In wie weit könnte es Materie mit negativer Gravitationsmasse geben?
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Alt 27.02.2016, 19:14   #7
Sakslane
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Wenn es solche Materie gibt, dann muss sie "dunkel" sein, d.h. sie kann nur über die Gravitation wechselwirken, denn anderenfalls würden wir sie in Experimenten sehen. Wenn sie auf normale Materie abstoßend wirkt, sollte sie sich am ehesten dort befinden, wo keine sichtbare Materie ist - also in den Voids. Dort müsste sie sich als Gravitationslinse bemerkbar machen, was aber nicht leicht zu detektieren ist, da eine solche negative Linse das Licht nicht fokussieren, sondern streuen würde, und damit abschwächen.
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Alt 10.11.2016, 14:23   #8
HaraldL
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@Sakslane:

Zitat:
Bewegung in mehr als drei Raumdimensionen kann man sich ganz problemlos vorstellen - so läuft es ja auch in der Stringtheorie. Da gibt es durchaus Modelle, in denen verschiedene Materiesorten in unterschiedlich vielen Dimensionen existieren.
Könnte sich nicht derartige Materie uns in Form mancher UFOs schon gezeigt haben? Schließlich spricht das immer wieder beobachtete Bewegungsmuster von UFOs für deren multidimensionale Natur!
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Alt 10.11.2016, 18:04   #9
Sakslane
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So weit ich weiß gibt es keinen eindeutigen Beleg für eine solche Bewegung.
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Alt 10.11.2016, 20:10   #10
HaraldL
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Ich meine immer die superengen Kurven und ruckartigen Bewegungsmuster, die kein herkömmliches Fluggerät fliegen kann, könnte ein multidimensionales Objekt, welches den dreidimensionalen Raum durchdringt, spielend erzeugen.
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