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Neues aus der Atomphysik

Erstellt von papodidi, 04.07.2012, 02:55 Uhr · 191 Antworten · 22.248 Aufrufe

  1. #11
    Avatar von KUQeZI

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    Ich kenn mich nicht gut aus aber bin seit einiger zeit sehr stark an solchen themen interessiert.

    ist das also der beiweise für die sogenannte "dunkle materie" ?

  2. #12
    Avatar von Zurich

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    Zitat Zitat von KUQeZI Beitrag anzeigen
    Ich kenn mich nicht gut aus aber bin seit einiger zeit sehr stark an solchen themen interessiert.

    ist das also der beiweise für die sogenannte "dunkle materie" ?
    Indirekt Ja. Aber explizit eher nicht.

    Unter dunkler Materie versteht man Teilchen, die Masse haben, die aber nicht der gewöhnlichen (grösseren) Elementarteilchen entsprechen. Es ist wichtig für die Astrophysik und Kosmologie, dass die dunkle Materie vollkommen aufgeklärt wird, da sie für das Universum viel mehr Masse berechnet haben, als es sichtbar im Weltall ist.
    Demzufolge machen bloss 4% sichbare Masse (im Weltall) den Anteil an berechneter Gesamtmasse. Und sichbar ist noch mild ausgedrückt. Unter sichtbar versteht man auch Objekte (Materie), die man bloss in Radio-, Infrarot-, UV- und Röntgen-Bereich sieht (also jenseits unseres Licht-Spektrums für unser menschliches Auge). Trotzdem werden sie unter "sichtbar" eingestuft, da man sie mit Geräten sichbar machen kann. Und trotzdem, ist all das, was wir oder unsere Teleskope im Weltall zu sehen kriegen nur 4% der Gesamtmasse.

    Die Gesamtmasse wurde anhand von Gravitationsfeldern bzw. Bewegungen der Körper im Weltall berechnet.




    Doch dunkle Materie sind nicht nur kleine Elementarteilchen, die zur Masse beitragen. Das ist nur die eine Klassifizierung. Die andere, also die zweite Klassifizierung sind grosse Objekte (im Weltall), die weder Licht aussenden, noch licht reflektieren. Also: Ausgestorbene Sterne (sogenannte schwarze Zwerge), Planemos (einsame Planeten, ohne Sonne bzw. Stern um den sei kreisen können), inaktive Schwarze Löcher (also solche, die nicht gerade beschäftigt sind, einen Stern zu fressen),...etc...etc...
    Siehe hier mehr: MACHO

    Und doch macht das andere, die erste Klassifizierung, die in der "Physik des Kleinen", den grössten Anteil der dunklen Materie aus. Nämlich nicht-baryonische Elementarteilchen, die eine Masse haben. Also die Elementarteilchen, die viel, viel kleiner sind, als die uns bekannten Protonen, Neutronen und Co aus den Atomen. Eins wurde schon Entdeckt: Das Neutrino. Es gibt 3 Variationen davon. Das Neutrino ist fast so klein wie das Lichtteilchen, hat aber, im Gegensatz zu diesem, eine Masse (wenn auch winzige)!!! In dieser Sekunde durchströmen aber-billiarden Neutronos deinen Körper. Sie sind in einer gigantischen "Unzahl" vertreten. Deshalb decken sie einen beträchtlichen Teil der dunklen Materie (auf's ganze Weltall bezogen). Doch immer noch nicht genug. Sie müssten 4-fach mehr vertreten sein, damit sie den restlichen Anteil der dunklen Matere decken. Machen sie aber nicht. Somit bleibt ein Grossteil der dunklen Materie noch unentdeckt. Deshalb sucht man in der Quantenphysik eifrig nach Elementarteilchen, die eine Masse haben. Und natürlich ist ihre Anzahl wichtig, auf die Frage wie sehr sie den scheinbar leeren Raum im Weltall mit Masse füllen.



    Zum Higgs-Teilchen jetzt. Das Higgs-Teilchen ist eigentlich nur der Schlüssel zu der Frage, warum es Masse überhaupt gibt. Es ist so zusagen der "Klebstoff" der den Teilchen Masse verleiht.

  3. #13
    Avatar von papodidi

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    Cool

    Interview zu "Gottesteilchen" "Diese Entdeckung ist nobelpreisverdächtig"

    Wenn sich die Erkenntnisse als richtig erweisen und Forscher tatsächlich das sogenannte Gottesteilchen entdeckt haben, dann sei dies ein bahnbrechender Fund - das sagt der Wissenschaftler und ARD-Moderator Ranga Yogeshwar. Auf den Begriff "Gottesteilchen" möchte er aber lieber verzichten.

    "Diese Entdeckung ist nobelpreisverdächtig" | tagesschau.de

  4. #14
    Avatar von BlackJack

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    Zitat Zitat von Zurich Beitrag anzeigen
    Demzufolge machen bloss 4% sichbare Masse (im Weltall) den Anteil an berechneter Gesamtmasse. Und sichbar ist noch mild ausgedrückt. Unter sichtbar versteht man auch Objekte (Materie), die man bloss in Radio-, Infrarot-, UV- und Röntgen-Bereich sieht (also jenseits unseres Licht-Spektrums für unser menschliches Auge). Trotzdem werden sie unter "sichtbar" eingestuft, da man sie mit Geräten sichbar machen kann. Und trotzdem, ist all das, was wir oder unsere Teleskope im Weltall zu sehen kriegen nur 4% der Gesamtmasse.
    Ich will das nochmal aufgreifen und aufzeigen, wie seltsam und fast beängstigend das ist.

    Die Gravitationsgesetze, die wir in kleinerem Maßstab (z.B. Sonnensysteme) rauf und runter blind beherrschen, funktionieren in großem Maßstab (z.B. Galaxien, Galaxiehaufen) nicht! Beobachtungen zeigen, dass Galaxien aussen viel zu schnell rotieren und gem. unseren Gesetzen auseinanderfliegen müssten, aber irgendwas hält sie zusammen. Selbst wenn wir die "sichtbare" Masse rechnerisch verdoppeln und verzehnfachen haut es immer noch nicht hin, das ist das Riesendilemma, vor dem die Astrophysiker aktuell stehen. Ein beängstigend krasses Missverhältnis von sichtbarer und "dunkler" Materie. Dunkle Materie ist also im Grunde ein Synonym für "wir wissen nicht was es ist".

    Das zu lösen ist eines der wichtigsten Ziele der Astronomie.

  5. #15
    Avatar von papodidi

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    Cool

    Dazu ein Auszug aus dem ARD-Interview:

    Yogeshwar: Keineswegs, denn wir reden von Materie und meinen damit gemeinhin unsere Welt in ihrer Gesamtheit, wie wir sie sehen und erkennen können. In der Kosmologie und Astrophysik weiß man schon seit langem, dass es offensichtlich sehr viel mehr Materie gibt, als die, die wir kennen. Wir nennen sie dunkle Materie oder dunkle Energie. Die Higgs-Theorie beschreibt also nur einen Bruchteil von Materie - nämlich die, die wir kennen. Man schätzt, dass es nur vier Prozent sind. Es gibt weiterhin die ganz große Frage, die den einen oder anderen Physiker unruhig schlafen lässt – nämlich: Ist unsere Welt vielleicht nur eine ganz kleine Ausnahme in einem Universum, das ganz anders funktioniert.

  6. #16
    Avatar von KUQeZI

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    Zitat Zitat von BlackJack Beitrag anzeigen
    Ich will das nochmal aufgreifen und aufzeigen, wie seltsam und fast beängstigend das ist.

    Die Gravitationsgesetze, die wir in kleinerem Maßstab (z.B. Sonnensysteme) rauf und runter blind beherrschen, funktionieren in großem Maßstab (z.B. Galaxien, Galaxiehaufen) nicht! Beobachtungen zeigen, dass Galaxien aussen viel zu schnell rotieren und gem. unseren Gesetzen auseinanderfliegen müssten, aber irgendwas hält sie zusammen. Selbst wenn wir die "sichtbare" Masse rechnerisch verdoppeln und verzehnfachen haut es immer noch nicht hin, das ist das Riesendilemma, vor dem die Astrophysiker aktuell stehen. Ein beängstigend krasses Missverhältnis von sichtbarer und "dunkler" Materie. Dunkle Materie ist also im Grunde ein Synonym für "wir wissen nicht was es ist".

    Das zu lösen ist eines der wichtigsten Ziele der Astronomie.
    kann man das vll dadurch erklären dass man annimmt dass im zentrum jeder galaxie ein riesiges schwarzes loch alles zusammenhält? zumindest weiß man dass in unserer galaxies es so ein schwarzes loch gibt

  7. #17
    Avatar von papodidi

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    Cool

    Hier mal aus der "Süddeutschen" ne schöne, interaktive Darstellung der Funktionen von CERN


  8. #18
    Avatar von BlackJack

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    Zitat Zitat von KUQeZI Beitrag anzeigen
    kann man das vll dadurch erklären dass man annimmt dass im zentrum jeder galaxie ein riesiges schwarzes loch alles zusammenhält? zumindest weiß man dass in unserer galaxies es so ein schwarzes loch gibt
    Nein, denn zusätzlich ist die Verteilung dieser "unsichtbaren" Masse das Problem. Die Rotationsgeschwindigkeit sollte in einer bestimmten Form kleiner werden mit dem Abstand zum Zentrum (blaue Kurve), tut es aber nicht (rote Kurve). Das bedeutet, selbst wenn man die Masse des zentralen schwarzen Lochs vertausendfachen würde, könnte vlt. die Rotationsgeschwindigkeit der äußeren Sterne erklärbar sein, aber die inneren Sterne in der Nähe des SL würden so grotesk schnell rotieren, dass sie auseinanderbrechen müssten.


  9. #19
    Avatar von papodidi

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    Cool

    Zitat Zitat von KUQeZI Beitrag anzeigen
    kann man das vll dadurch erklären dass man annimmt dass im zentrum jeder galaxie ein riesiges schwarzes loch alles zusammenhält? zumindest weiß man dass in unserer galaxies es so ein schwarzes loch gibt
    Und wenn Du noch mehr wissen willst, guckst Du hier:

    Shit, da war ja nen Tippfehler drin...

  10. #20
    Avatar von BlackJack

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    Hier ist noch eine kleine Animation, die das verdeutlicht

    Dunkle Materie

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