Blue234· 21.12.11 · 12:29 Uhr

Warum schenkt mir niemand Bücher :((((

Klingt aber sehr interessant. Wenn vom viel zu geringen
Bafög mal wieder was überbleibt, wird das angeschafft ;)

Grüße
blue

 @PapcioBabadag· 21.12.11 · 13:58 Uhr

Silentium Universi

Eingebettet in die Weihnachtsvorbereitungen, zwischen den leckeren Gerichten, deren Duft alljährlich das Frohe Fest ankündigt, dem ganzen Putzwahnsinn und der Lust weiter dem Müßiggang entlang der Blog-Linie und den vielen guten Büchern fortzusetzen, kann ich dir Florian nur zu deinem Astrodicticum simplex gratulieren.
Astronomie ist so herrlich. Eröffnet den Blick, reduziert eigene Größe und stellt die wirklich GROSSEN FRAGEN: Woher ->Wohin/ Sind wir alleine oder nicht, was ist eigentlich das Leben?
Ist intelligentes Leben Zufallsprodukt, oder ein zwingendes VORHANDENSEIN wenn etwas Lebendiges im Weltall entsteht, um auf einer "Meta-Ebene" den evolutionären Kräften einer Kosmologischen N-ten Ordnung zu widerstehen? Gibt es diese Kräfte überhaupt usw.
Astronomie ist erquicklich, kurzweillig und unglaublich interdisziplinär.
Und Astronomie ist immernoch die Brutstätte schönster Träume: einfach zu den Sternen fliegen und auf dem Weg dahin noch kurz die Menschheit umkrempeln, sie gerechter, klüger nachhaltiger und altruistischer machen :-)
Ich hoffe, dass nach Weihnachten, du mit voller Kraft viele Artikeln schreiben wirst: es bleibt uns nicht allzuviel Zeit bevor DAS eintrifft ;-))) - sollte es wirklich zutreffen, dass das Universum nun flach werden sollte und wie hier ab der 47 Minute so humorvoll ausgeführt: http://www.youtube.com/watch?v=rdvWrI_oQjY die zukünftigen Astronomen mit den besten Methoden das Falsche für die heutigen UNS und das RICHTIGE für die künftigen SIE feststellen (wobei sich hier eine fast metaphorische Ähnlichkeit zu den einsteinschen Uhren eröffnet, und somit auf Umwegen auch kulturelle, allgemein-wissenschaftliche Aspekte im kosmologischen Maßstab am Beaobachter festmachen würde), SO wird niemand mehr dieses Blog verstehen! Vae victis scientificum :-)!
Also: ich wünsche Dir noch viele schöne, unverhoffte Geschenke. Möge die dunkle Materie uns noch lange beobachtbar bleiben und schreib einfach weiter.
Das von dir besprochene Buch wird nun zum meinen Geschenkwunsch....Familie soll Flexibilität beweisen...;-)
@PapcioBabadag

 Hindemith· 21.12.11 · 14:37 Uhr

Danke!

Habs bestellt.

 Rejistania· 21.12.11 · 15:23 Uhr

Ich habe das Buch schon gelesen und kann da nur zustimmen!

 Martin Kling· 21.12.11 · 15:46 Uhr

Das Buch gibt es wie den Bryson übrigens auch schon auf Deutsch.

 Wilhelm Leonhard Schuster· 21.12.11 · 17:11 Uhr

Oh Bewohner des Planeten Zorg, seid eingedenk der Tatsache, daß IHR in der Milchstraße derzeit gut aufgehoben seid ,unmittelbar der Gefahren enthoben ,
die einst eure weisen Männer und fortschrittlichen Propheten (ob in Wodans
Ragnarök oder Jehovas Apokalypse) beschrieben haben.
Aber bedenkt immer das Schicksal der Erde , die uns so unendlich nahe liegt.
Auf daß unser Planet "Zorg" noch lange währe!
Und bedenket ,daß wir nur einen sehr geringen kleinen Prozentsatz des Universums erkennen und beschreiben können.Eure Weisheit beschütze EUCH vor Überheblichkeit und Arroganz!Eure Ratio achte auch auf die Dinge, die EURE Ahnen nie haben entschlüsseln können! Der große Zorgner beschütze alle eure Wege!
Eure Wissenschaftler sollten intensiv weiterforschen, damit wir erkennen, wie die auf Erden ,dem unendlich fernem Planeten, irren, auf daß wir uns ein Beispiel nehmen, nicht also zu handeln !
Dieses zu den 4% (es werden wohl weit weniger sein!)

 Florian Freistetter· 21.12.11 · 17:26 Uhr

@WLS: Es wäre mir lieb, wenn sie ihre Offtopic-Kommentare in dem extra dafür eingerichteten Bereich machen...

 mr_mad_man· 21.12.11 · 20:10 Uhr

Ich habe mal eine Frage zu der Dunklen Materie, die mich schon länger beschäftigt: Da man ja messen kann, wo sie sich befindet, wäre es theoretisch möglich dorthin zu fliegen und sie irgendwie "einzusammeln", damit man sie hier untersuchen kann, und wo genau befindet sich eigentlich die nächstgelege DM?

 PapcioBabadag· 21.12.11 · 20:29 Uhr

@mr-mad-man
Du findest sie dort, wo wahre Männer sind.
Suche DM bei den MACHO's
Folge der ART, poliere die Gravitationslinsen und beobachte die Rotationsgeschwindigkeit.
Anonsten weist dir eine Frau den Weg: Vera Rubin.
Es ist wie im echten Leben, am Ende ist die Frau, die der Gleichung wahrer Kern ist :-)

 Florian Freistetter· 21.12.11 · 20:41 Uhr

@mr_mad_man: "wo genau befindet sich eigentlich die nächstgelege DM? "

Direkt vor deiner Nase vermutlich ;) Wenn die DM tatsächlich aus WIMPs besteht, also aus schwach wechselwirkenden bisher unbekannten Elementarteilchen, dann sind die überall. Man merkt nur halt nix davon, weil die nicht mit uns wechselwirken und die gravitative Wirkung sich nur auf großen Maßstäben auswirkt, wo sich genug von dem Zeug ansammeln kann. Die dunkle Materie ist überall, alle Galaxien sind in gigantische Halos aus DM eingebettet.

 perk· 21.12.11 · 21:30 Uhr

@ mr_mad_man

vllt hilft dir das: http://arxiv.org/abs/0812.0362

 mr_mad_man· 21.12.11 · 21:47 Uhr

Danke für die Antworten. Bisher bin ich davon ausgegangen, dass sich DM nur irgendwo weit draußen befindet aber nicht auch direkt hier (damit hat sich das Hinfliegen und Einsammeln erledigt). Habe jetzt wieder ein paar Stichpunkte (Vera Rubin, WIMP) zum googeln und für die Nachtlektüre.

 Jochen O aus S· 22.12.11 · 13:01 Uhr

Frage des interessierten Laien: wenn Dunkle Materie hauptsächlich oder ausschließlich gravitativ mit der uns bewussten Welt wechselwirkt und Gravitation durch Masse "erzeugt" wird, kann dann nicht das gesuchte Higgs-Teilchen (das ja der Materie ihre Masse verleihen soll) eine Feldwirkung der DM auf die "normale" Materie sein?

Und ist die Dunkle Energie, die offensichtlich anti-gravitativ wirkt, eine Art Gegenspieler zur DM, ähnlich wie Materie und Antimaterie?

Oder vermische ich jetzt unzulässig alles miteinander?

Dies Thema ist aber durchaus geeignet, Knotem im Hirn zu verursachen...

 Alderamin· 22.12.11 · 13:42 Uhr

Jochen O aus S·
22.12.11 · 13:01 Uhr

Frage des interessierten Laien: wenn Dunkle Materie hauptsächlich oder ausschließlich gravitativ mit der uns bewussten Welt wechselwirkt und Gravitation durch Masse "erzeugt" wird, kann dann nicht das gesuchte Higgs-Teilchen (das ja der Materie ihre Masse verleihen soll) eine Feldwirkung der DM auf die "normale" Materie sein?

Und ist die Dunkle Energie, die offensichtlich anti-gravitativ wirkt, eine Art Gegenspieler zur DM, ähnlich wie Materie und Antimaterie?

Oder vermische ich jetzt unzulässig alles miteinander?

Dies Thema ist aber durchaus geeignet, Knotem im Hirn zu verursachen...

Bin zwar auch nur Laie, aber der Versuch einer Antwort:

Das Higgs-Teilchen ist ein Austausch-Teilchen (welches also nur virtuell, d.h. während der Wechselwirkung existiert) zwischen einem dem Vakuum eigenen Higgs-Feld und den Teilchen mit Masse. Ein Teilchen mit Masse wechselwirkt mit dem Higgs-Feld über das Higgs-Teilchen. Ein Teilchen der dunklen Materie wechselwirkt ebenso mit dem Higgs-Feld über das Higgs-Teilchen und hat deshalb Masse. Die dunkle Materie besteht aber nicht aus Higgs-Teilchen.

Nach Einstein krümmt Masse den Raum und somit verursacht eine Menge von Teilchen der dunklen Materie eine Raumkrümmung. Eine andere Masse folgt in dieser Raumkrümmung einer Linie des kürzesten Wegs (Geodäte), die in unseren drei Raumdimensionen eine gekrümmte Linie ist.

Die dunkle Energie ist deswegen kein Gegenspieler der DM, da sie nicht an bestimmten Teilchen hängt, sondern eine Eigenschaft des Vakuums ist. Vakuum hat immer eine gewisse Energiedichte und einen negativen Druck. Positiver Druck erzeugt eine positive Gravitation: wenn man ein Volumen gegen einen positiven Druck komprimiert, wendet man Energie auf, diese Energie hat eine äquivalente Masse, Masse verursacht positive Gravitation; entsprechend verursacht negativer Druck eine abstoßende, negative Gravitation. Da der negative Druck überall vorhanden und gleich groß ist, bewirkt er keine Kontraktion des Weltalls (ebensowenig, wie der positive Wasserdruck in einem See dessen Pegel anhebt), jeodch verusacht seine negative Gravitation eine Expansion desselben.

Das heißt: dunkle Energie gibt es überall da, wo es Raum gibt. Dunkle Materie hingegen gibt es da, wo die entsprechenden Teilchen herumschwirren, die sich aufgrund ihrer gegenseitigen Anziehung und der Anziehung zu normaler Materie in Galaxien verdichten.

Hoffe, das einigermaßen richtig dargestellt zu haben.

 Florian Freistetter· 22.12.11 · 14:17 Uhr

@Jochen: Wie das mit dem Higgs-Teilchen zu verstehen ist, hat Martin Bäker hier schön beschriebe: http://www.scienceblogs.de/hier-wohnen-drachen/2011/12/wie-funktioniert-das-higgsteilchen.php

 Jochen O aus S· 22.12.11 · 14:39 Uhr

@ Aldemarin & @ Florian

Danke für die Antworten. Martin Bäkers Artikel muss ich wohl in Ruhe durchlesen, das haut neben dem Alltagsgeschäft nicht wirklich hin... Das tue ich aber gerne demnächst.
Eine gute Auflockerung meines Hirn-Knotens ist Dir, Aldemarin, aber schon mal gelungen:
1. Dunkle Materie interagiert, genau wie strahlende Materie, mit dem Higgs-Feld, das seinerseits beide durchdringt.
2. Dunkle Energie ist eine Eigenschaft (ein Verhalten?) des Raumes an sich, nicht eine von Teilchen.
Das heißt, DM sorgt für gravitative Zusammenballungen von Materie im Raum, während DE am Raum selber zerrt und damit die DIchte insgesamt verringert.

Trifft das so ungefähr zu?

Und was passiert mit der Dimension der Zeit?

Ach, wahrscheinlich sollt' ich einfach mal Florians Link auf MBs Seite folgen...

Danke derweils!

 Alderamin· 22.12.11 · 15:18 Uhr

Jochen O aus S·
22.12.11 · 14:39 Uhr

Danke für die Antworten. Martin Bäkers Artikel muss ich wohl in Ruhe durchlesen, das haut neben dem Alltagsgeschäft nicht wirklich hin... Das tue ich aber gerne demnächst.
Eine gute Auflockerung meines Hirn-Knotens ist Dir, Aldemarin, aber schon mal gelungen:
1. Dunkle Materie interagiert, genau wie strahlende Materie, mit dem Higgs-Feld, das seinerseits beide durchdringt.
2. Dunkle Energie ist eine Eigenschaft (ein Verhalten?) des Raumes an sich, nicht eine von Teilchen.
Das heißt, DM sorgt für gravitative Zusammenballungen von Materie im Raum, während DE am Raum selber zerrt und damit die DIchte insgesamt verringert.

Trifft das so ungefähr zu?

Wenn Du mit "die Dichte insgesamt verringert" die Dichte der Materie im expandierenden Raum meinst, dann ist das so richtig. Die Dichte der Vakuumenergie bzw. der negative Druck des Vakuums bleiben aber immer gleich, deswegen expandiert der Raum immer weiter.

Martin Bäkers Artikel sagt im letzten Abschnitt das aus, was ich oben geschrieben hatte: Teilchen mit Masse wechselwirken mit dem überall vorhandenen Higgs-Feld über das Higgs-Teilchen.

Und was passiert mit der Dimension der Zeit?

In der allgemeinen Relativitätstheorie gibt es nur eine Raumzeit, Raum und Zeit sind nicht zu trennen. Masse krümmt also nicht nur den Raum, sondern auch die Zeit. Im Schwerefeld schreitet die Zeit langsamer voran als außerhalb (bzw. bei geringerer Schwerkraft). Ich hätte also sagen sollen, Materie krümmt die Raumzeit, nicht nur den Raum.

 Nashorn· 22.12.11 · 20:29 Uhr

Danke für den Tip, ist vorgemerkt.

Übrigens: Seit es neulich in der Sendung mit der Maus um Dunkle Materie ging, spielt mein 7jähriger Sohn in der Pause mit seinen Freunden Dunkle-Materie-Forscher. Ich kann mir schlechtere Themen vorstellen. :-)

 Jochen O aus S· 23.12.11 · 10:01 Uhr

@ Aldemarin – ja, ich meinte die Verringerung der Dichte von Materie im Raum. Danke nochmal für die Antwort.

Meine Frage nach der Dimension der Zeit war zugegebenermaßen etwas kryptisch. Der Gedanke, der mich in jenem Moment durchzuckte, war der, dass in einem Universum, das sehr, sehr viel mehr Masse enthält als ursprünglich vermutet, sich ja auch die Zeit anders verhalten muss als bis vor Jahrzehnten vorausgesehen, oder? Sie müsste demnach langsamer ablaufen. Allerdings relativ zu welchem Bezugssystem?

Dunkle Energie beschleunigt die Expansion des Raums, also der Raumzeit. Dunkle Materie aber, die ebenfalls überall (wenn auch nicht gleichmäßig verteilt) präsent ist und einen Großteil des Universums ausmacht, verlangsamt den Ablauf der Zeit, wirkt sich also auch auf den Raum aus... Wie wirkt da jetzt eins aufs andere?

Ach, wahrscheinlich denke ich nur laut Klein-Lieschens naive Ideen und ich könnte alles bereits wissen, wenn ich die entsprechenden Stellen kennen würde...

Doch ich würde mich über ein zwei Sätze zu diesen Zusammenhängen freuen!

Viele Grüße
Jochen

 Alderamin· 23.12.11 · 11:58 Uhr

Jochen O aus S·
23.12.11 · 10:01 Uhr

Der Gedanke, der mich in jenem Moment durchzuckte, war der, dass in einem Universum, das sehr, sehr viel mehr Masse enthält als ursprünglich vermutet, sich ja auch die Zeit anders verhalten muss als bis vor Jahrzehnten vorausgesehen, oder? Sie müsste demnach langsamer ablaufen. Allerdings relativ zu welchem Bezugssystem?

Im Prinzip sorgt die dunkle Materie dafür, dass in den Gebieten, wo sie verdichtet auftritt (in und um Galaxien) die Zeit langsamer verläuft, als weit draußen zwischen den Galaxien. Rechnen wir doch mal:

Laut Wikipedia (Zeitdilatation) ist die gravitationsbedingte Zeitdilation τ = t0*(1+φ/c^2), wobei φ das Gravitationspotenzial und c die Lichtgeschwindigkeit ist. Nun ist φ = - G*M/r mit der Gravitationskonstanten G, der Masse M (hier: die Masse der Milchstraße, die von der Erde umkreist wird) und dem Abstand r (der Sonne zum Zentrum der Milchstraße). φ lässt sich nun netterweise aus der Kreisbahngeschwindigkeit der Sonne um das Milchstraßenzentrum berechnen, denn die Kreisbahngeschwindigkeit ist v = √(G*M/r), also v^2 = G*M/r = -φ (G, M und r sind dieselben Größen wie oben). Brauchen wir also nur noch einzusetzen:

τ = t0*(1+φ/c^2) = t0*(1-v^2/c^2)

Die Sonne umkreist das Zentrum der Galaxis in rund 8 kpc Entfernung und braucht für einen Umlauf rund 230 Millionen Jahren was einer Umlaufgeschwindigkeit von 220 km/s entspricht. Setzen wir also ein und erhalten:

τ = t0*(1-v^2/c^2) = t0*(1-(220km/s)^2/(300000km/s)^2) = 0,99999946 * t0. D.h. die Zeit läuft bei der Sonne durch das Schwerefeld der Milchstraße um 5 hunderttausendstel eines Prozents langsamer als weit draußen zwischen den Galaxien. Spielt also keine Rolle. Dunkle Materie macht ca. 80% der Materie aus, also gehen vier Fünftel dieses Effekts zu ihren Lasten.

Dunkle Energie beschleunigt die Expansion des Raums, also der Raumzeit. Dunkle Materie aber, die ebenfalls überall (wenn auch nicht gleichmäßig verteilt) präsent ist und einen Großteil des Universums ausmacht, verlangsamt den Ablauf der Zeit, wirkt sich also auch auf den Raum aus... Wie wirkt da jetzt eins aufs andere?

Da die dunkle Energie zur Gesamtdichte des Universums beiträgt (sogar zu 75%), sollte sie eigentlich auch einen zeitverlangsamenden Effekt haben, aber das sie den Raum gleichmäßig erfüllt, gibt es keinen Ort mit einem anderen Potenzial, bezogen auf die dunkle Energie, daher gibt es keinen Bezugspunkt, gegenüber dem sich der Zeitablauf aufgrund der dunklen Energie verlangsamen könnte. Das sage ich mal mit aller Vorsicht, ich bin ja auch nur interessierter Laie, und Florian oder Niels werden mich sicher korrigieren, wenn ich hier Unsinn erzähle.

Die Fluchtgeschwindigkeit der Galaxien (ob beschleunigt oder nicht) sorgt allerdings dafür, dass die Zeit in Galaxien, die sich von uns entfernen, langsamer zu laufen scheint, als bei uns. Lichtwellen sind rotverschoben, Gamma-Burst oder Supernova-Explosionen dauern länger, wenn sie weiter entfernt sind. Das ist eine Folge des kosmologischen Dopplereffekts und würde aus umgekehrter Richtung (von der entfernten Galaxie aus) genau so für uns aussehen.

 halbtagsfliege· 23.12.11 · 13:19 Uhr

Beide "Schreibweisen" gegoogelt:
Aldemarin : Ungefähr 5.220 Ergebnisse
Alderamin : Ungefähr 129.000 Ergebnisse

Aber auch unter "Aldemarin" findet man Interessantes
http://home.arcor.de/sternenatlas/Detail_HTML/u_sol.htm#sol4

 Alderamin· 23.12.11 · 13:33 Uhr

@halbtagsfliege

Hatten wir schon. Alderamin ist der Stern Alpha im Kepheus. Wenn Du ihn siehst, wink' mal ;-)

Gegenfrage: was macht eine Halbtagsfliege den Rest des Tages?

 halbtagsfliege· 23.12.11 · 13:48 Uhr

rebirthing

 Jochen O aus S· 23.12.11 · 17:13 Uhr

@ Alderamin – entschuldige bitte die falsche Schreibweise!

Danke für Deine Ausführungen. Sie bestätigen meinen Verdacht, dass ich Unsinn geredet habe (daher schon mein eigener Einwand "…relativ zur welchem Bezugssystem?!), denn: das Raum-Zeit-Kontinuum ist eben genau so, wie es ist, da die DM ja schon immer da war, auch wenn "wir" sie noch nicht entdeckt hatten... Die physikalischen Konstanten basieren ja auf der gegebenen Realität, es macht daher keinen Sinn, sie jetzt zu hinterfragen, nur weil man plötzlich etwas als existent betrachten muss, das man vorher nicht auf der Rechnung hatte.

Dennoch: das Thema ist einfach unglaublich faszinierend, gerade weil es die "normale" menschliche Vorstellungskraft so sehr auf die Probe stellt – zumindest, solange man sich nicht mit Mathematik zur Wehr setzen kann.... ;-))

Schöne Weihnachten!