Der "Naturwissenschaften" Thread

@Dudelll:
Was wäre dein weiterer Gedankengang hierzu?
Wirklich ausgefeilte Gedankengänge hab ich dazu ehrlich gesagt nicht, Astrophysik ist nicht wirklich mein Fachgebiet, daher beschäftige ich mich damit nur auf populärwissenschaftlichen Niveau^^.

Könnte mir aber vorstellen das über eine Verbindung von Gravitation und QM auch alternative Erklärungen möglich wären. Wie diese Erklärungen aussehen würden kann man aber natürlich nur schwer erahnen, weil es einfach darauf ankommt ob man beides unter einen Hut bekommt, und wie dieser Hut dann am Ende aussieht.

Aber Quantenverschränkung ist ja zum Beispiel ein Effekt, der nicht auf atomare Größenordnungen begrenzt ist. Evtl. gibt es noch weitere quantenmechanische Effekte auf makroskopischen Skalen. Falls das so wäre könnten diese Effekte vllt. helfen unsere Beobachtungen zu erklären.

Setzt natürlich als Grundannahme voraus, dass das Universum selbst ein quantenmechanisches Objekt ist bzw. die Quantenmechanik die Dynamik des Universums insgesamt merkbar beeinflusst.

Fände das wäre zumindest eine der spannendsten Möglichkeiten, die aber, um das ausdrücklich nochmal zu erwähnen, sehr sehr weit hergeholt ist und auf keinerlei physikalischer Beweisführung beruht und daher evtl. eher philosophisch als physikalisch diskutiert werden sollte^^
 
Schwarze Löcher als Erklärung für dunkle Materie?
Tja, die Fluktuation der Hintergrundstrahlung sagt da was anderes.
Da entstanden Schwerkrafttöpfe, bevor sich leuchtende Materie bilden konnte.
Dazu kommt dann die Frage, wieso es einen Halo um Galaxien gibt. Wäre die Galaxie voll von schwarzen Löchern, müssten sie gleichmäßig verteilt sein, bzw. im Zentrum müsste es mehr geben als an den Rändern. Man beobachtet aber, dass im Halo einer Galaxie rund 5x mehr Masse ist als die gesamte Galaxie an leuchtender Materie besitzt.
Wie sollen die schwarzen Löcher da hingekommen sein.
Ach ja, und seit wann ist Cygnus X1 ein supermassives schwarzes Loch? Da gibt es einen blauen Riesen mit 20 Sonnenmassen und ein schwarzes Loch mit ähnlicher Masse,
Supermassive schwarze Löcher fangen bei Millionen Sonnenmassen an.
Das nächste Problem in der Theorie sind die Quasare. Ein Quasar ist ein aktives Zentrum einer Galaxie.
Das bedeutet aber nicht automatisch, dass ein Quasar ein Milliarden Sonnenmasse schweres schwarzes Loch beinhalten muss.
Das schwarze Loch der Milchstraße hat nur ein paar Millionen Sonnenmassen.
Das schwarze Loch von M87 hat mehrere Milliarden Sonnenmassen. Also eine ganz andere Nummer.
Bis heute kann man nicht erklären, wie in der Frühphase des Universums überhaupt schwarze Löcher mit mehreren Milliarden sonnenmassen entstanden sein können. Die Entstehung von Quasaren ist also noch lange nicht ausreichend erforscht.
Und natürlich hat man Hawking gelesen. :D
Nach Hawking gibt es primordiale Schwarzes Löcher. Bisher hat man aber noch keine entdeckt.
Ebenso hat man bisher noch keine Hinweise über die Hawking Strahlung entdeckt.
Interessant ist doch viel mehr, was denn mit schwarzen Löchern mit 1000 oder 10.000 Sonnenmassen ist? Bisher hat man keine entdeckt.
Was dunkle Materie ist, ist nicht bekannt. Ich persönlich schließe schwarze Löcher aus, da es einfach zu viele Ungereimtheiten gibt. Gerade was den Beginn des Universums angeht.
Interessant ist zumindest die Frage, ob es auch schwarze Löcher aus dunkle Materie gibt.

Ich füge noch ein weiteres Video an, was der Frage nachgeht.

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Ach ja, und seit wann ist Cygnus X1 ein supermassives schwarzes Loch? Da gibt es einen blauen Riesen mit 20 Sonnenmassen und ein schwarzes Loch mit ähnlicher Masse,
Danke für die Einschätzung.
Obiges hat aber keiner der Protagonisten geschrieben.
Ich darf mich selbst zitieren:
Es gibt genau zwei supermassive schwarze Löcher, welche die Menschheit bisher indirekt visuell beobachtet hat.
Und Cygnus x-1 durch eine besondere Konstellation des Begleiters.
Gemeint war, zwei große (indirekt) beobachtet und (ergänzend) Cygnus x1 bekannter Maßen durch die Wechselwirkung mit seinem Begleiter als allererstes BH überhaupt indirekt entdeckt.
 
Gemeint war, zwei große (indirekt) beobachtet und (ergänzend) Cygnus x1 bekannter Maßen durch die Wechselwirkung mit seinem Begleiter als allererstes BH überhaupt indirekt entdeckt.
Alles klar, dann habe ich das falsch interpretiert. Da entschuldige ich mich natürlich.

Hawking hatte ja dagegen gewettet, dass Cygnus X1 ein schwarzes Loch ist.
Ich selbst frag mich aber, wie der blaue Riese die Supernova überlebt hat, die zum schwarzen Loch geführt hat.
Bisher hat das noch keiner erklären können (und ich hab schon ein paar Experten danach gefragt).
Abgesehen davon gibt es eh noch eine Menge Fragen. Es gibt ja das keine Haare Theorem.
Dann nimmt die Entropie eines schwarzen Lochs immer zu. Wenn es aber Hawking Strahlung gibt, würde das bedeuten, dass die Entropie abnimmt, was wiederum bedeutet, dass ein signifikanter Grundsatz der Thermodynamik verletzt wird und die Gesetze der Thermodynamik ist ja der heilige Gral der Naturgesetze.
 
Jaaa, ich habe die Argumentation sorgfältig von Dir gelesen.
Sozusagen 1:0,5 Tore für Deine Mannschaft... :cool:
Postulierte Hawking-Strahlung, die sich nicht prüfen lässt ist eben genau so doof wie postulierte DM.
Punktsieg für Dich mit den Argumentationen:
Bis heute kann man nicht erklären, wie in der Frühphase des Universums überhaupt schwarze Löcher mit mehreren Milliarden Sonnenmassen entstanden sein können. Die Entstehung von Quasaren ist also noch lange nicht ausreichend erforscht.
und
Nach Hawking gibt es primordiale Schwarzes Löcher. Bisher hat man aber noch keine entdeckt.
DAS spricht eindeutig gegen meine Auffassung und sind belegbare Fakten bzw. Sachstände.
 
Das ist immer blöd.
Letztendlich kann dunkle Materie ja alles sein. Es ist eben eine Masse -- denn nur Massen bewegen Massen -- die dafür sorgt, dass Galaxien und Galaxienhaufen sich so bewegen, wie wir es beobachten. Normaler Weise würden ja die Kepler Gesetze zum Tragen kommen, die hervorragend in unserem Sonnensystem und auch im Zentrum der Milchstraße wunderbar funktionieren. Man kann alles bestens berechnen.
Nur bei einer Galaxie funktionieren die Kepler Gesetze nicht. Also muss es da was geben. Was es ist, weiß keiner. Bisher ist es ja nur Spekulation. Und spekulieren kann man, Hypothesen aufstellen ist auch kein Problem und wenn am Cern mal wieder Geld übrig ist, kann man den HLC weiter ausbauen. Vielleicht findet man irgendwann Materie, die schwer ist, aber nicht wechselwirkt. Mal abwarten.

Interessanter finde ich ja eh die dunkle Energie. :daumen:
 
Aber Quantenverschränkung ist ja zum Beispiel ein Effekt, der nicht auf atomare Größenordnungen begrenzt ist.
Doch, ist er.
Die Quantenverschränkung funktioniert, weil die verschränkten Teilchen nicht mit anderen Teilchen oder Strahlung wechselwirken.
In Größenordnungen von Molekülen wechselwirken die Teilchen aber miteinander und im makrokosmischen Universum wechselwirkt eh alles miteinander.
Das gleiche hast du beim Tunneleffekt. Auch der funktioniert nur in der Unschärfe der Quantenphysik.
Im Makrokosmos kann er nicht funktionieren, da hier die Teilchen miteinander wechselwirken.
Das gleiche hast du z.b. beim Welle Teilchen Dualismus. Der ist fundamental in der Quantenphysik und ein wichtiger Faktor, dass Materie überhaupt stabil ist.
Trotzdem kann man den Welle Teilchen Dualismus problemlos "abschalten".
Dazu muss man nur eine Wechselwirkung erzeugen, sodass das Elektron, das normaler Weise beide Spalten des Doppelspaltexperiment gleichzeitig durchschlüpft, dazu gezwungen wird, sich für einen Spalt zu entscheiden.

Elektronen sind sowieso ein Problem. Im Gegensatz zum Proton haben Elektronen keine Ausdehnung, also keinen Durchmesser. Sie sind punktförmig. Sie sind also eine Singularität.
Wie aber kann eine Singularität eine elektrische Ladung und einen Spin haben? Ein absolutes Rätsel. Es gibt nicht mal eine Hypothese dafür. aktuell wird der Umstand einfach akzeptiert.
 
Dann nimmt die Entropie eines schwarzen Lochs immer zu. Wenn es aber Hawking Strahlung gibt, würde das bedeuten, dass die Entropie abnimmt, was wiederum bedeutet, dass ein signifikanter Grundsatz der Thermodynamik verletzt wird und die Gesetze der Thermodynamik ist ja der heilige Gral der Naturgesetze.
Hawking hatte ich sich darüber natürlich auch Gedanken gemacht und so wie ich es verstanden habe, gibt es Lösungen welche nicht den Gesetzen der Thermodynamik widersprechen: Bekenstein-Hawking-Entropie.

Noch etwas anderes: Ich habe beim stöbern auf Wikipedia noch den h-Index gefunden:

Der h-Index ist eine Kennzahl für die weltweite Wahrnehmung eines Wissenschaftlers in Fachkreisen. Die Kennzahl basiert auf bibliometrischen Analysen, d. h. auf Zitationen der Publikationen des Wissenschaftlers. Ein hoher h-Index ergibt sich, wenn eine erhebliche Anzahl von Publikationen des Wissenschaftlers häufig in anderen Veröffentlichungen zitiert wird. Der 2005 von dem Physiker Jorge E. Hirsch vorgeschlagene Bewertungsindex wird gelegentlich auch als Hirsch-Index, Hirschfaktor, Hirsch-Koeffizient oder h-number bezeichnet.

Der h-Index eines Wissenschaftlers kann im Laufe der Zeit nicht sinken; andererseits kann er auch nicht allein über die Anzahl seiner Veröffentlichungen steigen.
Interessant ist auch die Tabelle auf der Seite weiter unten.
Demnach ist der Wissenschaftler mit den meisten Publikationen und Zitaten der Schweizer Chemiker Michael Grätzel.
Grätzel ist Autor und Mitautor von über 1100 Publikationen, zwei Büchern und Inhaber von mehr als 50 Patenten. Seine Arbeiten wurden nach Google Scholar bereits rund 290.000 Mal zitiert, sein h-Index beträgt 277 (Stand: Juli 2021).
Sehr produktiv in dieser Hinsicht.
 
Zuletzt bearbeitet:
Verschränkung kann auch makroskopisch erhalten bleiben, gibt ja genügend Experimente die das belegen. Das die Verschränkung im allgemeinen aufgrund der von dir aufgeführten Wechselwirkungen zerstört wird ändert nichts daran das der Effekt selbst nicht räumlich begrenzt ist.

Das es mehr als unwahrscheinlich erscheint das es Quantenmechanische Effekte geben könnte die im Makrokosmos erhalten bleiben sehe ich auch so, deswegen ja auch die Einschränkung das es extrem spekulativ ist. Ausgeschlossen ist es mMn. aber nicht, dafür ist die QM einfach seltsam genug und hat hoffentlich noch viele neue Erkenntnisse zu bieten in der Zukunft.

Daher fände ich halt das es die spannendste Möglichkeit wäre wenn die DM oder die DE Quanteneffekte wären, auch wenn ich durchaus selbst eher denke das man das Rätsel "konventioneller" lösen können wird ;)

Edit:

Ob Elektronen punktförmig sind oder nicht ist soweit ich weiß auch durchaus noch Teil aktueller Forschung. Ich meine auch irgendein Paper im Hinterkopf zu haben in dem eine mögliche räumliche Ausdehnung abgeschätzt wurde, müsste ich aber nochmal schauen ob ich das in den nächsten Tagen noch wiederfinde.
 
Zuletzt bearbeitet:
Ob Elektronen punktförmig sind oder nicht ist soweit ich weiß auch durchaus noch Teil aktueller Forschung. Ich meine auch irgendein Paper im Hinterkopf zu haben in dem eine mögliche räumliche Ausdehnung abgeschätzt wurde, müsste ich aber nochmal schauen ob ich das in den nächsten Tagen noch wiederfinde.
Normalerweise müsste etwas mit Masse auch eine räumliche Ausdehnung haben.
Ausser die Masse ist unendlich groß dann wird es eine Singularität.

Früher ist man übrigens vom Schalenmodell der Elektronenbahnen um einen Atomkern ausgegangen. Heute spricht man von einer Elektronenwolke. Wohl wegen der Quantenmechanik und dem Unbestimmtheitsprinzip.
 
Zuletzt bearbeitet:
Nein Masse funktioniert auch punktförmig ohne Probleme. Zumindest mathematisch, ist nur schwer wenn man versucht sich das mit unserem Hang zum räumlichen denken vorzustellen.
 
Das ist wirklich schwer vorzustellen:

3 Dimensionen = Kugel
2 Dimensionen = Kreis
1 Dimension = Punkt?

3 und 2 Dimensionen kann man sich ja vorstellen aber eine Dimension?

Wenn ich auf einen Zettel mit Kugelschreiber einen Punkt mache, ist das ja genau genommen ein (sehr kleiner) Kreis.

Genauso wenig kann man sich die 4. Dimension und alles darüber vorstellen.
 
Ist halt hauptsächlich ein Problem weil wir es gewohnt sind in 3d zu leben.

Wenn man höher geht wird's ja quasi ähnlich unmöglich, zumindest kann ich mir auch 4d nicht besser vorstellen als einen Punkt ohne Ausdehnung ^^

Punktpartikel ist ja im Grunde aber auch nur eine mathematische Vereinfachung die für die meisten Fälle gut funktioniert und man keine wirklich zufriedenstellende andere Beschreibung hat.

Ehrlich gesagt weiß ich auch gar nicht ob Elektronen ausdehnungen unterhalb der planck Länge haben könnten, bzw ob sowas nach momentanem stand überhaupt möglich wäre oder bei unserem derzeitigen Verständnis einfach gar kein Sinn ergeben würde.

Wo wir Grad hier angekommen sind, was ist eigentlich der aktuelle Stand dazu ob Raum selbst gequantelt ist, oder kontinuierlich ?
 
Ehrlich gesagt weiß ich auch gar nicht ob Elektronen ausdehnungen unterhalb der planck Länge haben könnten, bzw ob sowas nach momentanem stand überhaupt möglich wäre oder bei unserem derzeitigen Verständnis einfach gar kein Sinn ergeben würde.
Ich glaube alles unterhalb der Planck-Länge wird als Singularität bezeichnet.
Wo wir Grad hier angekommen sind, was ist eigentlich der aktuelle Stand dazu ob Raum selbst gequantelt ist, oder kontinuierlich ?
Den Raum selber kann man wohl nicht quanteln aber man versucht es weiterhin mit der Gravitation: Quantengravitation
 
Wenn man nun aber wirklich davon ausgeht, dass ein Elektron keine räumliche Ausdehnung hat, also einfach nur eine Punktsingularität ist, gleichzeitig weiß man aber, dass Elektronen eine minimale Masse haben,
dann bedeutet das doch, dass Elektronen unendliche Dichte haben und damit jedes Elektron ein schwarzes Loch sein müsste.

Der Ereignishorizont würde halt so klein sein, dass man diesen niemals beobachten könnte.
 
@FetterKasten : Deswegen glaube ich auch das ein Elektron eine minimal räumliche Ausdehnung hat.

Wenn dem nicht so wäre könnte man auch keine Elektronenwolke um einen Atomkern beschreiben.
 
Da muss man unterscheiden was man betrachtet. Elektronen in/um Atomkerne sind gebundene und keine freien Partikel.

Die Bindung durch das Potential schränkt die Impulsraumverteilung des Elektrons ein und sorgt dadurch zu einer Delokalisierung im Ort. Das sagt aber erstmal nichts über die "Form" des Elektrons aus, sondern nur über den Ort an dem man es halt finden kann. Sobald mans irgendwo gefunden hat bleibt es aber ein Punktteilchen, wobei man natürlich darüber streiten kann ob man die Ortsbreite der Wellenfunktion nicht auch als Radius definieren könnte, ist aber nicht direkt das gleiche.

Die Energiedichte ist auch nicht soo problematisch meine ich. Ich glaub Elektronen würden so kleine schwarze Löcher ergeben daß sie direkt wieder zerstrahlen. Ist aber evtl auch irgendwie ein seltsamer Grenzbereich in dem der ganze Kram eh nicht mehr so wirklich beschreibbar ist momentan. Könnte vllt auch damit zusammenhängen das Gravitation und Quantenmechanik sich halt nicht vertragen wollen.
 
Zuletzt bearbeitet:
Ja aber eine räumliche Ausdehnung muß trotzdem vorhanden sein. Auch wenn das Elektron nicht nur an Ort B ist sondern auch an C,D oder E sein kann.
 
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