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[quote="Petanque_1"]ok Danke für die Antwort. Und welche Lösungsansätze gibt es ? und besteht die theoretische Möglichkeit, daß beide Lager recht haben ?[/quote]
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Petanque_1
Verfasst am: 25. Feb 2025 10:29
Titel:
Hallo Tom, vielen Dank für Deine ausführliche Analyse, jetzt verstehe ich es besser.
TomS
Verfasst am: 25. Feb 2025 08:22
Titel:
TomS hat Folgendes geschrieben:
Es gibt letztlich zwei Problembereiche: das kosmologische Standardmodell sowie die "cosmic distance ladder". Ich habe keine Veröffentlichungen gesehen, die die "Hubble tension" schlüssig erklären.
Evtl. sollte man hier etwas differenzieren:
Cosmic distance ladder
: Hier geht es im wesentlichen darum, wie man sich von kleinen zu größeren Entfernungen vorarbeiten, wobei in jedem Entfernungsbereich ein oder mehrere typische Standardkerzen existieren, anhand derer man erstens die Entfernung ermittelt, und zweitens die für diese Entfernung gültige Expansionsrate des Universums bestimmt, nämlich aus der Rotverschiebung der jeweiligen Standardkerze.
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Cosmic_distance_ladder
Das zentrale Problem dabei ist, dass im Entfernungsbereich der SN1a-Supernovae der kosmische Mikrowellenhintergrund keine zweite Standardkerze liefert, und dass umgekehrt für den Entfernungsbereich des letzteren keine Supernovae existieren. Diese beiden Stufen der Leiter sind also nicht beide im selben Bereich anwendbar. Die verwendeten cosmic distance ladder könnte also falsch sein.
Das
kosmologische Standardmodell
besagt grob gesprochen, welche Materie- und Energieformen welchen Beitrag zum Skalenfaktor a(t) und damit zur Expansionsrate liefern. Dabei ist die kosmologische Konstante nur eine Art Platzhalter für eine unbekannte Größe, und auch die Dunkle Materie liefert zwar ein Modell, mittels dessen man diverse Beobachtungen quantitativ gut erklären kann, aber es gibt keinen einzigen stichhaltigen direkten Hinweis auf deren Existenz. Das Modell könnte also falsch sein, schlimmstes sogar die Allgemeine Relativitätstheorie selbst.
Das
Zusammenspiel
aus cosmic distance ladder und kosmologischem Standardmodell – dabei insbs. letzteres – setzt implizit voraus, dass das Universum auf genügend großen Skalen homogen und isotrop ist. Nun zeigen diverse Beobachtungen jedoch, dass man dies durchaus in Zweifel ziehen sollte. Daraus folgt zum einen die Problematik, dass der Skalenfaktor a(t) ortsabhängig wird – Bereiche größerer Dichte expandieren langsamer, die Dynamik des Universums ist komplizierter – zum anderen geht der Skalenfaktor in die Anwendung der cosmic distance ladder ein – in einem inhomogenen und anistrotropen Universum ist die Lichtausbreitung komplizierter zu berechnen. Damit wäre beides nicht wirklich falsch, diverse Annahmen und Näherungen wären lediglich unzutreffend bzw. zu stark vereinfachend.
TomS
Verfasst am: 24. Feb 2025 22:22
Titel:
Petanque_1 hat Folgendes geschrieben:
Hallo TomS Danke für die Antwort. Für welche Felder bzw. postulierte Teilchen (als Anregungen dieser Felder) fehlt denn bisher der Nachweis?
Bei Cold Dark Matter geht man davon aus, dass es sich insbs. um teilchenartige Anregungen von Quantenfeldern handelt, die in vielen Aspekten gewöhnlichen Materieteilchen ähneln, außer dass sie mit diesem nicht elektromagnetisch wechselwirken und daher nahezu unsichtbar sind – deswegen "dark". Eine wesentliche Option sind dabei SUSY-Partner zu bekannten Teilchen (Elektronen …) aber auch sogenannte sterile Neutrinos oder Axionen.
Die Hypothese war im Rahmen der Stringtheorie – die zig verschiedene derartige Modelle zulässt – naheliegend.
Nun kann man aber schlecht an die Existenz von etwas glauben, wenn es keinerlei Nachweise dafür gibt, insbs. wenn im Rahmen der Teilchenphysik die Modelle tatsächlich Indizien dazu vorhersagen, die Experimente diese jedoch ausschließen. Tatsächlich verlief bisher jedes Experiment zum Nachweis der DM negativ, insbs. auch zu Energiebereichen, innerhalb derer man am LHC etwas hätte finden müssen – wenn es denn existieren würde.
Die Experimentalphysiker haben über Jahrzehnte
jedes
Teilchen präzise identifiziert und "beobachtet", das das Standardmodell der Elementarteilchenphysik vorhergesagt hat: das c-Quark, das t-Quark, die entsprechenden Neutrinos, W- und Z-Bosonen, das Higgs-Boson. Zu den o.g. hypothetischen Teilchen der DM haben sie
nichts
gefunden. Also sollte man sich damit befassen, dass die Idee falsch ist.
Ähnlich verhält es sich mit dem Inflaton.
Petanque_1
Verfasst am: 24. Feb 2025 18:37
Titel:
Hallo TomS Danke für die Antwort. Für welche Felder bzw. postulierte Teilchen (als Anregungen dieser Felder) fehlt denn bisher der Nachweis?
TomS
Verfasst am: 24. Feb 2025 17:23
Titel:
Sowohl CDM als auch das Inflaton basieren auf der Idee von Feldern, zu denen auch Teilchen gehören sollten, für die es jedoch keinen unabhängigen Nachweis gibt. Die Inflation hat dabei ihre eigenen Probleme.
Die offenen Fragen um die kosmologische Konstante sind unstrittig.
Petanque_1
Verfasst am: 24. Feb 2025 16:18
Titel:
Danke. Tom, was meinst Du mit "wenn man das Vermutete nicht findet", die Dunkle Materie oder die Dinkle Energie?
TomS
Verfasst am: 24. Feb 2025 14:36
Titel:
Die Astrophysik schien einige Jahrzehnte auf einem sehr erfolgreichen Weg zu sein, jedoch zeigt das Gebäude bzw. dessen Fundament inzwischen deutliche Risse. Im kosmologischen Standardmodell
Λ-CDM
plus
I
nflation ist
nichts
unstrittig; wenn man das vermutete nicht findet, könnte es daran liegen, dass es nicht existiert. Der erste Schritt zu einer Lösung besteht dann darin, zugeben zu können, dass das Standardmodell eventuell schlicht falsch ist.
Die Hubble-Tension ist dann möglicherweise nur ein weiteres Indiz.
willyengland
Verfasst am: 24. Feb 2025 13:18
Titel:
Kannst du alles mal hier nachlesen:
https://www.annualreviews.org/content/journals/10.1146/annurev-astro-052622-033813
Petanque_1
Verfasst am: 24. Feb 2025 10:27
Titel: Stand zum Thema Hubble-Tension
ok Danke für die Antwort. Und welche Lösungsansätze gibt es ? und besteht die theoretische Möglichkeit, daß beide Lager recht haben ?
willyengland
Verfasst am: 21. Feb 2025 12:41
Titel:
Es wird eher schlimmer.
Beide "Lager" sind verhärtet.
Hier ein neuer Artikel:
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ada0bd
TomS
Verfasst am: 20. Feb 2025 22:10
Titel:
Es gibt letztlich zwei Problembereiche: das kosmologische Standardmodell sowie die "cosmic distance ladder". Ich habe keine Veröffentlichungen gesehen, die die "Hubble tension" schlüssig erklären.
Petanque
Verfasst am: 19. Feb 2025 09:25
Titel: Stand zum Thema Hubble-Tension
Hallo,
in 2023 kam ein Thema auf, daß mit "Hubble-Tension" oder "Krise der Kosmologie" bezeichnet wurde. Ich habe das Thema seitdem nicht weiter verfolgt.
Gibt es aktuelle bzw. neue Lösungsansätze dazu ?