Der "Naturwissenschaften" Thread

[RyzA]

Verdammt,
die "Borgs" sind also doch schon unter uns ...

Die gibt es doch schon lange:

Andy Borg

 

[Adi1]

Die gibt es doch schon lange:

Andy Borg

Dazu sage ich mal nix ...

 

[RyzA]

Heute Mittag findet eine partielle Sonnenfinsternis statt: Wenn sich plötzlich der Tag verdunkelt

Mal gucken ob das Wetter mitspielt.

 

[Kindercola]

Bei war/ist bewölkt schade

 

[compisucher]

Hatte es glatt übersehen:
Geo hat im April 2022 einen weiteren Artikel verfasst, der mich in der Annahme meiner Vermutung bestärkt, dass die bis Dato nicht zu findende "Dunkle Materie" sich evtl. gänzlich in Schwarzen Löchern verbirgt:

Rätsel um Schwarze Löcher: Was haben sie mit Dunkler Materie zu tun?

In Bezug auf Schwarze Löcher gibt es noch immer jede Menge Rätsel. Die Wissenschaft ist ihnen auf der Spur.

www.geo.de

Meine Meinungsbildung hatte ich primär durch diesen Artikel.

Primordiale Schwarze Löcher: Ein Kandidat für die dunkle Materie

Seit Jahrzehnten fahnden Astronomen vergeblich nach dem Stoff, der unserem Universum Struktur verliehen hat. Vielleicht liegt das daran, dass sie am falschen Ende suchen.

www.nzz.ch

 

[Threshold]

Hatte es glatt übersehen:
Geo hat im April 2022 einen weiteren Artikel verfasst, der mich in der Annahme meiner Vermutung bestärkt, dass die bis Dato nicht zu findende "Dunkle Materie" sich evtl. gänzlich in Schwarzen Löchern verbirgt:

Das Problem ist, dass es die dunkle Materie schon gab, bevor die leuchtende Materie und damit Sterne entstanden ist.
Anders ist die kosmologische Struktur der Galaxien nicht zu erklären.
Meiner Meinung ist, dass man die Anfänge des Kosmos noch nicht ausreichend verstanden hat um irgendwas seriös anzunehmen.
Vor allem ist die dunkle Materie ja im Halo von Galaxien zu finden. Wie sollen schwarze Löcher denn dahin gekommen sein?

 

[compisucher]

Das Problem ist, dass es die dunkle Materie schon gab, bevor die leuchtende Materie und damit Sterne entstanden ist.
Anders ist die kosmologische Struktur der Galaxien nicht zu erklären.
Meiner Meinung ist, dass man die Anfänge des Kosmos noch nicht ausreichend verstanden hat um irgendwas seriös anzunehmen.
Vor allem ist die dunkle Materie ja im Halo von Galaxien zu finden. Wie sollen schwarze Löcher denn dahin gekommen sein?

Lies das Zeugs mal durch.
Die nehmen (stark vereinfacht) an, dass die BHs gleich mit dem Urknall entstanden sind.

Die DM ist gar nicht im Halo zu finden, weil noch gar nicht gefunden.
Es ist eine Annahme, max. eine Theorie, weil die sichtbaren Massen nicht ausreichend sind und EIN Rechenmodell die Verteilung im Halo für plausibel erklärt.

Na ja, die Annahme ist Stand heute genau so seriös wie das Jahrzehnte lange erfolglose Herumgestochere nach exotischen Teilchen im exorbitanten Massengrößenordnungen.

Nicht, dass da ein Messfehler allgemein vorliegt...

 

[Threshold]

Lies das Zeugs mal durch.
Die nehmen (stark vereinfacht) an, dass die BHs gleich mit dem Urknall entstanden sind.

Und wie soll das passiert sein, wenn es zu der Zeit keine Materie gab, aber sich eine Struktur abzeichnete?
Das Problem ist eben die Hintergrundstrahlung. Die ist da sehr eindeutig.
Abgesehen davon hat man bis heute kein primordiales schwarzes Loch gefunden.

Die DM ist gar nicht im Halo zu finden, weil noch gar nicht gefunden.
Es ist eine Annahme, max. eine Theorie, weil die sichtbaren Massen nicht ausreichend sind und EIN Rechenmodell die Verteilung im Halo für plausibel erklärt.

Dann rechne doch mal vor, wie sich die schwarzen Löcher verteilen müssen, damit das beobachtete Universum passt.

Na ja, die Annahme ist Stand heute genau so seriös wie das Jahrzehnte lange erfolglose Herumgestochere nach exotischen Teilchen im exorbitanten Massengrößenordnungen.

Nicht, dass da ein Messfehler allgemein vorliegt...

Messfehler hatte man ja schon gefunden und daraufhin die dunkle Energie postuliert,
Ich warte ab. Peter Higgs hatte das Higgs Teilchen 1964 vorhergesagt. Nachgewiesen hatte man es 50 Jahre später. Da hat die dunkle Materie noch Zeit entdeckt zu werden.
Genauso könnte man fragen, wieso die Detektoren das Graviton nicht finden können. Das wird ja auch postuliert als Überträger der Gravitation.

 

[compisucher]

Und wie soll das passiert sein, wenn es zu der Zeit keine Materie gab, aber sich eine Struktur abzeichnete?

Nun, die obigen Artikel formulieren postulierend den direkten Übergang von Energie in eine Schwarzes Loch.
Wie das nun genau von Statten gehen soll

Das Problem ist eben die Hintergrundstrahlung. Die ist da sehr eindeutig.
Abgesehen davon hat man bis heute kein primordiales schwarzes Loch gefunden.


Dann rechne doch mal vor, wie sich die schwarzen Löcher verteilen müssen, damit das beobachtete Universum passt.

Das mit der Halo-Verteilung zweifle ich eben an, weil Meßdaten was anderes ergeben.
Per Zufall habe ich keinen Supercomputer in der Abstellkammer, um auch nur annähernd die benötigen Datenmengen verarbeiten zu können.
Vom fehlenden Anwendungswissen mal ganz abgesehen...

Lesens- bzw. sehenswert z. B.:

Verteilung der dunklen Materie | pro-physik.de

www.pro-physik.de

Dunkle Materie in einem simulierten Universum – Weltraumbild des Tages

www.starobserver.org

Messfehler hatte man ja schon gefunden und daraufhin die dunkle Energie postuliert,
Ich warte ab. Peter Higgs hatte das Higgs Teilchen 1964 vorhergesagt. Nachgewiesen hatte man es 50 Jahre später. Da hat die dunkle Materie noch Zeit entdeckt zu werden.

Nun, ja, ich behaupte mal, das heute die technischen Möglichkeiten deutlich größer als jene in 1964 sind.
Teilchen?
Für mich ist das ein Feld...
Teilchen wäre blöd, dann gibts kein "Beam me up Scotty..."

Gut, da das Higgsfeld theoretisch mit allem interagieren sollte, das Masse hat, könnte ein Aha-Effekt im LHCR mal aufkommen.

Genauso könnte man fragen, wieso die Detektoren das Graviton nicht finden können. Das wird ja auch postuliert als Überträger der Gravitation.

Denke aber, man wird eher darin das Graviton als DM finden....

 

[RyzA]

Für mich ist das ein Feld...
Teilchen wäre blöd, dann gibts kein "Beam me up Scotty..."

Welle/Teilchen Dualismus.

 

[Threshold]

Nun, ja, ich behaupte mal, das heute die technischen Möglichkeiten deutlich größer als jene in 1964 sind.
Teilchen?
Für mich ist das ein Feld...
Teilchen wäre blöd, dann gibts kein "Beam me up Scotty..."

Wenn ein Elementarteilchen das Higgs Feld durchläuft, gewinnt es seine Masse. Das Higgs Feld braucht aber ein Teilchen, das diese Masse überträgt. Alle Kräfte besitzen ein Teilchen, das die Kraft überträgt.
Drei der vier Grundkräfte haben ein Kraftaustauschteilchen. Nur die Gravitation weigert sich beharrlich. Das liegt halt daran, dass die Theorie Gravitation als Eigenschaft der Raumzeit beschreibt. Da braucht es kein Teilchen. Aber finden muss man es, da alle vier Grundkräfte beim Urknall vereint waren.

Denke aber, man wird eher darin das Graviton als DM finden....

Das Problem der Gravitation ist, dass sie so unfassbar schwach ist.

 

[RyzA]

Das liegt halt daran, dass die Theorie Gravitation als Eigenschaft der Raumzeit beschreibt. Da braucht es kein Teilchen. Aber finden muss man es, da alle vier Grundkräfte beim Urknall vereint waren.

Zumindest hat man die Wellen gefunden. Aber normalerweise: wo Welle da auch Teilchen!

Siehe den von mir genannten Welle-Teilchen-Dualismus.

Welle-Teilchen-Dualismus

 

[Threshold]

Zumindest hat man die Wellen gefunden. Aber normalerweise: wo Welle da auch Teilchen!

Man hat bisher immer die Theorie bestätigt. Gravitationswelle sind ein Grundpfeiler der Relativitätstheorie.
Nichtsdestotrotz muss man die Gravitation aber quantisieren können.
Da wird auch schon seit gefühlt 100 Jahren dran geforscht und bisher hat man nur mathematische Konzepte gefunden.
Genauso ist es ja bei der dunklen Materie auch. Man kennt die Eigenschaften aber mehr nicht.

 

[RyzA]

Aber scheinbar haben Gravitationswellen auch eine Masse und Energie:

Die Masse ist die Ladung der Gravitation. Anders als bei der elektrischen Ladung ist keine negative Masse bekannt und wird derzeit nur im Rahmen von Hypothesen (insbesondere als exotische Materie) diskutiert. Damit existieren keine Dipole von Massen. Ohne Dipole und ohne durch externe Kräfte hervorgerufene Bewegungen kann es jedoch keine Dipolstrahlung geben.

Beschleunigte Massen führen jedoch zur Quadrupolstrahlung, deren Berechnung sich an elektrische Quadrupole anlehnt.Demnach ist das Quadrupolmoment {\displaystyle Q}Q proportional zur Masse {\displaystyle \textstyle m}\textstyle m und dem Quadrat des Abstandes {\displaystyle \textstyle l}\textstyle l: {\displaystyle \textstyle Q\thicksim m\cdot l^{2}}{\displaystyle \textstyle Q\thicksim m\cdot l^{2}}. Auch eine Masse, die rotiert, aber nicht rotationssymmetrisch ist, strahlt.[

Am Beispiel zweier Neutronensterne mit je 1,4-facher Sonnenmasse, die sich im Abstand von 150 Millionen Kilometer (etwa eine Astronomische Einheit, mittlerer Abstand Erde–Sonne) umkreisen, lässt sich die abgestrahlte Leistung der Gravitationswellen zu 1014 W berechnen.Weil in dieser Konstellation als Doppelstern der Abstand mit der 5. Potenz in die abgestrahlte Leistung eingeht, würde bei einem Abstand von nur 500.000 km die Strahlungsleistung der Sonne (4 · 1026 W elektromagnetische Strahlung) in Form von Gravitationswellen erreicht. Bis zur Berührung der Neutronensterne würde in diesem Beispiel die abgestrahlte Leistung in Form von Gravitationswellen auf 1048 W ansteigen.

und

In einer quantenfeldtheoretischen Perspektive ergibt sich das der klassischen Gravitationswelle zugeordnete, die Gravitation vermittelnde Eichboson, das (hypothetische) Graviton, als Spin-2-Teilchen analog dem Spin-1-Photon in der Quantenelektrodynamik. Eine widerspruchsfreie quantenfeldtheoretische Formulierung der Gravitation auf allen Skalen ist jedoch noch nicht erreicht.

Quelle: Gravitationswelle

Dann müsste es als Teilchen ja auch "greifbar" sein.

Edit: Vielleicht entkoppeln sich die Gravitonen ja von der Strahlung und reisen nicht mit? Und bleiben im Schwerefeld zurück?

Aber eine andere Idee habe ich auch nicht. Da stößt mein physikalisches Verständnis an Grenzen.
Besonders wenn ich die mathematischen Formeln sehe.

 

[Threshold]

Aber scheinbar haben Gravitationswellen auch eine Masse und Energie:

Klar, Gravitationswellen tragen Energie weg. Wenn ich nicht irre, waren das bei einer Verschmelzung schon mal mehrere Sonnenmassen an Energie. Das ist schon eine Menge.

 

[compisucher]

Klar, Gravitationswellen tragen Energie weg. Wenn ich nicht irre, waren das bei einer Verschmelzung schon mal mehrere Sonnenmassen an Energie. Das ist schon eine Menge.

War, meine ich irgendwann mal gelesen zu haben, bei einer Verschmelzung von zwei schwarzen Löchern.
Glaube, 2 oder 3 Sonnenmassen gingen da als Raumzeitstauchungen durch das All.

 

[RyzA]

Von Energie da auch Masse. Also muß es auch ein Teilchen dazu geben.

 

[compisucher]

Von Energie da auch Masse. Also muß es auch ein Teilchen dazu geben.

Tja, wenn es nur so einfach wäre.
@Threshold ist wohl durchaus der Auffassung, dass Schwerkraft durch ein unbekanntes Teilchen entsteht.
Ich für meinen Teil sage: Kann sein, kann aber auch nicht sein.

Guggt man sich das Higgs-Gottesteilchen bzw. Feld an, so entsteht aus dem Feld (weil es andere Teilchen um sich versammelt) Masse.

Das Higgs Boson selbst würde ich in meiner Naivität als in sich gekrümmte Energie bezeichnen.

Die Wissenschaft hat da zwei Meinungen, einmal, dass das Higgs nicht elementar ist, sondern ebenfalls aus noch kleineren Teilchen zusammengesetzt ist.
Die andere Theorie kopiere ich einfach mal hierein, weil ich es selbst nicht ganz verstehe:
Ein anderer Ansatz zur Erklärung der Teilchenmassen als Alternative zum Higgs-Mechanismus beruht auf der Annahme, auch die bisher als fundamental und punktförmig angenommenen Teilchen, Quarks und Leptonen, seien zusammengesetzt aus „Haplonen“ und ihre Masse sei das Äquivalent der Wechselwirkung zwischen den Haplonen. In diesem Bild ist auch das am CERN neu entdeckte Teilchen ein aus Haplonen zusammengesetztes Boson.

Warum der Ausflug zum Higgs?
WENN Gravitation aus einem Elementarteilchen "entsteht", gehe ich davon aus dass es ungleich kleiner als das Higgs-Feld sein muss, alleine weil die Gravitation eine unglaublich kleine "Einzelkraft" sein muss und nur bei echt großen Massen (Planeten usw.) für uns "spürbar" wird.

Wenn es "nur" Energie ist (wie auch immer die aussieht), ist sie in der Lage, die Raumzeit zu krümmen und Schwerkraftwellen zu erzeugen (was nix anderes ist als eine Stauchung und Dehnung der Raumzeit).

Die Teilchenidee hätte den Charme, es irgendwann technisch zu nutzen (Antigravitationsmotoren usw.).
Bei nur Energie fehlt mir dazu die Fantasie...

 

[RyzA]

Wenn das Higgs-Teilchen (oder Feld) für Masse verantwortlich ist, muß es mit der Gravitation ja im direkten Zusammenhang stehen.

 

[compisucher]

Wenn das Higgs-Teilchen (oder Feld) für Masse verantwortlich ist, muß es mit der Gravitation ja im direkten Zusammenhang stehen.

Neee, nicht unbedingt.
Das Gottesteilchen "sorgt" quasi dafür, dass Atome in sich überhaupt Masse haben.
Gravitation wiederum ist der "spürbare" Einfluss einer größeren Masseansammlung, viele Atome zusammen (Planet) erzeugt Gravitation (Anziehungskraft).
Im Übrigen bin ich genau hierzu gespannt auf @Threshold s Ansicht...