Genauigkeit der Allgemeinen Relativitätstheorie (Dunkle Materie und Dunkle Energie)

[Geku]

Zitat von Tibor Babocky

@Timm
@seb110
@Geku
@Cossy

Ich war etwas enttäuscht und habe vergessen, mich für die kompetenten Antworten zu bedanken. Danke.

Entäuscht warum?

[Geku]

Photonen sind keine Elementarteilchen, sondern Lichtquanten und haben keine innere Struktur. Zudem haben Photonen immer die gleiche Energie, die durch ihre Frequenz bestimmt wird. Die allgemeine Relativitätstheorie (ART) beschäftigt sich mit Gravitation und Raumkrümmung, nicht mit der inneren Struktur von Teilchen.

https://www.spektrum.de/news/quanten...echnen/1958050

https://de.m.wikipedia.org/wiki/Paarbildung_(Physik)

[Ich]

Zitat von Tibor Babocky

Meiner Meinung nach ist die ART für die innere Struktur von Photonen (einzelne elektromagnetische Wellen mit Raumkrümmung) ebenso ungeeignet wie für die innere Struktur von Elementarteilchen mit Ruhemasse.

Die ART interessiert sich nicht für "die innere Struktur" von Photonen. Relevant für die Gravitationswirkung eines Photonengases sind Energiedichte und Druck, und die sind bekannt.
Interessant dabei ist vielleicht, dass ein Photonengas doppelt so starke Anziehung bewirkt wie ein Gas mit gleicher Energiedichte, aber geringem Druck. Das war in den ersten 500.000 Jahren nach dem Urknall relevant, als das Universum strahlungsdominiert war. Wie andere schon gesagt haben, spielen Phtotonen heute gravitativ keine Rolle mehr, ihre Energiedichte ist vernachlässigbar gering.

[Ich]

Zitat von Tibor Babocky

Wie wurden die Gravitationseffekte und die Energiedichte von Photonen gemessen (am besten mit einem Link zu wissenschaftlichen Arbeit)?

Ich erinnere mich dunkel, dass es dazu indirekte Hinweise aus dem Ablauf der Nukleosysnthese gibt. Aber ich habe keine Paper dazu gefunden.

[Tibor Babocky]

Ich habe das Schliesen warscheinlich falsch verstanden. Nochmals vielen Dank für alles.

[Ich]

Das Schließen des anderen Beitrags hatte nichts mit dir zu tun.

[Tibor Babocky]

Das habe ich nicht erwartet. Zu viele Missverständnisse.
"Ich war etwas enttäuscht und habe vergessen, mich für die kompetenten Antworten zu bedanken" war nicht ironisch gemeint
"Ich habe das Schliesen warscheinlich falsch verstanden. Nochmals vielen Dank für alles." war nicht ironisch gemeint
Ich habe die Antworten des Moderators als ironisch verstanden.
"schließen" habe ich als "löschen" verstanden.

Ich hoffe, es liegt nur an der Sprache. Wenn meine Sprache kein Problem darstellt, dann:

Ich stimme den Experten zu, bleibe aber bei meiner Meinung. Meiner Meinung nach ist die Raumkrümmung etwas komplexer:

Das Koordinatensystem der ART wurde für bewegte Körper entwickelt. Es ist nicht für die Raumkrümmung von Energie geeignet, die sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegt. Es sind also keine zusätzlichen räumlichen Dimensionen erforderlich, sondern lediglich ein anderes Koordinatensystem. Die ART bleibt so wie sie ist. Wie genau das neue Koordinatensystem aussieht und wie eine Umstellung auf das ART-Koordinatensystem funktioniert, ist zu viel Spekulation. Es wird wahrscheinlich ausreichen, wenn jedem Photon einfach ein kleines Raumvolumen an dem Ort zugewiesen wird, an dem es sich befindet.

Das neue Koordinatensystem kann auch für die Raumkrümmung elektromagnetischer Wellen verwendet werden. Derzeit ist dies nur ein Sonderfall, bei dem die Raumkrümmung vernachlässigbar ist. In dieser Hinsicht sind die hochenergetischen Photonen vergleichbar mit Elementarteilchen mit Ruhemasse. Die Krümmung des Raumes ist nicht vernachlässigbar, aber in einem sehr kleinen Bereich.

Meiner Meinung nach bewegt sich die Energie in Elementarteilchen mit Lichtgeschwindigkeit. Da es sich um einen so kleinen Bereich handelt, sind nur statistische Beschreibungen sinnvoll, was auch getan wird. Eine Beschreibung mit Raumkrümmung erfordert ein Koordinatensystem, das für mit Lichtgeschwindigkeit bewegte Energie geeignet ist.

Ich habe keine mathematische Beschreibung. Das ist Sache der Experten. Ich habe nicht vor, meine Meinung zu verteidigen. Es ist nur Spekulation.

[Geku]

Wichtig für die Diskussion über dieses Thema ist es den Unterschied zwischen SRT und ART zu kennen:

1. SRT (Spezielle Relativitätstheorie): Die Spezielle Relativitätstheorie von Einstein beschäftigt sich mit Phänomenen bei hohen Geschwindigkeiten und beschreibt insbesondere die Beziehung zwischen Raum und Zeit in einem Inertialsystem. Sie führt Konzepte wie die Äquivalenz von Masse und Energie (E=mc^2) ein.
   
   
2. ART (Allgemeine Relativitätstheorie): Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie ist eine Gravitationstheorie, die Raum und Zeit als gekrümmt durch die Anwesenheit von Massen oder Energie beschreibt. Sie bietet eine Erklärung für Phänomene wie Gravitation, Zeitdilatation und die Krümmung von Licht durch Gravitationsfelder.

In einfacher Form ausgedrückt beschäftigt sich die SRT mit Bewegungen ohne Gravitation, während die ART Gravitation in den Kontext einbezieht.

Vergleiche einmal wie sich deine Aussagen mit diesen beiden Definitionen decken.

Es wird wahrscheinlich ausreichen, wenn jedem Photon einfach ein kleines Raumvolumen an dem Ort zugewiesen wird, an dem es sich befindet

Ein Photon lässt sich nicht an einem Ort "festmachen". Dagegen spricht die Heisenbergsche Unschärferelation. Der Ort manifestiert sich erst durch die "Messung" z.B. durch Schwärzung (chemische Veränderung) auf einer Fotoplatte.

In dieser Hinsicht sind die hochenergetischen Photonen vergleichbar mit Elementarteilchen mit Ruhemasse

Photonen besitzen keine Ruhemasse, denn diese lässt sich nicht auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigen. Vergleichen läßt sich bestenfalls der Impuls und dessen Wirkung.

[Tibor Babocky]

Danke für die ausführliche Antwort.

[Tibor Babocky]

Eigentlich wollte ich noch etwas fragen:
Die Ergebnisse wissenschaftlicher Experimente sind nahezu hundertprozentig sicher. Die ART wurde durch viele wissenschaftliche Experimente bestätigt. Daher denke ich, dass die ART richtig ist. Zumindest dort, wo dies durch Experimente bestätigt wurde. Das Photon hat keine Ruhemasse. Mir geht es nicht um die Richtigkeit der mathematischen Formulierung der ART aus mathematischer Sicht, sondern um die Übereinstimmung mit der physikalischen Realität.
Es geht mir darum, wie sicher die Wissenschaftler sich sind, dass es sich bei dem, was als Dunkle Materie identifiziert wurde, nicht eine Wirkung mit einer kurzen Reichweite der Photonen ist. Die Galaxien und Galaxienhaufen emittieren viel Strahlung. Ob es dazu wissenschaftliche Experimente gibt.