Ist die dunkle Materie nur normale Materie außerhalb des beobachtbaren Universums?

Könnte es sein, dass Dunkle Materie tatsächlich der Gravitationseinfluss von normaler Materie ist, die sich außerhalb des beobachtbaren Universums befindet?

Meinst du wirklich dunkle Materie oder tatsächlich dunkle Energie?
Dunkle Materie befindet sich nicht außerhalb des „beobachtbaren Universums“, es wird hauptsächlich erwartet, dass sie zusammengeballt die meisten Galaxien in unserem Universum als Halos aus dunkler Materie umgibt. Dunkle Energie verteilt sich stattdessen gleichmäßig über das Universum und bewirkt die beschleunigte Expansion des Universums. Beides wurde nicht experimentell beobachtet, und wir haben nicht viel Ahnung davon.

Antworten (3)

Wissenschaftler wissen nicht, was Dunkle Materie ist. Es ist ein Platzhaltername. Es wird aus zwei Gründen "dunkel" genannt:

  • Wenn es existiert, interagiert es höchstens sehr schwach mit elektromagnetischer Strahlung. Es ist in diesem Sinne „dunkel“.
  • Wenn es existiert, wissen wir noch nicht, was es ist. In diesem Sinne tappt die Wissenschaft in Bezug auf Dunkle Materie „im Dunkeln“.

Dunkle Materie, was auch immer sie ist und falls sie existiert, ist keine "normale Materie, die sich außerhalb des beobachtbaren Universums befindet". Es wirkt auf galaktischer Ebene. Ein aussagekräftigerer Name ist vielleicht "eine mysteriöse Substanz, die Galaxien dazu bringt, sich mit Geschwindigkeiten zu drehen, die der von leuchtender Materie vorgeschlagenen Geschwindigkeit entgegenstehen". „Dunkle Materie“, kurz.

Ich verunglimpfe nicht das Konzept der Dunklen Materie. Obwohl es nicht möglich ist, Kandidaten für das zu finden, was dunkle Materie ausmacht, sind die alternativen Erklärungsversuche für diese Ungleichheiten im galaktischen Maßstab zwischen galaktischen Rotationsraten, wie sie von leuchtender (dh nicht dunkler) Materie vorgeschlagen werden, so viel schlimmer als dunkle Materie. Ein aussagekräftigerer Name für diese Vermutungen ist "eine mysteriöse Nicht-Substanz- und ungleichmäßige Variation der Schwerkraft, die Galaxien dazu bringt, sich mit Geschwindigkeiten zu drehen, die der von leuchtender Materie vorgeschlagenen Geschwindigkeit entgegengesetzt sind".

Könnte es sein, dass dunkle Materie tatsächlich der Gravitationseinfluss von normaler Materie ist, die sich außerhalb des beobachtbaren Universums befindet?

Sie denken vielleicht an dunkle Energie, deren Bedarf erst kürzlich entdeckt wurde. Die Wissenschaft tappt in Bezug auf die Natur der Dunklen Energie noch mehr „im Dunkeln“ als in Bezug auf die Dunkle Materie. Dunkle Materie wurde erstmals in den 1930er Jahren vermutet, um das Problem der Galaxienrotationskurve zu erklären. Dunkle Energie wurde erstmals 1998 vermutet, um das Problem der beschleunigten Expansion des Universums zu erklären.

Genauso wie es Widersacher gibt, die die Existenz dunkler Materie bestreiten, gibt es auch Widersacher, die die Existenz dunkler Energie bestreiten. In beiden Fällen (dunkle Materie und dunkle Energie) sind die Konträrer in der Minderheit. Diese Widersacher fallen jedoch nicht in den Bereich des Spinnertums, zumindest noch nicht. Das Problem der Galaxienrotationskurve und das Problem des sich beschleunigenden expandierenden Universums bleiben derzeit ungelöste Probleme in der Wissenschaft, wobei die führenden Kandidaten die Platzhalternamen "Dunkle Materie" und "Dunkle Energie" tragen.

Ich denke, man könnte argumentieren, dass dunkle Energie in Form der kosmologischen Konstante in GR erstmals 1917 postuliert wurde, um ein anderes Problem zu lösen (das sie nicht löste und das tatsächlich kein Problem war). (Beachten Sie, dass ich Ihrer Antwort nicht widerspreche!)
Neben Rotationskurven von Galaxien ist dunkle Materie auch für Gravitationslinsen wichtig.
@PM2Ring Gravitationslinsen sind eines von vielen Dingen, die zeigen, dass etwas, das lokal ist, das nicht sichtbar ist, aber einen Gravitationseffekt hat, tatsächlich existiert. Wir wissen nicht, was es ist, aber es ist da. Nennen wir es kurz „dunkle Materie“.

Wenn dunkle Materie existiert (anstelle einer seltsamen Umschreibung physikalischer Gesetze), dann muss sie überall um uns herum sein. Es konnte nicht durch die Wirkung normaler Materie auf große Entfernungen simuliert werden.

Es gibt noch zwei weitere Dinge zu beachten.

(1) Wenn Sie postulieren, dass es Dinge jenseits des beobachtbaren Universums gibt, kann dies per Definition keine Auswirkungen auf uns oder unseren Ort haben. Andernfalls wäre es beobachtbar, da sich die Auswirkungen der Schwerkraft wie Licht mit Lichtgeschwindigkeit fortbewegen.

(2) Es gibt andere Beweise, die durch die Kombination unseres Wissens über die Geometrie des Universums (z. B. aus dem kosmischen Mikrowellenhintergrund) und Beobachtungen gefunden wurden, aus denen die primordialen Urknall-produzierten chemischen Häufigkeiten von Helium und Deuterium abgeleitet werden, die meisten der Gravitationsmaterie im Universum ist keine "normale Materie" aus Neutronen und Protonen.

Wenn Sie, wie ich vermute, tatsächlich versuchen, dunkle Energie durch Materie außerhalb des beobachtbaren Universums zu ersetzen, dann gilt zunächst einmal die Einschränkung, dass Dinge außerhalb des beobachtbaren Universums uns nicht lokal betreffen.

Zweitens müssen Sie in der Kosmologie die Allgemeine Relativitätstheorie verwenden, um die Dynamik des Universums als Ganzes zu beschreiben. Aber selbst wenn wir die Newtonsche Gravitation übernehmen und eine materielle "Hülle" um das beobachtbare Universum herum betrachten würden; das würde keinen Dehnungseffekt hervorrufen, weil Newtons Schalensatz uns sagt, dass das Gravitationsfeld innerhalb einer gleichförmigen Schale Null ist.

Was passiert also, wenn wir das beobachtbare Universum von Objekten (Sterne, Galaxien ...) betrachten, die sich nahe der Grenze des beobachtbaren Universums der Erde befinden? Würden sie durch die Gravitation von Objekten außerhalb des beobachtbaren Universums der Erde beeinflusst werden? A sagen, weil es scheint, dass sich das beobachtbare Universum solcher Objekte über das der Erde hinaus erstrecken würde, was es ihnen ermöglicht, kausal miteinander verbunden zu sein. Oder rede ich nur Unsinn?
@sir_pi Sicher, aber das kann die lokal erforderliche dunkle Materie nicht erklären und beachten Sie auch, was ich über den Gravitationseinfluss in einer Hülle gesagt habe, der Null ist.

Leuchtende Materie außerhalb des beobachtbaren Universums wurde als Kandidat für Dark Flow angesehen, dh die unerwartete Bewegung in entfernten Galaxienhaufen unabhängig von der insgesamt zunehmenden Expansionsrate des Universums. In meinem persönlichen Modell ist die zunehmende Expansion auf das Explosionsstadium zurückzuführen, in dem sich das Universum noch befindet. Wenn Sie eine Explosion als Modell für die Bewegung des Universums verwenden, wie wir es beobachtet haben, müssen Sie verschiedene Zustände für jede gegebene Explosion berücksichtigen um herauszufinden, in welchem ​​wir uns befinden. Grob gesagt haben Sie den anfänglichen Ruhezustand, bevor die Explosion begonnen hat, haben Sie den Höhepunkt, vor dem die Expansionsrate der explosiven Blase noch zunimmt, und danach die Rate der Ausdehnung der Sprengblase nicht mehr noch zunimmt. Einfach ausgedrückt, unser Universum hat seinen Höhepunkt noch nicht erreicht, und wir können' Seien Sie sich nicht sicher. Es könnte sich nur asymptotisch der maximalen Expansionsbeschleunigung nähern, sodass es immer so aussieht, als ob die Expansionsrate zunimmt. Da dunkle Materie etwas ist, das Galaxien schneller als erwartet rotieren lässt, geht mein Modell davon aus, dass dies auch auf einen Legacy-Impuls zurückzuführen sein könnte, der aus Gravitationswechselwirkungen mit leuchtender Materie außerhalb des beobachtbaren Universums stammt. Betrachten Sie es als einen unendlichen Billardtisch und unser beobachtbares Universum als den Kreis um uns herum, den wir sehen können, wenn wir darauf stehen. Alle Kollisionen sind wichtig, um die Bewegung der Kugeln vorhersagen zu können, die wir sehen können, einschließlich derer außerhalb unseres beobachtbaren Kugelkreises. Dunkle Materie wird nur lokal benötigt, wenn Ihr Modell die Extrapolation unseres beobachtbaren Universums als von allen Punkten in unserem beobachtbaren Universum aus beobachtbar nicht berücksichtigt. was auf ein unendliches Universum hindeutet, das überall wie unser beobachtbares Universum ist. Betrachten Sie einfach die Ursachen für die Rotationsgeschwindigkeit eines Objekts, und anstatt eine neue Ursache zu erfinden, verwenden Sie Occams Rasiermesser und leiten Sie eine Ursache ab, die weit in der Vergangenheit aufgetreten ist, so dass, obwohl ihr Licht uns nie erreichen konnte, ihre Auswirkungen immer noch als beobachtbar sind Eingaben in die Bewegungen von Dingen, die Licht reflektieren können.