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Spiegelasteroiden und Staub aus dem All: Kann dunkle Materie Krebs verursachen?

Von / 7. Oktober 2015 / 50 Kommentare / Seite 3 von 3 / Auf einer Seite lesen
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Wir wissen noch nicht viel über die konkreten Eigenschaften der dunklen Materie. Wir können nicht ausschließen, dass da auch ein paar absurde Eigenschaften dabei sind. Vielleicht ist sie tatsächlich krebserregend – im Kosmos sind schon seltsamere Sachen passiert… Aber gefährlich kann sie definitiv nicht sein. Denn dunkle Materie ist überall! Wäre sie eine Gefahr für uns Menschen, dann wären wir schon längst alle tot.

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Kommentare (50)

  1. #1 Theodor
    7. Oktober 2015

    Hallo,

    genau die letzten beiden Abschnitte sind mir beim ersten Lesen der Überschrift eingefallen 😉

    Manchmal frage ich mich, wie sich die Autoren so etwas vorstellen? Man entdeckt und forscht an etwas und erst ab diesen Moment existiert das Forschungsobjekt überhaupt? Genau wie es vorher keinen Platz im menschlichen Gehirn hatte, hatte es auch keinen Platz im Universum bzw der Welt.

  2. #2 Captain E.
    7. Oktober 2015

    Oder mal andersherum: Die dunkle Materie, die keine fast lichtschnellen Neutrinos sind, sind womöglich viel langsamer unterwegs und sammelt sich in Wolken um die Galaxien. Kann langsamere Materie gefährlicher sein als schnelle? Die Trefferwahrscheinlichkeit könnte höher sein, aber dafür wäre die übertragbare Energie geringer. Hm…

    Aber warst das nicht sogar du, der von Untersuchungen berichtet hat, die Menge an dunkler Materie in unserem Sonnensystem abzuschätzen? Gefunden hat man (so gut wie) nichts. Das könnte also bedeuten, dass die Nicht-Neutrino-Dunkle-Materie schlicht und einfach nicht hier, sondern weit, weit weg ist. Und in dem Fall kann sie uns gar nicht gefährlich werden.

  3. #3 phunc
    7. Oktober 2015

    Natürlich ist das Leben, welches jetzt auf der Erde existiert, nur deswegen hier, weil das Leben – trotz eventueller negativer Effekte durch die Dunkle Materie – lebensfähig ist.

    Es ist aber trotzdem interessant sich mit der Fragestellung zu befassen, inwiefern Dunkle Materie sich negativ auswirken könnte, obwohl es kaum Wechselwirkungen gibt usw. Ich halte die Idee mit dem Staub zwar etwas weit hergeholt um eine eventuelle Korrelation zu entdecken, aber es ist trotzdem ein gewitzter Ansatz an die Sache heranzugehen.

    Denn irgendjmd wird das lesen und denken “Das ist Quatsch, aber wenn ich das Prinzip oder die Gedanken dahinter auf X anwende, komme ich vllt meinem eigenen Problem ein Stückchen näher” – insofern hat jede Arbeit irgendwo ein gewisses Potential. Entweder um anhand der Ergebnisse direkt zu einer Lösung zu gelangen – oder als eine Art Inspiration auf dem langen Weg zu einer völlig anderen Lösung.

    Angenommen Dunkle Materie (oder daraus resultierende Dunkle-Materie-Dinger) erhöht tatsächlich das Krebsrisiko – oder sagen wir besser – erhöht die Mutationswahrscheinlichkeit von Zellen abhängig vom Wirkungsquerschnitt, dann wäre es trotzdem eine interessante Entdeckung (wenn ein solcher Mechanismus auch wirklich existiert).

  4. #4 phunc
    7. Oktober 2015

    Frage:

    “Sie haben spekuliert, dass sich die geladene Spiegelmaterie zu “Spiegelasteroiden” zusammenklumpen könnte. Und wenn dann Spiegelasteroide im Sonnensystem miteinander kollidieren, dann entsteht “Spiegelstaub”.”

    Gibt es dafür irgendwelche Daten, dass diese Prozesse möglich wären? Würde das dann nicht auch bedeuten, dass sich neben Asteroiden rein theoreitsch auch Planeten bzw ganze Systeme ausbilden würden? Quasi ein voll ausgestattetes Universum aus Dunkler Materie?

  5. #5 Silava
    7. Oktober 2015

    Ich hätte mal eine Versändnisfrage zum Thema “Dunkle Materie”. Nach aktuellen Hochrechnungen soll es 5x mehr dunkle Materie als Materie geben. Gilt dieses Verhältnis auch für unser Sonnensystem? Oder befindet sich die dunkle Materie (vermutlich) größtenteils in den Außenbereichen unserer Milchstraße sowie im Halo der Milchstraße?
    Anders gefragt: Hat die dunkle Materie innerhalb des Sonnensystems messbare gravitative Auswirkungen auf die Planeten?

  6. #6 UMa
    7. Oktober 2015

    Ich denke Silava hat die richtigen Fragen gestellt.

    Wenn die dunkle Materie relativ gleichmäßig verteilt ist, dürfte im Sonnensystem insgesamt weniger sein, als ein Asteroid mit 100 km Durchmesser.

    Wenn sie nicht gleichmäßig verteilt ist, könnten wir “geklumpte” dunkle Materie durch ihre Gravitation messen? Durch Störungen an Planeten oder Asteroiden bei nahen Vorbeiflügen?

  7. #7 Florian Freistetter
    7. Oktober 2015

    @Silava: ” Hat die dunkle Materie innerhalb des Sonnensystems messbare gravitative Auswirkungen auf die Planeten?”

    Ne. Wenn, dann hätte man das ja gemerkt. Die Planeten bewegen sich alle so, wie sie es sollen. Was nicht heißt, das keine DM da ist. Aber die ist eben sehr dünn verteilt. Und ihr Einfluss wird erst auf sehr großen (galaktischen) Skalen relevant.

  8. #8 Alderamin
    7. Oktober 2015

    @Silava

    Das Sonnensystem bis zum Radius der Neptunbahn enthält etwa 2*10^17 kg, ca. die Masse eines Asteroiden von 60 km. Das ist natürlich nichts gegenüber der Masse der Sonne von 2*10^30 kg. Daher gibt es keine Auswirkungen der DM auf die Bewegung der Planeten.

    Das sieht schon anders aus, wenn man die Masse in einer Kugel bis zum nächsten Fixstern rechnet, da kommt man schon auf über 15% der Sonnenmasse, und wenn man den ganzen kugelförmigen Milchstraßenhalo zusammennimmt (dessen Masse aus der Umlaufgeschwindigkeit der Sterne bestimmt werden kann) und durch die Masse der sichtbaren Scheibe der Milchstraße dividiert, dann ergibt sich der Faktor zitierte 5. Die Dunkle Materie ist der Theorie nach überall, Sterne sind nur kleine Massenpunkte in einer scheibenförmigen Milchstraße.

  9. #9 MX
    7. Oktober 2015

    Ob bald jemand schreibt, wenn die dunkle Materie als Krebsursache infrage kommt, dann auch als Ursache für den radioaktiven Zerfall? Oder als Speicher für die “Information” bei der Homöopathie?

  10. #10 gaius
    7. Oktober 2015

    @FF

    Kleiner sinnenstellender Fehler im 3. Absatz. Soll wohl heißen: “… als würden sie von sehr viel MEHR Materie gravitativ beinflusst, als man sehen kann.”

  11. #11 pederm
    7. Oktober 2015

    @MX
    Oh, ja, eine neue Schwurbelei in Szene zu setzen: Mit was auch immer werden durch teure Seminare Medien in die Lage versetzt, böse dunkle Materie zu erspüren und mit noch teureren Mittelchen in gute dunkle Energie oder so umzuwandeln. Mr. MIR übernehmen bitte!

  12. #12 dgbrt
    7. Oktober 2015

    Spiegelmaterie und Spiegelasteroiden sind genau der richtige Ansatz, um die heute gängigen Erklärungsmodelle für Dunkle Materie zu falsifizieren. Wenn die DM tatsächlich aus Teilchen bestehen würde (WIMPs), dann müssten die natürlich zusammen klumpen. Und da keine anderen Kräfte wirken, sollte das im Laufe der Jahrmilliarden regelmäßig zu Schwarzen Löchern führen. Immerhin soll das Zeugs ja fünf mal mehr Masse haben als die sichtbare Materie.

    Schwarze Löcher, die nicht von Materie umgeben sind, kann man praktisch nicht finden. Ein solches Schwarzes Loch in einigen Lichtjahren Entfernung kann man heute nicht finden. Die Eigenbewegungen der einzelnen Sterne sind dazu viel zu chaotisch.

    In unserem Sonnensystem gibt es dagegen keine DM, jedenfalls nicht mit fünffacher Masse des Sonnensystems. Und die Vorstellung, dass die Menge bei uns unterhalb der Nachweisgrenze ist, in unserer Milchstraße aber dann das Fünffache, halte ich nach wie vor nicht für plausibel.

    Auf großen Skalen ist dieser Effekt ja eminent, aber die Erklärungen sind bis jetzt alle sehr fragwürdig.

    Vor genau 100 Jahren wurde von Albert Einstein die Allgemeine Relativitätstheorie veröffentlicht. Selbst Einstein gab zu, dass daraus resultierende Spezialfälle (z.B. Schwarzes Loch) ihn erschrocken haben. Bis heute gibt es nur einige Speziallösungen, die alle hervorragend funktionieren (z.B. GPS). Aber Ansätze zu galaktischen Dimensionen vermisse ich bis heute.

  13. #13 rolak
    7. Oktober 2015

    dann müssten die natürlich zusammen klumpen

    Warum müßten die, dgbrt?

    nach wie vor nicht [für] plausibel

    Warum?

  14. #14 HF(de)
    7. Oktober 2015

    GPS in galaktischen Dimensionen vermisse ich ebenfalls :(( Bin genauso erschrocken wie Albert & dagobert. 😉

  15. #15 dgbrt
    7. Oktober 2015

    @rolak:
    Natürlich müsste die WIMPs zusammen klumpen. Die ziehen sich doch gegenseitig an, so ist z.B. auch unser Sonnensystem entstanden.

    Selbst wenn die sich gegenseitig völlig schadlos durchdringen können, irgendwann gewinnt die Gravitation. Und einige Milliarden Jahre sind eine lange Zeit…

  16. #16 dgbrt
    7. Oktober 2015

    @HF(de):
    Interessante Fragestellung “GPS in galaktischen Dimensionen”. Was müsste man zusätzlich berücksichtigen, wenn die Satelliten einige Tausend Lichtjahre entfernt wären (ausreichende Anzahl vorausgesetzt)? Die Korrekturterme der heutigen Gleichungen reichen da sicher nicht mehr.

  17. #17 Alderamin
    7. Oktober 2015

    @dgbrt

    Wenn die DM tatsächlich aus Teilchen bestehen würde (WIMPs), dann müssten die natürlich zusammen klumpen.

    Nö. Neutrinos klumpen ja auch nicht. Es gibt ja sogar die Vermutung, dass die Teilchen sich gegenseitig paarvernichten, das klumpt nicht gut.

    Und da keine anderen Kräfte wirken, sollte das im Laufe der Jahrmilliarden regelmäßig zu Schwarzen Löchern führen. Immerhin soll das Zeugs ja fünf mal mehr Masse haben als die sichtbare Materie.

    Dann wär’s ja nicht im Halo der Milchstraße. Und wenn’s nicht im Halo wäre, würde es die Rotationskurve der Milchstraße nicht erklären. Die DM muss ein kugelförmiger Nebel um und in der Milchstraße sein, der nach innen hin dichter wird.

    In unserem Sonnensystem gibt es dagegen keine DM, jedenfalls nicht mit fünffacher Masse des Sonnensystems.

    Siehe den Link in #8. Das Sonnensystem ist sehr klein gegen die Abstände zwischen den Sternen. Ein gleichmäßig darin verteiltes Gas bringt es in einem kleinen Volumen wie unserem Sonnensystem natürlich bei weitem nicht auf die Masse einer Sonne. Selbst der Abstand zum nächsten Stern als Radius reicht dafür nicht. Aber Sterne sind halt nur nahe der Milchstraßenebene, und der Halo ist riesengroß auch in Richtung senkrecht zur Scheibe.

    Auf großen Skalen ist dieser Effekt ja eminent, aber die Erklärungen sind bis jetzt alle sehr fragwürdig.

    Man ist gerade dabei, diese Halos anhand ihrer Gravitationslinsenwirkung sogar zu vermessen. Jetzt erkläre mir mal, wie etwa ein modifiziertes Gravitationsgesetz einer scheibenförmigen Galaxie das Schwerefeld einer kugelförmigen Massenverteilung geben soll. Irgendwas muss da sein. Wenn es schwarze Löcher wären, dann wäre es unplausibel, wie sie und sonst keine Sterne in den Halo geraten und man hätte sie in microlensing surveys gefunden (bei denen man etwa die Sterne der Magellanschen Wolke daraufhin untersucht, ob ein unsichtbares Objekt vor ihnen vorbeizieht und eine kleine Gravitationslinse verursacht). Hat man nicht. Nicht mal Planemos in nennenswerter Menge.

  18. #18 Alderamin
    7. Oktober 2015

    @dgbrt

    Die ziehen sich doch gegenseitig an, so ist z.B. auch unser Sonnensystem entstanden.

    Im Gegensatz zu Teilchen, die höchstens schwach wechselwirken, kann Gas Kollsionsenergie als thermische Strahlung loswerden, Wasserstoffbrücken bilden, Elektronenpaarbindungen eingehen, feste und flüssige Stoffe unelastisch stoßen, Van-der-Waals-Kräfte vermitteln, und was Elektronen sonst noch so drauf haben. Wenn ein Teilchen das alles nicht kann, dann kann es nur auf seinesgleich zufallen, sich normalerweise knapp verfehlen und weiterfallen (wenn Du durch einen Tunnel quer durch die Erde fallen könntest, würdest Du im Zentrum ja auch nicht anhalten, sondern bis nach Neuseeland weiterfallen, um dann wieder umzukehren, wie eine Schaukel). Wie die Sterne in einem Kugelsternhaufen, der kollabiert ja auch nicht (Zusammenstöße sind darin hinreichend selten; ab und zu katapultiert es mal einen Stern hinaus und der Rest rückt dann ein bisschen enger zusammen; Verdunstungskälte sozusagen, kann die DM auch, sonst gäb’s keine Halos um Galaxien).

  19. #19 rolak
    8. Oktober 2015

    so ist z.B. auch unser Sonnensystem entstanden

    Aber nicht doch, dgbrt, unser Sonnensystem ist nicht aus WIMPs entstanden. Materie klumpt übrigens wg elektromagnetischer, nicht wg gravitativer Krafteinwirkungen. Sonst wäre Dein Beispiel, unser Sonnensytem, ebenfalls schon lange zusammengeklumpt.

  20. #20 HF(de)
    8. Oktober 2015

    @dagobert: hmm, nur zur Sicherheit: mein Kommentar war “Satire”.

    Interessante Fragestellung “GPS in galaktischen Dimensionen”. Was müsste man zusätzlich berücksichtigen, wenn die Satelliten einige Tausend Lichtjahre entfernt wären (ausreichende Anzahl vorausgesetzt)? Die Korrekturterme der heutigen Gleichungen reichen da sicher nicht mehr.

    Da gibt es keine Korrekturterme in Alberts Gleichungen. Albert sagt uns, dass die Uhren der Sateliten die Korrekturen brauchen. Deshalb funktioniert das ganz gut. Mein Vorredner Alderamin hat das mal in Sekunden pro xy ausgerechnet…

  21. #21 Kyllyeti
    8. Oktober 2015

    Mir hat bei diesem Artikel wieder mal vor allem die kreative Bildauswahl sehr gefallen.  🙂

    (Und wenn jetzt so macher denkt: Aha…! – Richtig. Selbstverständlich ist das ein Versuch, mich bei einem wichtigen Juror des Schreibwettbewerbs einzuschleimen.)

     

  22. #22 Captain E.
    8. Oktober 2015

    @MX:

    Ob bald jemand schreibt, wenn die dunkle Materie als Krebsursache infrage kommt, dann auch als Ursache für den radioaktiven Zerfall? Oder als Speicher für die “Information” bei der Homöopathie?

    Als direkte Krebsursache wie auch als homöopathischen Informationsspeicher können wir die Dunkle Materie wohl ausschließen. Der radioaktive Zerfall könnte dagegen sehr wohl davon verursacht werden.

    Kernreaktionen funktionieren bis zu einem gewissen Grade wie chemische Reaktionen. So wird z.B. Energie aufgenommen oder abgegeben. Ein Atomkern oder ein Molekül, dass hinreichend stabil ist, um beobachtet werden zu können, muss sich aber in einem wenigstens kleinen energetischen Tal befinden. So benötigt es ein wenig Aktivierungsenergie, um z.B. einen Kohlenwasserstoff mit Sauerstoff reagieren zu lassen, und dieser Prozess setzt dann viel mehr Energie frei, als man ursprünglich hat aufbringen müssen.

    So ähnlich müsste das auch auf Kernebene ablaufen, und die neutroneninduzierte Kernspaltung wird auch letztlich damit erklärt. Der radioaktive Zerfall kann nun über die statistische Methode der Halbwertszeit gut beschrieben werden, aber wenn man es auf unterste Ebene herunter bricht, wird es rätselhaft.

    Warum sind beispielsweise for 4 Mrd. Jahren in einer Supernove zwei Urankerne entstanden, von denen der innerhalb von Minuten zerfallen ist und der andere heute noch existiert? Solche Dinge geschehen in der Natur, aber eine exakte Erklärung fällt schwer. Wenn jetzt dieser 4 Mrd. Jahre alte Urankern just in diesem Moment auseinander bricht und zu Helium und Thorium zerfällt, was war die Ursache? Eine in meinen Augen absolut plausible Annahme wäre, dass der Kern gerade eben von einem Neutrino, einem Photon oder irgendetwas anderem getroffen wurde.

    Wir wissen, dass die Neutrinos viele Eigenschaften der Dunklen Materie aufweisen, aber vermutlich trotz ihrer riesigen Anzahl immer noch zu wenige sind. Nachgewiesen werden sie in großen Wassertanks, durch die die meisten einfach so hindurch fliegen, in sehr seltenen Fällen aber halt doch nicht, weil sie mit einem Wasserstoff- oder Sauerstoffkern kollidieren.

    Geschieht dies mit einem Urankern, könnte das Neutrino nicht gerade eben das wenige an Energie übertragen, die den Kern vollends instabil und dann auseinander brechen lässt? Vorhersagen ließe sich so etwas grundsätzlich nicht, und selbst im Nachhinein ist es unmöglich. Diese nur schwach wechselwirkende Teilchen sind immer und überall, und wenn eines davon auf einen schweren Atomkern trifft, kann es nicht mit den bekannten Methoden nicht nachgewiesen werden – diese sind nun einmal nicht zerstörungsfrei. Der Nachweis ist immer indirekt und resultiert aus der Zerstörung des Teilchens.

    Ich bin kein Physiker und kann das leider nicht durchrechnen. Vermutlich geht es auch wieder nur rein statistisch. Weiß jemand, ob das schon einmal in irgendeinem Institut gemacht worden ist?

  23. #23 Gerrit
    8. Oktober 2015

    Geschieht dies mit einem Urankern, könnte das Neutrino nicht gerade eben das wenige an Energie übertragen, die den Kern vollends instabil und dann auseinander brechen lässt?

    Wenn dem so wäre, würde der Zerfallsrate von der Anzahl der Neutrinos abhängen und damit u.a. von der Aktivität der Sonne und vom Abstand zwischen Erde und Sonne. Solche Effekte konnten bisher aber nicht nachgewiesen werden: https://phys.org/news/2014-10-textbook-knowledge-reconfirmed-radioactive-substances.html

  24. #24 Alderamin
    8. Oktober 2015

    @Captain E.

    Warum sind beispielsweise for 4 Mrd. Jahren in einer Supernove zwei Urankerne entstanden, von denen der innerhalb von Minuten zerfallen ist und der andere heute noch existiert? Solche Dinge geschehen in der Natur, aber eine exakte Erklärung fällt schwer. Wenn jetzt dieser 4 Mrd. Jahre alte Urankern just in diesem Moment auseinander bricht und zu Helium und Thorium zerfällt, was war die Ursache? Eine in meinen Augen absolut plausible Annahme wäre, dass der Kern gerade eben von einem Neutrino, einem Photon oder irgendetwas anderem getroffen wurde.

    Das würde, denke ich, die Schrödingergleichung ad absurdum führen. Es gibt echten Quantenzufall (ich hab’ da mal was über EPR und die Bellsche Ungleichung gelesen, mit denen man dies nachweisen kann, bekomme das aber nicht mehr zusammen), der eine Verteilungsfunktion hat, die durch die Schrödingergleichung beschrieben wird. Dann gibt es halt nicht verschwindende Wahrscheinlichkeiten sowohl für einen schnellen wie einen langsamen Zerfall, und der Mittelwert ist die Halbwertszeit.

    Wenn das irgendetwas mit der Wahrscheinlichkeit eines Treffers durch ein DM-Teilchen zu tun hätte, dann wären Teilchen mit größerem Wirkungsquerschnitt entsprechend häufiger be(bzw. ge)troffen als solche mit kleinerem, das hätte man schnell nachgewiesen, denke ich.

  25. #25 Captain E.
    8. Oktober 2015

    Und wenn es nicht von den Neutrinos und entsprechenden Quellen abhängt, sondern von den noch unbekannteren Teilen der Dunklen Materie? Die soll schließlich ziemlich gleichmäßig verteilt sein.

  26. #26 phunc
    8. Oktober 2015

    @Captain E.

    Der Zerfall von Kernen bzw deren Stabilität ist abhängig von der Kernzusammensetzung, sprich vom Neutronen-Protonen-Verhältnis. Und das lässt sich alles recht gut berechnen ohne die Notwendigkeit Dunkle-Materie-Effekte einbeziehen zu müssen, siehe auch Bethe-Weizsäcker-Formel.

    Was findest du denn da rätselhaft?

  27. #27 Captain E.
    8. Oktober 2015

    Das Neutronen-Protonen-Verhältnis erklärt aber nicht, wieso zwei gleich aufgebaute Atomkerne eine so völlig unterschiedliche Lebensdauer haben können. Es ist ja nicht berechenbar, wann ein bestimmter Kern zerfallen wird. Was man berechnen kann, ist die Halbwertszeit, also die Zeit, in der von einer gegebenen Anzahl statistisch die Hälfte zerfallen sein wird.

    Wenn wir also etwa ein Kilogramm reines abgereichertes Uran haben, so sagt uns die Halbwertszeit, dass in 4,468 Mrd. Jahren die Hälfte der darin vorhandenen Atome zerfallen sein werden. Schön, nur Tausende, Millionen oder Miliarden davon zerfallen bereits in den nächsten 5 Minuten. Andere Kerne aus dieser Menge werden dagegen noch in 40 Milliarden Jahren existieren. Die Halbwertszeit beschreibt, dass das so ist. Sie erklärt es aber nicht. Das Neutronen-Protonen-Verhältnis ist natürlich für alle Atomkerne genau dasselbe.

  28. #28 rolak
    8. Oktober 2015

    für alle Atomkerne genau dasselbe

    Das ist jetzt einScherz, Captain E. — oder?

  29. #29 Captain E.
    8. Oktober 2015

    Nur in dem von mir genannten Beispiel einer reinen Probe aus Uran-238-Atomen. Dem kannst du doch hoffentlich zustimmen, oder?

  30. #30 rolak
    8. Oktober 2015

    von mir genannten Beispiel einer reinen Probe aus Uran-238-Atomen

    Falls Du damit Dein oben erwähntes ‘reines abgereichertes Uran’ meinen solltest, ist das ja wohl der nächste Scherz. Dann das sind zwei völlig unterschiedliche Dinge.

    oder?

    Nein, keine Zustimmung meinerseits, Ungenauigkeit oder Pfostenschieben Deinerseits.

    Tief in Deinem Denken scheint noch ein Fehlerchen eingebaut zu sein: Selbstverständlich bestimmt das P|N-Verhältnis die Stabilität des Kerns – jedoch keineswegs den Zerfallszeitpunkt. Ebenfalls zwei völlig verschiedene Dinge.

  31. #31 Captain E.
    8. Oktober 2015

    Mir kommt es eher so vor, als ob du dir gerade den einen oder anderen Scherz erlaubst. 🙁

    Vielleicht habe ich ich trotz meines längeren Beitrag oben nicht verständlich machen können. Also, die relative Stabilität eines Atomkerns hängt selbstverständlich davon ab, um welches Isotop es sich dabei handelt. Für manche Elemente gibt es stabile Isotope oder langlebige und kurzlebige radioaktive, und deren Lebensdauer beträgt irgendetwas zwischen Milliarden von Jahren und Sekundenbruchteilen. Die dabei errechneten Zeiten sind aber eben Halbwertszeiten, die angeben, wann die Hälfte einer anfänglichen Menge von Atomkernen zerfallen ist. Und natürlich hat jedes Isotop sein festes Verhältnis von Neutronen zu Protonen.

    Das individuelle Atom kann nun aber sehr viel kürzer existieren als seine Halbwertszeit angibt oder auch sehr viel länger. Es gibt da wohl eine “Faustformel”, nach der nach zehn abgelaufenen Halbwertszeiten nichts mehr übrig ist, und selbst dann gibt es mit Sicherheit eine gewisse (sehr kleine) Wahrscheinlichkeit dafür, dass trotzdem immer noch das eine oder andere Atom aus der anfänglichen Menge immer noch existiert. Die Kernphysik sagt uns, dass es prinzipiell nicht vorhersagbar ist, wann ein Atom zerfallen wird. Das einzige, was sie uns anbieten kann und was funktioniert, ist eben die Halbwertszeit. Das ist aber eine statistische Methode, die beschreibt, was für viele Atome zu erwarten ist. Sie erklärt aber nicht, warum das eine Atom eines bestimmten Isotops sehr viel kürzer und das andere sehr viel länger existiert, bevor es zerfällt.

    Die Frage, auch wenn sie vielleicht niemals beantwortet werden kann, lautet: Warum ist das so? Oder anders gefragt: Liegt das individuelle Verhalten eines Atomkerns ausschließlich in seinem Aufbau begründet, oder spielen externe Faktoren hinein? Und wir wollen ja nicht vergessen, dass mit Alpha-, Beta-, Gamma-, Röntgen-, Infrarot, Ultraviolett-, Positronen-, Neutronen-, Protonen- und Neutrino-, Myonen- und sonstiger Strahlung so einiges auf einen Atomkern einwirken kann. Aber natürlich ist die Wirklichkeit so komplex und chaotisch, dass die Berechnung solcher Dinge fast immer ins Leere laufen muss. Am Ende bleibt dann doch wieder nur die Statistik – die Halbwertszeit.

  32. #32 Harleaquin
    8. Oktober 2015

    Stell einen Bleistift mit seiner Spitze auf deinen Schreibtisch. Bei jedem Versuch fällt er um, braucht aber jedesmal unterschiedlich lange.
    Selbst bei diesem Experiment, kannst du lediglich eine durchschnittliche Umfallzeit experimentell ermitteln.

  33. #33 phunc
    8. Oktober 2015

    @Captain E.

    Nimmst du darauf Bezug?
    https://www.chemieunterricht.de/dc2/rk/rk-10hwz.htm

  34. #34 Captain E.
    8. Oktober 2015

    @phunc:

    Nicht explizit, aber im Grunde geht es darum. Aber natürlich ist das wirklich nur eine Faustformel.

    @Harleaquin:

    Kein schlechter Vergleich, denn auch hier geht es um das Chaos. Hast du beim Aufstellen dem Stift doch noch einen Impuls verpasst, kommt irgendwo ein leichter Luftzug her, vibriert der Tisch, weil gerade ein LKW vor dem Haus vorbei fährt, findet ein Mikrobeben statt? Die Ursache lässt sich praktisch niemals bestimmen, dennoch muss es eine geben – womöglich war es sogar die Kollision eines DM-Teilchen mit einem Atoms des Stiftes.

    Nein, keine Panik, das war nur ein Scherz. Solche subatomaren Einflüsse gehen natürlich im Rauschen unter. Selbst bei bestmöglicher Experimentanordnung in einem teuer ausgestatteten Labor ließen sich schwerwiegendere Ursachen nicht völlig eliminieren.

  35. #35 Kyllyeti
    8. Oktober 2015

    @Captain E.

    Und wir wollen ja nicht vergessen, dass mit Alpha-, Beta-, Gamma-, Röntgen-, Infrarot, Ultraviolett-, Positronen-, Neutronen-, Protonen- und Neutrino-, Myonen- und sonstiger Strahlung so einiges auf einen Atomkern einwirken kann.

    Dann müsste aber auch die Zahl der Zerfälle pro Zeiteinheit um im allgemeinen um so größer sein, je mehr da ist, auf das eingewirkt werden kann. Also dass schwerere Atomkerne in der Regel kürzere Halbwertszeiten haben müssten. M.W. nach ist das aber nicht der Fall. (Sehe ich das richtig?)

  36. #36 Gerrit
    8. Oktober 2015

    @Captain E.
    Meines Wissens ist kein externer Einfluss auf die Zerfallswahrscheinlichkeit bekannt. Auch wurde ein solcher Effekt auch noch nie gemessen. Und die Notwendigkeit für einen solchen gibt es auch nicht.

    Aber: WIMPs sind auch keine gute Kandidaten. Florian schreibt oben, dass pro Jahr etwa 30 Zusammenstöße zwischen Atomen in einem menschlichen Körper und Teilchen der dunklen Materie zu erwarten sind. Radioaktive Zerfälle kommen aber sehr, sehr, sehr, sehr viel häufiger vor.

  37. #37 Alderamin
    8. Oktober 2015

    @Kyllyeti

    Also dass schwerere Atomkerne in der Regel kürzere Halbwertszeiten haben müssten. M.W. nach ist das aber nicht der Fall. (Sehe ich das richtig?)

    So einfach ist es nicht, die Bindungsenergie spielt eine Rolle, und die hängt vom Verhältnis der Protonen und Neutronen ab und auch von der Kernladungszahl (alles über Uran wird ja zunehmend instabiler, es gibt da aber ein Schalenmodell,, nachdem irgendwo bei den Transuranen mal wieder eine Insel der Stabilität auftauchen könnte). Ich habe leider keine Formel gefunden, wie man die Zerfallskonstante aus der Zahl der Neutronen und Protonen ableiten könnte. Wenn da ein Term drin steckt, der die Fläche des Kerns beschreibt, dann wäre das ein Hinweis, dass Treffer von außen eine Rolle spielen könnten, wenn kein solcher enthalten ist, wäre das ein Gegenbeleg (und von letzterem bin ich ziemlich sicher überzeugt).

    @Gerrit

    Aber: WIMPs sind auch keine gute Kandidaten. Florian schreibt oben, dass pro Jahr etwa 30 Zusammenstöße zwischen Atomen in einem menschlichen Körper und Teilchen der dunklen Materie zu erwarten sind. Radioaktive Zerfälle kommen aber sehr, sehr, sehr, sehr viel häufiger vor.

    Das Argument ist an sich nicht schlecht, aber ich frage mich, wie man die Zahl der Zusammenstöße ausrechnen will, wenn man nur die mittlere Dichte der Teilchen im Raum, aber nicht ihre Einzelmassen kennt. Es könnten x Teilchen von 100 GeV sein oder x Milliarden von 100 eV, was einen ganz drastischen Unterschied in der Trefferquote ausmachen würde.

  38. #38 Captain E.
    8. Oktober 2015

    @Kyllyeti:

    Dann müsste aber auch die Zahl der Zerfälle pro Zeiteinheit um im allgemeinen um so größer sein, je mehr da ist, auf das eingewirkt werden kann. Also dass schwerere Atomkerne in der Regel kürzere Halbwertszeiten haben müssten. M.W. nach ist das aber nicht der Fall. (Sehe ich das richtig?)

    Wie Alderamin schon erwähnt hatte, wird es bei den Transuranen immer instabiler, und die mögliche “Insel der Stabilität” wurde von keinem der führenden Forschunginstitute erreicht (soweit per Veröffentlichung bekannt). Recht grob gesprochen wäre die von dir formulierte Forderung erfüllt, aber bestimmt ist das viel zu grob. Ich schätze, dass wir daran keinen Gedanken verschwenden müssen.

    Ehrlich gesagt würde ich da auch keinen direkten Zusammenhang konstruieren wollen. Uran-238 ist langlebiger als Uran-235 oder Uran-234, und danach wird es vollends unübersichtlich mit den ganzen Isotopen (und metastabilen Zuständen von Isotopen). Dafür muss es Gründe geben, wie z.B. den Wirkungsquerschnitt.

    Aber beschäftigen sich Kernphysiker nicht auch mit dem geometrischen Aufbau der Atomkerne? Bekannt ist, dass manche Isotope stabiler sind als andere. Entweder liegt es einzig und allein am inneren Aufbau, oder der innere Aufbau reagiert auf gewisse äußere Reize. Da ist eigentlich ziemlich egal, ob U-235 instabiler ist als U-238 und beide aus sich heraus zerfallen, oder ob das eine empfindlicher auf seine “Umwelt” reagiert als das andere. Dass es so ist, wurde wissenschaftlich sauber festgestellt bis hin zur Ermittlung einer genauen Halbwertszeit.

    @Gerrit:

    Meines Wissens ist kein externer Einfluss auf die Zerfallswahrscheinlichkeit bekannt. Auch wurde ein solcher Effekt auch noch nie gemessen. Und die Notwendigkeit für einen solchen gibt es auch nicht..

    Das ist eben die Frage. Nach dem, was ich selber als völliger Laie davon verstanden habe, geht die Kernphysik in der Tat davon aus, dass ein Atomkern ohne äußeren Einfluss zerfällt. Wenn ein Kern dran ist mit Zerfallen, dann ist eben so, und niemand kann es vorhersagen. Über eine größere Anzahl kann man dagegen verlässliche statistische Aussagen treffen.

    Allerdings gibt es natürlich ein Gegenbeispiel. Es gibt eben doch äußere Einflüsse, die nicht nur gemessen, sondern sogar einkalkuliert werden. Ohne diese würde keine Kernwaffe und kein Kernkraftwerk funktionieren. Gut, wir reden hier über Neutronen, relativ schwere und elektrisch ungeladene Teilchen. Der Punkt ist aber doch, dass dadurch die Halbwertszeit des eingesetzten Urans und Plutonium sogar massiv verändert wird. Kann man damit ausschließen, dass natürlich vorkommende Strahlung nicht auch ihren Einfluss haben kann? Ich denke, man kann es nicht, aber in den ermittelten Halbwertszeiten geht die dann automatisch gemittelt ein.

    .

    Aber: WIMPs sind auch keine gute Kandidaten. Florian schreibt oben, dass pro Jahr etwa 30 Zusammenstöße zwischen Atomen in einem menschlichen Körper und Teilchen der dunklen Materie zu erwarten sind. Radioaktive Zerfälle kommen aber sehr, sehr, sehr, sehr viel häufiger vor.

    Dazu wirst du von mir keinerlei Widerspruch hören. Wenn Dunkle Materie theoretisch an unseren Körpern Schaden anrichten kann, dann ist das vermutlich etwa so wie in diesem Beispiel: Ein Kampfpanzer wird mit Sturm- und Maschinengewehren beschossen, vielleicht auch mit einer Panzerabwehrrakete. Das meiste steckt er relativ gut weg. Die Dunkle Materie ist dann ein kleiner Junge, der mit Papierkügelchen schießt. Boah, wie erschreckend! 😉

  39. #39 UMa
    8. Oktober 2015

    @dgbrt

    Wenn die DM tatsächlich aus Teilchen bestehen würde (WIMPs), dann müssten die natürlich zusammen klumpen.

    Gerade WIMPs würde ebenso wie Neutrinos nicht klumpen.

    Und da keine anderen Kräfte wirken, sollte das im Laufe der Jahrmilliarden regelmäßig zu Schwarzen Löchern führen.

    Vielleicht wäre das ja eine Möglichkeit, wie die supermassiven schwarzen Löcher in den Zentren der Galaxien entstanden sind.

    In unserem Sonnensystem gibt es dagegen keine DM, jedenfalls nicht mit fünffacher Masse des Sonnensystems. Und die Vorstellung, dass die Menge bei uns unterhalb der Nachweisgrenze ist, in unserer Milchstraße aber dann das Fünffache, halte ich nach wie vor nicht für plausibel.

    Der Anteil der dunklen Materie ist nicht proportional zur baryonischen Materie. In der Milchstraße ist die Masse etwa das 20 fache der baryonischen Materie. Da aber die baryonische Materie in einer Scheibe konzentriert ist, während die dunkle Materie einen eher kugelförmigen Halo bildet, ist die Dichte für Sterne in der Sonnenumgebung 0,045 Sonnenmassen/pc³ aber für dunkle Materie nur 0,015 Sonnenmassen/pc³ also nur ein Drittel. Das sind beides sehr geringe Dichten, geringer als die Dichte des Sonnenwindes, 1AE von der Sonne entfernt. Nur ist die Masse des Sonnensystems nicht über viele pc³ verteilt, sondern fast alles in einer Kugel von 40 AE. Davon wieder fast die gesamte Masse steckt in einer Kugel von nur 696000 km Radius, des Sonne.

  40. #40 phunc
    8. Oktober 2015

    @Captain E.

    “Nach dem, was ich selber als völliger Laie davon verstanden habe, geht die Kernphysik in der Tat davon aus, dass ein Atomkern ohne äußeren Einfluss zerfällt. Wenn ein Kern dran ist mit Zerfallen, dann ist eben so, und niemand kann es vorhersagen.”

    Das hast du jetzt schon mehrfach wiederholt. Könntest du diese Aussage irgendwie mit einer Quelle untermauern? Mich würde interessieren, was da konkret gemeint war, denn scheinbar basiert ein Großteil deines Verständnisses darauf.

    Ich bin mir auch nicht sicher ob du dich eventuell nur unglücklich ausdrückst oder ob du dir das eine oder andere sehr unkonventionell vorstellst.

  41. #41 Captain E.
    9. Oktober 2015

    @phunc:

    Worauf möchtest du denn jetzt hinaus? Beschäftigt sich die Kernphysik im Moment tatsächlich mit den Ursachen, warum radioaktive Isotope zerfallen? Wie gesagt, mir ist da nur der Stand bekannt, dass es eben nicht berechenbar ist, wann ein Atomkern zerfällt und dass man nur die statistische Aussage über eine Ausgangsmenge treffen kann, nach welchem Zeitraum die Hälfte zerfallen sein wird.

    Aber bevor mir wieder jemand ein mangelhaftes Verständnis der Materie unterstellen will: Die Methode der Halbwertszeiten stelle ich überhaupt nicht in Frage. Das wurde mit Sicherheit gut erforscht, die Werte für die Isotope sind so gut wie möglich bestimmt und man kann damit arbeiten. (Details können sich immer mal wieder ändern, wie etwa im Falle von Bi-209, dass von “stabil” auf “radioaktiv” mit einer Halbwertszeit von 19 Trillionen Jahren geändert werden musste.) Nur liefert die Methode der Halbwertzeit eben keinen Grund, warum ein Atom zu dem Zeitpunkt zerfällt, an dem es das tut.

    Ein Modell zur Erklärung des radioaktiven Zerfalls ist doch ein “Tröpfchenmodell”, oder? Man stellt sich das dann so vor, dass der Atomkern ins Schwingen gerät und diese Schwingungen immer stärker werden, bis sich ein mehr oder weniger großes Stück abtrennt. (Ob dieses Modell am Ende irgendetwas mit der Realität zu tun, sei mal dahingestellt. Wirklich “vorstellen” kann man sich diese atomaren und subatomaren Vorgänge ja sowieso nicht.) Warum kommt aber ein Atomkern ins Schwingen? Die Standardantwort kann nur sein: Weil er Energie aufgenommen hat! Tja, Energie kann nicht erzeugt, sondern nur umgewandelt werden und taucht daher immer und überall in ihren unterschiedlichen Erscheinungsformen auf, und in vielen Fällen spricht man von Strahlung. Da gibt es die EM-Strahlung mit dem angenommen Austauschteilchen “Photon”, Partikelstrahlung wie Neutronen und Protonen, Betastrahlung und Neutrinostrahlung. Die noch unbekannten Teilchen, die das Gros der Dunklen Materie aufmachen müssten, dürften auch als Strahlung aufgefasst werden können. Natürlich wechselwirken sie nur schwach und haben fast keinen Einfluss auf baryonische Materie, aber “fast kein Einfluss” heißt eben nicht “gar kein Einfluss”. Und es gibt sehr viel davon im Universum…

  42. #42 Till Korten
    9. Oktober 2015

    Für mich klingt die Ausgangsannahme des beschriebenen Artikels nicht sehr plausibel: Dunkle Materie klumpt zu Staub zusammen.

    Diese Dark meteorites müssten doch nicht nur mit unserer DNA sondern auch in den riesigen Neutrinodetektoren eine starke Wechselwirkung auslösen und somit detektierbar sein. Entweder ist dies ein interessanter Weg um festzustellen ob dunkle Materie aus WIMPS oder aus Spiegelteilchen besteht, oder aber die Autoren des Artikels haben das nicht berücksichtigt und das verklumpen passiert einfach nicht oder so selten, dass es auch keinen Krebs auslösen kann…

  43. #43 Till
    9. Oktober 2015

    Intuitiv erscheint es mir, dass Dunkle Materie, die sich verklumpen sich genau so wie die sichtbare Materie in einer Galaxie in einer Scheibe anordnen müsste (aus den gleichen Gründen aus denen normale Materie dies tut). Soweit ich weiß deutet aber alles darauf hin, dass die dunkle Materie sich kugelförmig anordnet und das wiederum widerspricht doch der Hypothese, dass dunkle Materie verklumpen kann, oder sehe ich das falsch?

  44. #44 Alderamin
    9. Oktober 2015

    @Captain E.

    Man stellt sich das dann so vor, dass der Atomkern ins Schwingen gerät und diese Schwingungen immer stärker werden, bis sich ein mehr oder weniger großes Stück abtrennt.

    Nein, nein, nein. Die Wahrscheinlichkeit der Orte der Kernteilchen wird durch die Schrödinger-Gleichung beschrieben, nach Heisenberg kann man denen keine feste Position zuordnen, sondern die verschmieren sich in einem bestimmten Bereich. Aus der anziehenden starken Kernkraft und der abstoßenden Coulombkraft entsteht ein Potentialtopf, und da schwirren die Kernteilchen irgendwo drin herum. Nun gibt es eine nicht verschwindende Wahrscheinlichkeit, dass ein Kernteilchen sich auch mal außerhalb des Potentialtopfes aufhalten kann, das ist der quantenmechanische Tunneleffekt. Diese Wahrscheinlichkeit hängt natürlich davon ab, wie groß die Barriere (wie tief der Potentialtopf) ist, und das schwankt von Isotop zu Isotop; wenn man die Gleichung für eijn konkretes Isotop lösen kann (wenn überhaupt, dann numerisch, denke ich), dann kann man seine Halbwertszeit ermitteln.

    In meinem Artikel zum Blogschreibwettbewerb schrub ich was über das Tunneln der Materie per kalter Fusion zu Eisen und später zu Neutronensternen und Schwarzen Löchern, das hat den gleichen Grund. Eisenkerne haben die niedrigste Energiestufe, man gewinnt weder Energie, wenn man ihnen Kernteilchen zufügt, noch, wenn man sie spaltet. Deswegen “will” alle Materie zu Eisen werden (bzw. ist die Wahrscheinlichkeit größer, dass sich ein Kern in Richtung Eisen entwickelt, als davon weg). In erkalteten Weißen Zwergen steckt noch eine Menge Helium und das Helium würde normalerweise nicht im Traum daran denken, bei ein paar Tausend K oder weniger zu fusionieren, aber auch hier gibt es eine nicht verschwindende Wahrscheinlichkeit, dass zwei Heliumkerne dies ab und zu doch einmal tun. Wenn man lange genug wartet (ich fand 10^1500 Jahre, das ist ausgeschrieben eine Eins mit etwa einer Schreibmaschinenseite voller Nullen), dann wird so allmählich jeder normale Kern zu Eisen, und wenn man 10^10^26 bis 10^10^76 Jahre lang wartet, dann verschmelzen die Eisenkerne zu Neutronen und kollabieren schließlich zu einem Schwarzen Loch (das beobachtbare Universum hat einen Durchmesser in der Größenordnung von 10^30 Millimetern, man schaffte es also bei weitem nicht, die größere Zahl auf diesem Durchmesser hintereinander zu schreiben, auch nicht auf einem Blatt Papier, das den ganzen Querschnitt des beobachtbaren Universum ausfüllte, vielmehr bräuchte man 10 Trillionen solcher Blätter). Das ist alles eine statistische Angelegenheit. Anregungsenergie hilft bei der Kernspaltung, die Statistik anzukurbeln, aber wenn man nichts tut, sorgt Heisenberg dafür, dass es trotzdem irgendwann passiert. Falls das Vakuum vorher nicht zerfällt.

  45. #45 Alderamin
    9. Oktober 2015

    @Captain E.

    Den Link hier wollte ich noch hinzufügen:

    https://www.uni-protokolle.de/Lexikon/Tunneleffekt_%28Physik%29.html

  46. #46 Gerrit
    9. Oktober 2015

    @Alderamin:

    aber ich frage mich, wie man die Zahl der Zusammenstöße ausrechnen will, wenn man nur die mittlere Dichte der Teilchen im Raum, aber nicht ihre Einzelmassen kennt.

    Ich habe mir das Paper, auf das sich Florian bezieht, nicht angeschaut. Vermutlich geht man von “Standard”-WIMPs aus mit einer Energie im Bereich von 100 GeV (Wikipedia). Natürlich könnte es irgendwelche anderen Teilchen geben, die häufiger mit Atomkernen kollidieren, aber das wird dann immer spekulativer.

    @Captain E.

    Nach dem, was ich selber als völliger Laie davon verstanden habe, geht die Kernphysik in der Tat davon aus, dass ein Atomkern ohne äußeren Einfluss zerfällt. Wenn ein Kern dran ist mit Zerfallen, dann ist eben so, und niemand kann es vorhersagen. Über eine größere Anzahl kann man dagegen verlässliche statistische Aussagen treffen.

    Das sich über viele Phänomene nur statistische Aussagen machen lassen, ist Teil der Quantenphysik.
    Allerdings lässt sich die Halbwertszeit auch berechnen, da sie mit der Wahrscheinlichkeit zusammenhängt, dass z.B. ein alpha-Teilchen die Coulombbarriere durchtunnelt.

    Allerdings gibt es natürlich ein Gegenbeispiel. Es gibt eben doch äußere Einflüsse, die nicht nur gemessen, sondern sogar einkalkuliert werden. […] Der Punkt ist aber doch, dass dadurch die Halbwertszeit des eingesetzten Urans und Plutonium sogar massiv verändert wird.

    Natürlich können Kernreaktionen durch gezielte Beschüsse ausgelöst werden, allerdings folgt daraus nicht, dass das immer der Fall sein muss.

  47. #47 phunc
    9. Oktober 2015

    @Captain E.

    “Worauf möchtest du denn jetzt hinaus? Beschäftigt sich die Kernphysik im Moment tatsächlich mit den Ursachen, warum radioaktive Isotope zerfallen?”
    Ich hatte gehofft du könntest Quellen liefern zu deinen Aussagen, damit man zumindest mal feststellen kann, ob du eventuell einfach nur etwas falsch verstanden hast, denn natürlich beschäftigt sich die Kernphysik/chemie mit den Ursachen des Zerfalls. Das ist nach wie vor ein relevantes Teilgebiet. Selbstverständlich stellt sich hier die Frage, wie nah man tatsächlich an der Realität ist, aber das ist ja in jedem Grundlagenforschungsbereich so.

    Um zu verstehen oder berechnen zu können, wann ein Kern zerfällt, muss man erstmal verstanden haben warum das überhaupt passiert. Und da gibt es unter anderem die Idee, dass die Hauptursache bei der QVF (quantum vacuum fluctuation) liegt. Hier mal eine knappe Erläuterung dazu:

    https://en.wikipedia.org/wiki/Radioactive_decay#Theoretical_basis_of_decay_phenomena

    Die Abhängigkeit bzw. Einflussnahme durch äußere Faktoren wurde indes noch nicht nachgewiesen. Das kann unter Umständen an der Mess(un)genauigkeit liegen oder es gibt schlichtweg keine Umweltfaktoren, die sich darauf auswirken. Aber weil man noch keine Gewissheit hat, forscht man eben weiter daran.

    “Ein Modell zur Erklärung des radioaktiven Zerfalls ist doch ein “Tröpfchenmodell”, oder? Man stellt sich das dann so vor, dass der Atomkern ins Schwingen gerät und diese Schwingungen immer stärker werden, bis sich ein mehr oder weniger großes Stück abtrennt.”

    Hier wirfst du wieder den radioaktiven Zerfall und Kernspaltung durcheinander.

    Das Tröpfchenmodell dient in erster Linie dazu, eine Betrachtung des Kerns zu ermöglichen und die damit verknüpften Eigenschaften bzgl der Bindungsenergien.

    Um die Kernspaltung zu erklären, kann man das Tröpfchenmodell bzw. die Bethe-Weizsäcker-Formel heranziehen. Kernspaltung bedeutet, ein Kern wird konkret/gezielt mit Teilchen beschossen und dieser Beschuss führt über Zwischenstufen zur Spaltung des Kerns.

    Es gibt die sog. Spontanspaltung, aber diese wird nicht wie die Kernspaltung durch Teilchenbeschuss induziert, sondern geschieht spontan. Hierfür ist der Tunneleffekt verantwortlich.

    Der radioaktive Zerfall hingegen, also das was wir als natürliche Radioaktivität kennen, dh alle nicht künstlich induzierten Prozesse haben einen anderen Ursprung – dies sind ganz andere Mechanismen. Hier wird das Tröpfchenmodell lediglich angewandt um einfach generell eine Betrachtung der Bindungsenergien zu ermöglichen.

    Man kann also sagen, dass das Tröpfchenmodell nur die Bindungsenergien und damit die Stabilität der Kerne im Allgemeinen beschreibt. Sobald aber bestimmte Prozesse einsetzen, muss ganz klar unterschieden werden. So ist der Mechanismus des radioaktiven Zerfalls völlig anders als der Mechanismus der Kernspaltung. Der radioaktive Zerfall ist (vermutlich) der Quantenfluktuation zuzuschreiben, wohingegen die Kernspaltung durch künstlich induzierten Kernbeschuss realisiert wird.

  48. #48 schlotte
    9. Oktober 2015

    Ob dunkle Materie Krebs erzeugen kann?

    Ja,kann sie. Zumindest indirekt, denn ohne diese hätte sich am Anfang ja ne Menge nicht entwickelt.
    Sonnen.
    Planeten.
    Wir.
    Und dadurch die Möglichkeit Krebs überhaupt zu bekommen 😉

  49. #49 Noblinski
    9. Oktober 2015

    Verblüffend, was man zu so einem Artikel über Sachen, die man nicht messen und nicht sehen kann, alles kommentieren kann. Wenn Dunkle Materie überall ist und gravitativ wechselwirkt, sollte sie ja beim Ermitteln der irdischen Gravitations-Konstante anwesend sein. Ebenso sind alle Wirkungen an Gravitation anwesend, die von allen Massen im sichtbaren Universum ausgesandt wurden. Auch die der schweren DM. Nicht anwesend sind die Wirkungen der Massen, die den sichtbaren Horizont bereits verlassen haben, die aber in Millionen früherer Jahre gravitativ anwesend waren. Diese größere Gravitation in den jüngeren Jahren des Universums könnte die Effekte bei der Galaxienrotation erzeugen, aus denen man heute die DM schlussfolgert. Man stelle sich einfach vor, die Galaxien waren früher ausgebreitet und zogen sich mit dem Schwinden der fernen Gravitationsbestandteile zusammen ohne an Drehimpuls zu verlieren wie bei der Pirouette einer Eistänzerin. Ist nur eine Hypothese.

  50. #50 Am 30. Juni ist Asteroidentag! Nehmt teil! – Astrodicticum Simplex
    29. Juni 2017

    […] Spiegelasteroiden und Staub aus dem All: Kann dunkle Materie Krebs verursachen? […]