In den letzten sieben Tagen habe ich probiert, einen halbwegs verständlichen Überblick über die dunkle Materie zu geben. Hier sind nochmal alle Artikel der Serie zusammengefasst:

Ich hoffe, ihr fandet die Serie interessant. Die dunkle Materie ist auf jeden Fall ein interessantes Thema. Man könnte dazu natürlich noch viel mehr schreiben. Und wer jetzt Lust bekommen hat, der kann einen Blick in das Buch “Das 4%-Universum” von Richard Panek werden – ich habe es hier rezensiert. Dort erfährt man nicht nur alles über dunkle Materie, sondern auch die dunkle Energie (die zwar ähnlich klingt, aber eigentlich doch ein ganz anderes Thema ist).

Kommentare (42)

  1. #1 rolak
    26. Juni 2013

    Ich hoffe, ihr fandet die Serie interessant.

    Something old, something new, something borrowed… nur mit dem Blauen hats nicht gepasst und borrowed auch nur schräg gedacht wg der vielen Querverweise.

    Jetzt sogar noch ein Übersichtsartikel – da können die Lesezeichen auf ein einziges eingedampft werden. Ist nämlich auch eine gute Textsammlung, falls jmd mal Fragen haben sollte.

  2. #2 Rhaven
    Graz
    30. Juni 2013

    Die Dunkle Materie muss auch für jede Ausrede herhalten… 😉

    http://www.thescientificcartoonist.com/?pp_album=1&pp_image=dark_matter.png

  3. #3 rolak
    4. Juli 2013
  4. #4 Alderamin
    4. Juli 2013

    @rolak

    Eine Größenordnung von 10^17 kg DM (1 größerer Asteroid) innerhalb des Orbits von Neptun. Sag’ ich doch. 😉

  5. #5 rolak
    4. Juli 2013

    Das macht die Macht der stabilen selbst angearbeiteten Vorbildung, Alderamin, bei mir wäre da -bei recht variabler Fehlerquote- langes Einlesen und der stets zu kleine Schmierzettel nötig… Aber immerhin wüßte ich einen Monat später wenigstens noch, wo ich es geschrieben habe und kann es spätestens dann, falls vorher vergessen, irgendeinem xref-Konglomerat zuführen.

  6. […] Erst kürzlich habe ich probiert, alles Wissenswerte über die geheimnisvolle dunkle Materie aufzuschreiben. Dabei handelt es sich um eines der spannendsten und aktivsten Gebiete der modernen Astronomie. Wir wissen, dass das Universum voll ist mit einer Art von Materie, die ganz anders ist als die normale Materie, die wir bisher kannten. Wir wissen ansatzweise wie sich diese dunkle Materie verhält und welche Auswirkungen sie auf den Rest des Universums hat. Aber wir wissen nicht, woraus sie tatsächlich besteht. Links zu allen Teilen der Serie findet ihr hier. […]

  7. […] das erste Mal registriert worden ist, hat sich einiges getan (ich habe die Forschungsgeschichte in meiner Serie zum Thema ausführlich erklärt). Wir wissen schon viel über das Verhalten und Auftreten der dunklen Materie […]

  8. […] sehen wir einen kurzen Film über dunkle Materie. Wir wissen, dass das Zeug dort draußen ist. Aber wir wissen noch nicht, aus was sie besteht. Nicolas Walton von der Uni Cambridge erklärt […]

  9. […] “ausgedacht” oder “erfunden”. Dass das nicht so ist, habe ich ja schon in meiner Serie über dunkle Materie erklärt. Aber Simulationen wie Illustris zeigen das noch einmal sehr deutlich. Würde man die […]

  10. […] “normale” Materie. Die bisherige Erforschung der dunklen Materie habe ich schon früher in einer Serie zusammengefasst. Im letzten Teil der Serie habe ich über die verschiedenen Versuche geschrieben, die durchgeführt […]

  11. […] dunkle Materie gehört zu den faszinierendsten Phänomenen in unserem Universum (und ich habe mich hier sehr ausführlich damit beschäftigt). Ein Großteil der Materie ist unsichtbar und besteht aus einer Art von […]

  12. […] die aus großen Mengen dunkler Materie bestehen und daher naturgemäß schwer beobachtbar sind. Dunkle Materie leuchtet ja nicht, sondern macht sich nur durch ihre Gravitationskraft bemerkbar. Den gängigen kosmologischen […]

  13. […] Vormittag habe ich von einer sehr interessanten Arbeit berichtet, die sich mit dem Nachweis von dunkler Materie in Zwerggalaxien beschäftigt hat. Während der Recherche zu dem Text bin ich auf einen Vortrag […]

  14. […] natürlich auch noch mehr wissen und entdecken: Man will zum Beispiel die Frage nach der Natur der dunklen Materie klären und die Teilchen entdecken, aus denen sie besteht. Aber natürlich hofft man auch, etwas […]

  15. […] mit ihrer Schwerkraft maßgeblich zusammen hält. Man nimmt an, dass die Teilchen dieser Dunklen Materie ihre eigenen Antiteilchen sind und sich bei direkter Kollision zu Photonen, Neutrinos, und anderen […]

  16. […] Strukturen zu erklären. (Wer mit dunkler Materie gar nichts anfangen kann, findet in der Astrodicticum Simplex Serie “Dunkle Welten” eine umfassende […]

  17. […] schon viel über diese “dunkle Materie” – und ich hab die bisherigen Erkenntnisse in dieser Artikelserie zusammengefasst – aber eben noch nicht alles. Und vor allem wissen wir noch nicht, aus welcher Art von […]

  18. […] das wir nicht sehen können. Dieses “Etwas” nennen wir “dunkel”. Es gibt dunkle Materie und es gibt dunkle Energie (die man nicht miteinander verwechseln darf). Für die Entdeckung der […]

  19. […] Wir wissen, dass viele Dinge existieren, deren Existenz nicht vom Standardmodell vorhergesagt wird. Dunkle Materie zum Beispiel. Oder die Masse der Neutrinos. Eine Asymmetrie zwischen Materie und Antimaterie. Und […]

  20. […] übrigens wirklich und haben uns das nicht einfach nur aus Spaß an der Freude ausgedacht – siehe dazu hier). Diese dunkle Materie übt eine Gravitationskraft aus und wird von der Gravitationskraft der […]

  21. #21 Claus
    Bad Dürrheim
    7. August 2016

    es gibt doch die “normale Materie”, wie wir sie kennen, aus der wir selbst und die ganze Welt besteht; und es gibt die Antimaterie, bestehend aus den Anti-Elementarteilchen (Positronen, Antiprotonen, ……) und Antiatomen, die sich aus den Anti-Elementarteilchen zusammensetzen. Dazu meine erster Frage:
    Warum vernichtet sich unsere normale Materie und Antimaterie, wenn sie miteinander in bloßen Kontakt kommen, gegenseitig zu reiner Energie???
    Meine 2. Frage gilt der DM (“Dark Matter”):
    Könnte es nicht sein, daß die DM eine 3. Art Materie ist “zwischen” Materie und Antimaterie, die sich aber mit den beiden bisher bekannten Materiearten – also Materie und Antimaterie – “vertragen” würde, ohne sich gegenseitig zu venichten???

  22. #22 Alderamin
    7. August 2016

    @Claus

    Warum vernichtet sich unsere normale Materie und Antimaterie, wenn sie miteinander in bloßen Kontakt kommen, gegenseitig zu reiner Energie???

    Weil die Antimaterie in fast allen Eigenschaften genau den gegenpoligen Wert hat und sich alles aufhebt, bis auf die Masse, die zu Energie äquivalent ist. Da bleibt einfach nichts übrig (wobei etwa Protonen und Antiprotonen sich nichg komplett vernichten können, da sie aus mehreren Quarks bestehen, die sich nicht alle gleichzeitig vernichten werden, sondern sich zu neuen Teilchen, Mesonen, arrangieren, die nach kurzer Zeit zerfallen).

    Könnte es nicht sein, daß die DM eine 3. Art Materie ist “zwischen” Materie und Antimaterie, die sich aber mit den beiden bisher bekannten Materiearten – also Materie und Antimaterie – “vertragen” würde, ohne sich gegenseitig zu venichten???

    Nein, normale Materie, wie auch Antimaterie, wechselwirken elektromagnetisch, d.h. mit Licht. Dunkle Materie tut das nicht. Deswegen ist sie komplett anders als Materie und Antimaterie. Richtig ist, dass sie beiden nichts tun wird. Aber sie steht deswegen nicht zwischen diesen, sondern abseits.

  23. #23 Captain E.
    8. August 2016

    Wobei man hier mal wieder erwähnen müsste, dass die Physik in der Beantwortung von “Warum?”-Fragen sehr schlecht ist. Fakt ist aber, dass die Entstehung von Teilchen und Antiteilchen aus Energie oder die gegenseitige Annihilation bereits beobachtet werden konnten, und die Prinzipien dahinter sind gut verstanden und lassen genaue Prognosen zu.

    Die bislang noch nicht entdeckte Dunkle Materie könnte übrigens durchaus ihre eigene Antimaterie sein. Da sie laut gängiger Vorstellung nicht nur mit baryonischer Materie, sondern auch mit sich selber ausschließlich über Gravitation und schwache Wechselwirkung interagiert, könnten relativ große Ansammlungen entstehen, ohne sich sofort zu zerstören.

    Die Aussage bzgl. der Protonen müsste logischerweise auch für Neutronen gelten. Interessant ist dabei die Interaktion etwa zwischen einem Proton und einem Antineutron. Da treffen zwei Up-Quarks und ein Down-Quark auf ein Up-Antiquark und zwei Down-Antiquarks. Bei “günstigem” Verlauf müssten am Ende (theoretisch) ein Up-Quark und ein Down-Antiquark übrig bleiben und ein Meson bilden, genauer gesagt ein π+-Pion.

  24. #24 Florian Freistetter
    8. August 2016

    @CaptainE: “Wobei man hier mal wieder erwähnen müsste, dass die Physik in der Beantwortung von “Warum?”-Fragen sehr schlecht ist. “

    Würde ich nicht sagen. Ganz im Gegenteil. Wer sonst als die Naturwissenschaft soll “Warum”_Fragen beantworten? Und ich meine wirklich “beantworten” nicht “darüber spekulieren was vielleicht sein könnte”, so wie das die Philosophen und Theologen tun und dann behaupten, sie wären für die “Warum”-Fragen zuständig…

  25. #25 Captain E.
    8. August 2016

    Entschuldigung, aber das ist jetzt wirklich deine Privatmeinung, und die wird nicht von jedem geteilt. Oder hast du etwa auch nur die leiseste Ahnung davon, warum die Gravitation eine geometrische Eigenschaft des Raumes sein soll, wie Einstein es beschrieben hat? Ich habe die Frage schon einmal gestellt, und zwar hier in diesem Blog, und als Antwort kam halt nur, dass “Warum?”-Fragen prinzipiell nicht zu beantworten seien.

    Das finde ich persönlich auch sehr bedauerlich, aber wenn es nun einmal so ist, muss sich die Physik wohl daran halten, die “Wie?”-Fragen immer genauer zu beantworten.

  26. #26 Florian Freistetter
    8. August 2016

    @captain: Ich hab nicht gesagt, dass die Physik alle Antworten HAT. Aber nehmen wir mal dein Beispiel: Welche Disziplin ist denn deiner Meinung nach geeignet zu beantworten warum Gravitation eine Eigenschaft der Raumzeit ist? Theologie? Soziologie? Hinduistik? Oder ist das vielleicht doch etwas auf das wir, wenn überhaupt, nur von einer zukünftigen Physik eine objektive Antwort kriegen können?

  27. #27 Gerrit
    8. August 2016

    @Captain E.:
    Das Problem scheint mir, dass “Warum?”-Fragen immer so gedeutet werden sollen, dass nur übernatürliche Antworten zulässig sind. Das scheint mir aber ziemlich sinnlos, da übernatürliche uns per Definition unzugänglich ist und daher niemand darüber Aussagen machen kann. Die Frage warum es Berge gibt, kann die Naturwissenschaften zum Beispiel vollständig beantworten.

  28. #28 Alderamin
    8. August 2016

    Lawrence Krauss schreibt in seinem Buch, dass Physik keine “warum”-Fragen beantworten kann, sondern nur “wie”-Fragen, wie etwas geschieht. Er meint damit, dass die Physik eine beschreibende Wissenschaft ist, sie kann keine Motivation dafür liefern, warum die Welt genau so ist, wie sie ist.

    Auf der anderen Seite fragt man umgangssprachlich mit “warum” ja normalerweise nach einer Kausalkette, und Kausalketten kann die Physik natürlich bis zu einem gewissen Punkt liefern. Warum wird Luft warm, wenn man sie komprimiert? Warum erscheinen ferne Galaxien rotverschoben? Man landet allerdings irgendwann am Ende der Kausalkette bei elementaren Naturgesetzen, wo die Physik dann nur noch antworten kann: Weil es so gemessen wurde und weil die Messungen durch dieses bestimmte Modell am bisher am besten beschrieben werden.

  29. #29 Claus
    8. August 2016

    Wenn die DM “beiden nichts tun wird”, sich also mit Materie und Antimaterie “verträgt”, dann sollte die Physik doch in der Lage sein, die physikalischen Eigenschaften der Teilchen, aus denen die DM ja bestehen muß, zu postulieren, um diese Randbedingung des “Vertragens” mit den beiden gegensätzlichen Materiearten zu erfüllen – oder sehe ich das falsch???

  30. #30 Captain E.
    8. August 2016

    @Gerrit:

    Übernatürliche Antworten? Was soll denn das genau sein?

    Und was die Entstehung von Bergen angeht, so hatte ich weiter oben ja geschrieben, dass die Physik sich mit der Beantwortung von “Warum?”-Fragen schwertut. Die Geowissenschaften greifen auf das physikalische Grundwissen zurück und können im Rahmen dessen natürlich auch mal solche Fragen abschließend beantworten. Oder anders gesagt: Geologen, Geophysiker und Mineralogen beschäftigen sich mit Kristallen und Gesteinen aller Art und können Aussagen über die Härte und Festigkeit machen. Dazu müssen sie sich aber nicht darum kümmern, dass Atome aus praktisch nichts bestehen und die uns bekannte Welt eigentlich nur ein elektromagnetischer Effekt der äußeren Elektronenschalen sind.

    @Florian Freistetter:

    Ich glaube, ich habe nicht angedeutet, dass irgendeine Wissenschaft besser geeignet sei, solche Fragen zu beantworten als die Physik. (Die Mathematik lassen wir da vielleicht besser mal außen vor.) Physikern geht es aber nun einmal leider so wie Eltern, die bei den ständigen “Warum?”-Fragen ihrer Sprösslinge irgendwann vor eine Wand laufen und nur noch “Weil es eben so ist!” antworten können.

  31. #31 Captain E.
    8. August 2016

    @Claus:

    Wenn die DM “beiden nichts tun wird”, sich also mit Materie und Antimaterie “verträgt”, dann sollte die Physik doch in der Lage sein, die physikalischen Eigenschaften der Teilchen, aus denen die DM ja bestehen muß, zu postulieren, um diese Randbedingung des “Vertragens” mit den beiden gegensätzlichen Materiearten zu erfüllen – oder sehe ich das falsch???

    Nein, ganz und gar nicht. Die Eigenschaften sind sogar schon recht gut umrissen, und es gibt sogar Teilchen, die die meisten davon erfüllen, die man aber bereits beobachtet hat und die mittlerweile sogar schon zu einem eigenen Teilbereich der Astronomie geführt haben – Neutrinos.

    Das Problem ist nur, dass nach aktueller Zählung (und Wissensstand um Ruhemasse und Energie) viel zu wenig Neutrinos existieren, um einen nennenswerten Teil der Dunklen Materie darzustellen. Außerdem sind die Neutrinos viel zu heiß. Viel mehr davon und viel, viel kälter – das wäre es. Vermutlich sind es aber noch einmal ganz neue Arten von Teilchen, aber eben mit vergleichbaren Eigenschaften.

  32. #32 Florian Freistetter
    8. August 2016

    @Captain: “Physikern geht es aber nun einmal leider so wie Eltern, die bei den ständigen “Warum?”-Fragen ihrer Sprösslinge irgendwann vor eine Wand laufen und nur noch “Weil es eben so ist!” antworten können.”

    Das sind dann aber schlechte Physiker (und schlechte Eltern). Denn die korrekte Antwort müsste dann lauten: Das wissen wir noch nicht – aber wir finden es vielleicht irgendwann raus.

  33. #33 Captain E.
    8. August 2016

    @Florian Freistetter:

    Den Satz kann man natürlich immer hinzufügen, und vielleicht kommt man ja irgendwann auch einen Schritt weiter. Das Problem der Physiker ist natürlich, dass sie nur das Universum fragen können, und das ist bekanntlich völlig durchgeknallt. Und nuscheln tut es auch noch! 😉

  34. #34 Gerrit
    8. August 2016

    @Captain E.

    Übernatürliche Antworten? Was soll denn das genau sein?

    Zum Beispiel Götter oder andere übernatürlichen Wesen. Letztendlich ging es mir darum, dass häufig angenommen wird das “Warum?”-Fragen nur metaphysische Antworten haben und eigentlich Fragen nach dem Sinn sind.

    Du scheinst irgendwie zwischen Physik und Geowissenschaften unterscheiden zu wollen, wo ich gerade keinen Unterschied sehe.

  35. #35 Captain E.
    8. August 2016

    Nun ja, die Physik setzt halt schon etwas tiefer an, und vieles von dem, das die Physik noch zu verstehen versucht, ist bei einer höher angesiedelten Wissenschaft feststehendes Grundlagenwissen. Der Geowissenschaftler muss sich auskennen im Aufbau der Erde, den vorkommenden Gesteinsarten, Wärmekonvektion und vermutlich einiges anderes, aber nicht darum, warum Massen den Raum krümmen oder wieso es so etwas wie fest Oberflächen überhaupt gibt, wo Atome fast nur aus “Nichts” bestehen.

    Beispiel: Wenn du dich mit TCP/IP als Transferprotokoll für Datenaustausch super auskennst, musst du noch lange nichts darüber wissen, mit welcher Spannung und welchem Widerstand welche Ströme fließen und wieso es bei der ganzen Vernetzung nicht zu Kurzschlüssen kommt. Ebenso wenig interessiert es dich, was Atome, Elektronen, Atomkerne, Protonen, Neutronen, Quarks, Photonen, Quarks, Gluonen oder W- und Z-Bosonen sind – obwohl das alles doch die Grundlage dafür ist, dass du Daten von einem Computer auf einen anderen schicken kannst.

  36. […] dieses Phänomen habe ich schon sehr ausführlich berichtet: Dunkle Materie ist Materie, die sich von der normalen Materie massiv unterscheidet. Sie […]

  37. […] werde oft gefragt ob die mysteriöse dunkle Materie (über die ich hier sehr ausführlich geschrieben habe) nicht einfach aus schwarzen Löcher bestehen könnte. Immerhin sind schwarze Löcher ja per […]

  38. […] verstehen was die Astronomie mit diesen Begriffen tatsächlich meint und was nicht (siehe dazu hier und hier). Vielleicht spielt auch Schadenfreude eine gewisse Rolle – und vermutlich auch die […]

  39. […] besondere Art von Materie, die sich überall im Universum befindet. Ich habe die ganze Geschichte hier sehr ausführlich zusammengefasst. Die große Mehrheit der Astronomen geht (aus guten Gründen die ich jetzt hier aber nicht mehr im […]

  40. […] Ich kann an dieser Stelle das Thema “Dunkle Materie” nur anreißen. Manchem mögen die oben genannten Begriffe wie katalanische Dorfnamen vorkommen, zu jedem der Punkte oben könnte ich einen ganzen Artikel schreiben. Werde ich irgendwann auch einmal tun, bis dahin verweise ich auf Florian Freistetters umfassende Blog-Serie über Dunkle Materie. […]

  41. […] die nur durch die Anwesenheit eines bisher ungeklärten gravitativen Einflusses möglich ist (siehe hier für alle Details). Bis jetzt haben wir leider noch nicht heraus gefunden, was genau die Ursache dafür ist, aber […]

  42. […] immer noch nicht verstanden, warum das so ist. Das, was wir noch nicht verstanden haben, haben wir “Dunkle Materie” genannt. Und vermuten – aus vielen guten Gründen – das es sich dabei um eine noch unentdeckte […]