Elektromagnetismus und Dunkle Materie?

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1 Antwort

Von Experte MacMadB bestätigt

Dunkle Materie ist zunächst mal etwas anderes als das.

Aber ein Magnetisches Feld bzw ein Elektrisches Feld und auch eine Elektromagnetische Welle haben eine "Masse" da sie Energie tragen.

Das Wort "Masse" habe ich hier so angeführt weil es an sich keine Masse ist, sondern ein Massenäquivalent zur gespeicherten Energie im Feld.

Würde man aber zB in einer Kammer Elektromagnetische Wellen einsperren dann würden diesen Elektromagnetischen Wellen quasi auch als Masse und Gewicht zur Gesamtmasse der Kammer beitragen, allerdings nur sehr sehr wenig.

hm, ok, würdest du ausschließlich das sich bewegende Felder eine Masse erzeugen die der Dunklen Materie entspräche?

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@Gravastern

Naja es ist nicht wirklich bekannt was Dunkle Materie überhaupt ist.

Im wesentlichen hat man nur herausgefunden, dass Galaxien alleine durch die sichtbare Masse nicht stabil sind. Daher hat man einen mathematischen Korrekturfaktor mit der Einheit einer Masse eingeführt damit die Simulationen stabil sind.

Diesen Parameter hat man dann dunkle Materie genannt weil sie eben nicht sichtbar ist, aber es ist und bleibt derzeit ein rein Mathematischer Faktor.

Es kann also sein, dass wir wirklich irgendetwas was wie eine Masse wirkt in den Gleichungen übersehen oder dass die Gleichungen selbst unvollständig sind.

Daher ist es schwer irgendetwas dem Namen dunkle Materie zuzuordnen.

Das Problem beim Begriff Masse und den Elektrischen Feldern ist, dass die Austauschteilchen Photonen sind und diese sind Masselos. Man kann ihnen lediglich über E=mc² eine äquivalente Masse zuordnen was aber noch nicht bedeutet, dass sie wie eine Masse wirken. Denn man hat sich darauf geeinigt, dass die Masse Invariant vom Bezugssystem sein soll und eine Eigenschaft sein soll die rein vom Körper nicht aber vom Zustand von diesem abhängig sein soll.

Elektromagnetische Felder haben daher nach dieser Version keine Masse, aber sie haben eine gewisse Wechselwirkung mit der Gravitation.

In den Einsteinschen Feldgleichungen gehen die Elektromagnetischen Felder genau so wie die Masse des Objekts selbst in den sogenannte Energie Impuls Tensor ein und der Energie Impulstensor bestimmt mehr oder minder die Gravitation des Körpers.

Da die Simulationen aber bereits mit den Einsteinschen Feldgleichungen gerechnet wurden und die Elektromagnetische Energie bereits im Energie Impuls Tensor enthalten ist nehme ich mal an, dass diese Felder hier bereits mitgerechnet sind und damit nicht die dunkle Materie sein können.

Sofern sie nicht mitgerechnet wurden wurde vermutlich eine Abschätzung getroffen in wie weit diese die Gleichungen beeinflussen und der Einfluss der dunklen Materie müsste demnach größer als die Energie in den Feldern sein.

Falls es dich interessiert die Betrachtung der Gravitation mit den Elektromagnetischen Feldern bzw der Energie in diesen wird auch als Einstein Maxwell Gleichungen bezeichnet. Und die beschreiben am Ende genau das wonach du hier fragst.

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@PeterKremsner

*ĪDunkle Materie ist nur eine Theorie um Beobachtungen an Galaxien zu erklären.

Dafûr gibt es aber schon lange eine andere Erklärung

https://astro.uni-bonn.de/~deboer/cosmo/kosmoproblem.html

Auszug:

Mordechai Milgrom (Weizmann Institit, Israel) hat den ersten Ansatz gemacht, das Newtonsche Gravitationsgesetz anzupassen. Ohne irgendwelche "herbeigezauberte Materie" fand er 1983 eine Formulierung, womit in der Tat die Geschwindigkeiten am Rande der Galaxien groß bleiben. Seine Theorie heisst MOND (modifizierte Newtonsche Dynamik). Inzwischen wurde MOND auf vielen Galaxien verschiedensten Typs angewendet und stets waren mit MOND die gemessenen Geschwindigkeiten und andere Eigenschaften ohne Bedarf an hypothetischer Materie erklärbar. Ein Erfolg.

Photonen ziehen Atome an .

https://www.mpg.de/11828901/mpipks_jb_20171

Auszug:

Wiederum wissen wir, dass Atome genau dahin gezogen werden, wo die Photonendichte am höchsten ist. Das bedeutet, dass die von Atomen herbeigeführte Wechselwirkung zwischen zwei Photonen eben jene Konfiguration begünstigt, bei der sie ein ganzzahliges Vielfaches der Lichtwellenlänge voneinander entfernt sind – eine kristalline Anordnung!

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@Blume8576

Ersteres habe ich genau so geschrieben:

Es kann also sein, dass wir wirklich irgendetwas was wie eine Masse wirkt in den Gleichungen übersehen oder dass die Gleichungen selbst unvollständig sind.

Meines wissens ist aber MOND noch nicht so weit, dass man die Dunkle Materie eindeutig dadurch identifiziert.

Es ist aber ein Ansatz in die Richtung, eine Erklärung für dieses Phänomen zu finden.

Wiederum wissen wir, dass Atome genau dahin gezogen werden, wo die Photonendichte am höchsten ist.

Auch das steht dabei:

In den Einsteinschen Feldgleichungen gehen die Elektromagnetischen Felder genau so wie die Masse des Objekts selbst in den sogenannte Energie Impuls Tensor ein und der Energie Impulstensor bestimmt mehr oder minder die Gravitation des Körpers.

Also die Wechselwirkung von Photonen und Atomen ist dadurch abgedeckt.

Das bedeutet nicht, dass Photonen eine Masse haben, aber sie haben eben eine Energie.

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@Blume8576

Ach, Blume8576! Jetzt wiederholst Du schon wieder Dein schon mehrfach falsch gebrachtes Zitat ... Bitte arbeite die Physik zur zitierten Studie zu Licht im kristallinen Gitter durch und verstehe die Studie. Dann zitiere sie in Zukunft bitte richtig.

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