Frage von ItaPol, 89

Dunkle Materie & Dunkle Energie?

Hey Leute, hab in nem gutem Monat ein Referat in Astro Physik über Dunkle Materie & Dunkle Energie. Wollte euch fall fragen ob ihr Lektüren und oder Websiten kennt, die einem bei einlesen ins Thema helfen können & bzw. Alles ziemlich rund ausformulieren. LG IMPE

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von uteausmuenchen, Community-Experte für Physik, 84

Hallo ItaPol,

die erste Frage ist, auf welchem Niveau Du einsteigen möchtest. Hast Du nur ein paar Minuten Zeit und möchtest die Begriffsdefinitionen bringen und ein paar Beobachtungshinweise?

Oder möchtest Du deutlich tiefer einsteigen, zum Beispiel, wenn Du in der Oberstufe eine ganze Schulstunde füllen musst?

Ganz wichtig: Außer dem "Dunkel" im Namen haben die beiden Begriffe nichts gemeinsam. Es handelt sich eigentlich um 2 verschiedene Forschungsbereiche in der Kosmologie.

Bei der Dunklen Materie geht es darum, dass wir mittlerweile eine ganze Reihe von Beobachtungshinweisen haben, dass es zusätzlich zur normalen Materie, die wir sehen können, jede Menge Masse im Universum gibt, die wir nicht sehen können. Gar nicht sehen können, um genau zu sein. Das Zeug scheint nicht besonders gut mit normaler Materie wechselwirken zu können - außer über die Gravitation.

Üblicherweise bringt man als ersten Beobachtungshinweis die zu hohen Rotationsgeschwindigkeiten in Galaxien, die schon Zwicky auffielen. Wir haben aber erheblich mehr HInweise auf Dunkle Materie. Die Anordnung von Galaxienclustern liefert Hinweise auf den Einfluss zusätzlicher Massen; die Massenverteilung im Bulletcluster, die deutlich von der der sichtbaren Materie abweicht; Gravitationslinsen, die zu stark beugen; und zuletzt auch die kosmologische Hintergrundstrahlung und ihre Anisotropien. Diese Hinweise solltest Du alle bringen. Am besten mit bunten Bildchen, wenn Du die Technik hast.

Wie tief Du dann in die möglichen Erklärungen einsteigst, hängt wie gesagt vom Umfang des Vortrages ab. Du solltest den Hinweis einbauen, dass Rechnungen zeigen, dass normale Materie allein - einschließlich der erloschenen Sterne, herrenlosen Planeten, Schwarzen Löcher und Neutrinos - sehr wahrscheinlich nicht in der Lage ist, alle genannten Effekte zu erklären. Auch eine Modifikation des Gravitationsgesetzes ("MOND" und ihre relativistische Variante TeVeS nach Bekenstein) kommt nicht zu ausreichend starken Effekten, ohne ebenfalls eine Art nicht sichtbarerer Massen einzuführen.

Als im Moment bester Kandidat für die DM wird ein bislang nicht nachgewiesenes Teilchen gehandelt, das Neutralino. Es ist ein Teilchen, das über das Standardmodell der Teilchenphysik hinausgeht und zu den "supersymmetrischen Teilchen" gehört. Aber im Moment ist es nicht nachgewiesen. Wir spekulieren hier also noch.

Zur Dunklen Energie ist erheblich weniger zu sagen. Sie ist postuliert aufgrund der Beobachtung, dass das Universum heute schneller expandiert als früher. Es scheint also etwas zu geben, was die Expansion ankurbelt. Und - so peinlich das jetzt auch für die Kosmologen ist: Wir wissen nicht was das ist. Wir nennen es also erst mal "Dunkle Energie". Wir können aus der Beschleunigung ausrechnen, wie viel da sein müsste - und das ist eben sehr viel: die Dunkle Energie scheint das wesentliche Element im Universum zu sein - mehr wissen wir über das Zeug aber nicht.

Sehr viel mehr ist da in einem Schulreferat fast nicht dazu zu sagen.

So viel zu einem kleinen "roten Faden" durch das Referat, den ich vorschlagen würde.

Jetzt gebe ich Dir ein paar zitierfähige Quellen. Immer einzeln, weil ich pro Antwort und Kommentar immer nur einen Link einhängen kann:

Fangen wir an mit einfachen Quellen, die Dir reichen, wenn es um einen 10 Minuten Vortrag gehen sollte:

1) Der Podcast von Florian Freistetter "Sternengeschichten".

In Folge 25 geht es um die Dunkle Materie. In Folge 26 um  - Du ahnst es - die Dunkle Energie. Der Vorteil: Der Podcast dauert nur wenige Minuten. Für ein kurzes Referat kannst Du das fast 1:1 übernehmen, noch mit Bildern und anderen Quellenangaben angereichert.

-------------------- Fortsetzung folgt --------------------------



Kommentar von uteausmuenchen ,

Und hier die Folge über Dunkle Energie:

https://www.youtube.com/watch?v=RW-V-TtSArE

Kommentar von uteausmuenchen ,

So. Wenn Dir das jetzt nicht schon reicht, dann musst Du etwas tiefer einsteigen.

Dann würde ich Dir den Vortrag von Josef Gaßner empfehlen. Auch hier kannst Du beim Zuhören Notizen machen und das eine oder andere so übernehmen, wie Gaßner es bringt. Gaßner zeigt auch eine Reihe von Bildern, die Du so auch in Deinem Vortrag bringen könntest:

Dunkle Materie:

https://www.youtube.com/watch?v=e3AcrT8aSto

Kommentar von uteausmuenchen ,

Und wenn Du lieber lesen willst: Die 7 Teile von Florian Freistetters Blog zur Dunklen Materie fassen das Thema wirklich hervorragend zusammen:

Hier der Link auf den letzten Teil, in dem auf die vorhergehenden verwiesen wird:

http://scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2013/06/25/dunkle-welten-vii-die-su...

Kommentar von uteausmuenchen ,

Wenn Du zur Dunklen Energie wirklich tiefer einsteigen möchtest, als Freistetter es bringt, dann kannst Du in dieses Online-Lexikon schauen:

http://www.wissenschaft-online.de/astrowissen/lexdt_d03.html#lam

(dort gibt es natürlich auch einen Absatz zur Dunklen Materie...)

Und dabei belasse ich es jetzt mal für ein Schülerreferat. Ich kann Dir nóch 2 Vorträge zur DM auf Englisch geben, wenn Du willst, die dann richtig "ins Eingemachte" gehen. In einem geht es darum, dass die MOND-Ansätze die Beobachtungen nicht so gut erklären können, wie die ART + DM; im anderen um alle möglichen Kandidaten für die DM.

Wie gesagt: Auf Englisch und nicht leicht zu verstehen. Melde Dich einfach, falls Du das brauchst. Ich denke, es ginge für ein Referat zu hoch hinaus.

Grüße

Kommentar von ItaPol ,

Hallo, ist jetzt eine ganze weile her seit ich meine frage gestellt hatte, ich muss zugeben das dies dran liegt das ich 1. Referate vor mir her schieben 2. vergesse habe die frage gestellt zu haben 3. die Account recovery Funktion echt spitze ist und super funktioniert.... Naja aufjeden fall werde ich mir alle von dir angegebenen Quellen ansehen und damit mein Referat gestalten, sollte ich was brauchen füge ich es hier als Kommentar hinzu.

Antwort
von Discipulus77, 88

Und dann noch das andere Video von ihm zu dunkler Energie. Kann ich hier auf Grund von Spam-Gefahr nicht reinschreiben, sollte auf YouTube aber direkt neben dem Video zu finden sein.

Antwort
von grtgrt, 70

Bitte lies nach auf Seite http://greiterweb.de/spw/Eine-Theorie-Dunkler-Materie.htm .

Kommentar von uteausmuenchen ,

Unzicker ist nun wirklich keine gute Quelle für ein Schulreferat, sorry.

Kommentar von grtgrt ,

Auch ich stehe Unzickers "Sendungsbewusstsein" und seiner allzu missionarisch wirkenden, zunehmend blinder werdenden Kritik der Arbeitsweise der Teilchenphysiker zunehmend kritischer gegenüber.

Dennoch scheint mir richtig zu sein, dass die Physiker über das Wesen dunkler Materie und dunkler Energie heute nicht mehr zu sagen wissen, als dass es sie geben muss.

Das so klar auszudrücken, muss schon erlaubt sein.

Kommentar von uteausmuenchen ,

grtgrt,

Dennoch scheint mir richtig zu sein, dass die Physiker über das Wesen dunkler Materie und dunkler Energie heute nicht mehr zu sagen wissen, als dass es sie geben muss.

Das so klar auszudrücken, muss schon erlaubt sein.

Absolut richtig. Nur schießt Unzicker weit über das hinaus.

Erstens stehen in seinen Büchern wiederholt richtige neben geradezu hanebüchen falschen Aussagen nebeneinander.

Allein das macht die Lektüre für einen Schüler, der etwas daraus lernen möchte, komplett ungeeignet.

Zweitens ist Unzickers unübersehbare Botschaft an die Menschheit, dass Astrophysiker verbohrte dogmatische Menschen sind, die Messungen, die ihnen nicht passen ignorieren und anderes dafür schön rechnen, nur um nicht von "ihrem" Modell Urknall lassen zu müssen.

Und so ist es halt nicht. Ein Schüler nimmt aus einem solchen Buch einen völlig verzerrten Wissenschaftsbegriff mit.

Biologie lasse ich mir nicht von meiner Friseuse erklären. Und Kosmologie eben nicht von Unzicker.

;-)

Kommentar von grtgrt ,

Steht auf der von mir genannten Seite etwas mit Sicherheit Falsches? Wenn ja, was genau?

Kommentar von grtgrt ,

Für deinen Zeck die beste Quelle könnte sein: https://astro.uni-bonn.de/~deboer/pdm/pdmdmtxt.html

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