Genauigkeit der Allgemeinen Relativitätstheorie (Dunkle Materie und Dunkle Energie)

[Geku]

Ich würde mir als alternative Erlärung zur Dunklen Materie MOND (Modified Newtonian Dynamics) ansehen.

MOND ist eine alternative Theorie zur Dunklen Materie, die versucht, die beobachteten Phänomene in Galaxien ohne die Notwendigkeit von Dunkler Materie zu erklären. MOND modifiziert die Newtonschen Gesetze der Gravitation bei sehr schwachen Beschleunigungen.

https://de.m.wikipedia.org/wiki/Modi...onsche_Dynamik

In einem geschlossenen Universum könnten die endlichen Ausdehnungen und die gekrümmte Geometrie des Raumes Auswirkungen auf die Gravitation bei größeren Entfernungen haben. In einem solchen Universum könnte die Krümmung der Raumzeit selbst dazu führen, dass die Gravitationskräfte auf größeren Skalen anders wirken als in einem flachen oder offenen Universum.

[Cossy]

Es gibt viele Theorien, dass die Dunkle Materie oder besser (die zusätzlich Gravitationswirkung) irgendwie mit der sichtbaren Materie zusammenhängt.
Da gehört auch MOND dazu. Es gibt auch einige Theorien, mit einer "Strahlung" der Materie oder von Schwarzen löchern.

Problem aller dieser Ansätze ist, dass es sehr viele Beobachtungen gibt, bei denen
- es zu sichtbaren Materie keine weitere Dunkle Materie gibt
- mehr Dunkle Materie gibt
- laut den Beugungsmustern die Dunkle Materie in der Verteilung nicht der sichtbaren Materie entspricht.

Wenn die zusätzliche gravitative Wirkung von der sichtbaren Materie abhängt, darf es dies alles nicht geben.
Bei MOND versucht man sich dann mit irgendwelchen Überlagerungen zu helfen, um dies zu erklären.
Dunkle Materie als Lösungsansatz hat einfach den Vorteil, dass diese nicht mit der sichtbaren Materie übereinstimmen muss.

[physicus]

Zitat von Geku

Ich würde mir als alternative Erlärung zur Dunklen Materie MOND (Modified Newtonian Dynamics) ansehen.

Ansehen kann man es sich ja, das schadet nicht.

Mein letzter Wissensstand ist allerdings, dass Dunkle Materie weiterhin die am besten akzeptierte Erklärung bleibt für eine Vielzahl von Beobachtungen auf verschiedenen Skalen im Universum.

MOND ist eine von mehreren alternativen Ansätzen, die jedoch noch nicht die gleiche empirische Unterstützung erhalten haben wie das Modell der Dunklen Materie.

[Tibor Babocky]

Danke für die ausführlichen Antworten.
Manchmal dauert es lange, bis man die richtige Frage stellen kann. Jetzt verstehe ich das viel besser und stimme zu.

Mit freundlichen Grüßen
Tibor Babocky

[Geku]

Zitat von physicus

Ansehen kann man es sich ja, das schadet nicht

Genau so ist es!

Zitat von physicus

Mein letzter Wissensstand ist allerdings, dass Dunkle Materie weiterhin die am besten akzeptierte Erklärung bleibt für eine Vielzahl von Beobachtungen auf verschiedenen Skalen im Universum.

MOND ist eine von mehreren alternativen Ansätzen, die jedoch noch nicht die gleiche empirische Unterstützung erhalten haben wie das Modell der Dunklen Materie.

Ich halte die Dunkle Materie nur für einen "Platzhalter", der Abweichungen von der bisherigen Therorie beseitigt aber nicht erklärt. Durch die richtige Wahl der Verteilung ist alles mögliche erklärbar.

Ich habe nirgendwo gelesen, dass MOND über die Raumzeitkrümmung auf die Galaxien im Universum einwirkt. Darum habe ich folgendes in die Diskussion eingeworfen:

In einem geschlossenen Universum könnten die endlichen Ausdehnungen und die gekrümmte Geometrie des Raumes Auswirkungen auf die Gravitation bei größeren Entfernungen haben. In einem solchen Universum könnte die Krümmung der Raumzeit selbst dazu führen, dass die Gravitationskräfte auf größeren Skalen anders wirken als in einem flachen oder offenen Universum.

Laut Albert Einstein wirkt die durch Materie verursachte Raumzeitkrümmung auf die Bewegung von Materie zurück. Es wird behauptet die Gravitation sei eine Scheinkraft, was vielleicht erklärt warum sie mit den anderen drei Kräften nicht vereinheitlicht werden kann.

Warum sollte die Abweichung, die bei der Rotation von Galaxien, festgestellt wurden, nicht auch durch eine zusätzliche Raumzeitkrümmung verursacht werden?

In einem unbegrenzenten und ungekrümmten Universum nimmt die Wirkung der Gravitation mit den Quadrat der Entfernungung ab. Die Sterne am Rande der Galaxien bewegen sich allerdings schneller als nach dieser Regel erwartet um das Zentrum dieser Galaxien. Durch entsprechende Verteilung zusätzlicher Materie (Dunkler Materie) sollte die Gravitation am Rande der Galaxien "verstärkt" werden.

Wenn der Raum nicht euklidisch ist, dann überagert sich diese Raumzeitkrümmung zur von der Materie verursachten Krümmung, beziehungsweise übernimmt im materiearmen Bereich die Oberhand (a < 1,2 10^-10 m/s²).

FAZIT: bei einem endlichen, geschlossenen Universum müsste die Abnahme kleine als mit dem Quadrat der Entfernung erfolgen.

[seb110]

Zitat von Geku

FAZIT: bei einem endlichen, geschlossenen Universum müsste die Abnahme kleine als mit dem Quadrat der Entfernung erfolgen.

....dann mit der einfachen Entfernung r. Und bei der einfachen Entfernung kommt die DE ins Spiel.
Somit werden die Galaxien irgendwann mehr von einem "r abhängigen Druck" von aussen zusammengehalten als durch eine Krümmung innerhalb der Galaxien. Damit bedarf es keiner zusätzlichen inneren Krümmung DM. Das sagt zwar MoND auch nicht aus, aber Verlinde.

Das Universum wäre in diesem Fall räumlich/energetisch endlich und geschlossen aber entropisch flach und offen.

[physicus]

Zitat von Geku

Ich halte die Dunkle Materie nur für einen "Platzhalter", der Abweichungen von der bisherigen Therorie beseitigt aber nicht erklärt. Durch die richtige Wahl der Verteilung ist alles mögliche erklärbar.

Das klingt für mich im Grunde auch so - aber irgendwie scheint es das beste zu sein, was wir im Moment haben bzw. finden können (?)

Zur Rotationsgeschwindigkeit von Galaxien:

da die Newton'sche Mechanik hier ja (das zeigen die Messungen) nicht mehr funktioniert, sollte eigentlich die ART als "die grosse Theorie von Gravitation und Raum" hier eingreifen, und in die Bresche springen. Das tut sie aber nicht...

Jetzt kann man zwei Dinge tun: Dunkle Materie (oder vielleicht noch seltsamere Dinge) postulieren, oder die Annahme treffen, dass die ART vielleicht falsch und/oder unvollständig ist.

Wenn ich mein persönliches Ockhams Rasiermesser hier ansetze: Dunkle Materie klingt in ihren Eigenschaften irgendwie - - - hoch unwahrscheinlich (jedenfalls für mich persönlich).

Dass die ART als grosse Theorie von Gravitation und Raum hier (zum erstenmal?) versagt, und daher im Grunde falsch ist und ersetzt/modifiziert gehörte, halte ich persönlich eigentlich fast für wahrscheinlicher.

Ich selbst habe aber momentan noch keine Alternative - oder Korrektur der derselben - anzubieten.