Ich habe diese Frage gelesen:
Bis zur nullten Ordnung kann dunkle Materie nur so viel „verklumpen“, wie es ihre Anfangsenergie (die kurz nach dem Urknall erreicht wird) zulässt. Ein Beispiel für einen solchen „Klumpen“ ist ein „Halo aus dunkler Materie“, in den Galaxien eingebettet sind. DM Halos sind (effektiv) immer größer als die normale (baryonische) Materie in ihnen --- weil die normale Materie in der Lage ist, Energie zu zerstreuen und weiter zu kollabieren.
Und das hier:
Die einzige Möglichkeit, dies zu tun, besteht darin, dem System kinetische Energie zu entziehen. Bei normaler Materie geschieht dies durch elektromagnetische Wechselwirkungen, die die kinetische Energie normaler Materie (Protonen, Elektronen etc.) in Photonen umwandeln, die dann aus dem System austreten. Da diese Arten von Wechselwirkungen für dunkle Materie (per Definition) nicht auftreten, gibt es keine Möglichkeit, kinetische Energie loszuwerden, und so bleibt die dunkle Materie als großer "Halo" um gewöhnliche Materie, die sich durch Gravitation verklumpt.
Das Universum ist beim Urknall nicht auf einen Punkt zusammengeschrumpft, es ist nur so, dass der Abstand zwischen zwei beliebigen zufällig ausgewählten Raumzeitpunkten auf Null geschrumpft ist.
Ist der Urknall irgendwann passiert?
Beim Urknall haben wir also eine sehr seltsame Situation, in der der Abstand zwischen jedem Punkt im Universum Null ist, aber das Universum immer noch unendlich ist.
Nun stimmen alle darin überein, dass dunkle Materie nicht mit irgendeiner anderen Kraft als der Schwerkraft interagieren kann. Es kann nicht verklumpen, weil es keine kinetische Energie verlieren (durch diese Wechselwirkungen dissipieren) kann.
Soweit ich weiß, hat das Universum keinen Rand und kein Zentrum, es ist unendlich. Es ist nicht wie ein Ballon.
Wenn Sie einen Ballon zusammendrücken, muss alles darin in die Mitte gehen, weil die Seitenwände schließlich alles hineindrücken (auch wenn diese Dinger nicht näher an die Mitte gehen wollen).
Aber das ist nicht der Weg mit dem Universum, es hat keinen Rand, um dies zu tun, und kein Zentrum, in das es sich drängen kann. Wenn dunkle Materie nicht verklumpen und durch Wechselwirkungen keine kinetische Energie verlieren kann, warum sollte sie dann zusammen mit gewöhnlicher Materie und Energie in einen immer kleineren Raum passen?
Wie die zweite Antwort sagt, bleibt dunkle Materie bei Galaxien ein Halo um die Galaxie, weil sie nicht verklumpen kann. Dies ist beim Universum nicht der Fall, denn es gibt nichts um (außerhalb) davon. Das beobachtbare Universum (das wir heute kennen) war am Anfang des Universums eine sehr kleine Region des Weltraums, aber es hatte keinen Rand und kein Zentrum, das gesamte Universum könnte unendlich sein und dunkle Materie könnte immer ein Halo bleiben um das beobachtbare Universum herum, wenn es nicht verklumpen kann.
Der letzte besagt, dass der Abstand zwischen zwei Raumzeitpunkten kleiner geworden ist, was Verklumpen bedeutet, aber wenn dunkle Materie nicht verklumpen kann, wie war dunkle Materie verteilt?
Nur zur Verdeutlichung, ich frage nur nach der dunklen Materie im beobachtbaren Universum. Wenn dies nicht verklumpen kann, wo würde es sich dann verteilen, wenn das beobachtbare Universum viel kleiner wäre?
Frage:
In dem vierdimensionalen mathematischen Raum, der das Urknallmodell beschreibt, existiert eine Singularität, in der alle Energie/Materie am Anfang war und von der aus, in der Zeitachse gesehen, eine Ausdehnung des Raums erfolgt.
Wenn dunkle Materie nicht zusammenklumpen kann, wo war sie dann, als das beobachtbare Universum zu Beginn des Universums viel kleiner war?
Wenn das Universum nur aus dunkler Materie bestehen würde, weil es keine anderen Kräfte als die Schwerkraft gäbe, würde es aufgrund der Anziehungskraft der Schwerkraft immer noch "klumpen", aber es würde ewig dauern, verglichen mit der BB-Zeitskala. Da die Schwerkraft im Vergleich zu den drei anderen Kräften, die Materie erzeugen, so schwach ist, dass sie „verklumpt“ wird, entstehen Materieklumpen, wie wir sie kennen, wie das Modell zeigt, und erzeugen das Universum, das wir sehen.
Die dunkle Materie unseres Universums war dort, im Quark-Gluon-Plasma usw., außer dass mit der Expansion Materie, wie wir sie kennen, entstand und „Klumpen“ bildete, die sich gegenseitig gravitativ anziehen konnten, weil sie so massiv im Raum waren. Dunkel Materie wird von diesen großen Massen beeinflusst, aber es wird angenommen, dass sie aus Teilchen besteht, die nicht mit den starken und elektromagnetischen Wechselwirkungen interagieren, die die Materie, wie wir sie kennen, festhalten, also nur schwach durch die Anziehungskraft der Schwerkraft gebunden sind.
Schließlich suchen alle Experimente am LHC nach nur schwach wechselwirkenden Teilchen (die schwache Wechselwirkung ist schwach genug, um diese Rolle zu spielen), die dunkle Materie modellieren könnten.
Peterh
mmesser314
hdhondt
Arpad Szendrei
Arpad Szendrei
Arpad Szendrei
shawn_halayka
Peterh