Wie kann man sich Dunkle Materie vorstellen?

13 Antworten

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Dunkle Materie stellt zusammen mit der dunklen Energie den Hauptbestandteil unseres Universums dar. Nach aktuellen Schätzungen besteht das Universum zu 25% aus dunkler Materie, 70% dunkle Energie und lediglich 5% sind sichtbare Materie und Energie. 95% der im Universum nötigen Materie/Energie sind also nicht sichbar.

Woraus dunkle Materie und Energie aber besteht, darüber gibt es zig Hypothesen. Allerdings noch keine wirklich ausgereifte. Eine geht darauf hinaus, dass dunkle Materie auch aus Protonen und Neutronen besteht, die allerdings nie zu Sternen zusammenklumpten. Allerdings ist dies sehr unwahrscheinlich, da es im Widerspruch zu anderen Theorien im Zusammenhang mit dem Urknall steht. Genauer mit dem Moment wo die ersten Elemente wie Wasserstoff, Helium, Deuterium und Lithium entstanden. Berechnungen legen nahe, dass dunkle Materie nicht aus Protonen und Neutronen bestehen dürfe, da sonst heutige Beobachtungen anders ausfallen müssten.

Einige Theorien fußen darauf, dass überall durchs Weltall Teilchen von dunkler Materie schießen. Und zwar auch durch vorhandene sichtbare Materie. Ebenso schießen pro Sekunde zig Milliarden dunkle Materieteilchen durch jeden Menschen. Daher müssten es Teilchen sein, die massive Materieteilchen durchdringen können ohne sichtbare Spuren zu hinterlassen. - Soetwas ähnliches wie Neutrinos. Zur Zeit des Urknalls entstanden etwa 55 Millionen Neutrinos pro Kubikmeter Raum, bzw. das ist die Annahme. Wenn ein Neutrino etwa ein hunderstel Millionstel eines Protons wiegen würde, könnte es sich bei der dunklen Materie tatsächlich um Neutrinos handeln.

Zwar liegen mittlerweile Experimente vor, die zeigen, dass Neutrinos Masse haben, aber diese Masse fällt wohl viel zu gering aus. Also bleibt das Rätsel weiterhin bestehen.

Andere Theorien gehen von Teilchen wie Photinos, Zinos und Higgsinos aus (Partner von Photonen, Z-Teilchen und Higgs-Teilchen). Supersymmetrische Teilchen, die problemlos unsere gesamte Erde durchdringen könnten ohne dass sie von ihr behindert werden würden. Dann würden sie von uns auch nicht ohne weiteres entdeckt werden können. Die Masse dieser Teilchen wäre im übrigen aber 100 bis 1000 mal so groß wie die eines Protons. Zu dieser Annahme kam man durch Berechnungen, wieviele solcher Teilchen beim Urknall hätten entstehen müssen, sodass sie auch bis heute überleben. Nach der Superstring-Theorie wäre das sogar eine Super-Erklärung, denn Berechnungen dort kommen zu ähnlichen Werten - ohne dass jedoch der Urknall in Betracht gezogen wurde.

Aber Genaues wissen wir natürlich nicht im geringsten. Alles sind nur Annahmen. Und es gibt noch viele, viele mehr.

Fakt jedenfalls ist, dass es ohne die dunkle Materie keine Galaxien geben würde. Die Gravitation der sichtbaren Materie ist zu gering um die Galaxien zusammenzuhalten. Sie würden zusammen mit der Expansion des Raumes auseinanderfallen. Ebenso müsste die Expansion unseres Universums wesentlich schneller ablaufen. Das zeigen zumindest heutige Berechnungen, wenn man nur die Gravitation aller sichtbaren Materie einrechnet.

In irgendeiner Weise muss dunkle Materie existieren. Und sie muss fünfmal massereicher sein als die sichtbare Materie. Ansonsten können wir uns Galaxien usw. nicht erklären.

Ich habe mal gelesen, dass Mathematik keine Wissenschaft ist, was für mich nicht verständlich war. Jetzt weiß ich warum.

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@Hellstorm

Äh, ja, ok, ähhm, ja, öööö, hmmm, th, ok, ähhm, Äh, ok, ok, wie war das, hmm, ja, gerade hat ichs noch, oo, äähm

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Antwort ist nicht hilfreich, sondern nur weitschweifig und enthält Fehler z.B. kann dunkle Materie nicht aus Protonen oder Neutronen bestehen. Diese beeinflussen das Licht im Gegensatz zu ddunkler Materie

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Das Problem beim Beantworten dieser Frage ist: Man weiß es noch nicht. Es könnte sein, dass die Dunkle Materie stinknormale Materie ist, die nicht leuchtet, also etwa kalte Wasserstoff-Wolken. Es könnte aber genauso gut sein, dass Dunkle Materie eine vollkommen neue Materie-Art ist. Das Einizige, was wir wissen, sind nur zwei Sachen: Wir können die Dunkle Materie nicht sehen, aber wir können ihre gravitative Wirkung messen - deshalb brauchen die Physiker sie überhaupt.

Und noch eine kleine Anmerkung: Dunkle Materie macht etwas über 20% der Masse des Universums aus, was 70% ausmacht ist die Dunkle Energie. Die hat aber ganz andere Eigenschaften, die einzige Gemeinsamkeit ist, dass sie ebenfalls dunkel ist (also nicht beobachtet werden konnte). Zum Beispiel hat die dunkle Energie keine anziehende sondern eine abstoßende Wirkung (man könnte sie als "Antigravitation" bezeichnen).

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Masterabschluss Theoretische Physik

Die Materie heisst ja nicht deshalb dunkel, weil sie Licht verschluckt, sondern weil sie von hier aus nicht zu sehen ist. Was nicht allzu schwer fällt, denn wenn man mal von unserer nächsten Umgebung absieht, dann sehen wir Materie im All nur, wenn sie als leuchtender Stern vorliegt.

Wenn man sich jetzt eine Galaxie anschaut, ihre Rotationsgeschwindigkeit bestimmt und ihre Masse aufgrund der sichtbaren Sterne, dann passen die Daten nicht zusammen. Entweder die Galaxie hat deutlich mehr Masse, als die, die wir sehen. Oder es gibt einen Fehler in der Messung von Durchmesser und Rotationsgeschwindigkeit. Oder das bekannte Gravitationsgesetz gilt nicht mehr bei Entfernungen, wie dem Durchmesser einer Galaxie.

Dunkle Materie ist nicht nur von hier aus, sondern überhaupt nicht zu sehen, da sie keinen Einfluss auf Licht hat.

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@weckmannu

du meinst, weil Licht keinen Einfluss auf sie  hat, das ist ein riesengroßer Unterschied

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Dunkle Materie ist ein Kunstwort für etwas, was wir nicht kennen. Wir nehmen also an dass ....... Das wurde schon sehr gut erklärt. Worauf ich eingehen möchte ist Dein Irrtum, dass Dunkelheit "Nichts" sei. Das gibt es nicht im Universum. Und wohin bitte sehr verschwindet das Licht, wenn es auf keine Materie trifft? Wenn wir blind wären, könnten wir das Licht ebenfalls nicht wahrnehmen und ohne technische Hilfsmittel sind wir auch für Infrarot- und UV-Licht blind. Dunkelheit ist nur scheinbar. Für uns scheinbar. Andere Wesen mit den entsprechenden Sensoren empfinden das ganz anders. Nicht ohne Grund nannte Goethe die Finsternis die Mutter des Lichtes, denn Licht trennt sich ja nur vorübergehend von der Finsternis und sobald ihm die Energie ausgeht, kehrt es dorthin zurück.

gar nicht, da es ein Kunstwort für etwas ist, das da sein müsste, das man aber nicht sieht oder sonstwie nachweisen kann. Wir wissen also nicht, ob es diese "Dunkle Materie" überhaupt gibt.

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