Galaxien rotieren und bewegen sich in Galaxienhaufen, so als ob da viel mehr Masse vorhanden wäre, als sichtbar ist. Auch für die Entstehung der heute beobachteten Menge an Helium und anderen Elementen kurz nach dem Urknall sowie die Strukturbildung des Universums ist diese zusätzliche Masse laut unseren Modellen erforderlich – das Universum sähe ohne sie ganz anders aus. Die einfachste Lösung für dieses Problem wäre eine zusätzliche Form von Materie, die sich nicht direkt beobachten lässt und die ca. 80% der Gesamtmasse der Materie im Universum ausmacht. Das erscheint zunächst als eine sehr steile These: 80% des Weltalls soll unsichtbar sein – wo soll sich die ganze Materie denn aufhalten und warum ist sie bisher in keinem Experiment nachweisbar? Wäre es nicht viel einfacher, das Gravitationsgesetz zu modifizieren, so dass es mit den Beobachtungen überein stimmt?

 

Kein einfacher Ausweg

Das Problem beim Ansatz der alternativen Gravitationstheorien ist allerdings, dass sie mit der vielfach experimentell bestätigten Allgemeinen Relativitätstheorie kompatibel sein müssen, und in dieser ist die Schwerkraft nur eine Scheinkraft die entsteht, weil Materie die Raumzeit krümmt, was zu krummen Geodäten (Linien kürzesten Abstands) führt, denen Licht oder Materie gerne folgen möchten – und wenn man sie daran hindern will, dann muss man sich gegen ihre Trägheitskraft stemmen – so ähnlich wie man das tun muss, wenn man ein Objekt aus seinem Zustand gleichförmiger, geradliniger Bewegung etwa in eine kreisförmige Bahn zwingt: dann spürt das Objekt eine “Fliehkraft”. Aus der Allgemeinen Relativitätstheorie (ART) fällt zwanglos die Newtonsche Gravitationstheorie als Spezialfall heraus, und auch die Expansion des Universums, so wie wir sie beobachten. Aber es ist ziemlich schwierig, eine andere Form der Gravitation aus der ART heraus zu kitzeln, die dann nicht in irgendeiner Weise inkompatibel mit ihr wäre.

 

Dunkle Materie im Kessel

Nun gibt es neue Hinweise dafür, dass in Galaxien wirklich eine unentdeckte Materieform herum wabert. Nach Navarro-Frenk-White (NFW), dem Standardmodell für die Verteilung Dunkler Materie in Galaxien, das uns schon mehrfach hier begegnet ist, sollte kalte Dunkle Materie sich in den Zentren von Galaxien zu einer Art steilem “Höcker” (englisch cusp) verdichten; gemäß der Rotationskurven vieler Galaxien scheint sie jedoch tatsächlich gleichmäßiger im Zentrum verteilt zu sein (Core-Cusp-Problem).

In einer am 3. Januar veröffentlichten Arbeit von Read, Walker und Steger [2] haben die Autoren nun Belege dafür vorgelegt, dass Dunkle Materie durch massive Sternentstehung im Zentrum von Zwerggalaxien aufgeheizt und fortgeblasen werden kann, was die verschiedenen Dichteprofile im Inneren der Zwerggalaxien erklären würde.

Vier errechnete Profile der Dichte der Dunklen Materie in Zwerggalaxien. Auf der x-Achse der Abstand zum Zentrum in Kiloparsec (1 kpc = 3260 LJ), auf der y-Achse die Dichte der Dunklen Materie in Sonnenmassen pro Kubik-Kiloparsec. Beide Achsen sind logarithmisch. Die schwarze, blaue und rote Kurve geben die Verteilung gemäß Navarro-Frenk-White (NFW) für Galaxien mit einer Halo-Masse von einer Milliarde, 10 Milliarden und 100 Milliarden Sonnenmassen an. Die violette Kurve zeigt einen viel flacheren Verlauf bei NFW mit aufgeheizter Dunkler Materie (coreNFW) für eine Galaxienmasse von 10 Milliarden Sonnenmassen. Die senkrechte graue Linie liegt bei 150 pc – hier lassen sich die Profile gut unterscheiden und der Abstand vom Zentrum ist groß genug für eine zuverlässige Messung der Rotationsgeschwindigkeiten. Bild: Read et al., [1], arXiv, gemeinfrei.

Hochauflösende Simulationen anderer Wissenschaftler, die die Sternentstehung, das Abkühlen des Gases und die Wechselwirkungen zwischen der Bewegung des Gases und der Sternentstehung berücksichtigen, hatten ergeben, dass aufeinanderfolgende Wellen von Sternentstehung im Zentrum von Zwerggalaxien durch die Sternwinde der jungen Sterne zu einer wellenförmigen Variation der Gasdichte in den Zentren der Galaxien führen sollten. Einfallendes Gas lässt (unter anderem) kurzlebige Sterne mit starken Sternwinden entstehen, die den Gaseinfall bremsen und umkehren, so dass die Sternentstehung erlahmt, was wiederum den Einfall frischen Gases in Gang setzt, usw. Das weggeblasene Gas sollte dabei einen Teil der Dunklen Materie gewissermaßen per Gravitationstraktor mit sich fortziehen und so im Radius verschmieren. Die durcheinanderwirbelnde Dunkle Materie wird als “aufgeheizt” bezeichnet, weil sie in schnellerer Bewegung als im einfachen NFW-Fall.

Der Effekt lässt sich auch mathematisch beschreiben. Damit wurde die violette Linie im Bild oben generiert, hier im Vergleich zu reinen NFW-Dichteverteilungen für verschiedene Galaxienmassen (Schwarz, Blau, Rot).

In Zwerggalaxien, in denen keine Sternentstehung mehr stattfindet, sollte sich die Dunkle Materie zu einem steilen “Höcker” im Zentrum verdichten, wie bei den reinen NFW-Kurven. In Galaxien mit aktiver Sternentstehung sollte hingegen das flachere Profil herauskommen. Wie man im Bild an der senkrechten grauen Linie erkennen kann, reicht es zu Unterscheidung die Geschwindigkeit der Sterne bei ca. 150 pc Abstand vom Galaxienzentrum zu messen. Dort unterscheiden sich die Kurven stark genug, so dass eine Beobachtung der Rotation der Sterne in diesem Radius eindeutig die Form der Kurve erkennen lässt. Andererseits ist der Abstand groß genug, um genug Dunkle Materie einzuschließen und räumliche Dichteschwankungen auszumitteln.

 

Kalte und warme Küchen

Die Autoren wählten nun 16 Zwerggalaxien (8 elliptische und 8 irreguläre) in der lokalen Gruppe aus (dem kleinen Galaxienhaufen, der sich um die Andromedagalaxie und die Milchstraße als größte Galaxien schart) und maßen die Rotationsgeschwindigkeiten der Sterne bzw. des Gases, aus der die innerhalb des Radius enthaltene Gesamtmasse bestimmt werden kann. Außerdem untersuchten sie die Sternpopulationen und leiteten daraus, soweit möglich, die Geschichte der Sternentstehung der jeweiligen Galaxien ab (siehe nächstes Bild). Aus den 16 in der Arbeit ermittelten Dichteprofilen seien hier exemplarisch vier ausgewählt:

Exemplarische Ergebnisse der Messungen für 4 der 16 gemessenen Zwerggalaxien. Die Diagramme in der linken Spalte zeigen die Sternentstehungsgeschichte (Star Formation Rate, SFR) der Galaxien in Sonnenmassen/Jahr über der Zeit (Age) vor der Jetztzeit an. Der linke Rand der Diagramme ist die Jetztzeit, der rechte die Zeit des Urknalls. Rechts davon die aus den Rotationsdaten abgeleitete Dichteverteilung in den Galaxien, analog zum Bild oben. Die senkrechten Linien geben den Radius an, wo die Helligkeit gegenüber dem Zentrum auf die Hälfte gefallen ist, als Maß für die Verteilung der leuchtenden Masse. Draco und Sculptor haben ihre Sternentstehungsphase in der Frühzeit des Universums gehabt; die von Sculptor war dabei 8mal höher als die von Draco. Beide Galaxien zeigen, wie erwartet, einen steilen Dichtehöcker (cusp) nahe des Zentrums; man erkennt das auch daran, dass Radien halber Helligkeit klein sind. Im Gegensatz dazu haben Fornax und WLM heute noch eine 150-fach höhere Sternentstehungsrate als Draco, und beide zeigen eine sehr flache, core-artige Dichteverteilung. Der Halbwertsradius von Fornax liegt zehnmal weiter außen als bei Draco, und bei WLM ist er außerhalb des Diagramms. Bild: Read et al., [1], arXiv, gemeinfrei.


Es zeigt sich genau das erwartete Verhalten: je höher die Sternentstehungsrate in jüngerer Zeit, desto flacher verläuft das Dichteprofil. Die Sternentstehung heizt die Dunkle Materie auf, die Sternwinde blasen Gas und damit indirekt die Dunkle Materie vom Zentrum der Galaxie fort, so dass sie sich auf größeren Radius verteilt. Die oben dargestellten Galaxien sind, bis auf WLM, elliptische Zwerggalaxien. WLM ist eine irreguläre Zwerggalaxie.

Die übrigen von den Autoren betrachteten aber hier nicht gezeigten elliptischen Galaxien bilden kaum noch Sterne und zeigen alle den zentralen Dichtehöcker. Die weiterhin in der Arbeit vorgestellten irregulären Galaxien, die ihre gestörten Formen durch Interaktionen mit anderen Galaxien erhielten, welche den Kollaps ihrer Gaswolken und damit die Sternentstehung anregten, haben alle einen sehr flachen Dichteverlauf.

 

Eine harte Nuss für MOND

Das Profil des Verhältnisses aus gravitativer (“dynamischer”) Masse Mdyn zur leuchtenden Masse der Sterne M* über dem Abstand zum Zentrum in Kiloparsec (logarithmische Skalen) für die beiden Zwerggalaxien Draco (schwarz) und Carina (violett). Die breiten Bänder sind die Ergebnisse aus den Messungen der hier vorgestellten Arbeit (1 σ [dunkel] und 2 σ [hell] Konturen). Die dünneren Linien entsprechen den Vorhersagen von MOND für den Fall ohne externen Feldeffekt (durchgezogen) und mit externem Feldeffekt (gestrichelt). Abgesehen vom völlig anderen Verlauf der MOND-Profile gegenüber den gemessenen sagt MOND viel ähnlichere Massenverhältnisse voraus, als die Messung ergibt. Demnach hat Draco hat im Kern zweimal mehr Dunkle Materie als Carina. Bild: Read et al., [1], arXiv, gemeinfrei.

Die von den Autoren durchgeführten Messungen eignen sich nun aber auch hervorragend, um alternative Gravitationstheorien zu überprüfen. Einer der Väter der MOND-Theorie, Mordehai Milgrom höchstpersönlich, hatte vorgeschlagen, zum Test der Theorie zwei Zwerggalaxien der Andromedagalaxie mit ähnlicher Masse und ähnlichem externen Feld zu untersuchen und fand die Vorhersagen von MOND über den Verlauf der Rotationskurven in ihnen bestätigt. Die Milchstraßennachbarn Draco und Carina ermöglichen einen besonders sauberen Test, da die beiden elliptischen Zwerggalaxien ähnliche Sternmassen, Radien halber Helligkeit und Abstände von der Milchstraße haben. Sie sollten mit 76 bzw. 105 kpc Entfernung schon im tiefen MOND-Regime liegen (die externe Gravitation der Milchstraße liegt in 100 kpc Entfernung bei 10-11m/s², 10 mal kleiner als die Grenzbeschleunigung a0, siehe den Artikel von Oliver Müller).

Schaut man sich die Vorhersagen von MOND im Bild oben an, so passen sie nicht recht zu den gemessenen Profilen. Im Bild dargestellt ist das Verhältnis der gravitativen Masse (also Sterne plus Dunkle Materie) zur leuchtenden Masse (nur Sterne) über den Abstand vom Zentrum bis zu einem Kiloparsec. Die Messungen ergeben die breiten Bänder (1 σ [dunkel] und 2 σ [hell] Konturen). Die schmalen Linien entsprechen den MOND-Vorhersagen ohne externen Feldeffekt (durchgezogen) und mit externem Feldeffekt (gestrichelt), wobei MOND natürlich nicht wirklich verschiedene leuchtende und gravitative Massen vorhersagt, sondern nur eine scheinbar verschiedene gravitative Masse, die aus dem abweichenden Gravitationsgesetz für die vorhandene leuchtende Masse folgt – deswegen sind die gestrichelten Linien mit maximalem externen Feldeffekt konstant: leuchtende Masse = gravitative Masse. Die MOND-Vorhersagen haben einen anderen Verlauf und unterscheiden nicht zwischen der im Zentrum der Galaxien verschiedenen gravitativen Massen – Draco hat zweimal mehr Dunkle Materie im Kern als Carina. Dies erklären die Autoren damit, dass die beiden Galaxien unterschiedliche Massen der sie umgebenden Dunkle-Materie-Halos haben (was die Autoren auch gemessen haben); folglich weicht die Konzentration der Dunklen Materie auch im Inneren voneinander ab.

MOND ist hier nur exemplarisch gewählt, aber keine alternative Gravitationstheorie, die sich nur auf die Sterne als Träger der Masse stützt, kann ohne zahlreiche Zusatzbedingungen erklären (wie ein noch nicht eingetretenes Gleichgewicht, Gezeiteneinwirkung von außen o.ä.), warum die sehr ähnlichen Galaxien in ihren Rotationskurven signifikant voneinander abweichen. Ein verschiedener Anteil an Dunkler Materie kann dies jedoch erklären und ist daher das plausiblere Modell. Und die von der Sternentstehung abhängigen Dichteprofile der Zwerggalaxien belegen ebenfalls, dass Dunkle Materie ein realer Stoff ist.

 

Referenzen

[1] J. I. Read, M. G. Walker, P. Steger, “Dark matter heats up in dwarf galaxies“, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, (2019); arXiv:1808.06634.

[2] Morgan Hollis, “Dark Matter on the Move“, Royal Astronomical Society, 28.12.2018.

Kommentare (63)

  1. #1 Norbert
    8. Januar 2019

    > haben die Autoren nun Belege dafür vorgelegt, dass Dunkle Materie durch massive Sternentstehung im Zentrum von Zwerggalaxien aufgeheizt und fortgeblasen werden kann

    Welche Kraft ist dafür Verantwortlich?

    Hat die Dunkle Materie außer der Schwerkraft noch andere Wechselwirkungen?

  2. #2 Alderamin
    8. Januar 2019

    @Norbert

    Nein, nur Gravitation. Oben im Text:

    Das weggeblasene Gas sollte dabei einen Teil der Dunklen Materie gewissermaßen per Gravitationstraktor mit sich fortziehen und so im Radius verschmieren.

    Der Sternwind bläst das Gas weg und das Gas zieht die DM hinter sich her, durch ganz gewöhnliche Gravitation. Es gibt ein schönes Bildchen dazu, wie das in der Simulation und gemessen aussieht, aber es ist leider nicht in dem arXiv-Paper enthalten gewesen, sondern nur in der finalen Veröffentlichung unter Copyright. Ich habe die Autoren angeschrieben, ob sie mir erlauben, es zu verwenden, aber die Anfrage war sehr kruzfristig gestellt. Wenn (und falls) die Erlaubnis kommt, wird dies das Titelbild.

  3. #3 rolak
    8. Januar 2019

    kruzfristig

    Ja kruzifix aber auch ;•)

    Sehr schön informiert, Alderamin, man ist nachgerade versucht, das Popcorn fürs kommende Gemenge rauszustellen…

  4. #4 Oliver Müller
    Strasbourg
    8. Januar 2019

    Fairerweise müsste man schon noch erwähnen, dass Stacy McGaugh und Moti Milgrom im 2013 Vorhersagen für 17 Lokale Gruppen Zwerggalaxien mit MOND machten, die sich später als korrekt herausstellten (http://adsabs.harvard.edu/abs/2013ApJ…775..139M und http://adsabs.harvard.edu/abs/2013ApJ…766…22M), sprich wir reden hier von zwei Ausreissern bei etwa 20 Testgalaxien. Diese zwei isoliert betrachtet geben wie im Artikel beschrieben natürlich ein schlechtes Bild für MOND ab, geben aber nicht das ganze Bild korrekt wieder.

    Hier Denkfutter meinerseits (ich ziehe einen Artikel vor, den wir erst gerade einreichen werden): Sind die Zwerggalaxien auf stark elliptischen Bahnen, werden sie einmal sehr nahe an die Muttergalaxie kommen, sprich sehr tief in das MOND Regime geraten. Der EFE wird extrem dominant und die Geschwindigkeitsdispersion sehr klein. Nach dieser Perihel-Passage entfernen sie sich wieder auf ihrem elliptischen Orbit. Nun wird es aber eine Zeit dauern um diesen “Schock” zu überwinden. Sprich auch wenn die Zwerggalaxien schon weiter entfernt sind, können sie noch die Geschwindigkeitsdispersion von der Perihel-Passage aufweisen. Dies hat schlussendlich damit zu tun, dass es halt eine gewisse Zeit braucht, um wieder ins Gleichgewicht zurückzukommen, Systeme mit Masse sind generell träge, auch z.B. bei einem Gas, das aufgeheizt wird, muss man eine zeitlang warten, bis man die Temperatur messen darf. Oder wenn ich Pasta mit Sauce aufwärme, und nicht lange genug warte, kann es sein, dass ein Teil schon heiss ist, ein anderer aber kalt. Ich hoffe, man versteht, was ich sagen will.

    Nun, was hat das mit Carina und Draco zu tun? Für das Gedankenexperiment, dass die beiden genau die gleiche Geschwindigkeiten haben müssen, sollten sie auch auf etwa den gleichen Orbits sein. Schauen wir uns die neusten Gaia Daten an, sehen wir wirklich viele verschiedene Bahnen für die Zwerge, siehe z.B. Bild 21 in (https://arxiv.org/pdf/1804.09381.pdf). Somit können in MOND Zwillinge unterschiedlich aussehen, wenn sie unterschiedlich gestört wurden, z.B. wenn einer der beiden eher auf einer kreisförmigen Bahn ist, der andere aber auf einer sehr elliptischen. Das würde dann N-Körper Simulationen in MOND benötigen, um die erlaubten Werte zu berechnen. Dass also die beiden Galaxien auf verschiedenen Orbits liegen, ist eine gar nicht so abwegige Möglichkeit.

  5. #5 Uli Schoppe
    8. Januar 2019

    Ich warte auf Oliver *ggg*
    Nicht weil ich jetzt der MOND Beführworter bin (ich bin da eher neutral und finde es angenehm wie er seine Argumente vorträgt) sondern weil ich die “Auseinandersetzung” wirklich spannend finde. Ich kann das in beide Richtungen nur passiv mitverfolgen, mir fehlt nach der täglichen Ausbeutung neben dem Privatleben viel zu oft die Zeit :/ Aber die Argumente nachlesen, nachverfolgen und verstehen ist ja schon mal was 🙂

  6. #6 Alderamin
    8. Januar 2019

    @Oliver

    Somit können in MOND Zwillinge unterschiedlich aussehen, wenn sie unterschiedlich gestört wurden, z.B. wenn einer der beiden eher auf einer kreisförmigen Bahn ist, der andere aber auf einer sehr elliptischen.

    Das ist das, was Read et al. mit den Zusatzbedingungen meinten…

    Wie erklärst Du aber die Korrelation zwischen Sternentstehung und cusp/core-Form des Dichteprofils? Wird noch deutlicher, wenn man Bild 5 im Read-Paper betrachtet, oder die Gegenüberstellung in den Bildern 6 bzw. 8 (ich wollte hier nicht die ganze Arbeit im Detail ausbreiten).

  7. #7 Uli Schoppe
    8. Januar 2019

    Oh @Oliver Du warst schon da 🙂

  8. #8 HF(de)
    9. Januar 2019

    Abo

  9. #9 Christian
    9. Januar 2019

    Was ich mich bei der dunklen Materie inzwischen auch frage:
    Was genau hindert die dunkle Materie eigentlich daran, sich einfach zusammenzuballen und zu schwarzen Löchern zu kollabieren? Wenn die normale Materie sich zusammenballt entstehen daraus Sterne, die durch ihren Innendruck verhindern daß sie weiter zusammenfallen und dabei womöglich die “normale” Materie mit sich ziehen. Stattdessen wird die DM von Sternwinden fortgetragen, obwohl es doch viel mehr dunkle als normale Materie geben soll?
    Gibt es dazu irgendwelche Theorien, die verhindern daß DM sich einfach immer weiter verdichtet? Müsste es da nicht eine (messbare?) maximale Dichte für DM geben?

  10. #10 Wilhelm Leonhard Schuster
    Ansbach
    9. Januar 2019

    Kommentar eines unbedarften Laien:

    In meinem Kopfe macht es Wumm ,
    weil DM dort auch schwirrt herum.
    Und tu ich einen Blasen-
    ein Teil nur geht zu Asen.

  11. #11 Wilhelm Leonhard Schuster
    Ansbach
    9. Januar 2019

    Die Logik sagt mir:
    DM wabert auch in unseren Köpfen!?
    (Diesmal vornehmer ausgedrückt.Oder werde ich wieder gelöscht? )

  12. #12 schlappohr
    9. Januar 2019

    @Alderamin:

    Wenn ich das richtig verstehe, verläuft die Verteilungskurve bei (jungen) Galaxien mit hoher Sternentstehungsrate flach. Später wenn die Rate abnimmt, zieht sich die DM zusammen und bildet Höcker. Warum greift der Gravitationstraktor dann nicht auch? Ich meine, warum folgt die baryonische Materie nicht diesem Verlauf und bildet ebenfalls Höcker?

  13. #13 Alderamin
    9. Januar 2019

    @Christian

    Was genau hindert die dunkle Materie eigentlich daran, sich einfach zusammenzuballen und zu schwarzen Löchern zu kollabieren?

    Dasselbe, was die Sterne daran hindert, sich im Zentrum der Milchstraße zu einem großen Schwarzen Loch zusammenzuballen: Die Erhaltung von Impuls und Energie. Wenn die Teilchen im gegenseitigen Schwerefeld zum Zentrum hin fallen, werden sie schneller (Energieerhaltung). Wenn sie das Zentrum durchfliegen, haben sie Schwung genug, dieses zu durchqueren und auf die Gegenseite hinüber zu schwingen (Impulserhaltung). Kollidieren tun sie so gut wie nicht (der Wirkungsquerschnitt für die schwache Wechselwirkung ist winzig, falls überhaupt vorhanden). Energieaustausch ist nur möglich über Schwerkraft, so dass einige Teilchen aus dem Verband heraus fliegen und die anderen näher zusammenrücken. Aber wie man an Kugelsternhaufen sieht, wo für die Sterne gleiches gilt, kann so ein Zustand lange stabil sein.

    Wenn die normale Materie sich zusammenballt entstehen daraus Sterne, die durch ihren Innendruck verhindern daß sie weiter zusammenfallen und dabei womöglich die “normale” Materie mit sich ziehen.

    Normale Materie ballt sich nur zusammen, wenn sie die Bewegungsenergie über Reibung in Form von Strahlung (Wärme) loswerden kann. Aus diesem Grund sind die Akkretionsscheiben um Schwarze Löcher auch so heiß, einfach so fällt da nichts hinein (und 90% sowieso nicht, die finden auf Kosten der 10% ihren Weg über die Jets oder nach außen vom Schwarzen Loch wieder weg). Auch Gaswolken, die Sterne bilden, strahlen Wärme nach außen ab. Und Planeten, Braune Zwerge und Sterne auch – das ist letztlich der Grund, warum in Sternen die Kernfusion zündet. Teilchen oder[Edit]ohne[/Edit] elektromagnetische Wechselwirkung können das nicht, sie können keine Wärmestrahlung abgeben.

    Stattdessen wird die DM von Sternwinden fortgetragen, obwohl es doch viel mehr dunkle als normale Materie geben soll?

    Steter Tropfen höhlt den Stein. Ist ja beim Gravitationstraktor für Asteroiden auch so: eine kleine Masse zieht eine große mit sich mit. Hier geht’s ja nur um eine Verschmierung der Massendichte, die DM wird ja nicht komplett aus der Galaxie befördert; prinzipiell hindert die Sternentstehung, die ja gleich zu Anfang der Galaxienbildung einsetzt, schon das Abkühlen der DM beim Einfall. Simulationen haben ergeben, dass das funktioniert.

    Gibt es dazu irgendwelche Theorien, die verhindern daß DM sich einfach immer weiter verdichtet? Müsste es da nicht eine (messbare?) maximale Dichte für DM geben?

    Navarro-Frenk-White.

  14. #14 Alderamin
    9. Januar 2019

    @Schlappohr

    Wenn ich das richtig verstehe, verläuft die Verteilungskurve bei (jungen) Galaxien mit hoher Sternentstehungsrate flach. Später wenn die Rate abnimmt, zieht sich die DM zusammen und bildet Höcker. Warum greift der Gravitationstraktor dann nicht auch? Ich meine, warum folgt die baryonische Materie nicht diesem Verlauf und bildet ebenfalls Höcker?

    Tut sie ja. Die Linien der Halbwertsbreite für die Helligkeit ziehen sich zusammen, und zeigen die Verteilung der Sterne an, nicht die der DM. Die Sterne folgen auch der vom Sternwind fortgeblasenen Masse, die Schwerkraft nimmt dann ja im Zentrum ab und die Bahnen der Sterne um dieses werden weiter.

    Ich habe jetzt die Arbeit nicht selbst geschrieben oder durchschaue die Simulationen im Detail, aber ich vermute mal, dass die Sterne da etwas träger reagieren als die DM: wenn die Sternentstehung aufhört und das Gas weg ist, dann kühlt die DM wieder ab und verdichtet sich im Zentrum, aber die Sterne kühlen ihre Bewegung nicht in gleichem Maße ab, wie die DM, vielleicht weil ihre Abstände größer sind als die der DM-Teilchen. Müsste man die Autoren fragen oder die Arbeiten lesen, die diese als Referenzen für die entsprechenden Simulationen genannt haben.

  15. #15 Alderamin
    9. Januar 2019

    @WLS

    Oder werde ich wieder gelöscht?

    Ich lösche höchstens (mit Ankündigung), wenn jemand grob ausfällig gegen andere oder mich wird. Wer sich nur selbst der Lächerlichkeit preisgeben will, darf das gerne tun.

  16. #16 anders
    9. Januar 2019

    @Alderamin Streng genommen scheint mir Dunkle Materie auch nur eine “Zusatzbedingung” zum ursprünglichen Standardmodell zu sein.

    Ähnlich wie bei MOND wird auch hier versucht die Phänomene zu retten, mit recht gutem Erfolg auf beiden Seiten.

    Die alternativen Erklärungen/Theorien unterscheiden sich für mich neben ihrem Ansatz (den ich mathematisch eh nicht nachvollziehen kann) vor allem darin, dass einerseits DM postuliert werden muss, im anderen Fall überflüssig ist. Ähnlich wie bei Verlindes neuester Theorie der Q-Bits, siehe https://www.spektrum.de/news/der-anfang-vom-ende-dunkler-materie/1437827.

    Ob da nun was dran ist … ich freue mich jedenfalls auf neue Erkenntnisse. Vor 15 Jahren habe ich noch gedacht, eigentlich eine langweilige Zeit in der Kosmologie und Astronomie mit nur kleinen Fortschritten, mittlerweile denke ich ganz anders darüber.

  17. #17 Alderamin
    9. Januar 2019

    @anders

    Ähnlich wie bei MOND wird auch hier versucht die Phänomene zu retten, mit recht gutem Erfolg auf beiden Seiten.

    Nein, es geht nicht darum, irgendwas zu retten, sondern einen beobachteten Effekt mit einem möglichst einfachen Modell zu erklären. Erklärt man diesen mit DM, braucht man nur eine neue Teilchenart zu deklarieren, und die restliche Physik bleibt unangetastet. Da das Neutrino ein Teilchen ist, dass nur sehr schwer entdeckt werden konnte, weil es kaum wechselwirkt, ist die Annahme, dass es auch andere Teilchen mit wenig Wechselwirkung außer der Gravitation gibt, nicht vollkommen unplausibel.

    Die alternativen Erklärungen/Theorien unterscheiden sich für mich neben ihrem Ansatz (den ich mathematisch eh nicht nachvollziehen kann) vor allem darin, dass einerseits DM postuliert werden muss, im anderen Fall überflüssig ist

    So einfach ist es nicht. Alternative Gravitationstheorien rütteln am ganzen Fundament der ART, die deren Formeln nicht hergibt und die zigfach experimentell belegt wurde (gerade neulich wieder). Und die leitet sich zwingend von der einfachen und messtechnisch bestätigten Annahme ab, dass die Lichtgeschwindigkeit in allen Inertialsystem konstant ist.

    Für die alternativen Gravitationstheorien gibt es keine einfache Grundlage, die sind einfach den Beobachtungen angepasst. Die aber mit DM eben auch erklärt werden können. Und Fälle wie hier im Artikel zeigen, dass alternative Modelle Probleme haben, alle Beobachtungen zu erklären. Zur Entstehung der Elementhäufigkeiten beim Urknall tragen sie gar nichts bei.

  18. #18 Captain E.
    9. Januar 2019

    @anders:

    Soweit ich das verstanden habe, wollen die MONDianer den guten alten Newton nehmen, an seinen Formeln ein wenig herumschrauben und damit alle Effekte erklären können. Die hilflose Frage von uns Laien ”Warum soll das denn dann gelten?” kann man dann mit Leichtigkeit und ”Die Physik beantwortet keine ‘Warum’-Fragen!” abbügeln. Nur wie passen die so verdammt exakten (wenngleich nicht vollständig mit der Qantenmechanik kompatiblen) Relativitätstheorien dann mit einer modifizierten Newtonschen Dynamik zusammen? Das müsste MOND halt auch noch erklären. (Einen relativistischen Ansatz gibt es allerdings auch bereits.) Schlimmer noch, dass es Fälle gibt, bei denen die Männer im MOND die Annahme treffen müssen, dass es wohl noch Materie geben müsse, die wir nicht sehen können. Hallo? MOND braucht doch wieder Dunkle Materie? War MOND nicht genau dazu entwickelt worden, keine Dunkle Materie mehr annehmen zu müssen?

    Welche der beiden Seiten benötigt jetzt also mehr Zusatzannahmen? Und wie passt alles zusammen? Vielleicht sollten beide Seiten erst einmal besser erklären, was der ”externe Feldeffekt” (MOND) sein soll oder wieso Massen die Geometrie der Raumzeit verändern (RT)? Bei beiden hört sich das irgendwie nach ”Das ist einfach so, nehmt es, rechnet damit und hört auf, uns mit Fragen zu nerven.” an.

    Ansonsten: ”Mond” ist umstritten, aber keineswegs abwegig

  19. #19 Alderamin
    9. Januar 2019

    @Captain E.

    Einen relativistischen Ansatz gibt es allerdings auch bereits.

    Falls Du TeVeS meinst: hatte vorausgesagt, dass die Laufzeit von Gravitationswellen und Licht bei einer Pulsarverschmelzung hätten verschieden sein sollen. Waren sie aber nicht (GW10817 und der Gammaburst). TeVeS ist im hier behandelten Paper schon als widerlegt abgehakt.

    ”Mond” ist umstritten, aber keineswegs abwegig

    Im Link war ein ” zu viel, habe ihn repariert.

  20. #20 Karl Mistelberger
    9. Januar 2019

    > ”Mond” ist umstritten, aber keineswegs abwegig

    Am Ende des Artikel heißt es:

    “Was sollen die Astronomen also tun? Die stärksten Befürworter der Milgrom’schen Hypothese sollten weiter nach einer fundamentalen Theorie für “Mond” suchen, denn ohne eine solche Begründung wird die Mehrzahl der Physiker nie von der Standardposition abgehen. Wir anderen Forscher sollten “Mond” als eine bequeme Faustregel nutzen – ob wir nun eine Modifizierung der Newton’schen Dynamik akzeptieren oder nicht. Wir könnten die Regel vielleicht Milgroms Anpassungsformel, kurz Maf, nennen und damit betonen, dass wir sie als praktisches Werkzeug ansehen, aber nicht unbedingt gleich die Standardphysik ändern wollen.”

    Maf ist ein klassischer fudge factor.

  21. #21 Captain E.
    9. Januar 2019

    @Alderamin:

    Ja, das hatte wohl Jacob Bekenstein 2004 “vorgeschlagen”. MOND muss ja auch so etwas haben, wollen deren Befürworter nicht als bloße “Einstein-Leugner” dastehen. Und wenn TeVeS nicht funktioniert, dann braucht es halt etwas anderes. Oder man schafft es umgekehrt, die Idee hinter MOND in die Allgemeine Relativitätstheorie einzubauen.

    Hinreichend exotische Ideen gibt es ja, wie etwa, dass die Dunkle Materie nur die Wechselwirkung zwischen Dunkler Energie und normaler Materie sei. Dumm nur, dass die Dunkle Energie noch um einiges nebulöser als die Dunkle Materie ist. Und was heißt schon Wechselwirkung? Sollen nicht die bekannten Elementarteilchen Wellen sein, die mit irgendetwas anderem interagieren und dann wie räumliche Gebilde aussehen? Und andere Teilchen sind dann irgendwie aus diesen zusammengesetzt. Wieviel geisterhafter als die uns bekannte und doch so fremde baryonische Materie ist die Dunkle Materie am Ende des Tages eigentlich?

    Wir reden doch irgendwie immer über ein Mehrschichtenmodell. Moleküle, Atome, Atomekerne, Protonen, Neutronen, Quarks, Elektronen und andere ordnen sich alle irgendwo ein, und irgendwo ganz tief unten kommen womöglich noch die Strings. Wie weit oben oder unten müsste die Dunkle Materie stehen? Oder noch einmal anders: Wenn die bekannten Elementarteilchen als Ausprägungen von Strings zu verstehen wären, was könnte dann die Dunkle Materie sein? Das Universum ist um einiges komplizerter als uns lieb sein kann.

  22. #22 anders
    9. Januar 2019

    @Alderamin:

    [quote]Nein, es geht nicht darum, irgendwas zu retten, sondern einen beobachteten Effekt mit einem möglichst einfachen Modell zu erklären. (…) Alternative Gravitationstheorien rütteln am ganzen Fundament der ART, die deren Formeln nicht hergibt [/quote]
    Das habe ich missverständlich formuliert, mea culpa.
    Am Fundament der ART will ich gar nicht mäkeln, eine alternative oder ergänzende Theorie müsste die ART enthalten das heisst, für einen bestimmten Gültigkeitsbereich hergeben können bzw. hergeben falls mal ausentwickelt. Die ursprünglichen Fassungen von MONewtonsche…D hatten das nicht, richtig.

    Und ausserdem erklären können wie sich das Standardmodell welches ebenfalls sehr erfolgreich ist, freilich weder DM noch dunkle Energie (ok… Lambda) voraussagt, in diese Theorie irgendwie einfügt. Aber dann sind wir wieder bei einer Art GUT wie ich das sehe.

    Oh, TeVeS ist schon ad acta, habe ich verpasst. Danke jedenfalls für die Antwort.

  23. #23 Alderamin
    9. Januar 2019

    @anders

    Und ausserdem erklären können wie sich das Standardmodell welches ebenfalls sehr erfolgreich ist, freilich weder DM noch dunkle Energie (ok… Lambda) voraussagt, in diese Theorie irgendwie einfügt. Aber dann sind wir wieder bei einer Art GUT wie ich das sehe.

    Das Standardmodel (der QM) sagt viel zu viel Λ voraus, etwa 120 Größenordnungen, das ist das Problem… die DM sagt es nicht voraus, aber dafür kann es auch innerhalb der Quantenphysik nicht alles erklären, z.B. nicht die Asymmetrie zwischen Materie und Antimaterie, warum es nur linkshändige Neutrinos gibt, wie überhaupt Materie unter Verletzung der Erhaltung der Baryonenzahl entstehen konnte, und mit der ART beißt es sich auch. Deswegen sind die Gesichter am CERN so lang, da hatte man sich schon etwas mehr erwartet, als das Standardmodell nur noch einmal zu bestätigen und lediglich das Higgs zu finden. Work in Progress.

    Oh, TeVeS ist schon ad acta, habe ich verpasst.

    https://arxiv.org/abs/1805.06804
    https://www.smithsonianmag.com/science-nature/what-neutron-star-collision-means-dark-matter-180967016/

  24. #24 Günter von Quast
    Eggenstein-Leopoldshafen
    11. Januar 2019

    Die seltsamen Begründungen für die Formen der Galaxien kommen nur daher, weil der Mensch nicht von seinem postulierten Urknall als Schöpfungsgeschichte lassen kann. Dieser Urknall als Doktrin, der die sichtbare Materie in das Universum hinein geschossen haben soll, ist in der Kosmologie abzuschaffen. Die Theorien vom Urknall sind extrem unphysikalisch und auch unlogisch und verstoßen gegen den Grundsatz der Energieerhaltung. In unserem Universum gibt es nur kontinuierliche Vorgänge unter den Gesetzen zur Erhaltung der Energie. Nach den heutigen Theorien entsteht die sichtbare Materie in den jeweiligen Zentren der aktiven Galaxien. Diese Vorgänge sind energetische belegt, denn Materie ist nur ein anderer Aggregatzustand des Energiefeldes in unserem Universum mit E = m * c². Wer die hoch auflösenden Bilder der Galaxien aus heutiger Zeit genau anschaut, wird das selber feststellen können, insbesondere in den Balken- Galaxien. Die Galaxien entstehen in Scheibenformen mit einem inneren Balkensystem mit nach dem Außen hin strömenden Wasserstoff- und Helium- Gasen. Gravitativ wirkende Dunkle Materie in und um die Galaxien herum würden keine Scheibenformen ermöglichen! Somit ist für die Form der Spiral- Galaxien keine Dunkle Materie zur gravitativen Nachhilfe erforderlich. Dunkle Materie soll die beim Urknall entstandene Materie zu den filigranen Formen der Galaxien gravitativ zusammen geklumpt haben. Das Gegenteil ist der Fall. Dunkle Materiewolken in den Galaxien bestehen aus fusionierter höherwertiger Materie, die bei der Entstehung der Sterne generiert wurde. Weitere restliche Wolken bestehen aus Wasserstoff- und Helium- Gasen, die in den Zentren der Galaxien entstanden sind und sich noch nicht zu Sternen zusammen gefunden haben. Große Materie- Wollen haben keine gravitative Wirkung, weil deren Masse über große Räume fein verteilt ist. Diese Materiewolken werden von der Strahlung der Sterne sogar in die verschiedensten Richtungen weggeblasen. Das würde dann auch für die Dunkle Materie gelten. Das geht aus der Energiefeld-Theorie hervor. Aus dem obigen Artikel mit der Annahme von „Dunkler Materie im Kessel“ ergeben sich die Voraussetzungen, dass die sichtbare Materie nahen den Zentren der Galaxien verdichtet ist und weiter hin zu dem Außen in der Dichte abnimmt. Hier wird nicht die Dunkle Materie aus den Zentren der Galaxien hinweg getrieben, sondern die in den Zentren der Galaxien entstandene Baryonische Materie. Die angeführten Kurven belegen die Masseverteilung in den Galaxien. Dazu kommt aber, die teilweise schon durchsichtigen Elliptischen Galaxien sind abgestorbene ehemalige aktive Galaxien. Einige davon sind in dem Artikel erwähnt. Aber die Grundströmung der Materie in den Elliptischen Galaxien bleibt erhalten, hinweg von dem Zentrum hin zu immer größeren Räumen bis zur vollständigen Auflösung in die Energie, aus der die Materie entstanden ist. Das gilt auch für die Energetische Strahlung aus diesen Sternen, deren Energie wieder zurück zu dem Feld der Raum-Energie geht. Die Energie bleibt erhalten!

  25. #25 HF(de)
    11. Januar 2019

    Die Energie bleibt erhalten!

    Da stimme ich uneingeschränkt zu.
    Wo kann ich folgende (Ihre Privat-? )Theorie näher nachlesen?

    Nach den heutigen Theorien entsteht die sichtbare Materie in den jeweiligen Zentren der aktiven Galaxien.

  26. #26 tomtoo
    11. Januar 2019

    “…Dunkle Materiewolken in den Galaxien bestehen aus fusionierter höherwertiger Materie…”

    ohhmmm

  27. #27 Captain E.
    11. Januar 2019

    @Günter von Quast:

    Ich habe mir mal ein paar ihrer eigenartigsten Stilblüten herausgefischt:

    Die Theorien vom Urknall sind extrem unphysikalisch und auch unlogisch und verstoßen gegen den Grundsatz der Energieerhaltung.

    Ihre Ansicht haben also alle Physiker der Welt keine Ahnung von Physik. Finden Sie diese Behauptung nicht selber ein klein wenig gewagt?

    Dunkle Materiewolken in den Galaxien bestehen aus fusionierter höherwertiger Materie, die bei der Entstehung der Sterne generiert wurde.

    “Fusionierte höherwertige Materie” nennt sich “Baryonische Materie”. Astronomen nennen sie auch “Metalle”. So ein Zeug, aus dem auch Sie und Ihr Computer bestehen, emittiert oder absorbiert elektromagnetische Strahlung ist daher per se nicht “dunkel”, sondern im Gegenteil “leuchtend”.

    Große Materie- Wollen haben keine gravitative Wirkung, weil deren Masse über große Räume fein verteilt ist.

    Durchaus nicht, denn Materie wirkt bekanntlich über eine beliebig große Entfernung. Gravitation lässt sich auch durch nichts abschirmen.

    …, sondern die in den Zentren der Galaxien entstandene Baryonische Materie.

    In den Zentren der Galaxien befinden sich natürlich auch Sterne, die schwere Elemente zusammenfusionieren. Es befinden sich dort aber auch supermassive Schwarze Löcher, und die verwandeln einen Teil der Materie in Energie, verschlucken einen weiteren Teil, und schleudern noch einen Teil einfach weg. Außerdem wird Materie für einen gewissen Zeitraum in einer Kreisbahn festgehalten, bevor einer der drei erwähnten Fälle eintritt.

  28. #28 Alderamin
    11. Januar 2019

    @HF(de)

    Wo kann ich folgende (Ihre Privat-? )Theorie näher nachlesen?

    Auf die Frage hat er doch nur gewartet. Im Kopp-Verlag. Diskussion provozieren, um Werbung für sein Buch zu machen. Ich hatte schon eine Antwort getippt, aber an dem Punkt, als ich das Buch fand, dann abgebrochen, weil das Unterfangen so sinnlos ist, wie einen Flacherdler von der Kugelgestalt der Erde zu überzeugen und am Ende sucht er ja auch nur eine Plattform, um auf sein Buch aufmerksam zu machen. Hier soll es aber um Peer-reviewte Arbeiten gehen. Also einfach ignorieren.

  29. #29 Captain E.
    11. Januar 2019

    Ach ja, der gute alte Kopp-Verlag, dessen Lektorat mit beeindruckender Gründlichkeit eingereichte Werke auf ihren Wahrheitsgehalt hin abklopft und gnadenlos alles ablehnt, was auch nur eine Spur von Wahrheit enthält. 😉

  30. #30 bote19
    11. Januar 2019

    Alderamin 13
    “Teilchen oder elektromagnetische Wechselwirkung können das nicht, sie können keine Wärmestrahlung abgeben.”

    Diese Aussage scheint mir wichtig, aber den tieferen Sinn verstehe ich nicht. Elektromagnetische Strahlung
    allein ist ewig, aber sie trifft doch irgendwann auf Materie und dann heizt sich die Materie auf.
    Also wie war das gemeint ?

  31. #31 Paul
    11. Januar 2019

    @bote19…

    Es sollte wohl “Teilchen ohne elektromagnetische Wechselwirkung” heißen.

  32. #32 Alderamin
    11. Januar 2019

    @bote 19

    “Teilchen oder elektromagnetische Wechselwirkung können das nicht, sie können keine Wärmestrahlung abgeben.”

    Diese Aussage scheint mir wichtig, aber den tieferen Sinn verstehe ich nicht.

    Ups, ersetze “oder” durch “ohne”:
    “Teilchen ohne elektromagnetische Wechselwirkung können das nicht, sie können keine Wärmestrahlung abgeben.”

    Also, die Teilchen der Dunklen Materie wechselwirken (mutmaßlich) nicht mit Licht, d.h. sie können keine Infrarot-Photonen abstrahlen oder Energie an solche übertragen. Es gibt nichts, was sie bremsen könnte, außer der Gravitation (z.B. wie im Text beschrieben) oder, wenn es schwach wechselwirkende Teilchen sind, eben eine solche schwache Wechselwirkung, z.B. inverser Beta-Zerfall oder eine Paarvernichtung mit ihresgleichen. Da der Wirkungsquerschnitt (also die Fläche um ein Teilchen, die ein anderes durchfliegen muss, um mit ihm schwach zu wechselwirken) extrem klein ist, passiert das aber so gut wie nie (deswegen könnten Neutrinos durch Lichtjahre dickes Blei sausen ohne je mit irgendeinem Elektron oder Kern in Kontakt zu kommen).

    Die Teilchen werden ihre Energie also nicht los und sausen nur unter dem Einfluss der Schwerkraft durch die Gegend, so verdichten sie sich genau so wenig wie ein heißes Gas oder ein Kugelsternhaufen. Bestenfalls können sie ein wenig Bewegungsenergie über die Gravitation an Materie abgegeben, was dann schließlich zu einer mäßigen Verdichtung im Kern von Galaxien führt – mitgezogenes Gas kann einen Teil der Bewegungsenergie übernehmen, als Wärme abstrahlen und die DM dort abbremsen, wo reichlich Gas vorhanden ist. Und umgekehrt funktioniert das auch, wie im Artikel beschrieben.

  33. #33 Alderamin
    11. Januar 2019

    @Paul

    Genau. Hab’s korrigiert. Ist interessant, manchmal tippen die Finger nicht, was der Kopf denkt. Ich schreibe im Englischen auch regelmäßig “ist” statt “is”, das “t” tippt sich irgendwie von selbst. Da hat sich wohl ein Teil des Rückenmarks schon verselbstständigt… 😉

  34. #34 bote 19
    11. Januar 2019

    Alderamin 32
    Hat dann die dunkle Materie auch keine Ladung ?
    Wenn der Wirkungsquerschnitt so klein ist, dann bildet ja die dunkle Materie ihr eigenes Universum.
    Dass sie der Gravitation gehorcht, beweist ja nur , dass es sie gibt und dass der Raum die Gravitation verursacht.
    Danke, jetzt schaltet meine Phantasie wieder den turbo ein.

  35. #35 Uli Schoppe
    11. Januar 2019

    Nö. Beweist es nicht. Aber wen wundert das bei dir…

  36. #36 Alderamin
    11. Januar 2019

    @bote 19

    Hat dann die dunkle Materie auch keine Ladung ?

    Nein. Keine elektrische jedenfalls (und wohl auch keine Farbladung). Hätte sie eine elektrische Ladung, dann würde sie ja mit Photonen wechselwirken und sie wäre nicht dunkel.

    Wenn der Wirkungsquerschnitt so klein ist, dann bildet ja die dunkle Materie ihr eigenes Universum.

    Über die Gravitation wirkt sie doch auf die baryonische Materie. Und ein kleiner Wikrungsquerschnitt ist kein 0-Wirkungsquerschnitt. Neutrinos lassen sich ja auch nachweisen. Es müssen nur genug von ihnen da sein und genug Kernteilchen, die mit ihnen schwach wechselwirken können. Grundsätzlich sollte das bei der DM auch möglich sein, aber die bisherigen Experimente haben viele Kandidaten nicht aufspüren können und sie damit ausgeschlossen (dazu kommt was im nächsten Artikel).

  37. #37 Alderamin
    11. Januar 2019

    @Uli

    Ach, das ist wieder Robert?

    @Robert

    Hatte ich nicht gesagt dass ich Sockenpuppenspieler nicht mag?

  38. #38 Uli Schoppe
    11. Januar 2019

    @Alderamin
    SIeht verdächtig so aus 🙂
    Ich hätte aber konstruktiver sein können so wie Du, das die keine Ladung tragen kann weil sie sonst elektromagnetisch wechselwirken würde und damit eben keine dunkle Materie mehr wäre ist ja für die stillen Mitleser vieleicht nicht uininteressant.

    Bei dem hier:
    °Dass sie der Gravitation gehorcht, beweist ja nur , dass es sie gibt und dass der Raum die Gravitation verursacht.”
    habe ich aber gedacht ich sei bei MAHAG (nur was die Art des Argumentes betrifft, nicht den Inhalt) und hab die Fassung verloren …

  39. #39 Uli Schoppe
    11. Januar 2019

    @Alderamin
    Du sagst:
    “Nein, es geht nicht darum, irgendwas zu retten, sondern einen beobachteten Effekt mit einem möglichst einfachen Modell zu erklären. Erklärt man diesen mit DM, braucht man nur eine neue Teilchenart zu deklarieren, und die restliche Physik bleibt unangetastet.”

    Mir wird allerdings nie so richtig klar was die Natur dazu zwingen sollte sich an Regeln wie Einfachheit zu halten 🙂 Solange man mit der Methodik weiterkommt in der Naturbeschreibung ist ja alles grün, aber was wenn die blöde Natur beschlossen hat sich an bestimmten Stellen nicht daran zu halten?
    Mein ästhetisches Empfinden ist ihr mit Sicherheit egal 🙂

  40. #40 Alderamin
    11. Januar 2019

    @Uli Schoppe

    Mir wird allerdings nie so richtig klar was die Natur dazu zwingen sollte sich an Regeln wie Einfachheit zu halten

    Nichts, aber wir sind mit Ockhams Rasiermesser ganz schön weit gekommen, oder?

    Sabine Hossenfelder kritisiert ja jetzt auch mit ihrem Buch, dass die Physiker zu sehr auf Schönheit der Naturgesetze bedacht sind. Da hat sie sicherlich ein Argument. Aber im Stillen glaube ich dennoch, dass die Grundprinzipien auch einer neuen Physik einfach sein werden, wenn man sie dann gefunden hat. Einfacher, als sich die Physik im Moment darstellt.

  41. #41 Uli Schoppe
    12. Januar 2019

    @Alderamin
    Wenn Du noch mal in meinen Beitrag schaust gebe ich Dir ja vollkommen recht was Ockhams Rasiermesser und seinen Erfolg angeht.
    Im Moment stecken wir aber damit fest, oder? Darum kann ich einfach nicht erkennen das die DM Theorie ihre Überlegenheit aus der Einfachheit ziehen kann. Ich glaube ich sollte das Buch von Sabine Hossenfelder mal lesen 🙂
    Ob eine neue Physik einfacher ist werden wir sehen wenn sie da ist. Einstein finde ich ja auch vom Grundprinzip her so einfach das es schmerzt das niemand vorher darauf gekommen ist, aber man kann ja immer jammern das niemand vorher drauf gekommen ist. Wenn man die Lösung kennt ist es immer einfach über die zu schimpfen die vorher nicht darauf gekommen sind.
    Den shootout den Du als Beschreibung gewählt hast finde ich eigentlich sehr treffend: Da wir nichts neues haben müssen wir uns im Moment mit dem begnügen was das Rennen macht. Das ist auch nicht schlimm oder irgendwie das Ende der RT oder sowas, wir wissen es im Moment einfach nicht besser 🙂

  42. #42 bote19
    12. Januar 2019

    Uli Schoppe
    Martin Bänsch behauptet, dass nicht die Masse direkt für die Gravitation verantwortlich ist, sondern dass die Masse den Raum krümmt, und erst die Raumkrümmung einen beobachtbaren Effekt hervorruft, den wir Gravitation nennen. Was hast du also an meiner Erklärung auszusetzen ?
    Zweitens, auch für eine Sockenpuppe (blöder Ausdruck übrigens) stehen die gleichen Grundrechte zu, wie für Dich.
    Drittens ist es sinnvoll in einem Physikblog einen anderen Namen zu verwenden als in einem blog, wo es um religiöse Überzeugungen geht, z.B. bei CC und eingeschränkt auch bei JK.
    Ob jemand diese Meinung teilt oder nicht, wir leben nicht mehr in der DDR, wo es eine Einheitsmeinung gab.

  43. #43 Uli Schoppe
    12. Januar 2019

    @Robert
    “Dass sie der Gravitation gehorcht, beweist ja nur , dass es sie gibt und dass der Raum die Gravitation verursacht.”

    Vergleiche die Aussage mit:
    “Martin Bänsch behauptet, dass nicht die Masse direkt für die Gravitation verantwortlich ist, sondern dass die Masse den Raum krümmt, und erst die Raumkrümmung einen beobachtbaren Effekt hervorruft, den wir Gravitation nennen. Was hast du also an meiner Erklärung auszusetzen ?”

    Wo würden denn Deine Grundrechte verletzt wenn man Dich aus Kommentarbereichen wegen Deiner Nickhopperei konsequent aussperrt weil Du den Mitschreibern damit einfach nur noch auf den Sack gehst?

  44. #44 bote19
    12. Januar 2019

    Uli Schoppe
    Dass ich Dir auf den Sack gehe, das ist ja bekannt und dieses Gefühl steht dir auch zu. Wenn du anfängst dich zu verallgemeinern und zum Maßstab zu machen, dann bekommst du Gegendruck.
    Ist dir auch bewusst geworden, dass ich hier nicht meine Zeit verplempern und mit Dir hier über Nebensächlichkeiten quatschen will. Alderamin hat kurz das spachliche Missverständnis geklärt. Was mischt du dich also ein ?
    Und Enschuldigung, dass ich den Abschnitt “Kein einfacher Ausweg” überlesen habe.

  45. #45 Alderamin
    12. Januar 2019

    @bote19

    Zweitens, auch für eine Sockenpuppe (blöder Ausdruck übrigens) stehen die gleichen Grundrechte zu, wie für Dich.

    Nö, das zählt im Internet als Täuschung. Aus der Wikipedia:

    “Dabei wird der vermeintliche Schutz einer „doppelten Anonymität“ ausgenutzt, indem für meinungsbildende Maßnahmen oder reine Störaktionen neben dem meist bereits pseudonymen, also unter einem Nicknamen angelegten und somit keinem Klarnamen bzw. Kontoinhaber zuzuordnenden Hauptkonto eines oder mehrere Nebenkonten verwendet werden, um weitere künstliche Identitäten agieren zu lassen. Mit Sockenpuppen können auch Einzelmeinungen oder Vorschläge so verstärkt werden, dass diese mehrheitsfähig werden. Sie können also auch zur Meinungsbeeinflussung eingesetzt werden.

    Die Aufdeckung der missbräuchlichen Verwendung von Sockenpuppen führt beispielsweise in der Wikipedia zum Ausschluss sämtlicher bekannter Benutzerkonten.

    Hört, hört!

    Drittens ist es sinnvoll in einem Physikblog einen anderen Namen zu verwenden als in einem blog, wo es um religiöse Überzeugungen geht, z.B. bei CC und eingeschränkt auch bei JK.

    Niemand ist verpflichtet, hier seine reale Identität preiszugeben und er oder sie kann auch gerne in jedem Forum und auf jedem Blog unter verschiedenen Namen auftreten, aber bitte nur eine Eintrittskarte pro realer Person zur gleichen Veranstaltung einlösen, man möchte wissen, mit welcher Person man es zu tun hat, denn zu dem Nicknamen sammelt man ja ein gewisses Wissen darüber, was die Person für eine Meinung vertritt, was sie schon erklärt bekommen hat, was ihr Wissensstand ist und natürlich auch, was sie an negativen Dingen geäußert hat. Wenn hier beispielsweise ein Nazi unter immer neuen Namen auftaucht, dann würde wohl jeder nachvollziehen können, warum ich das unterbinden würde. Es gilt dann aber gleiches Recht für alle.

    Du warst hier in diesem einen Blog mindestens schon als “cedric”, “cedric ticklewikle”, “christ”, “Nicht von Bedeutung” und “hmann” und jetzt “bote19” unterwegs und wurdest auch schon verwarnt. Das reicht jetzt. Bleib’ bitte bei einem Namen, der nächste wird gesperrt. Und im Moment geht nun erst mal jeder Kommentar in die Moderation.

    Ob jemand diese Meinung teilt oder nicht, wir leben nicht mehr in der DDR, wo es eine Einheitsmeinung gab.

    Jaja, man darf gar nix mehr sagen. Wie sagt Martin Bäker immer so schön: Mein Blog, meine Regeln.

  46. #46 Uli Schoppe
    12. Januar 2019

    @Robert
    “Dass sie der Gravitation gehorcht, beweist ja nur , dass es sie gibt und dass der Raum die Gravitation verursacht.”

    Welche Existenz wir da wie bewiesen?

  47. #47 bote19
    12. Januar 2019

    Uli Schoppe
    wenn man so tut , als ob die dunkle Materie Fakt sei, und eine Theorie darüber entwickelt, dann ist das richtig.
    Mehr habe ich auch nicht behauptet, wir tun so, als ob die dunkle Materie existiere, weil die Bewegungen der Galaxien keine andere Erklärung bislang zulassen.

    Alderamin,
    bei mir darf jeder fast alles sagen, die Polemik war nur gegen Uli gerichtet, weil der hier den den Exorzisten gespielt hat. Übrigens, wenn ich der blogmaster wäre, würde ich auch die Regeln festlegen.

  48. #48 Uli Schoppe
    14. Januar 2019

    @Robert
    “Mehr habe ich auch nicht behauptet, wir tun so, als ob die dunkle Materie existiere, weil die Bewegungen der Galaxien keine andere Erklärung bislang zulassen. ”
    Ist das so? Warum gibt es dann einen shootout?

    Und den Exorzisten belegst Du bitte.

  49. #49 Frank Wappler
    15. Januar 2019

    Alderamin schrieb (8. Januar 2019):
    > Galaxien rotieren und bewegen sich in Galaxienhaufen, so als ob da viel mehr Masse vorhanden wäre, als sichtbar ist.

    Das trifft wohl zu, sofern aus den messbaren Bewegungen/Rotationen auf die wahrscheinlichste Verteilung von Masse(-Stress-Energie) definiert im Sinne der Einstein-Hilbertschen Wirkung geschlossen würde;
    aber offenbar nicht unbedingt hinsichtlich der aus den messbaren Bewegungen/Rotationen zu schließenden wahrscheinlichsten Verteilung von Masse(-Stress-Energie) definiert im Sinne der (sogenannten) Weyl-Tensor-Quadrat-Wirkung (die als einfachste Form von “Conformal Gravity” untersucht wird).

    (Der im obigen ScienceBlogs-Artikel verlinkte Beitag “Troubled Times for Alternatives to Einstein’s Theory of Gravity” erwähnt “Conformal Gravity” ebenfalls nicht ausdrücklich …)

    p.s.
    > […] weil Materie die Raumzeit krümmt, was zu krummen Geodäten (Linien kürzesten Abstands) führt

    Geodäten (Linien kürzesten bzw. extremalen Abstands) sind sowohl in flacher als auch in gekrümmter Raumzeit synonym mit “Geradlinigkeit” (im Sinne verschwindender Cayley-Menger-Determinanten der Abstände zwischen je drei Punkten). Krümmung von Raumzeit, abgesehen davon dass die Cayley-Menger-Determinanten der Abstände zwischen je sechs Punkten nicht alle verschwinden, äußert sich u.a. darin, dass sich verschiedene Geodäten mehrfach schneiden könnten.

  50. #50 Alderamin
    15. Januar 2019

    @Frank Wappler

    aber offenbar nicht unbedingt hinsichtlich der aus den messbaren Bewegungen/Rotationen zu schließenden wahrscheinlichsten Verteilung von Masse(-Stress-Energie) definiert im Sinne der (sogenannten) Weyl-Tensor-Quadrat-Wirkung (die als einfachste Form von “Conformal Gravity” untersucht wird).

    Da verweise ich mal auf das hier behandelte Papier und die oben zitierte Aussage der Autoren, dass jede Theorie zur Gravitation, die sich nur auf die baryonische Materie als Quelle der Gravitation stützt, Schwierigkeiten hat, zu erklären, warum zwei gleichartige Galaxien im Zentrum so unterschiedliche Dichteverteilungen haben sollen.

    Geodäten (Linien kürzesten bzw. extremalen Abstands) sind sowohl in flacher als auch in gekrümmter Raumzeit synonym mit “Geradlinigkeit” (im Sinne verschwindender Cayley-Menger-Determinanten der Abstände zwischen je drei Punkten).

    Schon klar, aber wenn Licht z.B. eines Sterns bei einer totalen Sonnenfinsternis um die Sonne herum abgelenkt wird, dann sieht das in unserem als scheinbar euklidisch wahrgenommenen 3D-Raum so aus, als ob es einem gekrümmten Weg folgte.

  51. #51 Torq
    17. Januar 2019

    @Alderamin:

    Sabine Hossenfelder kritisiert ja jetzt auch mit ihrem Buch, dass die Physiker zu sehr auf Schönheit der Naturgesetze bedacht sind. Da hat sie sicherlich ein Argument. Aber im Stillen glaube ich dennoch, dass die Grundprinzipien auch einer neuen Physik einfach sein werden, wenn man sie dann gefunden hat. Einfacher, als sich die Physik im Moment darstellt.

    Ockhams Rasiermesser bezieht sich auf “Einfachheit”, Sabine Hossenfelder auf “Schönheit” und “Natürlichkeit”. Das ist schon ein Unterschied, denke ich… Oder stehe ich auf dem Schlauch?

    Unabhängig davon:

    MOND ist hier nur exemplarisch gewählt, aber keine alternative Gravitationstheorie, die sich nur auf die Sterne als Träger der Masse stützt, kann ohne zahlreiche Zusatzbedingungen erklären (wie ein noch nicht eingetretenes Gleichgewicht, Gezeiteneinwirkung von außen o.ä.), warum die sehr ähnlichen Galaxien in ihren Rotationskurven signifikant voneinander abweichen. Ein verschiedener Anteil an Dunkler Materie kann dies jedoch erklären und ist daher das plausiblere Modell. Und die von der Sternentstehung abhängigen Dichteprofile der Zwerggalaxien belegen ebenfalls, dass Dunkle Materie ein realer Stoff ist.

    Zu MOND kann ich nicht viel sagen, damit kenne ich mich zu wenig aus. Was selbst mir sofort ins Auge springt ist die Tatsache, dass MOND keine relativistische Theorie ist. Das ist mir schon sehr suspekt, und reduziert mein Interesse an dem Thema entsprechend… (Trotzdem finde ich es gut, dass in diese Richtung weiter geforscht wird.)

    Was mich mehr beschäftigt: Du grenzt Lambda-CDM zu “alternative[n] Gravitationstheorie[n] [ab], die sich nur auf die Sterne als Träger der Masse [stützten]”.

    Wie sind aus deiner Sicht Theorien einzuordnen, die weder von (durchsichtigen/dunklen) Teilchen ausgehen, noch davon, dass sich alles mit der sichtbaren Materie erklären lässt?

    Sabine Hossenfelder hat dazu einiges geschrieben, ich finde aber nicht viel mehr (auf mich seriös wirkende und für Laien – oder konkreter mich 😉 – verständliche) Artikel dazu.

    Möglich wären anscheinend z.B. Felder, die die Graviation modifizieren. Statt das Standardmodell der Teilchenphysik um neue DM-Teilchen zu ergänzen (“realer Stoff”), nimmt man hier also ein weiteres (oder weitere?) Felder an (also energetischen Stoff;-). Das passt genausogut zur ART wie Lambda-CDM, man muss eben das Feld statt der Teilchen berücksichtigen. Und es würde zumindest erklären, warum man bisher keine DM-Teilchen gefunden hat…

    In dieser Theorie wäre nach meinem Kenntnisstand auch die Entstehung des Bullet Clusters wahrscheinlicher als bei Lamda-CDM: Da Felder nicht zwingend dort sein müssen,wo sich normale Materie angesammelt hat, klappt die Modellierung in diesem Fall einfach besser.

    Wobei das Bullet Cluster, soweit ich das Problem verstehe, auch kein wirkliches Argument gegen Lambda-CDM ist. Unwahrscheinlich heißt ja nicht unmöglich… Und über weitere Aspekte habe ich, wie gesagt, wenig gefunden…

  52. #52 Alderamin
    18. Januar 2019

    @Torq

    Ockhams Rasiermesser bezieht sich auf “Einfachheit”, Sabine Hossenfelder auf “Schönheit” und “Natürlichkeit”. Das ist schon ein Unterschied, denke ich… Oder stehe ich auf dem Schlauch?

    Die “Schönheit” bezieht sich doch auf Symmetrien und dergleichen, die wiederum eine gewisse Einfachheit der Natur bedingen. Etwa die Annahme, dass jedes Boson ein supersymmetrisches fermionisches Partnerteilchen haben soll und entsprechend jedes Fermion ein SUSY-Boson. Erhaltungssätze in der Physik beruhen ja auch auf Symmetrien. Im Standardmodell gibt’s 3 Quarkpaare, 3 Leptonen und 3 Neutrinos, aber die Neutrinomasse und die Asymmetrien zwischen Materie und Antimaterie weisen darauf hin, dass das Standardmodell nicht alles sein kann. Klar, dass man nach symmetrischen Erweiterungen sucht.

    Was mich mehr beschäftigt: Du grenzt Lambda-CDM zu “alternative[n] Gravitationstheorie[n] [ab], die sich nur auf die Sterne als Träger der Masse [stützten]”.

    Wie sind aus deiner Sicht Theorien einzuordnen, die weder von (durchsichtigen/dunklen) Teilchen ausgehen, noch davon, dass sich alles mit der sichtbaren Materie erklären lässt?

    Da kenne ich mich wiederum nicht mit aus. Ich habe auch von Verlindes Theorie gehört, aber das ist mir zu komplex, ich bin kein Physiker.

    Möglich wären anscheinend z.B. Felder, die die Graviation modifizieren. Statt das Standardmodell der Teilchenphysik um neue DM-Teilchen zu ergänzen (“realer Stoff”), nimmt man hier also ein weiteres (oder weitere?) Felder an (also energetischen Stoff;-).

    Na ja, aber ist das nicht genau so ad hoc, wie neue Teilchenarten? Warum sind dann in der einen Galaxie die Felder anders als in der anderen? Was ist die Quelle der Felder, wenn es nicht die Materie ist?

    In dieser Theorie wäre nach meinem Kenntnisstand auch die Entstehung des Bullet Clusters wahrscheinlicher als bei Lamda-CDM: Da Felder nicht zwingend dort sein müssen,wo sich normale Materie angesammelt hat, klappt die Modellierung in diesem Fall einfach besser.

    Der Bullet-Cluster ist in ΛCDM aber doch einfach zu erklären: zwei Galaxienhaufen mit heißem Gas kollidieren. Sterne und Dunkle Materie stoßen nicht zusammen, das Gas schon (weil es den Raum komplett ausfüllt und die Teilchen viel größere Wirkungsquerschnitte haben, aber DM-Teilchen). Von der Sorte des Bullet-Clusters gibt es noch ein paar andere bekannte Fälle, ist eigentlich nichts besonderes. Der Mechanismus ist immer der selbe: Die Cluster fliegen aufeinander zu und das Gas kollidiert. Ist eigentlich ein ziemlich gutes Argument für DM.

  53. #53 Niels
    18. Januar 2019

    @Frank Wappler

    Krümmung von Raumzeit, abgesehen davon dass die Cayley-Menger-Determinanten der Abstände zwischen je sechs Punkten nicht alle verschwinden

    Das ist die wirrste Definition für Raumzeitkrümmung, die ich je gesehen habe.
    Kannst du irgendwie belegen, dass da etwas dran ist?

    Mit Hilfe von Cayley-Menger-Determinanten kann man meines Wissens Punktmengen untersuchen.
    Eine Punktmenge mit mindestens 5 Elementen ist als “flach” definiert, wenn bestimmte Cayley-Menger-Determinanten für diese fünf Punkte bestimmte Dinge erfüllen.
    “Krumme” Punktmengen gibt es nicht.
    .

    Wie kommt man davon jetzt auf die differentialgeometrische Krümmung riemannscher Mannigfaltigkeiten?
    .

    @Alderamin @Torq

    Ein Einwurf zur “Einfachheit”:
    Meiner Meinung nach sagt Ockhams Rasiermesser etwa, dass man keine 857 gekoppelten nichtlinearen Differentialgleichungen verwenden soll, wenn 856 reichen.
    856 Gleichungen sind selbstverständlich “einfacher” als 857.

    Wenn Physiker von “Einfachheit” sprechen, meinen sie stark verkürzt eher, dass man für die grundlegendsten Gleichungen einer Theorie keine zehn Blatt Paper brauchen sollte.
    Es kommen also weder 857, noch 856 und eigentlich noch nicht einmal 56 DGLs in Frage.

    Für die Relativitätstheorie reicht ja etwa der Einzeiler
    G+Λg = 8*Pi*T

    “Natürlichkeit” dagegen meint in der Physik etwas recht genau Definiertes. Das hat nur sehr wenig mit der Alltagsbedeutung dieses Wortes zu tun.
    Physikalische “Natürlichkeit” steht oft sogar in Widerspruch zu Ockhams Rasiermesser.
    https://en.wikipedia.org/wiki/Naturalness_(physics)

    “Schönheit” ist überhaupt nicht definiert sondern rein subjektiv. Für manche sind etwa nur physikalisch “natürliche” Theorien “schön”, anderen ist das völlig egal.
    Wie “einfach” eine Theorie sein muss, damit sie noch als “schön” gilt, ist meiner Meinung nach ein für jeden Physiker individuelles Bauchgefühl.

  54. #54 Karl Mistelberger
    18. Januar 2019

    Sind die MONDianer die neuen Azteken?

  55. #55 Alderamin
    18. Januar 2019

    @Niels

    “Natürlichkeit” dagegen meint in der Physik etwas recht genau Definiertes. Das hat nur sehr wenig mit der Alltagsbedeutung dieses Wortes zu tun.

    Ah, ok, deswegen ist ja immer die Rede davon, ob das Universum feingetuned ist oder ob den Naturkonstanten irgendeine grundlegendere Theorie zu Grunde liegt, die deren Werte erklären kann.

    Wie “einfach” eine Theorie sein muss, damit sie noch als “schön” gilt, ist meiner Meinung nach ein für jeden Physiker individuelles Bauchgefühl.

    Ich denke aber mal, dass eine Theorie, die 857 oder 856 Blatt zu ihrer Niederschrift braucht, von keinem Physiker als “schön” betrachtet werden wird und daher die Suche nach “Schönheit” auch immer eine Suche nach “Einfachheit” sein wird. Wobei es sicher auch einfache (physikalische) Dinge geben wird, die nicht schön sind. Chaotische Prozesse zum Beispiel.

  56. #56 Niels
    18. Januar 2019

    @Alderamin

    Da stimme ich dir vollständig zu.
    (Wobei die Gleichungen, die den chaotischen Prozesse zugrunde liegen, durchaus sehr “einfach”, “natürlich” und “schön” sein können.

    Mir ging es darum, dass nicht wirklich feststeht, ab wann eine Theorie nicht mehr als “einfach” genug gilt und dass viele Forscher auch wesentlich weniger “einfache” Theorien unter Umständen “schöner” finden.
    Solange diese Theorien dann andere Kriterien erfüllen und etwa “natürlicher” sind als die “einfacheren”.
    Es gibt auch noch andere Kriterien (die sich zum Teil mit “Natürlichkeit” überschneiden, aber dort nicht vollständig enthalten sind) wie die schon von dir angeführten “finetuning”-Probleme, verschiedene “Hierarchie”-Probleme, …
    .

    Das Standardmodell kommt zum Beispiel auch schon auf sehr viele Seiten, wenn man sämtliche sich nicht aus der Theorie selbst herleitbaren Konstanten und alle Teilchen einschließlich aller Eigenschaften (Massen, Halbwertzeit, Ladung, Spin, Parität, Helizität, …) aufzählt.
    .

    Ist es “schöner”, wenn ich im Standardmodell zum Beispiel fünf Seiten Konstanten und Teilcheneigenschaften durch sechs Seiten zusätzlicher Gleichungen zur Herleitung dieser Dinge ersetze?
    Was ist, wenn diese Herleitung grundsätzlich nicht verifizierbar wäre?
    Nach Ockham und “Einfachheit” müsste man das verwerfen.

    “Natürlicher” wäre es in gigantischem Ausmaß, “finetuning”- und “Hierarchie”-Probleme würde es ebenfalls beseitigen.
    Ist es “schöner”?
    Die unzähligen Wissenschaftler, die seit Jahrzehnten genau so etwas suchen, fänden das bestimmt.

    Wenn die ver-“natürlichte” Theorie dadurch aber Ockham verletzt, wäre das für mich und viele anderen aber trotzdem eine sinnlose Spielerei und ein hartes Ausschlusskriterium.

    [Ich nehme die ganze Zeit an, dass man grundsätzlich nicht durch wissenschaftliche Experimente zwischen
    Theorie A (erklärungslose Naturkonstanten) und
    Theorie B (“natürlicher”, aber weniger “einfach” nach Ockham)
    unterscheiden kann.
    Sonst wäre klar, wie man sich entscheiden muss.]

  57. #57 Karl Mistelberger
    18. Januar 2019

    > #55, #56

    “Nur zu raunen, dass wir vielleicht etwas anders machen müssen, ohne zu sagen was, scheint mir keine große Hilfe zu sein”

    “Wenn man keine gute Idee hat, dann hat man keine gute Idee, so einfach ist das.”

    Noch mehr ähnlich bedeutungsvolle Aussagen macht Frank Wilczek in der Februar-Ausgabe von Spektrum der Wissenschaft.

  58. #58 Torq
    19. Januar 2019

    Da kenne ich mich wiederum nicht mit aus. Ich habe auch von Verlindes Theorie gehört, aber das ist mir zu komplex, ich bin kein Physiker.

    Ich bin auch kein Physiker, nur oller Informatiker, nicht mal theoretischer… 😉 Verlindes Theorie nicht zu verstehen, ist glaube ich aber so oder so keine Schande. Sabine selbst schreibt: „Verlinde’s paper is indeed not an easy read. I spent some time trying to make sense of it and originally didn’t get very far“

    Ich glaube aber auch gar nicht, dass Sabine Verlindes Theorie meint. Sie ist in einigen Artikeln eher unspezisch, nennt die von mir genannte Feldtheorie zwar „modified gravity“, schreibt aber an anderer Stelle, dass die Bezeichnung irreführend sei. „The distinction between particle dark matter and modified gravity is really more a sociological divide than a mathematical one.“ Hört sich nicht nach Verlinde an, soweit ich es durchschaue…

    Zuletzt hat sie was über „Superfluid dark matter“ geschrieben. Wohl noch mal was anderes. Hier zumindest halbwegs einen Überblick zu erlangen, das ist mir bisher nicht gelungen. Schon fast beruhigend, dass es dir ähnlich geht… 😉

  59. #59 Niels
    19. Januar 2019

    @Karl Mistelberger

    “Nur zu raunen, dass wir vielleicht etwas anders machen müssen, ohne zu sagen was, scheint mir keine große Hilfe zu sein”

    “Wenn man keine gute Idee hat, dann hat man keine gute Idee, so einfach ist das.”

    Noch mehr ähnlich bedeutungsvolle Aussagen macht Frank Wilczek in der Februar-Ausgabe von Spektrum der Wissenschaft.

    Nehmen wir mal an in deiner Nachbarschaft baut jemand seit 40-50 Jahren ununterbrochen an einer riesengroßen Villa.

    Du siehst, wie da jeden Tag seit Jahrzehnten mehr als hundert hochmotivierte Arbeiter anmarschieren.
    Sie bauen wunderschöne Erker, Pilaster, Mauerblenden, Fassaden, Ausluchten, … .
    Später reißen sie das dann größtenteils wieder ab und bauen etwas anderes.
    Das selbe Spiel mit den Innenwänden usw.

    Zwischendrin werden sogar manchmal Teile des Fundaments ausgetauscht.

    In der ganzen Zeit hatte das Haus aber nie mehr als zweieinhalb Außenwände und ein Dach gab es noch nie.
    Es war also nie auch nur ansatzweise bewohnbar und wenn wie bisher weitergemacht wird, sieht es auch nicht so aus, als wenn sich daran etwas ändern könnte.

    .

    Du als Nachbar bist kein Architekt und hast absolut keine Ahnung, wie man die Villa fertigstellen könnte.
    Experten sagen, so wie das Ding gerade dasteht, kann man da auf keinen Fall einfach die Außenwände fertigbauen und ein Dach draufsetzen.

    Du kannst jetzt auch nur raunen, dass wir vielleicht etwas anders machen müssen, ohne zu sagen was.
    Für dich gilt wenn man keine gute Idee hat, dann hat man keine gute Idee, so einfach ist das.

    Aber macht das deine Beobachtungen jetzt weniger richtig und ist deine Schlussfolgerung, dass das deiner bisherigen Erfahrung nach so eher nichts wird, dadurch angreifbarer?

    .

    Noch ein anderer Vergleich, die ein bisschen hinkt (bzw. vielleicht gar keine Beine hat 😉 ):

    Beim Klimawandel hat man eigentlich auch keine wirklich brauchbare Idee, wie man ihn mit realistischen, in der realen Welt auch durchsetzbaren Maßnahmen aufhalten könnte.
    Sollte man nicht trotzdem darüber diskutieren, dass man eher nicht einfach wie bisher weitermachen sollte?
    Und sollte diese Diskussion nicht auch unter Beteiligung von Nicht-Klimatologen stattfinden?

  60. #60 Karl Mistelberger
    Erlangen
    20. Januar 2019

    > #59 Niels, 19. Januar 2019
    > Sie bauen wunderschöne Erker, Pilaster, Mauerblenden, Fassaden, Ausluchten, … Später reißen sie das dann größtenteils wieder ab und bauen etwas anderes. Das selbe Spiel mit den Innenwänden usw. Zwischendrin werden sogar manchmal Teile des Fundaments ausgetauscht.

    Du verwechselst was. Ich bin aus Erlangen, nicht aus Berlin.

    Was den Zustand der Physik betrifft:

    “In my view, the slow pace of new discoveries in fundamental physics is to a large extent the natural outcome of our earlier, spectacular success. It’s been hard to make improvements. Patience may be required. In fact, we’ve already learned that it will be. The good news is that there’s much more to physics, and to life, than digging deeper foundations.”

    https://physicstoday.scitation.org/doi/10.1063/PT.3.4022

    > #58 Torq, 19. Januar 2019
    > „The distinction between particle dark matter and modified gravity is really more a sociological divide than a mathematical one.“

    Eben nicht, siehe #54.

  61. #61 Oliver Müller
    Strasbourg
    20. Januar 2019

    Die Kommentare haben eindeutig das Label “Shootout” verdient. Nur Draco und Carina kommen dabei ein wenig zu kurz, arme Zwerge. 🙂

  62. #62 HF(de)
    21. Januar 2019

    bote19:

    Drittens ist es sinnvoll in einem Physikblog einen anderen Namen zu verwenden als in einem blog, wo es um religiöse Überzeugungen geht, z.B. bei CC und eingeschränkt auch bei JK.

    http://scienceblogs.de/gesundheits-check/2019/01/19/schwarz-und-weiss-die-dawkins-stiftung-und-der-fall-watson/#comment-82962

    hmm. Keine 2 Wochen vergangen und er hat vergessen, wie sein Nick bei JK lautet…

  63. #63 Frank Wappler
    23. Januar 2019

    Niels schrieb (18. Januar 2019):
    > Mit Hilfe von Cayley-Menger-Determinanten kann man meines Wissens Punktmengen untersuchen.

    Man kann damit Punktmengen aus metrischen Räumen (und auch aus den Minkowski/Lorentz/pseudo-Riemannschen Verallgemeinerungen metrischer Räume) anhand ihrer (ggf. verallgemeinerten) Distanz-Verhältnisse untereinander untersuchen.

    Sofern es um Raumzeit-Geometrie geht, nennt man die betreffenden Punktmengen konkret auch “Ereignismengen \mathcal E“, und beschäftigt mit den (reell-wertigen) (Verhältnissen der) Intervalle(n) s^2 : \mathcal E \times \mathcal E \rightarrow \mathbb R dieser Ereignisse untereinander.

    > Eine Punktmenge mit mindestens 5 Elementen ist als “flach” definiert, wenn bestimmte Cayley-Menger-Determinanten für diese fünf Punkte bestimmte Dinge erfüllen.

    Das (konkret: das Verschwinden dieser Cayley-Menger-Determinanten der Distanzen zwischen 5 oder mehr Punkten) entspricht (oder sogar: definiert) “Flachheit” im 3-dimensionalen Riemannschen Räumen,
    und lässt sich insbesondere durch Zuordnung von Cartesischen Koordinaten explizit nachrechnen; vgl. https://physics.stackexchange.com/questions/54642/how-to-assign-coordinates-to-the-elements-of-a-flat-metric-space

    Die Verallgemeinerung auf 3+1-dimensionale pseudo-Riemannsche Räume lässt sich durch Zuordnung von Minkowski-Koordinaten explizit nachrechnen, nämlich: das Verschwinden der Cayley-Menger-Determinanten für je sechs Ereignisse.

    > “Krumme” Punktmengen gibt es nicht.

    Krumme Punkt- bzw. Ereignismengen sind schlicht all jene, die nicht ausdrücklich flach sind; also deren Cayley-Menger-Determinanten (ihrer Distanzen bzw. Intervalle bzw. Lorentzschen Distanzen bzw. chronometrischen Distanzen untereinander) nicht verschwinden.

    Zur quantitativen Bestimmung von Krümmung lässt sich dann untersuchen, für welche von Null verschiedenen Werte des Parameters \kappa die entsprechenden Gram-Determinanten der betreffenden sechs Punkte bzw. Ereignisse verschwinden; vgl. https://www.google.de/search?q=%22kokkendorff%22+%22Gram+Matrix+Analysis+of+Finite+Distance+Spaces+in+Constant+Curvature%22

    > Wie kommt man davon jetzt auf die differentialgeometrische Krümmung riemannscher Mannigfaltigkeiten?

    Sicherlich: durch Grenzwert-Betrachtungen.