Es gibt keine dunkle Materia

Dunkle Materie ist ein Rechenfehler      

      
Wie P.M.-Leser Matthias Krause herausgefunden hat, sind die Berechnungen der Astronomen falsch: Die Zentrifugalkraft in Galaxien ist wesentlich geringer als gedacht, die Hypothese einer "Dunklen Materie" ist überflüssig.

Bisherige Berechnungen der Schwer- und Fliehkräfte innerhalb einer Galaxie gehen von sehr vereinfachenden Annahmen aus. Die gesamte Materie wird als kugelförmig im Zentrum liegend angenommen; eine solche Annahme führt zu einer "integralen" Berechnung der Schwerkraftverhältnisse. Doch das, so Krause, entspricht in keiner Weise der Wirklichkeit. Schließlich sind Galaxien ausgedehnte Gebilde, in denen nicht nur die Sterne scheibenförmig verteilt sind, sondern auch interstellares Gas den gesamten Raum erfüllt und erheblich zur Schwerkraftwirkung beiträgt.

Krause wandte eine diskrete, Messpunkt bezogene Berechnung mittels des Programms Excel an. Dabei verwendete er alle Massen, die Innenmassen als auch die Außenmassen der galaktischen Fläche, und berücksichtigte dabei alle gravitativ relevanten Größen. Er verwendete ein galaktisches Flächenmodell, das rotationssymmetrisch aufgebaut ist und insgesamt 357 Massenpunkte enthält. Vom Zentrum weg gibt es 10 Messpunkte bis zum Rand. Resultat der Berechnungen: Schwerkraft und Fliehkraft halten einander die Waage, hypothetische (und ohnedies nie nachgewiesene) Massen sind überflüssig.

[Quelle: www.pm-magazin.de/de/wissensnews]

Was sagt man dazu... Wieder ein Problem weniger

Ja, wenn man in Sachen Politik der Bild Zeitung und in Sachen Wissenschaft P.M. folgt, dann ist die Welt tatsaechlich sehr einfach.
Der PM Lese Mathias Krause hat sich an der Milchstrasse versucht. Wenn man mal auf die Webseite von Mathias Krause schaut, sieht man schnell, dass er da in Physik nicht so richtig aufgepasst hat. Z.B. die Gravitation in einem kugelfoermigen Koerper berechnet er falsch. Zwar hat er sich wohl noch an ein Physikbuch herangetraut (Alonso-Finn), aber dann ein bisschen den Faden verloren.
Schoen ist auch, dass er auf seiner Webseite auch gleich noch das Problem der Dunklen Energie loest und 'beweist', dass der Urknall nicht stattgefunden hat. Solche Leute gibt es eine ganze Menge, und sie sind nicht so leicht vom Gegenteil zu ueberzeugen (ich erinnere mich an einen Menschen der an der Uni Hamburg ueber Jahre verkuendete, dass PI eine rationale Zahl sei, und mir hat doch mal jemand eine Arbeit geschickt, in der die Rotation der Sonne mit Hilfe von Stoerungen im Fernsehen gemessen wurden).
PM hat ja nie ein besonders hohes Niveau gehabt, aber das ist schon erschreckend schlecht recherchiert.

Also duerfen wir das Problem der Dunklen Materie durchaus noch weiter behandeln...

Zwar glaube auch ich nicht an die "Dunkle Materie", aber derzeit ist kein besseres Modell bekannt.
Hinzu kommt - hier ist meinem Vorredner vollumfänglich Recht zu geben, dass P.M. keine Referenz ist. Selbst die "BILD"-Zeitung hat ein besseres wissenschaftliches Niveau als P.M.

Danke für all' die Recherchen zu Matthias Krause. Durch Alonso-Finn habe ich übrigens auch mal hindurchgequält; ich denke, der Beweis der Nicht-Algebraizität von pi ist einfacher als all' diese physikalischen Herleitungen ........

Ach ja - der Urknall hat wahrscheinlich tatsächlich nicht stattgefunden; auch ich bin überzeugt, dass es aufgrund heute noch unbekannter Heissenberg'scher Unschärferelationen möglich war, die Urknall-Singularität zu vermeiden und daran vorbeizutunneln. Aber das ist reine Spekulation - die Theorie dazu ist noch nicht erarbeitet ! Belassen wir es lieber bei den Fakten und gehen wir nicht vor die Planck-Zeit zurück !

Übrigens gibt es als Alternative zu Dunklen Materie die MOND(MOdified Newtonian Dynamics)-Hypothese von Mordechai Milgrom, siehe z. B. http://en.wikipedia.org/wiki/MOND

Dabei wird das Newtonsche Kraftgesetz geändert: statt F = m*a soll F = m*a*µ(a/a0) gelten, wobei a0 eine Konstante ist. Die Funktion µ wird nicht genau spezifiziert, es ist aber µ(x) = 1 für x sehr viel größer als 1 und µ(x) = x für x sehr viel kleiner als 1. Dadurch folgen Vorgänge bei "großen", d. h. alltäglichen, Beschleunigungen den Newtonschen Gesetzen, bei sehr kleinen wirkt jedoch die Kraft stärker. Die Konstante a0 ist eine typische Beschleunigung, wo das Newtonsche auf das "MOND"-Verhalten übergeht und soll bei ca. 10^-10 m/s^2 liegen.

Wenn man das auf die Newtonsche Gravitation anwendet, dann kommt man für kleine Beschleunigungen auf

F = G*M*m/r^2 = m*a*a/a0
->
G*M/r^2 = a^2/a0
->
a = (G*M*a0)^(1/2)/r

Für eine Kreisbahn setzt man die Beschleunigung gleich der Zentrifugalbeschleunigung:

v^2/r = (G*M*a0)^(1/2)/r
->
v = (G*M*a0)^(1/4)

Man sieht also: Für geringe Beschleunigungen, d. h. weit weg vom Massezentrum, sollte die Geshwindigkeit eines umkreisenden Objekts nicht mehr vom Abstand abhängen und proportional zur 4. Wurzel der Masse sein. Das entspricht der bei Galaxien beobachteten sog. Tully-Fisher-Relation, wenn die Helligkeit proportional zur Masse der Galaxie ist.

Allerdings ist es klar, dass MOND in dieser einfachen Formulierung nicht als grundlegendere Theorie funktioniert: Z. B. erfährt jedes Proton in einem Stern am Rand einer Galaxie insgesamt Beschleunigungen, die weit über a0 liegen. Man muss deshalb in einer konsistenteren Formulierung das Gravitationspotential umformulieren.

Die MOND-Theorie hat allerdings auch einige Probleme mit manchen Galaxien und Gravitationslinsen soviel ich weiß, außerdem existiert glaube ich bisher keine Theorie, die sie mit der Allgemeinen Relativitätstheorie vereinbaren würde.

Die Schwachstelle in dieser Theorie ist eben die Konstannte. Eine BEhauptung es ist für x<<1 gleich x und für x>>1 gleich eins ist keine Theorie (was ist in den zwischenintervallen?), womit man die zusammenhänge besser erklärt als mit den Modellen, die vorhanden sind. Die Wechselwirkungen sind nicht so einfach erklärt. Haben sie was schon starken und schwachen wechselwirkungen gehört? Da geht es richtig schön Quantenmechanisch zu sache (ich werde ihnen TeilchenPhysik dringend empfehlen) und es geht um die grössenordnungen von 10^-15 und tiefer!!!. Und bei grösseren entfehrnungen ist die Algemeine relativitätstheorie sehr gut erklärend.

Da ist wie x<<1 als auch x>>1 und sogar der raum dazwischen sehr gut erklärt. Und es bleiben keine Fragen offen. Das Problem ist immer noch da, dass man die algemeine relativitätstheorie und quantenmechanick noch nicht auf den gemeinsammen nenner bringen kann, aber die Bereiche die die beiden theorien abdeken sind sehr gross. Viel grösser als x>>1 und x<<1....

Ich denke sie sollen das wort dunkle matherie nicht so mystisch nehmen, es ist nur eine bezeichnung für etwas unbekanntes. Ich denke wenn man diesen bereich verstehen wird, wird auch die verknüpfung algemeine relativitätstheorie und quantenmechanick stattfinden

P.S tut mir leid für dsie tipp und gramatick fehler ich habe es in eile verfasst, und hatte keine zeit zur Korrektur. deutsch ist nicht meine muttersprache. So tschüssi, muss in die Uni.

Auch auf die Gefahr hin dass ich mich irre, aber die Dunkle Materie erinnert mich einfach an die Äthertheorie am Ende des 19.Jahrhundert.

So gesehen erscheint mir ein Ansatz wie MOND sinnvoll, dass man gewisse Gesetze geringfügig ändern möchte; aber natürlich müssen sich diese Änderungen im Experiment auch bewähren. Das war meines Wissens bei MOND bisher nicht der Fall.

Und dann SOLLTE man das ganze auch noch physikalisch begründen können, wobei man sich aber für eine gute Begründung natürlich auch Zeit nehmen darf. Ein gewisser Albert Einstein hat letztlich nur die Maxwell-Gleichungen und Lorentz-Transformationen interpretiert und verstanden: Das war (neben dem Photo-Effekt und zahlreichen anderen Beiträgen) der Verdienst Albert Einsteins !

Im Übrigen lasse ich mich leichter überzeugen, wenn man die Partikel der dunklen Materie endlich einmal finden würde; das darf dann gerne das super-symmetrische Teilchen mit der kleinsten von Null verschiedenen Ruhemasse sein

Ach ja, so Typen wie ich glauben natürlich noch weniger an die 'dunkle Energie'. Vielleicht gibt es ja noch einen 'dunklen Term im Energieerhaltungssatz', der alle Probleme lösen würde. Und wenn nicht kann man sich immer noch mit 'Dunklen Dimensionen' der Stringtheorie oder gar einem 'Dunklen Universum' behelfen

Mann... habbe ich viele Tippfehler gehabt. Sorry Leute.

Also dass es dunkle Materie gibt, werde ich auch nicht so bezeichnen. Ich denke, dass sauf Grund vielerlei verschiedenste Zuammenhänge. Die Energie dort in einem grossen spektrallen Bereichen absorbiert wird. Zu mindest in den Bereichen wo wir jetzt auflössen können.

habe einen artikel bei den *astro-news* gefunden, der klingt so gar nicht nach bild oder p.m.:

Zwei kanadische Forscher haben Zweifel an der Existenz der so genannten *Dunklen Materie* angemeldet. Ihrer Ansicht nach lässt sich der Zusammenhalt der Galaxien auch ohne diese zusätzliche Masse erklären - wenn man nur die Allgemeine Relativitätstheorie richtig anwendet. Die Wissenschaftler haben ihre These zur Veröffentlichung im Fachblatt Astrophysical Journal eingereicht.

Galaxien enthalten nach konventioneller Erkenntnis zu wenig Materie: Ihre Schwerkraft reicht nicht aus, um sie zusammenzuhalten - die Fliehkraft durch die Rotation müsste die Sternsysteme auseinander reißen. Um die Stabilität der Galaxien zu stabilisieren, postulieren die Astrophysiker daher die Existenz einer *Dunklen Materie*, unsichtbare exotische Elementarteilchen, die nur über die Schwerkraft mit gewöhnlicher Materie in Wechselwirkung treten.

Fred Cooperstock und Steven Tieu von der University of Victoria in Kanada präsentieren nun eine andere Erklärung: Ihre Kollegen hätten es sich, so schreiben sie in ihrer vorab im Internet veröffentlichten Arbeit, schlicht zu einfach gemacht. Im Gegensatz zur Bewegung der Planeten im Sonnensystem könne man die Bewegung der Sterne in einer Galaxie nicht einfach mit der Newtonschen Gravitationstheorie beschreiben. Vielmehr müsse man die Allgemeine Relativitätstheorie von Albert Einstein verwenden.

Dies ist zunächst verblüffend, da auch für Galaxien die Schwerkraftfelder schwach und die auftretenden Geschwindigkeiten viel kleiner als die Lichtgeschwindigkeit sind. Dies sind eigentlich die Voraussetzungen dafür, dass die Newtonsche Theorie zur Beschreibung ausreicht. Doch Cooperstock und Tieu zeigen in ihrer Arbeit, dass es bei der Dynamik von Galaxien zu Nichtlinearitäten kommt, weil die sich bewegenden Sterne selbst das Gravitationsfeld der Galaxie erzeugen. Im Sonnensystem ist die Situation völlig anders: Hier dominiert die Sonne das Gravitationsfeld. Berücksichtigt man diese Nichtlinearitäten korrekt, so erhält man eine korrekte Beschreibung der Rotation der Galaxien - ohne die Notwendigkeit, eine mysteriöse *Dunkle Materie*

was denkt ihr?

Servus, Neo. Ich wurde gerne die Quellen durchstöbern, kanns du bitte ein Link auf die Veröffentlichung hier geben. Danke voraus.

Der Artikel ist zur Veroeffentlichung bei ApJ eingereicht - eigentlich etwas unsauber, sowas schon im Netz zu veroeffentlichen bevor es durch den ueblichen Gutachter Prozess gegangen ist. Wie dem auch sei, hier findest Du den Artikel:
http://arxiv.org/abs/astro-ph/0507619

hier der link zur deutschen site:

http://www.astronews.com/news/artikel/2005/10/0510-007.shtml

hoffe, das hilft.

neo

Das ist doch die Kopie davon, was do hier geschrieben hast:)

moinsen ilbus,

ich dachte den link wolltest du *überprüfen* (quelle ect.)  

ah so. Na dann Danke