Dunkle Materie - nur ein Rechenfehler ?

[MRM]

Es gibt wohl eine "Modifikation" der Formel über die Frequenz. Wie genau weiß ich jetzt nicht.

Demnach hat Licht eindeutig Masse.

Das hat Einstein ja auch mit der Lichtablenkung("Sternverschiebung") bewiesen.

Also mit der Lichtablenkung wurde eigenltlich eher die Raumkrümmung bewiesen - nicht aber eine Masse des Lichtes ...

Dunkle Materie ist aber auch nicht allein für den Zusammenhalt von Galaxien zuständig , was die normale Materie durch Gravitation und Zentrifugalkraft ebenfalls erreichen kann .
Allerding ist die dunkle Materie eine einzig logisch erscheinende Schlußfolgerung für das gegenwärtige Abbild unserer und anderer Spiralgalaxien beispielsweise , die trotz verschiedener Orbitale um das galaktische Zentrum ihre Spiralarme niemals im Laufe der Äonen verzerrt haben sollen .
Sorry , falls ich hier einem Irrtum unterliege , aber das habe ich nur aus einer Wissenschaftssendung .
Wenn nämlich Materie auf verschiedenen Orbitalen näher an einem Massenzentrum ist , dann muß die Masse , die näher zur anderen ist , schneller um das gemeinsame Massenzentrum rotieren , als eine Masse , die weiter von diesem Massenzentrum entfernt ist .
Ohne eine dunkle Materie , würde sich durch verschiedene Umlaufgeschwindigkeiten der Sterne in den Spiralarmen die Spiralarme sich im Laufe der Zeit verzerren , was aber zumindest angeblich nicht geschieht .
Diese Spiralarme beispielsweise dennoch stabil zu halten wäre auch nur dann möglich , wenn eine dunkle Materie einen enormen Effekt auf alle andere Materie hätte , wodurch ihre Mögllichkeit zumindest mathematisch bestätigt wurde .

Genau das war bisher gängige Lehrmeinung - so wie ich das verstanden hatte, hätten die äußeren Sterne einer Spiralgalaxie bei ihrer Rotationsgeschwindigkkeit sogar aus der Galaxie herausfliegen müssen. Aber der Artikel oben geht ja gerade darüber, daß diese gängige Meinung falsch sei und lediglich darauf beruhe, daß bisher bei den Berechnungen nur mit der newtonschen Gravitationsgleichung gerechnet wurde, weil man wohl meinte bei derart geringen Geschwindigkeiten ( gering im Vergleich zur Lichtgeschwindigkeit ) die Relativitätstheorie vernachlässigen zu können - wie ich schon schrieb, ich könnte mir vorstellen, daß man das bisher gemacht hat weil ansonsten die Berechnungen zu langwierig erschienen. Bei komplexenComputersimulationen wird ja so weit es geht jeder unwichtige Faktor vernachlässigt weil sonst mit steigender Komplexität die Rechenzeit enorm ansteigen - nur muß man halt wissen was man weglassen kann ohne das ergebnis zu verfälschen und was nicht ... könnte daher sein das man da bisher einem Irrtum unterlegen ist,

[J_T_Kirk2000]

An MRM :

Von mir aus nenne mich dafür etwas blöd , aber aus Deinem letzten Beitrag , in dem Du auf meine Ausführungen über Spiralarme von entsprechenden Galaxien .

Meinst Du nun , daß sich dunkle Materie auf die äußeren Sternensysteme von Spiralgalaxien bei einer Relativgeschwindigkeit zu anderen Sternen in entsprechenden Spiralarmen dermaßen auswirkt , daß diese sowohl ihre Orbitale zum galaktischen Zentrum , als auch ihre Position zu den anderen Sternen des Spiralarms beibehalten , oder meinst Du , daß dieser Effekt , allein durch die relativen Effekte von sichtbarer Materie und Energie möglich ist ?

[Skymarshal]

Also mit der Lichtablenkung wurde eigenltlich eher die Raumkrümmung bewiesen - nicht aber eine Masse des Lichtes ...

Eigentlich beides. Wenn Licht keine Masse hätte, dann würde das Licht auch nicht abgelenkt werden.

[MRM]

An MRM :

Von mir aus nenne mich dafür etwas blöd , aber aus Deinem letzten Beitrag , in dem Du auf meine Ausführungen über Spiralarme von entsprechenden Galaxien .

Meinst Du nun , daß sich dunkle Materie auf die äußeren Sternensysteme von Spiralgalaxien bei einer Relativgeschwindigkeit zu anderen Sternen in entsprechenden Spiralarmen dermaßen auswirkt , daß diese sowohl ihre Orbitale zum galaktischen Zentrum , als auch ihre Position zu den anderen Sternen des Spiralarms beibehalten , oder meinst Du , daß dieser Effekt , allein durch die relativen Effekte von sichtbarer Materie und Energie möglich ist ?

Also meine Erfindung war es nicht, aber diese Forscher meinen halt daß man die Sternenbewegung innerhalb einer Galaxie ausschließlich mit relativistischen Effekten erklären kann ( anstatt mit exotischer dunkler Materie wie den WIMPs ) - ob sie recht haben muß sich erst noch zeigen, aber ich bin mir sicher daß das demnächst einige Astronomen nachrechnen werden ...

Eigentlich beides. Wenn Licht keine Masse hätte, dann würde das Licht auch nicht abgelenkt werden.

Eigentlich soll die Ablenkung dadurch zustande kommen daß der Raum gekrümmt wird ( und das Lichtteilchen demnach keine Gerade fliegen kann ) und nicht dadurch daß das Lichtteilchen durch die Gravitation angezogen wird ( denn es hat ja keine Ruhemasse )

[Skymarshal]

Eigentlich soll die Ablenkung dadurch zustande kommen daß der Raum gekrümmt wird ( und das Lichtteilchen demnach keine Gerade fliegen kann ) und nicht dadurch daß das Lichtteilchen durch die Gravitation angezogen wird ( denn es hat ja keine Ruhemasse )

Die Ablenkung kommt ja auch durch die Krümmung zustande.

Naja, aber vom Gravitationsgesetz sind alle Massen betroffen.

Und Strahlung hat eben auch Masse.

Ich weiß das du die Gummituch-Analogie meinst.

1905 postulierte Albert Einstein nach Untersuchung des Photoeffektes wiederum, dass Licht (beziehungsweise elektromagnetische Wellen) aus Lichtquanten, den Photonen besteht. Diese Photonen führen in einzelnen und diskreten Portionen eine Energie E mit sich (d.h. Energie kann nur in ganzzahligen Vielfachen dieser Energie aufgenommen oder abgegeben werden). Dieses Phänomen nennt sich Quantisierung. Die Energie E der einzelnen Quanten hängt von der Frequenz f des Lichtes nach folgender Beziehung ab:



wobei h das Plancksche Wirkungsquantum ist.

Diese Beziehung gilt auch für mechanische Wellen, beispielsweise für Gitterschwingungen in einem Festkörper. Die Quanten der Gitterschwingungen werden Phononen genannt.

Quelle:Wikipedia

Dann müßte man eigentlich das E hier E=mc² einfügen und die Masse berechnen können.

[Bynaus]

Also zum Thema:
Ich weiss nicht so recht.
Wenn es ein Rechenfehler gewesen wäre (was ich nicht ganz ausschliesse, natürlich):
- Wie erklärt man sich dann die WMAP-Daten?
- Wie erklärt man sich dann die Berichte über eine "Galaxie aus dunkler Materie" ohne Sterne?
- Wie erklärt man sich dann die Bewegung von Galaxienclustern, die ohne dunkle Materie nicht auskommen, ja gar nicht erklärt werden können (und da ists nicht nur bloss ein trivialer Rechenfehler)?

Mag sein, dass die Bewegung der Sterne in unserer Galaxis als "Grund" für die dunkle Materie wegfällt, möglich, das sollte man bestimmt noch einmal überprüfen - aber die Existenz der Dunklen Materie an sich ist damit nicht in Frage gestellt.

Die 80-90% von Lesch sind schon etwas älter, korrekt sind (heute) die WMAP-Daten: 4% leuchtende, 28% dunkle Materie, + Rest dunkle Energie (IIRC).

Ausserdem finde ich das etwas verdächtig, dass die Theorie bloss "zur Veröffentlichung eingereicht" wurde - und trotzdem wird das publik gemacht? Wenn in ein paar Wochen die Antwort der Reviewers kommt (die vielleicht wiederum einen Rechenfehler in der Theorie aufdeckt) und die Arbeit allenfalls abgelehnt wird - dann kräht kein Hahn mehr danach. Und von nun an wird man sich mit Leuten herumärgern müssen, die glauben, es sei "bewiesen", dass die Dunkle Materie gar nicht nötig sei, bloss ein Rechenfehler, etc... Deshalb geht man normalerweise damit nicht vor die Medien, bevor es veröffentlich wird.

[Spocky]

Ja gut Äquvalent - aber dennoch wird einem Photon keine Ruhemasse zugebilligt . Oder gibt es eine Vorstellung wieviel Masse das Licht im Universum besitzt und welchen Beitrag zur Gravitation selbiges Leistet ?

Wie Skymarshall schon andeutet, hat Energie schon eine Masse. Diese ist von der Wellenlänge abhängig, zumindest kommt die in der Formel zur Berechnung vor, ich hab sie jedoch nicht ganz im Kopf und finde grad auf die Schnelle auch nicht das Buch, in der ich sie gelesen habe.

Dass Licht keine Ruhemasse hat bedeutet eben nicht, dass sie generell keine MAsse hat.

[Skymarshal]

@Spocky: 2 Beiträge weiter vor dir hatte ich die Formel gepostet...

Du bist zu flüchtig....

[Spocky]

Nein, diesmal nicht. Die Formel, die ich meinte enthielt definitiv andere Elemente, aben unter anderem die Wellenlänge Lamda und die Masse m. Gut, die Masse kriegt man da rein, indem man E durch mc² ersetzt und die Wellenlänge ist normal sowas, wie 1/f, aber ich glaube nicht, dass da das Planck'sche Wirkungsquantum drin war. Ich kann mich aber auch täuschen, also c war ganz sicher drin.

[J_T_Kirk2000]

Wie es auch sonst manchmal vorkommt , bin ich auch dieses Mal mit Skymarshal einer Meinung , denn aus der Verbindung von E=m*c^2 und E=h*f kann man aus der Energie und Geschwindigkeit durchaus die träge Masse ermitteln (was nicht unbedingt mit der Ruhemasse zu tun hat) .

Die daraus resultierende Formel müßte wohl lauten m=h*f/(c^2) .
Vielleicht sind diese Klammern überflüssig aber die Geschwindigkeit sollte unter dem Bruchstrich ins Quadrat genommen werden .

[Spocky]

Hm, vielleicht bringt uns das weiter:

http://de.wikipedia.org/wiki/Ruhemasse

Die untere Formel zeigt das ganze in Abhängigkeit vom Impuls. Den Impuls eines Photons kann man auch als h/λ darstellen. Das könnte dann die Formel ergeben, wie ich sie im Kopf hatte.

[J_T_Kirk2000]

Demnach ist die der Bezug zwischen träger Masse und Ruhemasse analog zum bezug zwischen der Zeit eines Reisenden und der eines ruhenden Beobachters .

Inwiefern ist dies aber entscheidend für die Formel denn h*f=h/Lambda .

[Spocky]

Es ging ja nur darum, dass es so nicht die Formel war, wie ich sie noch im Kopf hatte. Die hatte ja noch anders ausgesehen. Die Formel, die ich meine habe ich sogar mal während einer Physikvorlesung hergeleitet, ungefähr eine Minute, bevor sie der Prof auf den Overhead schrieb. War damals unheimlich stolz auf mich

Allerdings bräuchte ich halt schon noch den Ansatz, um wieder drauf zu kommen, wenn ichs überhaupt nochmal schaffen würde...

[Skymarshal]

Naja, aber mit der Formel wie ich sie oben zitiert haben läßt sich sie Energie der Lichtquanten(Photonen) berechnen. Demnach auch die Masse.

Es ging ja auch nur darum das MRM "schlucken" sollte das Licht eine Masse hat. Auch wenn keine Ruhemasse da ist.

Keine Ahnung welche andere Formel du meinst. Der Impuls ist wohl für die Berechnung der Ruhemasse notwendig. Wir wollten aber die "träge" Masse bzw. Energie ------> Masse Umwandlung berechnen.

Wenn nämlich Energie und Masse äquivalent sind, dann muß auch Licht eine Masse haben.

[Spocky]

Mich ärgerts grad voll, dass ich das olle Buch nicht mehr finde, weil die Formel steht nicht mal im Tipler....

Oder ich muss doch in den Physikaufzeichnungen aus dem ersten Semester nachgucken, wenn ich die noch finde