dunkle Materie und eine mögliche Quelle!?

[HiroP]

...
So lang du dich nicht mit Mathematik beschäftigen willst, ist jede Idee, die dir plausibel erscheint, gleich bedeutungslos. Erst Zahlen bringen dir ein Gefühl dafür, ob du richtig liegen könntest oder nicht.

Die Physik ist eine Welt der mathematischen Formeln. Dies gilt genauso für die Kosmologie. Physikalische Theorien müssen immer in Formeln Ausdruck finden, sonst sind sie in der Tat leider, wie Bynaus sagt, in wissenschaftlicher Hinsicht bedeutungslos.

[Physicus91]

Die Physik ist eine Welt der mathematischen Formeln. Dies gilt genauso für die Kosmologie. Physikalische Theorien müssen immer in Formeln Ausdruck finden, sonst sind sie in der Tat leider, wie Bynaus sagt, in wissenschaftlicher Hinsicht bedeutungslos.

niucht immer. es gibt bestimmte phenomene und begebungen die sich nicht in formeln fassen lassen, die aber akzeptiert werden weil es eine Regel gibt.

[Floore]

niucht immer. es gibt bestimmte phenomene und begebungen die sich nicht in formeln fassen lassen, die aber akzeptiert werden weil es eine Regel gibt.

Ein Beispiel bitte.

[HiroP]

niucht immer. es gibt bestimmte phenomene und begebungen die sich nicht in formeln fassen lassen, die aber akzeptiert werden weil es eine Regel gibt.

In der Physik gibt es das eben nicht.

Es gibt so etwas wie empirische Formeln, die im Experiment bestätigt werden und sich in keine bekannte Theorie einfügen lassen, wie z.B. die Titius-Bode'sche- Reihe, für die es bis heute keine eindeutige Erklärung gibt.

Ich schließ mich Floore an: Ein Beispiel bitte.

[Hornblower]

Tom1991: es gibt bestimmte phenomene und begebungen die sich nicht in formeln fassen lassen, die aber akzeptiert werden weil es eine Regel gibt.

Mathematische Sprache ist nichts anderes als präzise Sprache, in der ständig Abkürzungen verwendet werden. Klare Gedanken lassen sich präzisieren. Damit möglichst viele Ideen und Zusammenhänge auf einen Blick erfasst werden können, verwendet man außerdem Abkürzungen.
Für einen Aussenstehenden erscheint die Formelsprache speziell und kryptisch, dabei soll sie im Gegenteil Verstehen und Denken erleichtern.

Mathematische Sprache ist also in ihrer Ausdrucksmöglichkeit nicht sehr eingeschränkt. Sie unterscheidet sich von der Alltagssprache nur in der Zielsetzung, woraus ihr anderer Aufbau und ihre andere Verwendung resultieren. Ihre Verwendung erfordert eine hohe Bewusstheit und fördert Klarheit. Ihre Klarheit und Übersichtlichkeit wiederum sind förderlich für wissenschaftliche Befriedigung, Effizienz und Kreativität.

Bynaus: Information ist doch nichts anderes als eine spezielle Strukturierung von Energie.

So könnte man es sehen. Ich bin aber nicht davon überzeugt, dass Informationserhaltung direkt aus der Energieerhaltung folgt. Denn zum einen wäre man dann ja nie auf die Idee mit dem No-Hair-Theorem gekommen, denn schwarze Löcher verstossen ja nicht gegen den Energieerhaltungssatz. Überhaupt ist die bloße Energiemenge etwas sehr Pauschales und Undetailliertes. Vielleicht haben wir beide jeweils dieselbe Energiemenge, unterscheiden uns aber bestimmt in der Strukturierung dieser Energie. Der Energieerhaltungssatz besagt nur, dass eine bestimmte eindimensionale Größe erhalten bleibt.

[HiroP]

...Vielleicht haben wir beide jeweils dieselbe Energiemenge, unterscheiden uns aber bestimmt in der Strukturierung dieser Energie. Der Energieerhaltungssatz besagt nur, dass eine bestimmte eindimensionale Größe erhalten bleibt.

Das stimmt schon. Der Energieerhaltungssatz in seiner allgemeinen Form ( F(dissipativ) ungleich Null ) besagt, dass Energie nicht verloren geht, sondern stets in andere Formen wie Reibung umgewandelt wird. Natürlich ist das in unserem Fall völlig schwammig.

Mir ist da ein Gegenbeispiel zu meiner Aussage eingefallen :

Was passiert z.B. bei folgendem Szenario: Eine frequenzmodulierte, also strukturierte Information tragende EM-Welle trifft auf ein Molekül. Das Photon wird absorbiert, wird also in Wärmeenergie umgewandelt, und möglicherweise auch gleich wieder abgestrahlt. Trägt es dann noch die Information von vor der Absorption, also die Frequenzmodulation? Nein, denn die Abstrahlung erfolgt ungeordnet. Oder irre ich mich da?
Wohin ist die Information verschwunden? Sie muss doch eigentlich nun irgend wo in der Molekularbewegung des Teilchens enthalten sein, oder? Diese ist aber bekannterweise zufällig.

[Hornblower]

HiroP: Wohin ist die Information verschwunden?

Da sprichst Du genau die Lücke an, die mit der Quantemechanik zusammenhängt. Das ist in der Tat merkwürdig. Solange es nicht zu Wechselwirkungen oder spontanen Emissionen kommt, liefern die Gleichungen der Quantenmechanik eine deterministische Entwicklung der Wellenfunktion, aber Wechselwirkungen und spontane Emissionen könnten zu Informationsverlust führen. Ich weiß auch nicht, wie man dieses Problem umgehen könnte.

Ich drücke das aus Spaß mal etwas mathematisch aus. Sei ein bestimmter Beobachtungssystem fixiert. Sei außerdem eine beliebige Zeitlänge t fixiert. Für diesen Beobachter definieren wir die folgende Relation. A~B soll bedeuten, dass der Zustand A nach der Zeit t in den Zustand B übergegangen ist.

Damit Information erhalten bleiben kann, muss ~ erstens eine Funktion sein, zweitens injektiv sein. Dein Argument würde implizieren, dass ~ keine Funktion ist, weil A~B und A~B' mit verschiedenen B, B' möglich sind. Das (mittlerweile abgelehnte) No-Hair-Theorem dagegen würde implizieren, dass ~ nicht injektiv ist. IMO sorgt aber allein schon die QM wieder dafür, dass ~ nicht injektiv ist; denn auch bei der Rückwärtsbetrachtung kann es zu Unvorhersehbarkeit kommen.

Man müsste sich wohl das Argument von Hawking im Detail durchlesen, um das besser zu verstehen.
Mich würde interessieren, was die Experten, die sich mit Quantentheorie und Information beschäftigen, dazu sagen würden. Wahrscheinlich haben wir aber niemanden im Forum, der sich genau darauf spezialisiert hat.

[HiroP]

...Sei ein bestimmter Beobachtungssystem fixiert. Sei außerdem eine beliebige Zeitlänge t fixiert. Für diesen Beobachter definieren wir die folgende Relation. A~B soll bedeuten, dass der Zustand A nach der Zeit t in den Zustand B übergegangen ist.

Damit Information erhalten bleiben kann, muss ~ erstens eine Funktion sein, zweitens injektiv sein. Dein Argument würde implizieren, dass ~ keine Funktion ist, weil A~B und A~B' mit verschiedenen B, B' möglich sind...

Richtig. Meinem Beispiel folgend wäre die Funktion, die die Energieformen ineinander umwandelt, ganz und gar nicht injektiv, könnte auch surjektiv sein, eher aber zufällig.

[Hornblower]

Da die Abstrahlung ungeordnet erfolgt, ist ~ sogar nicht einmal eine Funktion. Denn sei A der Zustand des angeregten Moleküls. Nach einer sehr kurzen Zeit t könnte das Molekül ein Photon abgestrahlt haben und danach im niederenergetischeren Zustand B sein, d.h. A~B. Es könnte aber noch immer im Zustand A sein, d.h. A~A. Da A kein eindeutiger Folgezustand nach der Zeit t zugeordnet wird, ist ~ daher keine Funktion.

[McWire]

Mal zu diesem Thema eine Randfrage:

Kann es eigentlich eine masselose Gravitation geben?

Bei dem Ansatz der dunklen Materie geht man ja immer davon aus, dass die Gravitation stoffgebunden ist, die Abweichungen im Verhalten der Galaxien davon abhängig gemacht werden, dass ein bestimmter Stoff vorhanden ist, der nicht mit EM-Strahlen wechselwirkt aber durch seine Existenz eine gravitative Kraft auf die strahlende Materie ausübt.

Jetzt hab ich mich angeregt durch Podkletnovs (ich hoffe ich habe ihne richtig geschrieben) Experiment und der Abweichung (nach oben) der Beschleunigungswerte bei Sondenvorbeiflügen an Massen gefragt, ob es nicht eine Gravitation bzw Gravitationsverstärkung geben kann, die ohne einen unsichtbaren Stoff auskommt und in der Struktur der Raum-Zeit oder etwas anderem begründet liegt.

[Bynaus]

Kann es eigentlich eine masselose Gravitation geben?

Ja! Gravitation ist Raumkrümmung, und Raum krümmt sich entsprechend seinem Energieinhalt. Es sind auch andere Formen von Energie denkbar, um den Raum zu krümmen. Ich hab mal gelesen, dass sie sehr energiereichen Magnetfelder von Magnetaren in der Lage sein sollen, die Raumzeit spürbar zu verbeulen. Materie ist einfach eine sehr dichte Energieform, so dass es vergleichsweise wenig davon braucht, um die Raumzeit einzudellen. Aber im Prinzip spielt es keine Rolle, in welcher Form die Energie vorliegt.

Podkletnovs

Podkletnovs Behauptungen konnten nie reproduziert werden und wurden etwa durch die Messungen von M.Tajmar (die "andere" Sache mit den rotierenden Supraleitern und den unerklärlichen Kräften) wiederlegt.

[McWire]

Ja! Gravitation ist Raumkrümmung, und Raum krümmt sich entsprechend seinem Energieinhalt. Es sind auch andere Formen von Energie denkbar, um den Raum zu krümmen. Ich hab mal gelesen, dass sie sehr energiereichen Magnetfelder von Magnetaren in der Lage sein sollen, die Raumzeit spürbar zu verbeulen. Materie ist einfach eine sehr dichte Energieform, so dass es vergleichsweise wenig davon braucht, um die Raumzeit einzudellen. Aber im Prinzip spielt es keine Rolle, in welcher Form die Energie vorliegt.



Podkletnovs Behauptungen konnten nie reproduziert werden und wurden etwa durch die Messungen von M.Tajmar (die "andere" Sache mit den rotierenden Supraleitern und den unerklärlichen Kräften) wiederlegt.

Ich fang mal hinten an:

Das diese Behauptung widerlegt wurde, weiß ich ja auch, seine Idee hat mich nur zu dieser Frage angeregt

Ich glaube ich habe mich da ein wenig falsch ausgedrückt, ich meinte mit masseloser oder stoffloser Raumkrümmung auch eine energielose Raumkrümmung, da mir E=mc² und die Konsequenzen daraus bekannt sind

Die Frage wäre also besser, ob es eine, ich nenns mal spontane Raumkrümmung geben kann, also eine Raumkrümmung deren Ursache nicht im Inhalt des Raum-Zeit-Kontinuum zu suchen ist, sondern im Kontinuum selbst.

Es läuft zwar wohl auf eine ähnliche Argumentation wie von "Bernd Jaguste" heraus, jedoch ohne virtuelle Teilchen.

Ich würde nur gerne wissen, ob die Wissenschaftler sich 90+% sicher sind, dass die zusätzliche Raumkrümmung, die man der dunklen Materie zuschiebt, unbedingt stoff- oder energiegebunden sein muss?

[Hornblower]

Treffender wäre vielleicht zu sagen, dass es Gravitation ohne Materie geben kann, aber Masse wäre dann durchaus vorhanden. Beispielsweise kann ein System von Photonen eine Masse aufweisen, auch wenn die einzelnen Photonen keine Ruhemasse haben.

[Bernd Jaguste]

@ Bernd Jaguste
Deine Anmerkungen zu und über Bynaus hier in diesem Forum finde ich deplatziert und mehr als überflüssig.
Kann von meiner Seite aus nur sagen, dass Bynaus mir noch nie in diesem Forum aufgefallen ist durch Rechthaberei oder ähnlichem.

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...

Dann muss ich die erste Wortmeldung von Bynaus wohl falsch verstanden haben.


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EDIT (autom. Beitragszusammenführung) :
Bernd Jaguste schrieb nach 2 Minuten und 29 Sekunden:

Wenn schon, hat Bynaus ebenso sich unkorrekt verhalten. Das beste ist, dass beide Personen ihren persönlichen Streit hier nicht austragen und die Häme gegenüber dem anderen auslassen.

Oh, entschuldigung. Ich hatte nicht gesehen, dass Makann schon geantwortet hatte. Ich werde in seinem Sinne handeln.


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EDIT (autom. Beitragszusammenführung) :
Bernd Jaguste schrieb nach 17 Minuten und 33 Sekunden:

So lang du dich nicht mit Mathematik beschäftigen willst, ist jede Idee, die dir plausibel erscheint, gleich bedeutungslos. Erst Zahlen bringen dir ein Gefühl dafür, ob du richtig liegen könntest oder nicht.

Sagte ich es nicht. Immer wenn er nicht weiter weiß, will er eine Formel. Das ist ja auch ok. Wenn ich soviel Zeit hätte wie Bynaus und denn ganzen Tag in allen möglichen Foren ellenlange Beiträge schreiben könnte, würde ich vielleicht auch darüber nachdenken. Habe ich aber nicht, ich muss arbeiten, bzw. kann mich nebenher nur um mein Hobby kümmern. Und dafür ist mir schlicht meine Lebenszeit zu schade. Also, wer mir verbal folgen kann, der möge das gern tun. Wer nicht, der lässt es halt bleiben oder rechnet selber nach.

Es wäre ja mal schön, wenn Bynaus, statt nach einer Formel zu rufen, mir vielleicht mit einer Formel nachweist, dass meine Theorie nicht stimmt. Hat er aber noch nie gemacht. Warum nur?

Viele Grüße sendet
Bernd Jaguste


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EDIT (autom. Beitragszusammenführung) :
Bernd Jaguste schrieb nach 13 Minuten und 44 Sekunden:

@ Bernd Jaguste
... Ich habe versucht mich über den Quantenschaum schlau zu machen. In einer Beziehung scheinst du recht zu haben, die virtuellen Teilchen üben doch so etwas wie Gravitation aus, sie sind in der Lage die umgebende Raumzeit zu krümmen. Durch das ständige Entstehen und Vergehen dieser Teilchen wird die Raumzeit zerkrisselt und ist nicht mehr glatt, dadurch lässt sie sich in diesen kleinen Größenskalen auch nicht mehr durch die ART beschreiben. Das nennt man den Quantenschaum. Aber das alles findet auf der Größenskala der Planck-Länge von 10^-35 m statt, und zwar überall, es gibt da keine Einschränkungen hinsichtlich Materie oder Vakuum. Daraus die dunkle Materie ableiten zu wollen, geht so einfach erst mal nicht.

Gravitation ist Raumkrümmung, und Raum krümmt sich entsprechend seinem Energieinhalt. Es sind auch andere Formen von Energie denkbar, um den Raum zu krümmen. Ich hab mal gelesen, dass sie sehr energiereichen Magnetfelder von Magnetaren in der Lage sein sollen, die Raumzeit spürbar zu verbeulen. Materie ist einfach eine sehr dichte Energieform, so dass es vergleichsweise wenig davon braucht, um die Raumzeit einzudellen. Aber im Prinzip spielt es keine Rolle, in welcher Form die Energie vorliegt.

Hallo Floore,
hallo Forum,

wie du oben sehen kannst, sagt selbst Bynaus, dass Energie den Raum krümmt. Warum sollte es die Vakuumenergie also nicht auch tun? Wie wir wissen, tritt sie überall auf. Innerhalb der Atome und auch außerhalb. Daher merken wir keinen Gravitationsunterschied der durch die Vakuumenergie hervorgerufen wird. Erst wenn sich an einer Stelle mehr oder weniger Vakuumenergie bildet, erst dann merken wir deren Gravitation. Sind wir uns soweit einig?

Du hast auch noch das Problem, die Verteilung der DM zu erklären. Nach deiner Meinung folgt die DM der baryonischen Materie, dem ist aber nicht so.

Schau dir mal das hier an: 1E 0657-558 – Wikipedia Mit deiner Theorie dürftest du erhebliche Schwierigkeiten haben, zu erklären, warum die DM nicht da ist, wo sich der Großteil der baryonischen Masse findet. Dieser Bullet-Cluster hat übrigens auch der MOND oder MOG oder was es da noch so gibt, erst einmal den Wind aus den Segeln genommen.

Ja eben, ich bin ja noch garnicht dazu gekommen zu erklären, weshalb die Vakuumenergie so verteilt ist, wie es scheint. Schaffe ich heute auch nicht mehr. Außerdem ist mir das hier noch zu viel Aufregung im Forum. Erst einmal wollte ich einige Leser davon überzeugen, dass es prinzipiell möglich ist, dass die Vakuumenergie die Ursache der fraglichen Gravitationseffekte ist. Wenn wir soweit sind, dann geht meine Erklärung auch weiter. Doch bis dahin ist es schade um die Zeit. Es geht eh unter.

Viele Grüße sendet
Bernd Jaguste

[McWire]

wie du oben sehen kannst, sagt selbst Bynaus, dass Energie den Raum krümmt. Warum sollte es die Vakuumenergie also nicht auch tun? Wie wir wissen, tritt sie überall auf. Innerhalb der Atome und auch außerhalb. Daher merken wir keinen Gravitationsunterschied der durch die Vakuumenergie hervorgerufen wird. Erst wenn sich an einer Stelle mehr oder weniger Vakuumenergie bildet, erst dann merken wir deren Gravitation. Sind wir uns soweit einig?

Hast du mal ausgerechhnet wie groß dieser Effekt wäre?

Die Energie/Masse die die virtuellen Teilchen besitzen und die man übrigends nur indirekt Messen kann, z.B. über den Casimir-Effekt ist nicht besonders groß. Kann sie auch garnicht, da ja nach wie vor die Unschärferelation gilt, wonach die Zeitdauer der Existenz dieser Teilchen und ihre Energie voneinander abhängen.

Wenn ich mal Zeit habe und die Formel alle zusammengesucht habe, kann ich dir den Effekt gerne mal ausrechnen, er ist aber nicht wirklich groß.