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dunkle Materie und eine mögliche Quelle!?

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  • dunkle Materie und eine mögliche Quelle!?

    Hallo Forum,

    am 26.Februar 2008 wurde von AstroNews.com auf der Seite Dunkle Materie: Lauschen auf ein Läuten der WIMPs berichtet, dass die Suche nach dunkler Materie mit Hilfe des Cyrogenic Dark Matter Search (CDMS)-Experiments bisher noch kein einziges (Zitat aus der genannten Seite) "Weakly Interacting Massive Particel, kurz WIMP" entdeckt werden konnte. Dabei handelt es sich der Quelle zufolge, um Dunkelmaterie-Teilchen mit der mindestens 40-fachen Protonenmasse. Die Wissenschaftler vermuten, dass diese Teilchen eine Quelle der gesuchten dunklen Materie sein könnten.

    Nun, dass es dunkle Materie im Universum geben muss, legen verschiedene Beobachtungen der Astronomen nahe. Persönlich finde ich es jedoch äußerst merkwürdig, weshalb ausgerechnet so schwere Teilchen wie die eingangs genannten WIMP´s so selten mit normaler Materie interagieren sollten, so dass man sie bis heute noch nicht entdecken konnte. Als Dicker in der vollen U-Bahn kollidiere ich doch viel öfters mit meinen Mitmenschen, als eine dünnere Person. Das Neutrinos nur so selten mit Materie zusammenstoßen, ist bei den Leichtgewichten ja einzusehen. Aber riesige Elementarteilchen ohne Körperkontakt? Ist mir aber auch egal, darüber will ich an dieser Stelle nicht diskutieren.

    Ich hätte da einen Vorschlag zu unterbreiten, aus was die gesuchte dunkle Materie bestehen könnte. Wie Hendrik Casimir 1948 voraussagte (Quelle: Wikipedia), entsteht im Vakuum ständig Energie. Dies wurde in Experimenten später auch bestätigt. Einstein wiederum hatte nachgewiesen, dass Energie äquivalent zur Masse ist. Dies bedeutet, dass sich im Vakuum ständig Masse, sprich Materie, bildet. Bisher wird davon ausgegangen, dass diese sich auch wieder sofort vernichtet. Was wiederum ein weiteres Thema ist, welches hier an dieser Stelle nicht weiter vertieft werden soll. Weitestgehend unbestritten ist aber, dass das Vakuum ständig mit flüchtiger Materie gefüllt ist. Nun kennen wir keine Materie, die frei von Gravitation ist. Demzufolge muss auch diese Materie einen gravitativen Einfluss auf die Umgebung ausüben. Da in der Regel jedoch auf jeder Seite eines Körpers genauso viel Vakuumenergie gebildet wird, heben diese Kräfte sich gegenseitig auf. Was ist aber, wenn die Menge der Vakuumenergie von bestimmten Faktoren abhängig ist? Zum Beispiel von der Menge der vorhandenen Materie. Viele Elementarteilchen könnten viel Bewegung in das angrenzende Vakuum bringen und dies stark aufschäumen (Quantenschaum). In einer Galaxie gibt es deutlich mehr Materie als außerhalb einer Galaxie. Somit könnte sich ein Gravitationsunterschied ausbilden. Die Gravitation der Vakuumenergie würde also eine zusätzliche gravitative Komponente zu dem Schwerkraftverhalten von Galaxien beisteuern.

    Zugegeben, die Vakuumenergie ist nicht gerade eine bedeutende Energiequelle. Man muss aber bedenken, dass es innerhalb der Galaxien unendlich große Bereiche ohne Materie gibt. Selbst die Bereiche innerhalb der Atome sind weitestgehend leer. Das heißt, die Vakuumkraft ist zwar winzig, dafür gibt es aber unendlich viel Vakuum, wo diese sich bilden kann.

    Wie verhält sich nun die Schwerkraft, wenn ich einen Tunnel durch die Erde bohre und etwas hineinwerfe? Anfangs wird der Körper noch stark beschleunigt, da die Masse der gesamten Erde sich auf einer Seite befindet. Um so tiefer es geht, um so geringer wird die Beschleunigung, da sich jetzt immer mehr Masse über den Körper auftürmt und im Gegenzug die Masse unter ihm immer geringer wird. Im Mittelpunkt der Erde ist der Körper dann schwerelos, da er von allen Seiten von der gleichen Masse angezogen wird. Analog passiert dies natürlich auch mit dem durch die Vakuumenergie erzeugten Gravitationspotential in einer Galaxie. Am Rand ist dies stärker, als im Zentrum. Und genau so wird es letztendlich von den Astronomen auch beobachtet. Die Hauptwirkung der durch die dunkle Materie erzeugten Gravitation sollte sich demnach auf den Randbereich der Galaxien erstrecken.

    Nun habe ich eine umfangreiche Theorie zur Entstehung von Materie ganz ohne Urknall entwickelt. Demnach ist Materie eine Daseinsform des Raums. Sämtliche Materie, und wir auch, bestehen nur aus verdichteten Raum. Im Gegenzug dehnt/krümmt sich der angrenzende Raum und es entsteht Gravitation. Es gibt also keine Materie ohne Gravitation. Die wahre Antimaterie ist also die Gravitation. Innerhalb dieser Theorie sind die Bedingungen zur Entstehung der Vakuumenergie jedoch von 2 Faktoren abhängig. Eine Zunahme der Raumkrümmung wirkt deren Bildung entgegen. Wohingegen die Anwesenheit von Materie dieser förderlich ist. Die zu erläutern, würde den heutigen Rahmen sprengen. Es sein nur soviel gesagt, dass im Ergebnis dessen die Verteilung der dunklen Energie dem oben genannten und von den Astronomen gemessenen Verhältnissen entspricht. Wer es genau wissen möchte, möge dem Link Universum - Gedanken zur Entstehung von Materie und Gravitation zu meiner Homepage folgen.

    Abschließend noch ein Zitat aus dem Artikel von AstroNews.com "Wir sind schon enttäuscht, dass wir bislang noch keine WIMPs gesehen haben", gibt Bernard Sadoulet von der University of California in Berkeley zu. Trotzdem würden die bisherigen Resultate die Leistungsfähigkeit der Anlage unter Beweis stellen und für die Zukunft hoffen lassen." Naja, die Hoffnung stirbt zuletzt.

    Viele Grüße sendet
    Bernd Jaguste

  • #2
    Oh nein, nicht schon wieder...

    Weisst du, wenn es sowas gäbe wie eine "Deutschland sucht den Super Scientist"-Show, du wärst der Freak, der kein Casting verpasst und doch jedes Mal von der Jury vorgeführt wird... Etwa so wie der hier: YouTube - DSDS Menderes Menderez Bagci Deutschland sucht den Superstar
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    • #3
      Hallo Bernd Jaguste, Bynaus hat anscheinend versucht, Dich hart aufzurütteln. Dass Deine Theorie nicht ernstgenommen wird, ist wahrscheinlich enttäuschend für Dich.
      Daher möchte ich versuchen auszuführen, was Bynaus (und andere) daran grundsätzlich stören könnte. Ich bitte Bynaus, mich im Falle eines Irrtums zu korrigieren.

      Zunächst einmal finde ich es gut, wenn man sich für solche Fragen begeistern kann. Deine Homepage zeugt von Eigensinn, Intuition und viel Energie. Offengestanden habe ich aber nur einen flüchtigen Blick darauf geworfen.
      Warum reagieren also viele Wissenschaftler so ablehnend auf Deine Arbeit?
      Hier mein Erklärungsversuch:
      Die Erfahrung hat gezeigt, dass sich viele Menschen, die sich hobbymäßig mit solch schweren Problemen beschäftigen, nicht vorher das nötige Fundament angeeignet haben. Sie lassen sich häufig von ihrer Intuition und Leidenschaft leiten; dabei ist es wichtig, dass Intuition und Fundiertheit nicht aus dem Gleichgewicht geraten. Verlässt man sich einerseits zu sehr auf Altbewährtes, so kommt man vielleicht nicht so leicht auf neue Ideen. Wenn man aber andererseits zu wenig Grundlagenkenntnisse hat, können Theorien zu beliebigen und abwegigen Höhenflügen werden.
      Nun haben viele Wissenschaftler wie Bynaus diese Erfahrung wohl schon häufig gemacht und vergeblich Zeit in solche Theorien investiert. Deswegen reagieren wohl viele Wissenschaftler eher ablehnend.

      Zum Schluss möchte ich zumindest auf einen Aspekt Deines Textes eingehen.

      Persönlich finde ich es jedoch äußerst merkwürdig, weshalb ausgerechnet so schwere Teilchen wie die eingangs genannten WIMP´s so selten mit normaler Materie interagieren sollten, so dass man sie bis heute noch nicht entdecken konnte.
      Das wirkt zunächst wirklich sehr verblüffend, allerdings geht man ja davon aus, dass sie für die elektromagnetische Wechselwirkung unempfänglich sind. Der Grund dafür, dass Du gegen einen dicken Mann stösst, ist die elektromagnetische Wechselwirkung, denn die Elektronen verschiedener Atome\Moleküle stossen sich ab. Da der Raum ja hauptsächlich leer ist, würdest Du ohne elektromagnetische Wechselwirkung tatsächlich durch den dicken Mann wie ein Geist hindurchgleiten können; die Kernkräfte wirken nur auf kurze Entfernungen und die Schwerkraft ist zu schwach. So könnte man es sich auch mit der dunklen Materie vorstellen.

      Ich habe jetzt nicht die Zeit, genau auf Deine Theorie einzugehen, aber ich hoffe, dass Du nun nachvollziehen kannst, woher die Skepsis kommt.
      Zuletzt geändert von Hornblower; 24.03.2008, 13:34.
      "Wenn man mir sagt, es gebe Dinge, die über unsere Vernunft hinausgehen, so kann mich das nicht veranlassen, Unsinn zu glauben. Zweifellos gibt es Dinge, die über unsere Vernunft gehen; aber ich verwerfe kühn alles, was ihr widerstreitet, und alles, was gegen sie verstößt." (Denis Diderot) http://youtube.com/watch?v=J6b_vVNP4nM

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      • #4
        Zitat von Hornblower Beitrag anzeigen
        Hallo Bernd Jaguste, Bynaus hat anscheinend versucht, Dich hart aufzurütteln. Dass Deine Theorie nicht ernstgenommen wird, ist wahrscheinlich enttäuschend für Dich.
        Das liegt vor allem daran, dass dies wahrscheinlich der 100ste Beitrag zu diesem Thema ist und der vermutlich zehnte hier, der die Vakuumenergie betrifft.
        Ever danced with the devil in the pale moonlight?
        -- Thug --

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        • #5
          Zitat von HiroP Beitrag anzeigen
          Das liegt vor allem daran, dass dies wahrscheinlich der 100ste Beitrag zu diesem Thema ist und der vermutlich zehnte hier, der die Vakuumenergie betrifft.
          Und wo liegt da das Problem?
          Also ich finde den grundsätzlichen Ansatz der Idee ja ziemlich gut.

          Jedoch weiß man aus Experimenten, dass sich die virtuellen Teilchenpaare anders verhalten.
          Im sogenannten "Casimir-Effekt"-Experiment hat man nachgewiesen dass sich im freien Raum wesentlich häufiger und mehr virtuelle Teilchenpaare bilden als in einem abgeschlossenen Raum.
          Das ist ja auch der Grund, warum die zwei Platten im Vakuum zusammengedrückt werden, da dieser Vakuumdruck von aussen größer ist als von innen, da sich ausserhalb der zwei Platten mehr und öfters virtuelle Teilchenpaare bilden als innerhalb.

          Dies widerspricht der Annahme, dass sich am Rand der Galaxien mehr dunkle Materie aus der Raum-Zeit kristallisieren soll, als in dem Raum zwischen den Galaxien. Es ist wohl vielmehr so, dass sich zwischen den Galaxien mehr virtuelle Teilchenpaare bilden, als innerhalb der Galaxien, wenn man das Experiment auf das Universum anwendet.
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          Even logic must give way to physics. / Sogar die Logik muss sich der Physik beugen. -- Captain Spock, 2293

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          • #6
            Das ist ja auch der Grund, warum die zwei Platten im Vakuum zusammengedrückt werden, da dieser Vakuumdruck von aussen größer ist als von innen, da sich ausserhalb der zwei Platten mehr und öfters virtuelle Teilchenpaare bilden als innerhalb.
            Nicht ganz. Zwischen den Platten bilden sich bestimmte Teilchen einfach nicht, nämlich jene, deren Wellenlänge grösser ist als der Abstand der Platten. Alles in der Wikipedia nachzulesen und an sich nicht wirklich kompliziert.

            Es ist wohl vielmehr so, dass sich zwischen den Galaxien mehr virtuelle Teilchenpaare bilden, als innerhalb der Galaxien, wenn man das Experiment auf das Universum anwendet.
            Damit hat das überhaupt nichts zu tun. Teilchen mit Wellenlängen, die an die Abstände von Galaxien heranreichen, dürften eh unglaublich selten sein...

            @Hornblower: du hast mich ganz richtig verstanden.
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            • #7
              Zitat von Bynaus Beitrag anzeigen
              Nicht ganz. Zwischen den Platten bilden sich bestimmte Teilchen einfach nicht, nämlich jene, deren Wellenlänge grösser ist als der Abstand der Platten. Alles in der Wikipedia nachzulesen und an sich nicht wirklich kompliziert.



              Damit hat das überhaupt nichts zu tun. Teilchen mit Wellenlängen, die an die Abstände von Galaxien heranreichen, dürften eh unglaublich selten sein...

              @Hornblower: du hast mich ganz richtig verstanden.
              Ja, ok das mit der Wellenlänge hatte ich jetzt nicht mehr so ganz im Kopf... ich wusste nur, dass dieser Druck irgendwie damit zusammenhängt das zwischen den Platten weniger Paare entstehen, aber nicht mehr aus welchem Grund.
              (Ich les mir die verlinkten Artikel meistens nicht nochmal durch, da ich ja grundsätzlich weiß was drinne steht.)

              Trotzdem müssten theoretisch zwischen den Galaxien mehr Teilchenpaare bzw Teilchenpaare mit größeren Wellenlängenspektrum entstehen, als innerhalb der Galaxien. Ob das nun ein signifikantes Maß annimmt, darüber lässt sich streiten und dah geb ich dir auch recht, dass das eher selten ist.
              Ich wollte damit nur zum Audruck bringen, dass sich dieser virtuelle Teilchenschaum (ich nenns einfach mal so auch wenns nicht vollkommen korrekt ausgerdrück ist) in der Nähe von Materie nicht unbedingt so verhält, wie es von "Bernd Jaguste" angenommen wird.

              Danke für die kleine Auffrischung
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              • #8
                Ja, ok das mit der Wellenlänge hatte ich jetzt nicht mehr so ganz im Kopf... ich wusste nur, dass dieser Druck irgendwie damit zusammenhängt das zwischen den Platten weniger Paare entstehen, aber nicht mehr aus welchem Grund.
                Man kann vielleicht versuchen, sich das wie zwei Platten in kochendem Wasser vorzustellen. Aussen blubberts und kochts, und obwohl das Wasser, das in den dünnen Spalt zwischen den Platten eindringt, genauso heiss ist, können sich dort einfach keine gleich grossen Blasen bilden - also überwiegt der Druck der grossen Blasen von ausserhalb der Platten.

                Trotzdem müssten theoretisch zwischen den Galaxien mehr Teilchenpaare bzw Teilchenpaare mit größeren Wellenlängenspektrum entstehen, als innerhalb der Galaxien.
                Das könnte man sicher rechnen. Aber ich bezweifle, dass es irgend eine Rolle spielt. Der Effekt dürfte Minimal sein, da die Galaxien in erster Näherung fast gleich "leer" sind wie der intergalaktische Raum.
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                • #9
                  Also darf ich hier eine meiner zahllosen Theorien vorstellen?

                  @ Bynaus

                  Wenn das wrklich DSDBW (Deutschland sucht den besten Wissenschaftler) hier wäre, wärst du der Bohlen?
                  Frage mich grad, zu wie vielen Recalls ich dann kommen dürfte?
                  "Education is the most powerful weapon which you can use to change the world."Nelson Mandela
                  DEUTSCHE AIDS-HILFE-DRK
                  ÄRZTE OHNE GRENZEN-AMNESTY INTERNATIONAL DEUTSCHLAND

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                  • #10
                    Wenn das wrklich DSDBW (Deutschland sucht den besten Wissenschaftler) hier wäre, wärst du der Bohlen?
                    Kaum, da gäbe es sicher bessere und erfahrenere...

                    Frage mich grad, zu wie vielen Recalls ich dann kommen dürfte?
                    Ich vermute, für die erste Runde reicht es, wenn du die Töne triffst (die Grundlagen dessen, worüber du forschen willst, kennst) und einen gewissen Ausdruck hast (kreative Idee).
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                    • #11
                      Zitat von Bynaus Beitrag anzeigen
                      Ich vermute, für die erste Runde reicht es, wenn du die Töne triffst (die Grundlagen dessen, worüber du forschen willst, kennst) und einen gewissen Ausdruck hast (kreative Idee).
                      OK!

                      Deshalb habe ich mich auch ganz gut damit eingerichtet die Inhalte hier zu lesen und die eine oder andere Frage zu stellen.

                      Bin zwar immer noch OT mit diesen Zeilen, aber es sei nochmals erwähnt, dass es sehr interessant ist in diesem Forum. Für einen Laien wie mich werden hier viele komplexe Themen einfach geschildert. Mal Danke an all euch.
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                      • #12
                        Hallo Forum,

                        ich spare mir mal, auf das weitestgehend inhaltsleere Gelaber von Bynaus einzugehen. Er hatte bereits die Gelegenheit, seine Gegenargumente im Forum von AstroNews.com unter dunkle Materie und eine mögliche Quelle!? - astronews.com Forum vorzutragen. Leider hatte er keine. Somit ergeht er sich mal wieder darin, pausenlos Gift und Galle zu spucken. Wenn man in Deutschland den größten unter den kleinen Giftzwergen suchen würde, hätte er eine gute Chance, den Preis abzuräumen. Ob Herr Matthias Meier (alias Bynaus) als gebürtiger Schweizer diesen Preis auch bekommen könnte, lasse ich jetzt mal offen.

                        Also, kommen wir zum Them. Die beschriebenen Vakuumteilchen wurden im Experiment nachgewiesen, also gibt es sie. Wie lange sie existent sind, spielt bei den Betrachtungen überhaupt keine Rolle. Von mir aus können sie sich sofort wieder vernichten. Doch in der vielleicht auch nur kurzen Lebenszeit dieser Teilchen, müssen sie eine gravitative Kraft ausüben (E=m*c^2). Es ist doch durchaus denkbar, dass bestimmte Bedingungen die Bildung von Vakuumteilchen behindern bzw. fördern. Ich meine, wer hat schon diese Teilchen unter sämtlichen Bedingungen des Universums erforscht? Der hebe die Hand. Deshalb ist es doch durchaus denkbar, dass sich in den Galaxien mehr Vakuumteilchen bilden, als außerhalb. Somit wäre das hierdurch erzeugte Gravitationspotential in der Galaxie größer, als außerhalb und es käme zu dem von den Astronomen beobachten gravitativen Effekt der Dunklen Materie.

                        Da ich Euch nicht überfordern möchte, soll es bis hierher erstmal genügen. Ich denke mal, dass ist genug Diskussionsstoff für heute. Welche beiden Effekte die Bildung von Vakuumteilchen so beeinflussen können, dass die Gravitationswirkung der Dunklen Materie im Randbereich der Galaxien am größten ist, erzähle ich Euch bei Bedarf später.

                        Viele Grüße sendet
                        Bernd Jaguste

                        PS: Auch ein blindes Huhn findet mal ein Korn.

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                        • #13
                          Ehrlich gesagt, du hättest vielleicht nicht auf das andere Forum verweisen sollen, denn ich finde, du kommst dabei eher schlecht weg. Alternative Denkansätze in allen Ehren, aber man sollte wissen, wann man eine Diskussion verloren hat.

                          Auch wenn das manchmal leichter gesagt ist als getan, die Erfahrung habe ich ebenfalls schon gemacht

                          Kommentar


                          • #14
                            Ist es nicht so, dass die Summe der Masse der virtuellen Teilchen 0 ist?

                            Demnach gäbe es keinen gravitativen Effekt der virtuellen Teilchen, egal in welchem Zeitrahmen sie stabil sind.

                            Virtuelles Teilchen - Wikipedia

                            In dem Artikel fällt mir folgender Abschnitt auf:

                            Bezeichnet man die Energie des vituellen Teilchens mit ΔE und seine Lebensdauer mit Δt, so erfüllen diese


                            wobei das Plancksche Wirkungsquantum geteilt durch 2π ist. Sie stehen damit im Widerspruch zur Energie-Zeit-Unschärferelation, was bedeutet, dass die Energie der virtuellen Teilchen sich prinzipiell nicht messen lässt.
                            Das würde bedeuten, wenn sich die Energie eines virtuellen Teilchen nicht messen lässt, hat es auch keine gravitative Wechselwirkung mit der Umgebung, da man ja ansonsten über E=mc² die Energie bestimmen könnte, wenn man die Masse m aus der Kraft F=G*M*m/r² bestimmen kann.
                            Mein Profil bei Memory Alpha
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                            • #15
                              Leider hatte er keine.
                              Leider war es vielmehr so, dass Bernd Jaguste bei Astronews nicht ernsthaft auf die Gegenargumente eingegangen ist (einige sehr gute Punkte wurden vom User Mac eingebracht, auf die Bernd Jaguste nie wirklich geantwortet hat) und dass er noch immer nicht in der Lage ist, seinen Effekt durch eine sinnvolle Formel zu beschreiben... immer wenn es ernst wird, hat er zu tun oder er wird persönlich. O-Ton Crackpot...

                              PS: Auch ein blindes Huhn findet mal ein Korn.
                              Aber das Huhn kann das Finden des Korns nicht erzwingen. Die allermeisten blinden Hühner verhungern einfach. Blinde Hühner, die auch noch steif und fest behaupten, sie hätten ein Korn gefunden, obwohl da gar keine Körner sind, sind nicht nur blind, sondern vielleicht auch ein bisschen gaga.

                              @McWire:

                              Das würde bedeuten, wenn sich die Energie eines virtuellen Teilchen nicht messen lässt
                              Sie lässt sich eben indirekt messen - etwa über den Casimir-Effekt. Aber virteulle Teilchen lassen sich nicht einzeln als Teilchen messen.

                              Ist es nicht so, dass die Summe der Masse der virtuellen Teilchen 0 ist?
                              Die Masse / Energie der virtuellen Teilchen ist verschieden von Null. Bloss wird durch die Bildung von virtuellen Teilchen keine zusätzliche Masse / Energie generiert, wie Bernd Jaguste fälschlicherweise meint, das heisst, der Energiegewinn (für das Universum) durch die Bildung von virtuellen Teilchen ist = 0. Denn diese Teilchen entstehen ja nicht einfach aus dem Nichts (schon, aber nicht aus dem "energetischen Nichts"): diese Paarbildung erfolgt auf einen äusseren Energieimpuls, etwa ein Photon: dessen Energie wird spontan zu Teilchen und Antiteilchen (z.B. Elektron und Positron) umgewandelt, die bei der Annihilation kurz darauf wieder frei wird (ausser bei der Hawking-Strahlung, wo die Teilchen durch den Ereignishorizont des Schwarzen Lochs geteilt werden).
                              Planeten.ch - Acht und mehr Planeten (neu wieder aktiv!)
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