Ich habe die Theorie, warum dunkle Materie und dunkle Energie existieren, nie ganz verstanden. Ich weiß, es hat etwas damit zu tun, dass die Anziehungskraft stärker ist, als wir es berechnen. SOLLTE jemand dies genauer erklären?
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Ich habe die Theorie, warum dunkle Materie und dunkle Energie existieren, nie ganz verstanden. Ich weiß, es hat etwas damit zu tun, dass die Anziehungskraft stärker ist, als wir es berechnen. SOLLTE jemand dies genauer erklären?
Einige Ergänzungen zur Antwort von MBR:
Tatsächlich wissen wir nicht, dass dunkle Materie und dunkle Energie existieren, aber wir haben indirekte Hinweise. Sie werden oft Behauptungen sehen, dass dunkle Materie und dunkle Energie zwei der Hauptprobleme der heutigen Kosmologie sind, auch von professionellen Astronomen, aber dies ist ein erkenntnistheoretischer Irrtum: Sie können eine Hypothese nicht als Problem bezeichnen .
Gegenwärtig gibt es mehrere Beobachtungsanomalien (wie von T. Kuhn definiert): die Rotationskurve von Galaxien, die Leuchtkraft von Supernovae, das Leistungsspektrum des CMB ... (und einige zusätzliche Dinge wie die Schwierigkeit, G zu messen oder zu erkennen direkt Gravitationswellen).
Entsprechend der Geschichte der Wissenschaft haben wir drei Möglichkeiten, diese Anomalien zu lösen:
Dunkle Materie und dunkle Energie sind zwei ontologische Ansätze, die recht gut funktionieren: Durch Hinzufügen von zwei einfachen Komponenten können wir eine breite Palette von Beobachtungen anpassen. Aus diesem Grund mögen sie Astronomen: Ihre Modellierung ist relativ einfach und lässt zu, dass alles gut passt. Aber im Moment kennen wir ihre Natur nicht.
Einige sagen, dass wir mit WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) und Planck Space Observatory in die Ära der Präzisionskosmologie eingetreten sind. Dies gilt jedoch nur, wenn unser Paradigma der Ansätze Dunkler Materie / Dunkler Energie korrekt ist. Wenn dies nicht der Fall ist, interpretieren wir derzeit nicht richtig, was wir messen, aber letztendlich können genauere Messungen zu einer besseren Sicht auf aktuelle kosmologische Anomalien führen.
Dunkle Materie und dunkle Energie sind zwei elegante und minimalistische Ansätze für verschiedene grundlegende Probleme. Dies ist ein sehr heißes Thema in der Kosmologie, aber wir werden eines Tages feststellen, dass wir nur Probleme hatten, weil unser aktuelles Paradigma fehlerhaft war.
Dunkle Materie und dunkle Energie sind zwei verschiedene Dinge, die unterschiedliche Beobachtungen erklären.
Dunkle Materie :
Dunkle Materie wird benötigt, um unter anderem die Rotationskurve von Galaxien zu erklären. Man könnte erwarten, dass diese Rotationskurven bei großen Radien abnehmen (weil man für Galaxien eine Kepler-Rotation erwarten sollte), und es ist nicht der Fall, dass die Rotationskurven flach sind, was eine "verborgene Masse" in Galaxien ausmacht, um eine solche Rotation aufrechtzuerhalten Muster, das ist die dunkle Materie. Dunkle Materie erklärt auch einige Galaxienhaufen-Eigenschaften und CMB-Schwankungen.
Dunkle Energie :
Dunkle Energie wird benötigt, um die beschleunigte Expansion des Universums zu erklären. Diese Ausdehnung wurde hauptsächlich mit Supernovae vom Typ Ia (thermonukleare Supernovae, die das Ergebnis einer sich ansammelnden Materie eines weißen Zwergs sind und die Chandrasekhar-Masse erreichen) gemessen, die "Standardkerzen" sind. Die absolute Größe dieser Objekte ist wohlbekannt. Wenn Sie sie also im Universum beobachten, können Sie leicht ihre Entfernung von ihrer Rotverschiebung ableiten. Diese Beobachtungen zeigen eine beschleunigte Expansion des Universums (mit Expansion meinen wir, dass die relative Entfernung zwischen zwei entfernten Galaxien zunimmt, die Entfernung im lokalen Universum bleibt davon unberührt). Um diese Beschleunigung zu erklären, braucht man etwas Energie, die gleichmäßig im Universum verteilt ist, das ist die Dunkle Energie.
Sei nicht verwirrt:
Dunkle Energie und dunkle Materie können nicht miteinander verwechselt werden, da dunkle Energie im Universum gleichmäßig verteilt ist, während dunkle Materie einer gewissen Verteilung folgt (sie ist im Allgemeinen mehr oder weniger mit der Materie verteilt).
Letzte Worte:
Schließlich sind "Dunkle Materie" und "Dunkle Energie" meist Worte, um unsere Unwissenheit über diese Beobachtungen zu charakterisieren, die sich nicht durch physikalische Standardgesetze erklären lassen. Deshalb wird so intensiv an diesen Themen gearbeitet, um zu versuchen, diese dunklen Dinge besser zu charakterisieren und zu verstehen, was sie sein könnten.
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Eine andere Sache über dunkle Energie / Materie:
Die Menschen haben eine ziemlich gute Vorstellung davon, dass dunkle Energie existiert, denn wenn man die Ausdehnung zweier Objekte im Universum über die Zeit hinweg von ihrem Ursprung aus betrachtet, gibt es eine Glockenkurve. Grundsätzlich begann die Expansion des Universums schneller als verlangsamt, und in letzter Zeit (oder zumindest relativ) hat sich die Expansion wieder beschleunigt. Dies impliziert, dass sich das Universum zu Beginn rasch ausdehnte und als dieser Schwung nachließ, die Schwerkraft die Dinge wieder zusammenzog. Um die kürzliche Beschleunigung der Expansion zu erklären, muss es jedoch eine Kraft geben, deren Stärke im Laufe der Zeit zugenommen hat und die eine Beschleunigung der Expansion bewirken konnte (all dies geschieht zwischen Galaxien, in Gebieten wie Sonnensystemen und Galaxien, ist die Schwerkraft viel zu stark, um davon betroffen zu sein). Es wird angenommen, dass mit der Expansion des Universums, Dunkle Energie nimmt gleichmäßig zu, um den neuen Raum zu besetzen. Dies bedeutet, dass die Dunkle Energie zunimmt und somit die Expansion beschleunigt.
Wir wissen, dass sich das Universum aufgrund der Rotverschiebung ausdehnt. Grundsätzlich dehnt sich das Universum auf dem Weg des Lichts durch das Universum aus. Bei ausreichender Entfernung verliert das Licht spürbar Energie, so dass violettes Licht in Richtung Rot fällt (daher der Name Rotverschiebung). Dies liegt daran, dass das Licht aus der Sicht unseres expandierenden Universums an Energie verliert, wenn es sich tatsächlich weiter bewegen muss, während sich der Raum ausdehnt.
Kurz gesagt, was die Dunkle Materie betrifft, wir wissen, dass es etwas gibt, das eine Schwerkraft hat, die wir sonst nicht erkennen können. Dunkle Materie ist im Gegensatz zu dunkler Energie nicht einheitlich. Es bildet strangförmige Gebilde, die den strangförmigen Gebilden von Galaxien entsprechen.
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