Ein Anti-Universum - wie stellt man sich so etwas vor ?

[HiroP]

Es kann doch möglich sein, dass durch Prozesse, die wir noch nicht ausreichend kennen, viel mehr Neutrinos entstanden sind als angenommen wird. Warum sollten nicht auch beim Urknall - oder kurz danach - unzählige Neutrinos (und Anti-Neutrinos) entstanden sein, die heute noch existieren ?

Natürlich kann es Prozesse geben, die wir noch nicht kennen, die aber auf wundersame Weise all unsere Fragen beantworten. Danach zu fragen, ist aber wissenschaftlich gesehen, sinnfrei. Unsere Erklärungsversuche können nur auf dem basieren, was wir kennen.

Angenommen, dein letzter Satz stimmt. Wo sind diese Neutrinos dann?
Die großen Neutrino-Experimente hätten in diesem Fall einen Neutrinoüberschuss gezeigt, das Gegenteil war sogar der Fall -- sie zeigten ein Neutrinodefizit (was zu der Erkenntnis führte, dass Neutrinos oszillieren und damit eine Ruhemasse größer Null haben).

[irony]

Natürlich kann es Prozesse geben, die wir noch nicht kennen, die aber auf wundersame Weise all unsere Fragen beantworten. Danach zu fragen, ist aber wissenschaftlich gesehen, sinnfrei. Unsere Erklärungsversuche können nur auf dem basieren, was wir kennen.

Ach, das wird jetzt aber heiter . Irgendwelche exotischen Partikel, die nie ein Mensch gesehen hat, also reine Hirngespinste, sind nun plötzlich sinnvoller als Prozesse, bei denen Neutrinos, also bekannte Teilchen entstehen ? Nee, nee. Ockhams Rasiermesser kenne ich auch, und das schneidet eher diese Exoten-Partikel weg, aus denen die Dunkle Materie sich vielleicht zusammensetzen könnte .

Angenommen, dein letzter Satz stimmt. Wo sind diese Neutrinos dann? Die großen Neutrino-Experimente hätten in diesem Fall einen Neutrinoüberschuss gezeigt, das Gegenteil war sogar der Fall -- sie zeigten ein Neutrinodefizit (was zu der Erkenntnis führte, dass Neutrinos oszillieren und damit eine Ruhemasse größer Null haben).

Genau, Neutrinos haben eine Ruhemasse größer Null, und deswegen sind sie für die Theorien über Dunkle Materie interessant. Dass wir die vielleicht beim Urknall oder sonstwie nicht entstandenen kalten Neutrinos mit unseren Experimenten auf der Erde nicht nicht nachweisen können, kann damit zu tun haben, dass sie eine Wolke im Zentrum der Galaxis bilden.

Im Zentrum der Galaxis können wir keine Wassertanks (Neutrinoobservatorien) aufbauen, in denen es drei Mal am Tag blitzt. Da bräuchten wir andere Möglichkeiten des Nachweises. Also sehen wir die Neutrinos dort nicht.

[HiroP]

ANee, nee. Ockhams Rasiermesser kenne ich auch, und das schneidet eher diese Exoten-Partikel weg, aus denen die Dunkle Materie sich vielleicht zusammensetzen könnte .

Nicht ganz, denn du kannst Ockhams Theorem hier nicht anwenden.
Denn die Masse der Neutrinos ist bekannt und ihre Anzahl im Universum kann man abschätzen. Daraus folgt, dass Neutrinos zu wenig Masse aufbringen können, um für die DM relevant zu sein.

Dass wir die vielleicht beim Urknall oder sonstwie nicht entstandenen kalten Neutrinos mit unseren Experimenten auf der Erde nicht nicht nachweisen können, kann damit zu tun haben, dass sie eine Wolke im Zentrum der Galaxis bilden.

Erstens: Wie kommst du darauf, dass primordiale Neutrinos zur CDM gehören?

Zweitens: Wie kommst du darauf, dass Neutrinos eine gravitativ gebundene Wolke im Zentrum einer Galaxis bilden könnten?

Wenn du vom "sterile neutrino" sprichst, das zählt ebenfalls zu den WIMPs.

[irony]

Denn die Masse der Neutrinos ist bekannt und ihre Anzahl im Universum kann man abschätzen. Daraus folgt, dass Neutrinos zu wenig Masse aufbringen können, um für die DM relevant zu sein.

Für die Massen der Neutrinos gibt es keine genauen Werte, "bekannt sein" ist doch etwas Anderes, wie z.B. die Elektronenmasse, die ist bekannt. Die Anzahl der Neutrinos kann man abschätzen, aber wie macht man das ? Dazu muss man sich überlegen, wodurch Neutrinos entstehen. Und wenn man da nicht alle Prozesse kennt ? Was dann ? Dann kann man auch daneben liegen. Jedenfalls gibt es Neutrinos. Und an dieser Stelle würde ich weiter ansetzen.

Erstens: Wie kommst du darauf, dass primordiale Neutrinos zur CDM gehören? Zweitens: Wie kommst du darauf, dass Neutrinos eine gravitativ gebundene Wolke im Zentrum einer Galaxis bilden könnten?

Ich bin kein Astrophysiker. Das sind nur Ideen von mir, aber ich wüsste auch nicht, dass diese Vorstellungen widerlegt wären. Sie erscheinen mir möglich und plausibel. Langsame Neutrinos, die nur der schwachen WW und der Gravitation unterliegen, könnten sich im Lauf der Jahrmilliarden doch im Zentrum sammeln oder nicht ? Das Zentrum hat doch riesige Massenansammlungen und übt Schwerkraft auf die Neutrinos aus, oder nicht ? Massenanziehung.

[HiroP]

Für die Massen der Neutrinos gibt es keine genauen Werte, "bekannt sein" ist doch etwas Anderes, wie z.B. die Elektronenmasse, die ist bekannt.

Es gibt bereits experimentelle Werte und in diesem Größenordnungsbereich werden sich auch zukünftige, genauere Werte bewegen. Daher würde ich sagen, bekannt nicht, aber bekannt genug.

Und wenn man da nicht alle Prozesse kennt ?

Da ist er wieder, der mysteriöse noch unbekannte Prozess.
Tut mir leid, wenn ich das sage, so funktioniert die theoretische Astrophysik und Elementarteilchenphysik nicht.

Langsame Neutrinos, die nur der schwachen WW und der Gravitation unterliegen, könnten sich im Lauf der Jahrmilliarden doch im Zentrum sammeln oder nicht

"Langsame" Neutrinos, was soll das sein? Neutrinos bewegen sich mit Lichtgeschwindigkeit, das haben Experimente und die Beobachtung der Supernova NS 1987a gezeigt.

[Agent Scullie]

Auch gibt es immer noch keine schlüssige Erklärung, warum die träge Masse mit der schweren Masse übereinstimmt.

aber sicher gibt es die, sie wird von der ART geliefert:
an und für sich gibt es in der ART eine (passive) schwere Masse überhaupt nicht, da die ART die Gravitation nicht als Kraft beschreibt. Die Wirkung der Gravitation auf die Bewegung von Körpern beruht darauf, dass die Weltlinie eines frei fallenden Körpers eine Geodäte in der gekrümmten Raumzeit ist, und ist daher von einer passiven schweren Masse völlig unabhängig. Wenn jedoch ein nicht frei fallender Beobachter einen frei fallenden Körper betrachtet, so stellt er fest, dass dieser beschleunigt ist und somit eine Kraft auf ihn wirkt. Diese ist aber nur eine Scheinkraft, da nur im nicht frei fallenden Bezugssystem vorhanden. Und sie ist zwangsläufig proportional zur trägen Masse: der (nicht frei fallende) Beobachter sieht einen Körper der trägen Masse m und der Beschleunigung a, so dass für ihn auf den Körper die Scheinkraft F = m*a wirkt. Interpretiert nun der Beobachter diese Scheinkraft als Gravitationskraft, folgt daraus unmittelbar, dass die (scheinbar existierende) passive schwere Masse identisch mit der trägen Masse ist.


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EDIT (autom. Beitragszusammenführung) :
Agent Scullie schrieb nach 2 Minuten und 36 Sekunden:

Ja, von der umgekehrten Ladung, doch darum ging es gar nicht.

doch, darum ging es. Du hast dich ja auf meine Aussage bezogen, dass sich die beiden unterscheiden. Da es sich also um meine Aussage handelte, lege ich auch fest worum es dabei geht

[irony]

"Langsame" Neutrinos, was soll das sein? Neutrinos bewegen sich mit Lichtgeschwindigkeit, das haben Experimente und die Beobachtung der Supernova NS 1987a gezeigt.

Seit wann bewegen sich Teilchen, die eine Ruhemasse ungleich Null haben, mit Lichtgeschwindigkeit ? Neutrinos sind keine Photonen. Beim Betazerfall hat man anders als bei Alphazerfall kein diskretes Spektrum, da sich Elektron und Neutrino den Impuls teilen, oder nicht ? Elektronen kommen verschieden schnell aus dem zerfallenden Kern und Neutrinos auch. Ganz besonders auch bei der Entstehung von Neutronensternen gibt es sogar ein Neutrino trapping, d.h. Neutrinos werden abgebremst und entkommen dem Stern dann zum Teil gar nicht mehr.

[HiroP]

Seit wann bewegen sich Teilchen, die eine Ruhemasse ungleich Null haben, mit Lichtgeschwindigkeit ?

P. Adamson, et al -- Measurement of neutrino velocity with the MINOS detectors and NuMI neutrino beam

Dieses Experiment zeigte, dass sich Neutrinos im Rahmen der Messungenauigkeiten (1.8 Sigma in diesem Fall) mit Lichtgeschwindigkeit fortbewegen. Für die SN1987a Neutrinos galt das Gleiche.

Wo hast du denn gelesen, dass neutrino trapping Neutrinos verlangsamt?
Bei diesem Prozess werden Neutrinos durch die enorm hohen Materiedichten daran gehindert, die Kernregion zu verlassen, sie werden IIRC nicht verlangsamt.

[Agent Scullie]

Warum eigentlich?
Man könnte die rückwärtsgerichtete Zeit ja auch als Antizeitraum betrachten,
also eine Kombination von eigener Zeit und eigenem Raum und aus unserem Bezugspunkt hätte dieser Raum eine rückwärtsgerichtete Zeit, aber aus dem Bezugspunkt der Singularität bewegen sich beide Zeiträume nach vorne.

das würde bedeuten, dass die Singularität eine Grenze zwischen zwei topologisch zusammenhängenden Raumzeitregionen wäre. Und das widerspräche der Natur einer solchen Singularität, als Rand der Raumzeit zu wirken. Es gibt keine topologisch zusammenhängende Fortsetzung der Raumzeit über eine Singularität hinaus.

Eine gravitative Brücke die zwischen Antiwelt und Normalwelt existieren würde.

was soll das sein?

Weil ich die Annahme treffe, daß hinter dem EH die positive Materie weiterhin existiert und nun mit der negativen Materie zu reiner Energie annhiliert.

"positive Materie", "negative Materie" und "reine Energie" sind keine der heutigen Physik bekannten Begriffe. Solltest von der Annihilierung von Materie und Antimaterie sprechen: wenn diese innerhalb eines schwarzen Loches abläuft, hat das auf die Raumzeitregion außerhalb keine Auswirkungen. Die Masse des schwarzen Loches bleibt um die Masse der Materie und Antimaterie erhöht. Die bei der Annihilierung emittierte Strahllung bleibt im schwarzen Loch gefangen, sie entkommt nicht.

was macht dich da jetzt so sicher, also bezogen darauf das die Energie
so ein schwarzes Loch nicht auf irgendeine Weise, vielleicht an einem völlig anderen Ort im Raum fern vom schwarzen Loch wieder verläßt?

die Prämisse, dass wir die ART als gültig voraussetzen. Die implizit dadurch gesetzt ist, dass wir über schwarze Löcher reden, ohne explizit darauf zu verweisen, eine andere Theorie als die ART zugrundezulegen.

Hat elektromagnetische Energie einen Gravitationseffekt?

ja. Sieht man z.B. sehr eindrucksvoll am Gravitationsfeld einer elektrisch geladenen schwarzen Loches:

Reissner-Nordström-Metrik ? Wikipedia

Neben der auf die Punktsingularität konprimierten Zentralmasse trägt da zusätzlich die im elektrischen Feld gespeicherte Energie zum Gravitationsfeld bei, die nicht auf die Punktsingularität konzentriert, sondern entsprechend dem 1/r²-Gesetz ausgedehnt ist.

Verfolgt man deinen Satz nämlich weiter, dann müßte man mit einer unbestimmten Anzahl an sehr energiereichen Lasern, die um eine gedachte Kugel angeordnet sind und einen Punkt in der Mitte anvisieren, ja ein Gravitationsfeld erzeugen können.

kann man auch.

Was macht dich da so sicher, daß die reine Energie gravitativ wirkt?

"reine Energie" ist der heutigen Physik als Begriff nicht bekannt, aber dass die bei der Annihilierung freigesetzte Strahlung gravitativ wirkt, kann man daran erkennen, dass sie einen Energie-Impuls-Tensor hat, der in der ART Quelle des Gravitationsfeldes (aktive schwere Masse) ist.


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EDIT (autom. Beitragszusammenführung) :
Agent Scullie schrieb nach 4 Minuten und 31 Sekunden:

Ja, denn nach der Speziellen Relativitätstheorie sind Masse und Energie äquivalent.

was allerdings für die gravitative Wirkung von Strahlung nicht relevant ist, da in der ART die Quelle des Gravitationsfeldes nicht die aus E/c² berechnete Masse ist, sondern der Energie-Impuls-Tensor.

In der SRT ist inzwischen auch die Vorstellung überholt, die Gesamtenergie als einer Masse äquivalent anzusehen. E=mc² gilt demnach nur für die Ruhenergie, so dass für Photonen m=0 ist. Für die Gravitation ist das aus dem genannten Grund aber ohne Relevanz.


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EDIT (autom. Beitragszusammenführung) :
Agent Scullie schrieb nach 2 Minuten und 57 Sekunden:

Seit wann bewegen sich Teilchen, die eine Ruhemasse ungleich Null haben, mit Lichtgeschwindigkeit ?

HiroP meint vermutlich, dass sie sich mit beinahe Lichtgeschwindigkeit bewegen, wobei die Differenz zur Lichtgeschwindigkeit so klein ist, dass man sie mit den bisherigen Methoden noch nicht messen konnte.

[HiroP]

HiroP meint vermutlich, dass sie sich mit beinahe Lichtgeschwindigkeit bewegen, wobei die Differenz zur Lichtgeschwindigkeit so klein ist, dass man sie mit den bisherigen Methoden noch nicht messen konnte.

Äh ja, so könnte man es auch sagen. Im Rahmen der Messungenauigkeit eben.

[irony]

Äh ja, so könnte man es auch sagen. Im Rahmen der Messungenauigkeit eben.

Ist nicht die Messung das Problem ? Dass man nur hochenergetische Neutrinos überhaupt messen kann ? Warum soll es keine niedrigenergetischen Neutrinos geben ? Was soll dafür die theoretische Grundlage sein, dass Neutrinos immer nahe an der Lichtgeschwindigkeit sind ? Wieso kann etwa auch die Gravitation Neutrinos nicht bremsen ?

[Cordess]

Solltest von der Annihilierung von Materie und Antimaterie sprechen: wenn diese innerhalb eines schwarzen Loches abläuft, hat das auf die Raumzeitregion außerhalb keine Auswirkungen. Die Masse des schwarzen Loches bleibt um die Masse der Materie und Antimaterie erhöht. Die bei der Annihilierung emittierte Strahllung bleibt im schwarzen Loch gefangen, sie entkommt nicht.

Ok, wenn die im Schwarzen Loch freigesetzte Energie selbst weiterhin gravitativ wirkt, dann leuchtet mir das ein daß sie das SL nicht verlassen kann.

Neben der auf die Punktsingularität konprimierten Zentralmasse trägt da zusätzlich die im elektrischen Feld gespeicherte Energie zum Gravitationsfeld bei, die nicht auf die Punktsingularität konzentriert, sondern entsprechend dem 1/r²-Gesetz ausgedehnt ist.

kann man auch.

Ok, also würde das auch bedeuten, das 2 Planeten gleicher Materie, wobei auch die Menge der Materie genau identisch gleich groß wäre, ein unterschiedlich starkes Gravitationsfeld erzeugen, wenn einer der Planeten deutlich heißer wäre als der andere.

Also allein durch seine höhere Temperatur hätte Planet A ein stärkeres Gravitationsfeld als der eiskalte Planet B, obwohl beide gleichgroß sind und die selbe und identische Menge Materie haben.

Ist das so richtig?

[Agent Scullie]

Ok, also würde das auch bedeuten, das 2 Planeten gleicher Materie, wobei auch die Menge der Materie genau identisch gleich groß wäre, ein unterschiedlich starkes Gravitationsfeld erzeugen, wenn einer der Planeten deutlich heißer wäre als der andere.

Also allein durch seine höhere Temperatur hätte Planet A ein stärkeres Gravitationsfeld als der eiskalte Planet B, obwohl beide gleichgroß sind und die selbe und identische Menge Materie haben.

Ist das so richtig?

ja, das sollte so richtig sein. Ein prominentes Beispiel sind Neutronensterne, deren Masse unter der Grenzmasse für Weiße Zwerge liegt. Wenn ein Stern zu einem Neutronenstern kollabiert, wird beim Gravitationskollaps Energie abgegeben (weil die potentielle Energie der Sternenmasse im eigenen Gravitationsfeld abnimmt), um die die Masse des Sterns nach dem Kollaps kleiner ist als vorher. Lag die Masse beim Einsetzen des Kollapses nur knapp über der Grenzmasse, kann sie auf diese Weise unter die Grenze rutschen.

[HiroP]

Ok, wenn die im Schwarzen Loch freigesetzte Energie selbst weiterhin gravitativ wirkt, dann leuchtet mir das ein daß sie das SL nicht verlassen kann.

Die Energie verlässt das SL nicht mehr, weil die Fluchtgeschwindigkeit innerhalb des Ereignishorizonts größer ist als die Lichtgeschwindigkeit, nicht weil Energie Gravitation hat.

Also allein durch seine höhere Temperatur hätte Planet A ein stärkeres Gravitationsfeld als der eiskalte Planet B, obwohl beide gleichgroß sind und die selbe und identische Menge Materie haben.

Prinzipiell ja, nur wird es bei Temperaturen, wie sie z.B. in unserem Sonnensystem auf und innerhalb der Planeten und anderen Körper herrschen, nicht messbar sein.

Im übrigen:
Das Temperaturfeld des Planeten ist doch innerhalb des Planeten kein Photonenfeld, sondern als thermische Bewegung der Atome eine Eigenschaft der Materie. Inwiefern das dann Gravitation hat, keine Ahnung...

[Cordess]

Die Energie verlässt das SL nicht mehr, weil die Fluchtgeschwindigkeit innerhalb des Ereignishorizonts größer ist als die Lichtgeschwindigkeit, nicht weil Energie Gravitation hat.

Das muß aber jetzt so sein.

Denn die hohe Fluchtgeschwindigkeit ist ja nur wegen der Gravitation der Masse so hoch, da die Masse in unserem Beispiel nun aber vollständig in Energie verwandelt wurde muß die Energie die Gravitation ausüben, damit die Fluchtgeschwindigkeit weiterhin hoch sein kann.

Alles andere würde dazu führen, daß das SL in sich zusammenfällt und das letzte Stück Energie das nun nicht mehr existierende SL verläßt, wenn die Energie keine Gravitation hätte.

Im übrigen:
Das Temperaturfeld des Planeten ist doch innerhalb des Planeten kein Photonenfeld, sondern als thermische Bewegung der Atome eine Eigenschaft der Materie. Inwiefern das dann Gravitation hat, keine Ahnung...

Naja, vorhin wurde ja mit E = m*c² argumentiert und das gilt dann auch für die Wärmeenergie.