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THEMA: Die Dynamik der Dunklen Materie

Die Dynamik der Dunklen Materie 02 Feb 2018 09:58 #27064

@seb110
Ich habe da einen anderen Ansatz , der sich mehr an der Differentialgeometrie orientiert. Du solltest Deinen Ansatz selbst weiterverfolgen.

Nachvollziehbare Mathematik ist notwendige Grundlage zur Beurteilung von physikalischen Modellen.

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Die Dynamik der Dunklen Materie 02 Feb 2018 17:34 #27107

"Ich habe da einen anderen Ansatz , der sich mehr an der Differentialgeometrie orientiert. Du solltest Deinen Ansatz selbst weiterverfolgen."
...dann habe ich deinen Ansatz noch nicht verstanden. Mach ich schon.:)

viele Grüße

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Die Dynamik der Dunklen Materie 03 Feb 2018 16:17 #27153

Aus einer weiteren Quelle lässt sich Folgendes Zitieren: "...Eine weitere, genaue Auswertung der Bewegung von Sternen bis 13.500 Lj über der galaktischen Scheibe hat jedoch eine Dichte der dunklen Materie im Sonnensystem ergeben, die etwa einem Proton in drei Kubikzentimetern entspricht [2]. Sie bestätigt die Erwartungen, die auch den irdischen Experimenten zugrunde liegen und lässt hoffen, dass die Teilchen der dunklen Materie direkt nachgewiesen werden..." Folgende Grafik veranschaulicht das Ganze:



Somit ergibt sich eine mittlere Dichte der DM um Sonne und Erde herum:
\[\approx 300000 \frac{Protonen}{m^3}=5\cdot 10^{-22} \frac{kg}{m^3}\]

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Die Dynamik der Dunklen Materie 07 Feb 2018 15:40 #27475

Wir können jetzt eine Dichtetabelle über verschiedene Bereiche dunkler Materie aufstellen:

Der intergalaktische Raum wird durch die Energiedichte des CMB dominiert:
\[\approx 10^{-26} \frac{kg}{m^3}\widehat{=}17\frac{Protonen}{m^3}\]
Im äusseren Halo um eine Galaxie wird die Energiedichte durch die DM dominiert und steigt bis zum Zentrum an auf:
\[\approx 5\cdot10^{-22}\frac{kg}{m^3} \widehat{=} 300000\frac{Protonen}{m^3}\]

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Die Dynamik der Dunklen Materie 10 Feb 2018 17:13 #27666

Hallo an alle im Forum,

bin neu hier, und hab´ mir Gedanken gemacht (qualitativ, nicht quantitativ (da würden meine Mathematikkenntnisse nicht annähernd reichen)) über den aktuellen Newsletter Februar 2018 von Josef M. Gaßner zum nicht theoriekonformen Verhalten der Satellitengalaxien unserer Milchstraße, von Andromeda und Centaurus A.
Würde da "Dunkle Materie" als Suprafluid eines einzigen Teilchens (also nicht im einen Fall als kaltes schweres WIMP und sonst heiß als fast masseloses Axion) nicht eine schlüssigere Erklärung bieten?
Je nach Tiefe des gravitativen Potentialtopfs würde es ein Bose-Einstein-Kondensat bilden.
Zwei links:

arxiv.org/abs/1711.05748

www.quantamagazine.org/dark-matter-recip...superfluid-20170613/

Viele Grüße
Thomas
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Die Dynamik der Dunklen Materie 10 Feb 2018 17:19 #27667

Ein interessantes Paper. Das werd ich mal in Augenschein nehmen...

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Die Dynamik der Dunklen Materie 10 Feb 2018 23:47 #27697

Hallo Michael
und alle Interessierten,
noch zwei Links zum Thema "dark matter superfluid":

Justin Khoury´s Vortrag am Perimeter Institute


und ein Beitrag von Sabine Hossenfelder
backreaction.blogspot.de/2018/01/superfl...-gets-seriously.html

Bin sehr gespannt auf Eure Einschätzungen!
Viele Grüße
Thomas
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Die Dynamik der Dunklen Materie 11 Feb 2018 10:48 #27704

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Die beiden wichtigsten Absätze aus dem quantamagazine scheinen mir die folgenden beiden zu sein:

While McGaugh is mostly positive about the notion of superfluid dark matter, he confesses to a niggling worry that in trying so hard to combine the best of both worlds, physicists might be creating what he terms a “Tycho Brahe solution.” The 16th-century Danish astronomer invented a hybrid cosmology in which the Earth was at the center of the universe but all the other planets orbited the sun. It attempted to split the difference between the ancient Ptolemaic system and the Copernican cosmology that would eventually replace it. “I worry a little that these kinds of efforts are in that vein, that maybe we’re missing something more fundamental,” said McGaugh. “But I still think we have to explore these ideas.”

Tait admires this new superfluid model intellectually, but he would like to see the theory fleshed out more at the microscopic level, to a point where “we can really calculate everything and show why it all works out the way it’s supposed to. At some level, what we’re doing now is invoking a few miracles” in order to get everything to fit into place, he said. “Maybe they’re perfectly reasonable miracles, but I’m not fully convinced yet.”



Ich greif mal das "Missing something more fundamental" auf und stelle die Frage einmal anders:

Gibt es etwas, was die verschiedenen Hypothesen bezüglich der Dunklen Materie und der Modifizierten Gravitation, um die selben Phänomene ohne Dunkle Materie zu erklären, bei aller Gegensätzlichkeit doch gemeinsam haben und der dafür verantwortlich sein könnte, dass sie allesamt daran scheitern, diese Phänomene auf allen Größenskalen umfassend beschreiben zu können?

Bei genauerem Hinsehen gibt es da tatsächlich einen gemeinsamen Aspekt und der heißt Lokalität. Die einen Theorien fügen lokal mehr "Dunkle Materie" hinzu, die anderen verstärken die Gravitation der lokalen "Leuchtenden Materie", um den selben Effekt zu erzielen.

Ziehen wir nichtlokale Effekte der Gravitation in Erwägung, dann werden sich diese Phänomene, für die normalerweise die Existenz Dunkler Materie angenommen wird, erst im Rahmen einer Quantengravitation und auf ihr basierenden Quantenkosmologie wirklich erklären lassen. Die Rolle der Dunklen Materie würden dann die "Fernen Massen" des Universums übernehmen. Ernst Mach lässt grüßen.

Grüße,
Lulu
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Die Dynamik der Dunklen Materie 11 Feb 2018 11:12 #27707

weiss nicht :unsure: ich hatte den Link mit der Superflüssigkeit eigentlich nur gesendet, da man vielleicht über den Umweg der Superflüssigkeit wieder hierher kommt:
www.spektrum.de/news/ist-die-raumzeit-superfluessig/1300243
...wir hatten das doch alles schon bei der Raumzeit, oder nicht? Zufall?
Es wird nichts bringen einer ominösen Substanz namens DM eine noch ominösere Eigenschaft zu verpassen, weils dann hinten raus besser passt.

Ist es nicht eigentlich viel schlimmer, dass man bei DM und DE erst auf Newtonschem Niveau ist. DM und DE als unabhängig Größen betrachtet. Dabei hatten wir den Einstein doch schon. Will man tatsächlich den selben Fehler zweimal machen? Es ist doch erstmal völlig egal ob man da jemals DM oder DE nachweist.
Man muss der kosmologischen Konstante einfach nur ihre eigene SRT geben, dann wird man erkennen dass Gravitation und Expansion die selben Ursachen haben könnten.
Ähnlich wie du aus E und m (SRT) und der Gravitationskonstante eine ART entwickeln kannst, kannst du DE bzw. Expansion und zusätzlicher Gravitation bzw. DM ins Verhältnis bringen und mit der kosmologischen Konstante eine "eigene ART" entwickeln. Diese beiden ARTs können zusammengefasst werden.

nicht das als Basis nehmen:
\[F=G\frac{m1\cdot m2\cdot x(DM)}{r^{2}}\]
sondern das:
\[F=G\frac{m1\cdot m2}{1/x(kleinereAbstand)\cdot r^{2}}\]

...hätte ich den verd... Link bloß nicht gepostet :angry: aber gut, was solls spannend ists trotzdem :)

viele Grüße in die Runde

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Die Dynamik der Dunklen Materie 11 Feb 2018 12:23 #27711

Lulu schrieb: Die Rolle der Dunklen Materie würden dann die "Fernen Massen" des Universums übernehmen. Ernst Mach lässt grüßen.

Das geht offensichtlich auch ohne Quantengravitation schon. Nämlich mit der Skalar-Vektor-Tensor-Gravitationstheorie von John Moffat. Der sieht mit seiner Theorie auch das Mach'sche Prinzip perfekt verwirklicht.

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Die Dynamik der Dunklen Materie 11 Feb 2018 17:27 #27740

Hallo Lulu,

das DM-Modell mit WIMPS und Axions ist ja auch hybrid und in dem Sinn eine "Tycho-Brahe-Lösung.
Eine Quantengravitation hätte ich auch gerne.

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Die Dynamik der Dunklen Materie 11 Feb 2018 17:37 #27742

Hallo seb110,

ein Bose-Einstein-Kondensat ist ja gerade keine Newtonsche Mechanik mehr.

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Die Dynamik der Dunklen Materie 13 Feb 2018 23:44 #27873

Hi TomTom

das ist richtig.! Das was ich mit Newtonschem Niveau allerdings meinte, war aber der postulierter Zusammenhang zwischen DM und DE (Ich bin über jede Quelle dankbar wo dies zur Sprache kommt).
etwas weiter ausgeholt, leicht off topic aber auch dadurch entsteht eine Dynamik nun folgend:
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viele Grüße

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Die Dynamik der Dunklen Materie 16 Feb 2018 14:54 #28002

Hallo seb110,

ob´s die "Dunkle Energie" wirklich gibt?
siehe Josef M. Gaßner

ab Minute 30.48,
weiters ein toller Vortrag von Sean Carroll zum Thema DE und DM:

Ich denke, die Datenlage ist zur Zeit noch viel zu dünn. Wir stochern in dichtem Nebel.
Und am LHC keine Extra-Dimensionen, keine supersymmetrischen Teilchen (also die seit 30 Jahren gelehrte Stringtheorie nach wie vor ohne Bezug zur Realität), keine WIMPS .., und das Modell der kosmischen Inflation wackelt ...
Aufregende Zeiten!
Die Datenlage wird sich in Zukunft dramatisch verbessern und dann braucht´s frische Denkansätze und Paradigmenwechsel.
Viele Grüße

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Die Dynamik der Dunklen Materie 16 Feb 2018 18:01 #28004

Schaut mal bitte hier:

Ist das Blödsinn oder ist da was drann?

Werd‘ ich geboren wird es wenig kühl.
Bin ich ewig ist ewig für mich jetzt.
Was ist liegt vor mir und ist dennoch hier.
Mein Tod mag Bahnen stören doch sorgt er für Niveau.
Pflanz‘ ich mich fort bin ich nicht attraktiv.
Doch bin ich beides und auch beides nicht.

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Bin ich ewig ist ewig für mich jetzt.
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Pflanz‘ ich mich fort bin ich nicht attraktiv.
Doch bin ich beides und auch beides nicht.

Die Dynamik der Dunklen Materie 16 Feb 2018 22:28 #28021

Hallo HardyG,

das bezieht sich auf den selben Zusammenhang, den ich am 10.Februar im Beitrag #27666 angefragt habe und ist sicher nicht leicht zu beantworten.
Nur die Machart des verlinkten Videos wirkt wie eine mit Megafon hinausposaunte "Bild"-Schlagzeile und dadurch wenig seriös.

Daß die Satellitengalaxien sich sowohl in der Milchstraße, als auch in Andromeda und Centaurus A nicht "modell-konform" verhalten, stimmt aber.

Viele Grüße
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