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Verteilung der Dunklen Materie? 18 08. 2020 18:31 #74834

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Ich bin auf obiges gut gemachte Video gestoßen.
Anscheiend nimmt die Skepsis zu, was Dunkle Materie anbetrifft und die Einschläge kommen näher.

Zwicki hat den Galaxiencluster (Coma Haufen) untersucht, der aus mehr als 1000 Galaxien besteht und mit 300 Millionen Lichtjahren vergleichsweise nahe zu uns ist.
Der Coma Cluster hat einen Radius von ungefähr 10 Millionen Lichtjahren.
Bei 2:50 im Video wird nun behauptet, Zwicki hat berechnet dass ungefähr das 350 fache der sichtbaren Masse benötigt wird, um diesen Galaxienhaufen zusammen zu halten.

Da liegt folgende Frage auf der Hand:

Das Standardmodell geht davon aus dass die dunkle Materie das fünffache der sichtbaren (baryonischen) Materie im Cosmos ausmacht.
Ein Galaxienhaufen stellt ja bereits eine weit überdurchaschnittliche Ansammlung an baryonischer Materie im Raum dar aber es fehlt trotzdem die Masse von mehr als 350 000 Galaxien.
Wenn es von der DM im Durchschnitt 5 mal mehr Masse gibt, dann soll die DM über einen Radius von 10 Millionen Lichtjahre die baryonische Masse noch einmal zusätzlich um das 70 fache im selben Raum übertreffen?
Wie sollen diese Materieverteilungen zusammenpassen, wenn der Cosmos wie es so schön heisst homogen und isotrop sein soll.

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Verteilung der Dunklen Materie? 18 08. 2020 23:20 #74843

rhm schrieb: Zwicki hat berechnet dass ungefähr das 350 fache der sichtbaren Masse benötigt wird, um diesen Galaxienhaufen zusammen zu halten.

wiki:
Bereits 1933 hat Fritz Zwicky darauf hingewiesen, dass der Coma-Haufen einen wesentlichen Anteil an dunkler Materie enthalten muss.

rhm schrieb: Wie sollen diese Materieverteilungen zusammenpassen, wenn der Cosmos wie es so schön heisst homogen und isotrop sein soll.

Schliesslich sind 10 Millionen Lichtjahre Radius ja kein kein kurzer Spaziergang

Das ist wohl seit fast 100 Jahren bekannt und nichts Neues. Was schlägst Du denn als Erklärung statt DM vor? Und wieso "statt" DM, vielleicht gibt es dort ja eine zusätzliche Ursache.
Dass jede Galaxie und jede Sonne eine lokale "Verletzung" der Homogenität darstellt, ist doch klar. Und Cluster und Filamente und Voids sind ebenfalls großräumige Strukturen. Insgesamt ist das sichtbare Universum dennoch außerordentlich homogen.

Den Faktor 350 kann ich aber nicht bestätigen. Zwar hat Zwicky sogar das 400-fache aus der Rotverschiebung berechnet. (Seite 125)
www.e-periodica.ch/digbib/view?pid=hpa-001:1933:6::648#127
Die Zahl 350 stammt wohl von Merritt (1987)
Aber wozu auf alten Schätzungen herumreiten?
en.wiki:
About 90% of the mass of the Coma cluster is believed to be in the form of dark matter. However, the distribution of dark matter throughout the cluster is poorly constrained.

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Verteilung der Dunklen Materie? 19 08. 2020 01:53 #74844

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ra-raisch schrieb: Das ist wohl seit fast 100 Jahren bekannt und nichts Neues. Was schlägst Du denn als Erklärung statt DM vor? Und wieso "statt" DM, vielleicht gibt es dort ja eine zusätzliche Ursache.
Dass jede Galaxie und jede Sonne eine lokale "Verletzung" der Homogenität darstellt, ist doch klar. Und Cluster und Filamente und Voids sind ebenfalls großräumige Strukturen. Insgesamt ist das sichtbare Universum dennoch außerordentlich homogen.

Mir war nicht bekannt , dass ein uns relativ nahe stehender Galaxiencluster mit über 1000 Galaxien und einer Ausdehnung von immerhin 20 Millionen Lichtjahre im Durchmesser nicht nur das 5 fache an dunkler Materie braucht, was schon der Masse von 5000 Galaxien entsprechen würde, sondern ein Vielfaches davon.
Ich frage einfach, wie passt das zu unseren generellen cosmischen Annahmen?
Ich war naiverweise davon ausgegangen, wenn die These von der DM stimmt und ich ein Cluster von 1000 Galaxien habe, dann kann ich mit DM das der Masse von ungefähr 5000 Galaxien entspricht alles erklären.
Wenn der Cosmos insgesamt 5 mal mehr DM als baryonische Materie hat, warum wird dann in diesem Abschnitt des Cosmos deutlich mehr DM benötigt als das Fünffache der baryonische Masse?
Purer Zufall?
Woher kommt dann die Annahme dass DM "nur" das Fünffache der Baryonischen Materie im Cosmos ausmachen soll.
Damit irgendwelche dubiosen Computersimulationen funktionieren?
Wenn dem so ist, müsste es im Cosmos doch zum Ausgleich auch Galaxiencluster geben, die sehr wenig DM haben und sich entsprechend langsamer drehen.

Irgednwie verstehe ich das nicht. Ich bin Laie und mir kommen Fragen.

Unser Sonnensystem, in der das Newtonsche Gravitationsgesetz gut belegt ist, weist einen Radius von gerade mal 1-2 Lichtstunden auf.
Ansonsten scheint nur belegt zu sein, dass Gravitation auch über grössere Distanzen wirkt.
Schon bei Galaxien wie unserer Milchstrasse oder dem Andromedanebel kommt es aber zu quantitativen Diskrepanzen.
Könnte doch sein, dass bei der Extrapolation dieses Gesetzes, von einer Stunde auf zig Tausende bzw. Millionen von Jahren irgendetwas schief läuft.
Vielleicht ist diese Extrapolation selbst abenteuerlich?
Wäre doch nicht das erste Mal in der Physik dass Extrapolationen von Gesetzen an Grenzen stoßen.

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Verteilung der Dunklen Materie? 19 08. 2020 08:43 #74845

rhm schrieb: Wenn der Cosmos insgesamt 5 mal mehr DM als baryonische Materie hat, warum wird dann in diesem Abschnitt des Cosmos deutlich mehr DM benötigt als das Fünffache der baryonische Masse?

Wie ich in meinem vorigen Post schon sagte, muss man ja nicht unbedingt, alles was nach Massedefizit aussieht, der DM anlasten.

rhm schrieb: Woher kommt dann die Annahme dass DM "nur" das Fünffache der Baryonischen Materie im Cosmos ausmachen soll.

Das ergibt sich aus den durchwegs festgestellten Rotationsabweichungen aber vor allem auch aus der CMBR. Es ist ja kein Mechanismus, dass Materie ihren DM-Halo generieren würde sondern die zufällige Verteilung über alle insoweit beobachtete Galaxien.

rhm schrieb: Wenn dem so ist, müsste es im Cosmos doch zum Ausgleich auch Galaxiencluster geben, die sehr wenig DM haben und sich entsprechend langsamer drehen.

Da nicht alle gleich sind, gibt es überall andere Werte, ja klar. Es mag ja auch einen guten Grund dafür geben, dass ein gewisses Maß normal ist und Abweichungen eher nach oben gehen als nach unten, ähnlich der asymmetrischen Planck-Kurvenform der Strahlungsverteilung eines BB oder der Form einer Bugwelle gegenüber der Schleppwelle, Tropfenform. Spricht irgend etwas gegen eine derartige Verteilung? Schau Dir den Bullet Cluster an, dort hat sich die Verteilung von heller und Dunkler Materie allein durch eine Begegnung stark verändert.

rhm schrieb: Könnte doch sein, dass bei der Extrapolation dieses Gesetzes, von einer Stunde auf zig Tausende bzw. Millionen von Jahren irgendetwas schief läuft.

Was soll denn da schief laufen? Warum soll man denn nicht mit einem Mittelwert rechnen? Man darf sich nur nicht darauf verlassen, dass dieser Mittelwert ganz plötzlich für jede einzelne Messung richtig sein müßte. Das wäre doch eine ziemlich seltsame Vorstellung.

rhm schrieb: Vielleicht ist diese Extrapolation selbst abenteuerlich?
Wäre doch nicht das erste Mal in der Physik dass Extrapolationen von Gesetzen an Grenzen stoßen.

Allein Deine Schlussfolgerungen aus einem Durchschnittswert sind abenteuerlich.

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Verteilung der Dunklen Materie? 19 08. 2020 15:50 #74851

Messungen die über 30 Jahre alt sind, würde ich heute nicht mehr wirklich heranziehen. Die Messmethoden haben sich seitdem sehr verbessert.

Interessant finde ich, ob es neuere Messungen der Massen- und Geschwindigkeits-Verteilungen im Coma Haufen gibt und ob noch weitere Galaxienhaufen dahingehend untersucht wurden.

Sollte sich hierbei aber die Messung bewahrheiten, dass die Masse der sichtbaren Galaxien um den Faktor 300 zu klein wäre, um den Coma Haufen (und ggf. weitere Galaxien Haufen) zusammenzuhalten, dann wäre das in meinen Augen in der Tat ein ernsthaftes Problem für das kosmologische Standardmodell, in dem man einen Faktor 5 für Dunkle Materie annimmt.

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Verteilung der Dunklen Materie? 19 08. 2020 21:52 #74856

ClausS schrieb: Sollte sich hierbei aber die Messung bewahrheiten, dass die Masse der sichtbaren Galaxien um den Faktor 300 zu klein wäre, um den Coma Haufen

ra-raisch schrieb: en.wiki:
About 90% of the mass of the Coma cluster is believed to be in the form of dark matter. However, the distribution of dark matter throughout the cluster is poorly constrained.

Das ist lediglich ein Faktor 10 statt der üblichen 5

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Verteilung der Dunklen Materie? 20 08. 2020 12:31 #74871

ra-raisch schrieb: Das ist lediglich ein Faktor 10 statt der üblichen 5


Auch ein Faktor 2 ist ein signifikanter Unterschied, für den die entsprechenden Forscher eine Erklärung liefern müssten, wenn sie das kosmologische Standardmodell nicht antasten wollen.

Natürlich nur, wenn der Faktor 2 die Messgenauigkeit übersteigt.

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Verteilung der Dunklen Materie? 20 08. 2020 13:59 #74872

Gravitation ohne Materie
Die Existenz der dunklen Materie wird mit gravitativen Effekten, die auf die Spiralarme entfernter Galaxien ausgeübt werden, begründet. Auch Gravitations-linseneffekte werden der dunklen Materie zugeordnet. Aber es findet sich bislang kein direkter Nachweis ihrer Existenz. Einzig gesichert ist die gravitative Wirkung. Erklärungsmuster, die die Begründung der dunklen Materie aus der dunklen Energie ableiten, stehen ebenfalls auf tönernen Füssen, seitdem die Existenz der dunklen Energie durch neue Publikationen in Frage gestellt wird.
Betrachten wir also gravitative Effekte ohne Materie: Seit der ART wissen wir, dass die Gravitation ein Feld der Raumzeit selbst darstellt. Das zeigt sich sehr schön an der Ausbreitungsgeschwindigkeit der gravitativen Wirkung, die gleich der Lichtgeschwindigkeit c ist wie die ebenfalls an die Raumzeit gebundenen elektromagnetischen Schwingungen.
Raumkrümmungen spiegeln den gravitativen Effekt wider. Nach gängigem physikalischem Verständnis entfaltete sich die Raumzeit mit der Ausbreitung der Fluktuationen im Rahmen des Urknalls. Die Raumzeit war gewissermaßen der Kokon, in der das explosive Geschehen des Beginns Gestalt annahm. Heute erscheint die Raumzeit flach, aber damals war sie das sicher nicht. Sie war kein kartesisches Gebilde, sondern gekrümmt, verdrillt, gekräuselt, gebogen. Es kann keine leere Raumzeit gegeben haben, sondern sie umhüllte die Energieentladungen des Urknalls.
In diesen Krümmungen und Mulden sammelte sich Energie und wurde zu Materie verdichtet. Und womöglich wurden nicht alle Mulden und Kräuselungen der Raumzeit gefüllt. Manche existieren dann auch ohne Füllung und üben trotzdem weiter ihre gravitative Wirkung aus. Die vermeintlichen dunklen Materien, die Objekte wie ein Halo umgeben, wären demnach nichts weiter als Relikte der Verwirbelungen der Raumzeit. Selbst primordiale Schwarze Löcher sind dann Resultate einer gekrümmten Raumzeit ohne Notwendigkeit einer Materiebelegung. Damit wird klar, warum sich von der dunklen Materie keine Spur finden lässt. Deren Existenz beruht vielleicht auf einem Missverständnis: nicht nur Materie krümmt die Raumzeit, sondern die gekrümmte Raumzeit formt Materie, oder eben auch nicht.
Dies ist eine Hypothese; die durch das Auffinden der dunklen Materie falsifiziert wird. Ich bin`s gespannt.
Peter Lewe-Schlosser, Linden

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Verteilung der Dunklen Materie? 20 08. 2020 14:34 #74873

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ra-raisch schrieb: Die Zahl 350 stammt wohl von Merritt (1987)
Aber wozu auf alten Schätzungen herumreiten?
en.wiki:
About 90% of the mass of the Coma cluster is believed to be in the form of dark matter. However, the distribution of dark matter throughout the cluster is poorly constrained.


Also wenn ich das richtig verstehe hat sich die fehlende Masse im Coma Cluster, der noch relativ nahe zu uns ist, seit 1987 von dem 350 fachen auf das zehnfache reduziert.
Anders ausgedrückt , da Newton und Einstein und schwarze Löcher auch schon 1987 ein Begriff waren, muss sich dann wohl seit 1987 die baryonische Masse im Coma Cluster für uns um das 35 fache vermehrt haben!
Ich sage mal etwas sarkastisch: Wenn dieser Trend und der technische Fortschritt anhält fehlt uns in 20 Jahre überhaupt keine baryonische Masse mehr und wir fragen uns warum die Galaxien im Cluster so langsam umeinander kreisen.

Sicher hat es technische Fortschritte seit 1987 gegeben, aber das erklärt doch nicht wie wir zu der 35 fachen Masse eines Galaxiencluster kommen. .

Wie präzise ist Massenbestimmung eigentlich?

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Verteilung der Dunklen Materie? 20 08. 2020 17:14 #74878

rhm schrieb: Ich sage mal etwas sarkastisch

Das kannst Du Dir aber sparen.
Auch die Lichtgeschwindigkeit hat sich sicherlich nicht verändert, nur weil sie irgendwann irgendjemand mit 100000 km/s berechnet hat. Rømer kam 1673 auf 213000 km/s. Was soll denn an Zwickys Schätzung so überzeugend sein, dass Du davon nicht loskommst, obwohl längst feststeht, dass der Wert falsch war?

rhm schrieb: Wie präzise ist Massenbestimmung eigentlich?

Das ist die richtige Frage. Die Massebestimmung ist nämlich überaus spekulativ. Immer wieder ändern sich die anzunehmenden Parameter, weil mehr vagabundierende Planeten oder ausgebrannte Sterne gefunden werden als vorher etc. Wolken, die die Helligkeit verschleiern, Gravitationslinseneffekte etc etc etc.

Bei einem Unsicherheits-Faktor von 10, also innerhalb einer Größenordnung, ist der Kosmologe oftmals schon sehr zufrieden. Sieh Dir die Hubblekonstante an, es gibt mehrere sehr akurate Messungen (drei Stellen genau); die aber untereinander um bald 10% voneinander abweichen.

DM wird lediglich als Erklärung für die Rotation der Galaxien vermutet. Bestimmte Modelle haben gute Erklärungen geliefert, in Übereinstimmung mit der CMBR etc, aber es bleibt nach wie vor eine vage Vermutung hinsichtlich Ursache, Anordnung, Menge....
ClausS schrieb: Auch ein Faktor 2 ist ein signifikanter Unterschied, für den die entsprechenden Forscher eine Erklärung liefern müssten, wenn sie das kosmologische Standardmodell nicht antasten wollen.

Aber geh, ClausS, der Faktor 5,3 von DM : m betrifft das Universum und nicht jede einzelne Galaxie. Es wäre schon sehr merkwürdig, wenn alle das gleiche Verhältnis aufweisen würden. Ich würde mit einer Glockenkurve an statistischen Abweichungen rechnen. Ein doppelter oder dreifacher Wert wäre da in meinen Augen nichts Außergewöhnliches. Ein Cluster ist zwar vergleichsweise eine ziemlich große Struktur....ein guter Grund weiterzuforschen.
ClausS schrieb: Natürlich nur, wenn der Faktor 2 die Messgenauigkeit übersteigt.

Die Messgenauigkeit ist das nächste Problem, hat aber überhaupt nichts mit statistischen bzw individuellen Abweichungen zu tun.
Die Werte hängen auch sehr stark von der Entfernung ab, die ja auch nicht gerade zuverlässig gemessen werden kann.

www.spektrum.de/news/da-ist-sie-ja-die-dunkle-materie/1672942
Rätselhafte Galaxie »DF2«: Da ist sie ja, die Dunkle Materie
Erst sollte sie keine Dunkle Materie enthalten, plötzlich ist sie doch da: Eine neue Analyse stellt die Debatte um die mysteriöse Galaxie »DF2« auf den Kopf

www.businessinsider.de/wissenschaft/fors...nkle-materie-2019-7/
Ernüchternde Neuigkeiten aus der Welt der Wissenschaft: Neuen Berechnungen zu folge handelt es sich bei den Galaxien NGC1052-DF2 und NGC1052-DF4, von denen behauptet worden war, sie hätten keine Dunkle Materie, um ganz gewöhnliche Galaxien. Die Astronomen hatten schlichtweg die Entfernung der Galaxien falsch berechnet und waren so zu fehlerhaften Schlussfolgerungen über die Zusammensetzung der Galaxien gekommen.

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Verteilung der Dunklen Materie? 20 08. 2020 18:27 #74880

Lewe schrieb: Erklärungsmuster, die die Begründung der dunklen Materie aus der dunklen Energie ableiten, stehen ebenfalls auf tönernen Füssen, seitdem die Existenz der dunklen Energie durch neue Publikationen in Frage gestellt wird.


Meines Wissens hat bislang niemand ernsthaft einen Zusammenhang zwischen Dunkler Energie und Dunkler Materie hergestellt.


Lewe schrieb: Nach gängigem physikalischem Verständnis entfaltete sich die Raumzeit mit der Ausbreitung der Fluktuationen im Rahmen des Urknalls. Die Raumzeit war gewissermaßen der Kokon, in der das explosive Geschehen des Beginns Gestalt annahm. Heute erscheint die Raumzeit flach, aber damals war sie das sicher nicht. Sie war kein kartesisches Gebilde, sondern gekrümmt, verdrillt, gekräuselt, gebogen.


Wie kommst du zu dieser Beschreibung als gängiges physikalisches Verständnis?


Lewe schrieb: Dies ist eine Hypothese; die durch das Auffinden der dunklen Materie falsifiziert wird. Ich bin`s gespannt.


Ist das Deine persönliche Hypothese oder hast Du das aus einer Publikation oder einem Journal?

Moderatoren Hinweis
In unserer Netiquette steht: "Ich diskutiere in diesem Forum nur Themen der anerkannten Physik, wie sie in Lehrbüchern Anwendung findet, einschließlich Hypothesen und Forschungsergebnissen von anerkannten Fachleuten und Medien."

Daher werden wir hier rein persönliche Hypothese nicht diskutieren. Du bist aber herzlich eingeladen, Komponenten Deiner Hypothese als Fragen zur Diskussion zu stellen.

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Verteilung der Dunklen Materie? 20 08. 2020 18:39 #74881

ra-raisch schrieb:
ClausS schrieb: Auch ein Faktor 2 ist ein signifikanter Unterschied, für den die entsprechenden Forscher eine Erklärung liefern müssten, wenn sie das kosmologische Standardmodell nicht antasten wollen.

Aber geh, ClausS, der Faktor 5,3 von DM : m betrifft das Universum und nicht jede einzelne Galaxie. Es wäre schon sehr merkwürdig, wenn alle das gleiche Verhältnis aufweisen würden. Ich würde mit einer Glockenkurve an statistischen Abweichungen rechnen. Ein doppelter oder dreifacher Wert wäre da in meinen Augen nichts Außergewöhnliches. Ein Cluster ist zwar vergleichsweise eine ziemlich große Struktur....ein guter Grund weiterzuforschen.


Das Universum besteht ja zu einem großen Teil aus Superhaufen. Wenn der eine Superhaufen doppelt so viel DM beinhaltet wie das Universum, dann müssten andere weniger beinhalten. Aus meiner Sicht wäre das ein triftiger Grund,
- zu versuchen die Messgenauigkeit für den Coma Haufen möglichst hoch zu bekommen
- weitere Superhaufen entsprechend zu untersuchen
- den Wert mit den Rotationskurven der einzelnen Galaxien zu vergleichen.

Je nach dem Ausgang hat das kosmologisches Standardmodell ein Problem oder auch nicht.

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Verteilung der Dunklen Materie? 21 08. 2020 16:18 #74907

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ra-raisch schrieb: Das kannst Du Dir aber sparen.
Auch die Lichtgeschwindigkeit hat sich sicherlich nicht verändert, nur weil sie irgendwann irgendjemand mit 100000 km/s berechnet hat. Rømer kam 1673 auf 213000 km/s. Was soll denn an Zwickys Schätzung so überzeugend sein, dass Du davon nicht loskommst, obwohl längst feststeht, dass der Wert falsch war?


Naja.
Der Vergleich hinkt nicht nur ein bischen. Römer war meines Wissens der erste der Lichtgeschwindigleit maß, und sein Fehler beträgt weniger als 30%
Das war vor mehr als 300 Jahren und aus meiner Sicht für die damaligen zur Verfügung stehenden Mittel erstaunlich präzise.
Die Masse eines Galxienhaufen um den Faktor 35 zu korrigieren ist ein Fehler von 3500% und das innerhalb der letzten 30 Jahren.
Irgendwie interessant da kommt ein Astrophysiker Zwicki und erklärt uns es fehlt Materie und dann vertut er sich um den Faktor 40 (nach unseren derzeitgen Vermutungen) bei der Bestimmung dieser Materie.
Hätte Römer ähnlich schecht geschätzt, dann hätte er die Lichtgeschwindigkeit nicht mit 213000 km/s sondern mit weniger als 10 000 km/s angegeben.
Hubble hat sich bei seiner nach ihm benannten Konstante um etwa den Faktor 7 vertan.
Das war in der Tat keine Meisterleistung und die Feststellung dass die Rotverschiebung mit der Entfernung zunimmt gebührt eigentlich dem amerikanischen Astronom
Vesto Melvin Slipher, der das fast ein Jahrzehnt früher herausgefunden hatte. Nur nahm niemand davon Notiz.
Wir bejubeln den falschen Mann.
Interessant wurde das alles erst mit Einsteins Relativitätstheorie.

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Verteilung der Dunklen Materie? 21 08. 2020 19:28 #74908

rhm schrieb:

ra-raisch schrieb: Das kannst Du Dir aber sparen.
Auch die Lichtgeschwindigkeit hat sich sicherlich nicht verändert, nur weil sie irgendwann irgendjemand mit 100000 km/s berechnet hat. Rømer kam 1673 auf 213000 km/s. Was soll denn an Zwickys Schätzung so überzeugend sein, dass Du davon nicht loskommst, obwohl längst feststeht, dass der Wert falsch war?


Naja.
Der Vergleich hinkt nicht nur ein bischen. Römer war meines Wissens der erste der Lichtgeschwindigleit maß, und sein Fehler beträgt weniger als 30%
Das war vor mehr als 300 Jahren und aus meiner Sicht für die damaligen zur Verfügung stehenden Mittel erstaunlich präzise.

Sicher hinkt der Vergleich... oder auch nicht.;)
Während die Lichtgeschwindigkeit auch mit den Mitteln die Römer zur Verfügung standen relativ direkt gemessen werden kann ist das mit der Abschätzung Masse der leuchtenden Materie schon etwas anders. Keiner kann hinfliegen und die Galaxien auf eine Waage legen. Dem entsprechend können die absoluten Zahlen mit a) ungenauen Meßmethoden und b) ungenauen Annahmen auch erheblichen Korrekturen unterworfen sein. Ganz ernsthaft, ich würde mich nicht so an die Zahl von Zwicky stören. Die qualitative Aussage gilt nach wie vor.

rhm schrieb: Hubble hat sich bei seiner nach ihm benannten Konstante um etwa den Faktor 7 vertan. Das war in der Tat keine Meisterleistung und die Feststellung dass die Rotverschiebung mit der Entfernung zunimmt gebührt eigentlich dem amerikanischen Astronom

"Edwin Powell Hubble (* 20. November 1889 in Marshfield, Missouri; † 28. September 1953 in San Marino, Kalifornien) war ein US-amerikanischer Astronom."
Lol.
Und wieso sollte das keine Meisterleistung sein? Wieder spielt die Absolute Zahl der Konstante für die qualitative Aussage das der Zusammenhang ein linearer ist keine Rolle. Der Fehler lag dann wohl eher in der der Cepheiden-Methode. Wenn diese um einen Faktor systematisch falsch ist bleibt die Qualität der Aussage davon unberührt.
Etwas anders wäre es wenn der Zusammenhang irgendwe anders als (annähernd) linear wäre.

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Verteilung der Dunklen Materie? 22 08. 2020 11:57 #74909

Danke für den Moderatorenhinweis.
Gut, ich bin da über das Ziel hinausgeschossen. Entschuldigung. Hier nun meine als Frage formulierte Einlassung:
Wir haben es zu Beginn - vor der inflationären Phase - mit einer gekrümmten, verdrillten Raumzeit zu tun (Lesch), ohne dass da schon Materie im Spiel sein konnte (die gab es ja noch nicht). Nach der inflationären Phase, im frühen Universum, das wir heute sehen, wird jede Raumkrümmung mit der Existenz von Materie in Verbindung gebracht, die wir nicht sehen und also dunkel nennen. Wo liegt der Grund für diese Schlussfolgerung? „Materie = Raumkrümmung“ ist gesichert, aber gilt das auch umgekehrt: „Raumkrümmung = Materie“? Wo uns doch die frühe Raumzeit zeigt, dass es auch anders gegangen ist. Wir sehen nach der Inflation eine strukturierte Hintergrundstrahlung, deutet das nicht auch auf eine mit leeren Mulden versehene Raumzeit hin?
Peter Lewe-Schlosser, Linden

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Verteilung der Dunklen Materie? 22 08. 2020 12:18 #74910

Lewe schrieb: Wir haben es zu Beginn - vor der inflationären Phase - mit einer gekrümmten, verdrillten Raumzeit zu tun (Lesch), ohne dass da schon Materie im Spiel sein konnte (die gab es ja noch nicht). Nach der inflationären Phase, im frühen Universum, das wir heute sehen, wird jede Raumkrümmung mit der Existenz von Materie in Verbindung gebracht, die wir nicht sehen und also dunkel nennen.


Vorsicht! "Materie" ist in diesem Zusammenhang nicht ausreichend. Energie krümmt die Raumzeit ist meines Erachtens viel passender. (E=mc²)
Man darf ja nicht vergessen das die Masse der schweren Teilchen die wir kennen (Protonen, Neutronen...) zu wesentlichen Teilen aus Bindungsenergie der Konstituenten (quarks) kommt. Deren Ruhemasse beträgt nämlich nur einen Bruchteil der Masse.

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Verteilung der Dunklen Materie? 22 08. 2020 13:33 #74911

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Merilix schrieb: "Edwin Powell Hubble (* 20. November 1889 in Marshfield, Missouri; † 28. September 1953 in San Marino, Kalifornien) war ein US-amerikanischer Astronom."
Lol.
Und wieso sollte das keine Meisterleistung sein? Wieder spielt die Absolute Zahl der Konstante für die qualitative Aussage das der Zusammenhang ein linearer ist keine Rolle. Der Fehler lag dann wohl eher in der der Cepheiden-Methode. Wenn diese um einen Faktor systematisch falsch ist bleibt die Qualität der Aussage davon unberührt.
Etwas anders wäre es wenn der Zusammenhang irgendwe anders als (annähernd) linear wäre.


Den Zusammenhang zwischen Entfernung und Entfernungsgeschwinidigkeit wurde von dem amerikanischen Astronom Vesto Melvin Slipher festgestellt nicht von Hubble.

Wikipedia:
Vesto Melvin Slipher was an American astronomer who performed the first measurements of radial velocities for galaxies. He was the first to discover that distant galaxies are redshifted, thus providing the first empirical basis for the expansion of the universe.
Edwin Hubble is often incorrectly credited with discovering the redshift of galaxies;[9] these measurements and their significance were understood before 1917 by James Edward Keeler (Lick & Allegheny), Vesto Melvin Slipher (Lowell), and William Wallace Campbell (Lick) at other observatories.

Slipher first reports on the making the first Doppler measurement on September 17, 1912 in The radial velocity of the Andromeda Nebula in the inaugural volume of the Lowell Observatory Bulletin, pp.2.56-2.57. In his report Slipher writes: "The magnitude of this velocity, which is the greatest hitherto observed, raises the question whether the velocity-like displacement might not be due to some other cause, but I believe we have at present no other interpretation for it." Three years later, Slipher wrote a review in the journal Popular Astronomy, Vol. 23, p. 21-24 Spectrographic Observations of Nebulae, in which he states, "The early discovery that the great Andromeda spiral had the quite exceptional velocity of - 300 km(/s) showed the means then available, capable of investigating not only the spectra of the spirals but their velocities as well." Slipher reported the velocities for 15 spiral nebula spread across the entire celestial sphere, all but three having observable "positive" (that is recessional) velocities.

Niemand bestreitet dass Hubble auch ein amerikanischer Astronom war.
Hubble vemutete als erster einen linearen Zusammenhang. Das war mehr als ein Jahrzehnt später.

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Verteilung der Dunklen Materie? 22 08. 2020 14:39 #74912

rhm schrieb: Hubble vemutete als erster einen linearen Zusammenhang.

Genau, darum geht es.
Und daraus ergab sich der Hubblefaktor.
Und basierte auf den damaligen Entfernungen.

Worum ging es Dir nochmal? Um die Genauigkeit?
Rotverschiebung und Hubblegesetz waren ziemlich exakt, die Entfernungen waren ziemlich grob.... um welche Genauigkeit ging es Dir nochmal, um Hubbles Genauigkeit? Die war sehr gut, nur das Datenmaterial der Entfernungen war nicht so gut.

Bei Zwicky wirkte sich diese Ungenauigkeit sicherlich auch auf die Schätzung der hellen Masse aus. Er ging aber wohl vor allem von einer gravitativen Rotverschiebung aus anstatt eine Rezessionsgeschwindigkeit nach Hubble anzusetzen. Daraus ergab sich dann eine enorme Masse, die unsichtbar blieb. Mehr oder weniger zufällig hat er durch diesen Fehler die DM entdeckt, würde ich sagen.

Wie Du dabei allerdings den Bogen gespannt hast, die heutigen Schätzungen bzw die ganze Idee (der fehlenden Masse) anzuzweifeln, ist mir nach wie vor unverständlich, zumal Du ja (soweit ich Dich verstanden habe) "etwas anderes" für den Effekt verantwortlich machen willst. Was ist denn "etwas anderes" als fehlende Masse?

Im Video werden die Zwerggalaxien angeführt. Bietet dies irgend einen Hinweis auf eine andere Erklärung? Wäre deren Bewegung denn ohne DM erklärbar?

Apropos DM-Verteilung:
wiki: Der Anteil dunkler Materie bei den Zwerggalaxien ist häufig 10- bis 100-mal höher als in den normalen Galaxien. Beispielsweise enthält die spheroidale Zwerggalaxie Segue 1 in der Lokalen Gruppe etwa 1000-mal soviel dunkle wie sichtbare Materie, die normalen Galaxien in etwa lediglich 10-mal so viel.

10 Mal ist also wohl der Normalfall für Galaxien, der Faktor 5 bezieht sich hingegen auf das Universum. Es gibt wohl noch genügend helle Materie in den Voids ohne entsprechende DM, um diesen Durchschnitt zu ergeben.

Die lokale Dichte der DM wird mit 5e-22 kg/m³ angegeben, die Dichte der hellen Materie der Milchstraße hingegen mit 6,6e-21 kg/m³, lokal ergibt sich also 1:10 statt 10:1.

Und apropos Masseschätzungen:
wiki: Sie [Sonne] ist mit mindestens 100 Milliarden (manche Schätzungen gehen bis 400 Milliarden) weiteren Sternen ein Mitglied des Milchstraßensystems

Welche Präzision erwartest Du da bei der Masseschätzung für Galaxien, die Milliarden Lichtjahre entfernt sind? Womöglich stellt sich ja heraus, dass die DM nichts anderes als eine Dunkelziffer ist. Dies ist im Detail sicher zu erwarten, aber die Urknalltheorie postuliert ebenfalls DM. Die wesentlichen Eigenschaften sind dieselben.

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Verteilung der Dunklen Materie? 22 08. 2020 19:11 #74914

ra-raisch schrieb: Den Zusammenhang zwischen Entfernung und Entfernungsgeschwinidigkeit wurde von dem amerikanischen Astronom Vesto Melvin Slipher festgestellt nicht von Hubble.

Das mag ja sein, aber rhm schrieb von einem Amerikaner (ohne ihn näher zu nennen) dem statt Hubble die Ehre gebührt.
Nun, Hubble war Amerikaner^^
ra-raisch schrieb: Niemand bestreitet dass Hubble auch ein amerikanischer Astronom war.

Das habe ich auch nicht behauptet.

Und falls du es übersehen haben solltest: Ich schrieb "Lol" unter die Bemerkung^^
Damit sollte eigentlich für jeden verständlich sein das das Ironie war.
ra-raisch schrieb: Hubble vemutete als erster einen linearen Zusammenhang. Das war mehr als ein Jahrzehnt später.

Nun, das war zwar aufgrund der Datenlage wirklich kühn aber Richtungsweisend und wie wir heute wissen (weitestgehend) richtig.

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Verteilung der Dunklen Materie? 22 08. 2020 19:14 #74915

Du hast mir rhms Zitate in den Mund gelegt.

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Verteilung der Dunklen Materie? 22 08. 2020 20:33 #74918

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Merilix schrieb: Das mag ja sein, aber rhm schrieb von einem Amerikaner (ohne ihn näher zu nennen) dem statt Hubble die Ehre gebührt.
Nun, Hubble war Amerikaner


Ich zitiere mich mal ausnahmsweise selbst:

"Das war in der Tat keine Meisterleistung und die Feststellung dass die Rotverschiebung mit der Entfernung zunimmt gebührt eigentlich dem amerikanischen Astronom Vesto Melvin Slipher, der das fast ein Jahrzehnt früher herausgefunden hatte. Nur nahm niemand davon Notiz."

Da steht ein Name.
Da war nur ursprünglich ein ungewollter Zeilenumbruch
Aber ich habe den Amerikaner, den ich meinte, sehr wohl benannt

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Verteilung der Dunklen Materie? 22 08. 2020 21:03 #74922

rhm schrieb: Da steht ein Name.

Ja das war mir auch schon klar, aber es stimmt nicht so ganz, denn Slipher hat lediglich die Rotverschiebung festgestellt und dann nach anderen Gründen als Relativgeschwindigkeit dafür gesucht. Soweit ich das gelesen habe, hat er auch überhaupt keinen Zusammenhang zwischen Rotverschiebung und Entfernung hergestellt.
wiki: Bei der Analyse ihrer Geschwindigkeiten entdeckte er die allgemeine Rotverschiebung der Galaxien, von der nur einige nahe Spiralnebel eine Ausnahme machen. Diese Galaxienflucht korrelierte später Edwin Hubble mit der Entfernung,

Wofür war dieser Unterschied nun eigentlich wichtig?

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Verteilung der Dunklen Materie? 23 08. 2020 23:46 #74988

rhm schrieb: Da war nur ursprünglich ein ungewollter Zeilenumbruch

Gut möglich das ich wegen des Zeilenumbruchs übersehen habe das das zussammengehört.
[/quote]

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Verteilung der Dunklen Materie? 24 08. 2020 17:36 #75061

IMHO ist dieses Video hier für den OP hilfreich, falls noch nicht bekannt


Andreas.

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Verteilung der Dunklen Materie? 24 08. 2020 21:07 #75073

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Andreas Killer schrieb: IMHO ist dieses Video hier für den OP hilfreich, falls noch nicht bekannt
Andreas.

Also die Ungereimtheiten und Spekulationen, die zur Postulierung der Dunklen Materie geführt haben, sind mir inzwischen gut bekannt.
War ja vor mehr als 30 Jahren auch mal ein interessanter Ansatz.
Dumm nur dass wir inzwischen nicht nur im Gran Sasso sondern in mindestens einem halben Dutzend anderer Grossprojekte auf dem Globus mit zum Teil mehr als 100 Mitarbeitern, die nichts anderes tun als diese Projekte am Laufen zu halten, versuchen dieser Dunkle Materie auf die Spur zu kommen, wo wir jeden Monat Millionen und aber Millionen verbraten und keiner findet was.
Ich bin bereit Wetten einzugehen, dass es auch in den nächsten 10 Jahren keinen Nobelpreis geben wird, der dem eindeutigen Nachweis dieser Dunklen Materie geschuldet ist.
Die Frage ist nur wie lange wollen wir auch bei negativem Ergebnis so weiter machen?
Ich bin mir sicher die Spekulationen werden zwar immer wilder, aber die Ideen, wie wir nach dieser DM weiter suchen können, werden uns so schnell nicht ausgehen.
Sichert ja auch Geld und Arbeitsplätze.
Mich erinnert das Ganze stark an die Äthertheorie, an der gab es im 19. Jahrhundert für die damaligen Physiker auch keine Ernst zu nehmende Zweifel.
Wurde einfach gebraucht um die Welleneigenschaft des Lichts zu verstehen.
Dunkle Materie ist auch so enorm praktisch. Immer wenn zu viel Gravitation da ist, kann ich die DM zurechtstreuen wie ich sie brauche.
Ich habe immer genügend Paranmeter und Freiheitsgrade um eine Computersimulation zu finden die alles anscheinend aufklärt.

Für mich wäre es in der Tat eine Sensation wenn Dunkle Materie nachgewiesen würde
Allein mir fehlt inzwischen der Glaube.
Ich glaube wir täten gut daran, unsere Modelle und Theorien, die gerade in der Cosmologie oft viel mit Spekulatioen zu tun haben, zu hinterfragen.
Ich glaube nicht dass unsere heutigen Modelle des Cosmos und seiner Entstehungsgeschichte der Weisheit letzter Schluss sind.
Das haben wir in der Geschichte der Physik schon viel zu oft geglaubt und immer haben wir uns geirrt.

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Verteilung der Dunklen Materie? 24 08. 2020 21:39 #75075

Die Lokalisierung der DM ist schon wichtig, denn dort kann man womöglich auch helle Materie finden, wenn man genauer hinsieht, die bisher nicht entdeckt wurde, weil sie nicht so einfach zu sehen ist.
An ein neues Naturgesetz à la MOND glaube ich jedenfalls nicht. Dann schon eher Auswirkungen der ART oder SRT, die bisher nicht bedacht wurden.

Der Bullet Cluster ist jedoch schon beeindruckend.

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Verteilung der Dunklen Materie? 24 08. 2020 21:48 #75077

rhm schrieb: Mich erinnert das Ganze stark an die Äthertheorie, an der gab es im 19. Jahrhundert ...

Das kommt mir so vor als seist Du dabei gewesen, das Du dich daran erinnern kannst ;)

rhm schrieb: Dunkle Materie ist auch so enorm praktisch. Immer wenn zu viel Gravitation da ist, kann ich die DM zurechtstreuen wie ich sie brauche.

Na ganz so beliebig geht das auch nicht. Man schreibt der DM bestimmte Eigenschaften zu Eine Materie mit diesen Eigenschaften kann sich nicht beliebig verhalten sondern muss diesen Eigenschaften genügen. Und zwar sowohl im kleinen Maßstab (Galaxien) als auch im großen Maßstab (Galaxiensuperhaufen) als auch im kosmologischen Maßstab (Hintergrundstrahlung)
Offenbar ist bisher DM die Theorie mit den wenigsten Annahmen die viele Phänomene erklären kann.

rhm schrieb: Für mich wäre es in der Tat eine Sensation wenn Dunkle Materie nachgewiesen würde.

Sicher wäre es das nicht nur für Dich.

rhm schrieb: Allein mir fehlt inzwischen der Glaube.

Religion und Glaubensfragen gehören in den Bereich Philosophie, nicht hierher ;)

rhm schrieb: Ich glaube wir täten gut daran, unsere Modelle und Theorien, die gerade in der Cosmologie oft viel mit Spekulatioen zu tun haben, zu hinterfragen.

Na dann mach doch? Studiere Physik, such dir ein Forschungsgebiet und mach... Oder wen meinst du mit "Wir"?
Einige Wissenschaftler tun das wie einige Paper die auch hier im Forum schon erwähnt wurden zeigen.

rhm schrieb: Ich glaube nicht dass unsere heutigen Modelle des Cosmos und seiner Entstehungsgeschichte der Weisheit letzter Schluss sind.

Weist du genug umd deinen Glauben auf eine solide Grundlage zu stellen? Ich bezweifle das.
Wenn eine Sabine Hossenfelder etwas ähnliches, sachlich begründet und ausgewogen formuliert äußert dann kommt das wesentlich anders rüber als deine Miesmacherei.

rhm schrieb: Das haben wir in der Geschichte der Physik schon viel zu oft geglaubt und immer haben wir uns geirrt.

[/quote]
Wer ist "Wir"? Und haben "Wir" uns immer geirrt? Womit tippst DU denn deine Beiträge und stellst die weltweit zur Verfügung so das sie Jeder auf der Welt der über die nötige Technik verfügt quasi sofort lesen kann? Glaubst du das wäre möglich wenn "Wir" uns immer geirrt hätten?

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Verteilung der Dunklen Materie? 24 08. 2020 22:16 #75078

rhm schrieb: Die Frage ist nur wie lange wollen wir auch bei negativem Ergebnis so weiter machen?
Allein mir fehlt inzwischen der Glaube.

Glaube? Willst Du denn stattdessen machen?
Experimente einstellen und beobachtete Fakten als von "Gott gegeben" abstempeln?

Bei allem Respekt, ich in dann mal weg.

Andreas.

The Quest for Dark Matter

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Verteilung der Dunklen Materie? 25 08. 2020 01:27 #75084

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Merilix schrieb: Weist du genug umd deinen Glauben auf eine solide Grundlage zu stellen? Ich bezweifle das.
Wenn eine Sabine Hossenfelder etwas ähnliches, sachlich begründet und ausgewogen formuliert äußert dann kommt das wesentlich anders rüber als deine Miesmacherei.


Wer weiss schon genug ?
Wer bestimmt das ? Du etwa?
Gehts noch arroganter?

Mit Miesmacherei hat das nichts zu tun, eher schon mit Skepsis, angesichts von aufwändigen Nachweisversuchen, die zu mindestens bisher über die letzten 30 Jahren allesamt fehlgeschlagen sind. Das ist eine Tatsache!
Ein bischen Geschichtsbewusstsein würde deiner Arroganz und deinem Dogmatismus nicht schaden.

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Verteilung der Dunklen Materie? 25 08. 2020 13:45 #75104

rhm schrieb: Mit Miesmacherei hat das nichts zu tun, eher schon mit Skepsis, angesichts von aufwändigen Nachweisversuchen, die zu mindestens bisher über die letzten 30 Jahren allesamt fehlgeschlagen sind. Das ist eine Tatsache!
Ein bischen Geschichtsbewusstsein würde deiner Arroganz und deinem Dogmatismus nicht schaden.

Und wieviele Jahre sind alternative Erklärungen schon gescheitert?

Du solltest den Forschern selber überlassen, was sie für erfolgversprechend halten. Das ist sicher sinnvoller, als wenn das jemand einschätzen will, der gar nicht in der Materie drinsteckt, denke ich. Was meinst Du denn, wie groß der Enthusiasmus wäre, wenn Forscher das forschen sollen, was andere bestimmen?

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