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THEMA: Dunkle Materie

Dunkle Materie 26 12. 2019 03:46 #62722

Kann es sein dass die Schwerkraft die Dunkle Materie ist?

Da wir ja wissen dass da draussen irgendwas ist das alles zusammenhält und wir es nicht messen und sehen können genau wie die schwerkraft oder seh ich das falsch?

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Dunkle Materie 26 12. 2019 06:07 #62723

Stimmt voll ja, :D
Früchte sind Äpfel und was auch wichtig ist, ist die Tatsache das Apfel eine Frucht ist. Also Willkommen Cheapstuff es ist vollkommen richtig was du da schreibst jedoch bringt es einem auch nicht weiter, denn die Auswirkungen der Ominösen Materie schlagen sich nur mal in der Schwerkraft nieder.

Ja ich kann alles, sogar definieren was ich nicht kann.

Man muss noch Chaos in sich haben, um einen tanzenden Stern gebären zu können.
**Der Friedrich**

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Ja ich kann alles, sogar definieren was ich nicht kann.

Man muss noch Chaos in sich haben, um einen tanzenden Stern gebären zu können.
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Dunkle Materie 26 12. 2019 07:59 #62725

Ich wäre bei der Aussage etwas vorsichtiger!

Den Begriff "Dunkle Materie" finde ich schon schlecht gewählt. Eigentlich handelt es sich um "Dunkle Gravitation"

Man erkennt eine gravitative Auswirkung, von der die Ursache nicht klar ist.

Da Gravitation nur aus der bekannten Materie erzeugt wird, hat man gleich "Dunkle Materie" benutzt. Es gibt aber auch andere Ansätze.
Anpassung der ART, mehrdimensionale Ansätze usw.

Die Antwort auf die "Dunkle Gravitation" muss nicht zwingend die Dunkle Materie sein. Ich bin auf die nächste Runde im LHC gespannt. Meiner Meinung nach wird keine "Dunkle Materie" gefunden und das Standardmodell ist vollständig.

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Dunkle Materie 26 12. 2019 11:17 #62728

Cheapstuff schrieb: Kann es sein dass die Schwerkraft die Dunkle Materie ist?

Dir ist schon klar, warum man DM so nennt?
Weil sie Schwerkraft erzeugt wie die uns bekannte Materie.
Bevor Du Materie durch DM ersetzen willst, solltest Du die DM erklären.

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Dunkle Materie 26 12. 2019 17:14 #62737

Cossy schrieb: Die Antwort auf die "Dunkle Gravitation" muss nicht zwingend die Dunkle Materie sein. Ich bin auf die nächste Runde im LHC gespannt. Meiner Meinung nach wird keine "Dunkle Materie" gefunden und das Standardmodell ist vollständig.


Die Dunkle Materie wird am CERN nie widerlegt werden können, da dieser nur bestimmte Energiebereiche wird abdecken können.

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Dunkle Materie 26 12. 2019 19:39 #62751

Cossy schrieb: Meiner Meinung nach wird keine "Dunkle Materie" gefunden und das Standardmodell ist vollständig.


Welches denn? Mit oder ohne SUSI?

By the way: Ist ausser den supersymmetrischen Teilchen im Standardmodell nicht noch mehr in der Pipeline, also so was wie das Higgs-Boson, oder ist tatsächlich nur noch SUSI offen? Wenn das man nich 'nen eigenen Thread wert ist.

"`Oh dear,' says God, `I hadn't thought of that,' and promptly vanished in a puff of logic.

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Dunkle Materie 26 12. 2019 19:59 #62754

derwestermann schrieb: Welches denn? Mit oder ohne SUSI?


Bitte korrigiert mich, aber Standardmodell enthält kein SUSY.

Higgs-Boson war das letzte Teilchen aus dem Standardmodell, was bestätigt wurde.

Somit ist Standardmodell teilchenmäßig komplett.

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Dunkle Materie 26 12. 2019 20:03 #62756

S600 schrieb: Somit ist Standardmodell teilchenmäßig komplett.

Du meinst die vom SM vorhergesagten, ja die sind komplett.

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Dunkle Materie 26 12. 2019 23:57 #62771

Cossy schrieb: Die Antwort auf die "Dunkle Gravitation" muss nicht zwingend die Dunkle Materie sein. Ich bin auf die nächste Runde im LHC gespannt. Meiner Meinung nach wird keine "Dunkle Materie" gefunden und das Standardmodell ist vollständig.


Die Dunkle Materie wird am CERN nie widerlegt werden können, da dieser nur bestimmte Energiebereiche wird abdecken können.


Stimmt! Für die "Dunkle Gravitation". Bei der DM leistet der LHC und die neuen exakten Messungen der Astronomie aber sehr gute Arbeit.
Für viele Theorien wird gerade, auf Grund der immer besseren Experimente, die Luft sehr dünn. Der LHC kann etliche Theorien zur DM aussortieren.
SUSY ist aus meiner Sicht schon weg.

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Dunkle Materie 27 12. 2019 11:28 #62786

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Cossy schrieb: “SUSY ist aus meiner Sicht schon weg.“

Hallo Cossy,

Da bin ich anderer Meinung.
Die entsprechenden Energien für die Erzeugung von supersymmetrischen Teilchen (SUSY) können experimentell nicht erzeugt und somit nicht überprüft werden.

Mit besten Grüßen und Wünschen,
UN

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Dunkle Materie 28 12. 2019 12:45 #62854

Laut „von Aristoteles zur Stringtheorie 54“ wird in Labors der Versuch unternommen, dunkle Materie zu messen.
Wenn man aber annimmt, dass hier DM vorhanden ist, müsste sich das nicht auch in der Abweichung der Umlaufszeiten der äusseren Planeten auswirken? Wie genau stimmen die Beobachtungen dieser Zeiten mit den Berechnungen der Keplerbahnen überein?

Gruss Heiri

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Dunkle Materie 28 12. 2019 14:49 #62861

Die entsprechenden Energien für die Erzeugung von supersymmetrischen Teilchen (SUSY) können experimentell nicht erzeugt und somit nicht überprüft werden.

  • Das ist nicht ganz richtig. Im LHC wurde nichts entdeckt und damit musste die SUSY bereits schon angepasst werden. Nach den ersten SUSY-Theorien hätte was passieren sollen.
  • Die Masse des Higgs-Teilchen ist zu hoch. Da wurde auch schon angepasst
  • Im Super-Kamiokande wurde nichts gefunden. (Protonenzerfall)

Wenn eine Theorie nach jeder besseren Experimentalreihe angepasst werden muss, ist das für mich kein guter Kandidat
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Dunkle Materie 28 12. 2019 18:16 #62865

Cheapstuff schrieb: Kann es sein dass die Schwerkraft die Dunkle Materie ist?

Cossy schrieb: Eigentlich handelt es sich um "Dunkle Gravitation"


Wo es Gravitation gibt muss es doch auch etwas geben, dass Masse hat. Gravitation ist die Anziehungskraft zwischen Massen.

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Dunkle Materie 28 12. 2019 21:41 #62872

Cossy schrieb: Wenn eine Theorie nach jeder besseren Experimentalreihe angepasst werden muss, ist das für mich kein guter Kandidat

Die theoretischen Massen der Teilchen sind nicht Teil der Theorie sondern von zusätzlichen Annahmen.

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Dunkle Materie 20 01. 2020 12:24 #64134

Zur Begründung der dunklen Materie wird ua angeführt, dass die Umlaufgeschwindigkeiten der Galaxien-Arme nicht mehr GxM/r gehorchen, wobei GxM als konstant angenommen werden. Ist aber G wirklich zeitlich konstant? Zumindestens wird dieses von einigen Autoren, angefangen bei Paul Dirac, angezweifelt. Bedenken wir nun, dass die Beobachtungen an Galaxien in einer Entfernung von einigen Millionen oder gar Milliarden Lichtjahren stattfinden und wir damit Geschehnisse aus der Vergangenheit interpretieren, müssten wir auch ein größeres G als Erklärungsmöglichkeit gelten lassen bzw überprüfen.
Gruß Peter Lewe-Schlosser

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Dunkle Materie 20 01. 2020 15:16 #64138

Lewe schrieb: müssten wir auch ein größeres G als Erklärungsmöglichkeit gelten lassen bzw überprüfen.

Mag sein, hilft uns das weiter? Wenn c konstant ist, wieso sollte sich dann G ändern?

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Dunkle Materie 20 01. 2020 17:40 #64144

Lewe schrieb: Ist aber G wirklich zeitlich konstant? Zumindestens wird dieses von einigen Autoren, angefangen bei Paul Dirac, angezweifelt. Bedenken wir nun, dass die Beobachtungen an Galaxien in einer Entfernung von einigen Millionen oder gar Milliarden Lichtjahren stattfinden und wir damit Geschehnisse aus der Vergangenheit interpretieren, müssten wir auch ein größeres G als Erklärungsmöglichkeit gelten lassen bzw überprüfen.


Wenn wir andere Galaxien ansehen, schauen wir in die Vergangenheit. Jede andere Galaxie ist aus unserer Sicht aber überall gleich weit in der Vergangenheit. Und wir messen innerhalb jeder dieser Galaxien Rotationskurven, die mit sichtbarer Materie und der bekannten Formel nicht erklärt werden können. Ein zeitabhängiges G taugt daher nicht als Erklärung.

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Dunkle Materie 20 01. 2020 20:20 #64147

Lewe schrieb: ... Ist aber G wirklich zeitlich konstant? Zumindestens wird dieses von einigen Autoren, angefangen bei Paul Dirac, angezweifelt. Bedenken wir nun, dass die Beobachtungen an Galaxien in einer Entfernung von einigen Millionen oder gar Milliarden Lichtjahren stattfinden und wir damit Geschehnisse aus der Vergangenheit interpretieren, müssten wir auch ein größeres G als Erklärungsmöglichkeit gelten lassen bzw überprüfen.


Ein größeres G würde das Problem nicht lösen solange G konstant bleibt.
Ein zeitlich veränderliches G würde das Problem auch nicht lösen. Wie beobachten Galaxien im Nahbereich (incl. Milchstraße) als auch weit entfernte Galaxien.
Außerdem müsste man dann annehmen G würde sich im Verlauf von nur ca. 100000 Jahren signifikant ändern. Und zwar genau in jenen 100000 Jahren in denen das Licht jeweils abgestrahlt wurde das uns heute erreicht.

Was bleibt wäre eine örtliche Varianz; eine Selbstwechselwirkung. Diese sollte dann allerdings gut begründet werden. Es solte geklärt werden welcher Mechanismus für eine solche WW verantwortlich ist. Afaik geht MOND in diese Richtung; Ich hab jedoch noch keine physikalisch motivierte Begründung für die Modifikation gesehen. Eine rein empirisch gefundene Formel erklärt ja nichts.

Es bleibt auch zu berücksichtigen das die Rotationskurven von Galaxien nicht der einzige Hinweis auf mehr Gravitation als durch sichtbare, baryonische Materie begründet ist.

Nun, spätestens seit dem Nachweis von Neutrinos wissen wir das es eine Forn fast dunkler Materie gibt die fast überhaupt keine Wechselwirkung macht. Insofern ist der Schritt sich Materie vorzustellen die mit den drei bekannten Kräften starke WW, schwache WW und elektromagnetische WW nicht nachweisbar ist nicht weit. Der Nachweis von Neutrinos ist auch ein schönes Beispiel welcher Aufwand da getrieben werden muss um wenigstens ein paar davon zu entlarven. Die kannst du nämlich an den Fingern abzählen.

Aber natürlich ist es unbefriedigend das der Nachweis von DM Teilchen bisher nicht gelungen ist.

assume good faith

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Dunkle Materie 20 01. 2020 20:22 #64148

Wie „kalt“ ist die Dunkle Materie?
www.scinexx.de/news/kosmos/wie-kalt-ist-die-dunkle-materie/

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Dunkle Materie 20 01. 2020 21:20 #64151

Merilix schrieb: Afaik geht MOND in diese Richtung; Ich hab jedoch noch keine physikalisch motivierte Begründung für die Modifikation gesehen. Eine rein empirisch gefundene Formel erklärt ja nichts.


Steht nicht vor (und hinter) jeder Formel Empirie? Ich hab auch noch keine physikalische motivierte Begründung dafür gefunden, warum E=mc^2 ist. Wer oder was ist im physikalischen Sinne dafür verantwortlich dass E=mc^2 ist?

Mein Beitrag zur Rebellion gegen bestehende Verhältnisse? Ich gehe ständig zu spät zum Frühsör!

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Dunkle Materie 20 01. 2020 21:23 #64152

seb110 schrieb: Wer oder was ist im physikalischen Sinne dafür verantwortlich dass E=mc^2 ist?

Bei Einstein ergibt es sich bereits aus der SRT. Vorher war das nicht bekannt. Das Joule wurde über den Elektromagnetismus schon vorher definiert und man hätte daraus c ausrechnen können.
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Dunkle Materie 20 01. 2020 21:50 #64153

seb110 schrieb: Ich hab auch noch keine physikalische motivierte Begründung dafür gefunden, warum E=mc^2 ist. Wer oder was ist im physikalischen Sinne dafür verantwortlich dass E=mc^2 ist?

Siehe Albert Einstein: Ist die Trägheit eines Körpers von seinem Energieinhalt abhängig? In: Annalen der Physik. Band 323, Nr. 13, 1905, S. 639–643
Ein kurzer Artikel kurz nach seinem Aufsatz zur Elektrodynamik bewegter Körper (heute Spezielle Relativitätstheorie genannt)

Albert Einstein schrieb: ...aus dieser Gleichung folgt unmittelbar:
Gibt ein Körper die Energie L in Form von Strahlung ab, so verkleinert sich seine Masse um L/V². Hierbei ist es offenbar unwesentlich , daß die dem Körper entzogene Energie gerade in Energie der Strahlung übergeht, so daß wir zu der allgemeineren Folgerung geführt werden:
Die Masse eines Körpers ist ein Maß für dessen Energieinhalt: ändert sich die Energie um L, so ändert sich die Masse in demselben Sinne um L/9.1020, wenn die Energie in Erg und die Masse in Grammen gemessen wird.

Eine physikalisch aus der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit gefolgerte Begründung, keine rein empirisch gefundene Beziehung.

PS:
Das Newtonsche Gravitationsgesetz lässt sich ebenso physikalisch begründen:
Kraftlinien durchstoßen eine Kugeloberfläche. Das führt für die Kraft zwischen zwei Probemassen zur Beziehung \(\vec{F}=\frac{1}{4\pi G'}\frac{{{m}_{1}}\cdot {{m}_{2}}}{{{r}^{2}}}\).
Substituiert man jetzt noch \(G=\frac{1}{4\pi G'}\), was ja nicht die Natur des Terms eine Konstante zu sein ändert, erhält man die bekannte Beziehung. An der ersten Form sieht man das es die gleiche Struktur wie die Coulombkraft hat.
(ob das Gravitationsgesetz ursprünglich mal empirisch gefunden wurde weis ich nicht und ändert nichts am Sachverhalt)

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Dunkle Materie 20 01. 2020 22:45 #64154

Merilix schrieb: An der ersten Form sieht man das es die gleiche Struktur wie die Coulombkraft hat.

Tatsächlich wurde früher die Coulombkraft eher wie die Gravitationskraft mittels der Coulombkonstanten kC=1/4πε formuliert
\(\vec{F}=\frac{k_C{{Q}_{1}}\cdot {{Q}_{2}}}{{{r}^{2}}}\).
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Dunkle Materie 20 01. 2020 23:04 #64155

@ra-raisch
Das "witzige" an diesen Substitutionen ist das sie so manche Beziehung verschleiern oder umgedreht eine suggerieren konnen wo keine ist.
Mein G' oben würde aus dem 8πG in den Einsteinschen Feldgleichungen 2/G' machen also die Assoziation mit Kugel oder Kreisen entfernen (vieleicht intuitiv besser?)
Umgedreht würde dann das π in der Schwarzschildlösung auftauchen; Auch richtig denn das hat ja mit "Kreis" bzw. "Kugel" zu tun....

assume good faith

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Dunkle Materie 20 01. 2020 23:37 #64157

Merilix schrieb: Das "witzige" an diesen Substitutionen

Ja klar, G' ist viel logischer, das ist klar, wobei ich G° = 4πG/c analog Z°=μc=1/εc bevorzuge.

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Dunkle Materie 20 01. 2020 23:40 #64158

Ist der Vorfaktor nicht eher unwichtig?
Entscheidend ist doch der beiden Zusammenhängen gemeinsame Zusammenhang, und der ist die Proportionalität zu 1/r2.

Und der wiederum ist geschuldet der Eigenschaft unserer Dreidimensionalität.

Es gilt: 1/r hoch (n-1).

Die Abhängigkeiten in einem dreidimensionalen Raum ( n=3) sind demnach 1/r2.

Soviel Abstraktion sollten wir doch eigentlich schon gelernt haben in den letzten Jahren bei einigen Beträgen zum Thema.

Apropos Thema:

Wie passt denn diese Überlegung zum Thema Dunkle Materie?

Thomas
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Dunkle Materie 21 01. 2020 00:38 #64161

Thomas schrieb: Die Abhängigkeiten in einem dreidimensionalen Raum ( n=3) sind demnach 1/r2.
...
Wie passt denn diese Überlegung zum Thema Dunkle Materie?

Und der Bezug zur Kugeloberfläche in 1/4π. Das sind Überlegungen dazu was didaktisch sinnvoll ist.
Aber recht hast du, Ich schweife gern ab.

Ein zusätzlicher variabler Term im Gravitationsgesetz sollte eine bessere Begründung haben als "passt zu den Meßdaten".
Das ist die Kernaussage.

assume good faith

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Dunkle Materie 21 01. 2020 21:06 #64191

Merilix schrieb: Eine physikalisch aus der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit gefolgerte Begründung, keine rein empirisch gefundene Beziehung.

....man könnte ja weiter machen: Warum ist c konstant? Spass beiseite

Albert Einstein schrieb: ...aus dieser Gleichung folgt unmittelbar:
Gibt ein Körper die Energie L in Form von Strahlung ab, so verkleinert sich seine Masse um L/V². Hierbei ist es offenbar unwesentlich , daß die dem Körper entzogene Energie gerade in Energie der Strahlung übergeht, so daß wir zu der allgemeineren Folgerung geführt werden:
Die Masse eines Körpers ist ein Maß für dessen Energieinhalt: ändert sich die Energie um L, so ändert sich die Masse in demselben Sinne um L/9.1020, wenn die Energie in Erg und die Masse in Grammen gemessen wird.

Lässt sich aus der Konstanz von c nicht auch eine physikalische Begründung für MoND dessen Erweiterungen und Dunkle Energie schlussfolgern?
Zitat:
"Die Masse eines Körpers ist ein Maß für dessen Energieinhalt: ändert sich die Energie um L, so ändert sich die Masse in demselben Sinne um ..." Zitat Ende
Der Abstand zweier Massen ist ein Maß für dessen Gehalt an Raum dazwischen (an DE), ändert sich der Raum dazwischen (die DE) um X so ändert sich der Abstand der Massen in demselben Sinne....

Lässt sich das Hubble Gesetz nicht hier integrieren?

Verstehe ich das richtig?... aber soetwas in der Art würde z.B. die MoND Funktion µ (a/a0) nicht als rein empirisch da stehen lassen?

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Dunkle Materie 21 01. 2020 22:23 #64194

seb110 schrieb: Lässt sich aus der Konstanz von c nicht auch eine physikalische Begründung für MoND dessen Erweiterungen und Dunkle Energie schlussfolgern?

Ja wie denn? Kannst du das mathematisch sauber und zwingend daraus ableiten so wie die Masse-Energie Äquivalenz aus der Speziellen RT und damit der Konsstanz der Lichtgeschwindigkeit ableitbar ist?
seb110 schrieb: "Die Masse eines Körpers ist ein Maß für dessen Energieinhalt: ändert sich die Energie um L, so ändert sich die Masse in demselben Sinne um ..." Zitat Ende
Der Abstand zweier Massen ist ein Maß für dessen Gehalt an Raum dazwischen (an DE), ändert sich der Raum dazwischen (die DE) um X so ändert sich der Abstand der Massen in demselben Sinne....

Wo zauberst du denn jetzt die DE her? Einstein bastelt da ja nicht wild mit irgendwelchen Gleichungen herum, sondern macht eine fundamentale Aussyge zur Natur der Materie, weit jenseits von irgendwelchen kosmologischen Überlegungen.
seb110 schrieb: Lässt sich das Hubble Gesetz nicht hier integrieren?

Schonmal auf das Jahr der Veröffentlichung geachtet? 1905 Mit Kosmologie hat das nichts zu tun.
Auch ist das Hubble Gesetz nur eine mögliche Konsequenz der 10 Jahre später erschienenen Allgemeinen RT. Das Hubble Gesetz muss da nicht extra reingebastelt werden sondern ist damit verträglich. (eigentlich im Gegensatz zum Lambda-Term; eine additive (Integrations-)Konstante ist aber noch was anderes als ein variabler Term der die Struktur der Beziehung verändert).
seb110 schrieb: aber soetwas in der Art würde z.B. die MoND Funktion µ (a/a0) nicht als rein empirisch da stehen lassen?

Ja wie denn? Wie lässt sich der Term entweder mit fundamentalen Überlegungen oder mathematisch zwingend begründen? Das würde ja weiterhelfen.
Ich hab mir arxiv.org/pdf/1404.7661.pdf eben nochmal angesehen(überflogen/quergelesen). Vieleicht hab ich das nur übersehen; ich bin jedoch nicht fündig geworden wie a0 motiviert sein könnte.

assume good faith

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Dunkle Materie 21 01. 2020 23:46 #64198

Merilix schrieb: wie a0 motiviert sein könnte.

rein ergebnisorientiert, was ja nicht so ganz falsch ist, am Ende kann man die DM aus a0 berechnen ...

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