Hi, so nun habe ich kurz etwas Zeit.
@ Bergmann-Schäfer: Ja, der ist gut. Diese Ausgabe habe ich nicht (Ich habe Mechanik und Thermodynamik) aber ich schätze das Buch so typisch Kochrezept-mäßig ein, was erstmal nicht so schlecht ist.
@ AL,
wunderbar: Du hast uns gezeigt wie die Astronomen auf Basis der Farbe des detektierten Lichts auf die Entfernung des emmitierenden Sterns schließen.
Was die Filamente angeht: ich bin prinzipiell was Naturwissenschaft angeht erstmal skeptisch. Aber in diesem Fall habe ich es so verstanden, dass die Filament-Struktur nicht auf Basis einer Simulation beruht, sondern tatsächlich auf Basis von Langzeitmessungen und der Kartographie des gesammten Nachthimmels, quasi tatsächlich gemessen wurde:
Quelle:
Rand0m1y's Signal-to-Noise Ratio: 01/26/14
(Die schwarzen Segmente auf 3 und 9 Uhr dürfte der "blickdichte" Winkel innerhalb der Ebene der Milchstraße sein)
Danach hat man sich gewundert. Wie kann es aufgrund des angenommenen Alters des Universums und der einzig bekannten Naturkraft im Universum -der Gravitation- zu solchen Strukturen kommen?
Dann hat man die Computer angeworfen: Kann man allein mit Hilfe der Schwerkraft solche Superstrukturen erzielen? Die Antwort war in der Simulation: NEIN!
Das Universum flog nach dem Big Bang homogen auseinander und die Materie-Dichte verdünnte sich zunehmend.
Dann hat man angenommen, dass es einen "Äther" gibt der die baryonische Materie "umschließt", sie reden von der dunklen Materie. Fragt mich nicht wie die den Faktor "dunkle Materie" in ihrem Silumationsproramm mathematisch/algorithmen-technisch berücksichtigt haben, aber sie haben das hier bekommen:
Danach haben sich die Theoretiker gefreut: Ja, sieht ähnlich aus wie das was wir gemessen haben. Es könnte dunkle Materie geben (und die dunkle Energie zieht das Universum auseinander).
Ich habe ein Problem damit. Ich glaube etwas nicht so lange es nicht experimentel bewiesen ist. Wieviel wissen die Physiker über die Physik der dunklen Materie? Die Antwort lautet: 0 (Null!)
Aus welchen Teilchen besteht die dunkle Materie? Was für physikalische Eigenschaften haben die Teilchen der dunklen Materie? Wie sieht die WW (Wechselwirkung) mit der baryonischen (normalen) Materie aus?
Man weiß es nicht.
Die Wahrheit ist doch: dunke Materie ist nur ein Wort. Das fliegende Spaghetti-monster ist auch nur ein Wort. Wenn man also sagt, dass fliegende Spaghetti -Monster hat die Filamente erzeugt, dann ist das genauso gültig wie die Aussage mit der dunklen Materie: Kann sein, kann nicht sein.
Die Frage die ich mir an dieser Punkt stelle, ist: kann es nicht sein das die Materie eine weitere Naturkraft besitzt, die aber nur auf extrem großen Skalen wirkt?
Wenn man sich die Potentiale der Gravitation und des elektrischen Feldes anschaut, dann sehen wir die Identität V_G ~ 1/r und V_E ~ 1/r.
So dass man in der Differentialschreibweise für die Coulombkraft:
div E = k * Rho_e mit Rho_e = dQ/dV
und für das newtonsche Gravitationsgesetz schreiben können
div G = gamma * Rho_m mit Rho_m = dM/dV
hierbei sind k und gamma die Kopplungskonstanten einmal für das elektrische Feld mit k = 1/4*pi*epsilon_0 = 9*10^+9 Si-Einheiten und für das Gravitations feld gamma = 6,67*10^-11 SI-Einheiten
Aufgrund des Verhältnisses der Kopplungskonstanten sehen wir automatisch das das elektrische Feld rund 20 Größenordnungen stärker ist als das gravitative Feld (selbstverständlich spielen die elementar-Ladungen und die Masse des teilchens eine Rolle, aber das erstmal aussen vor)
Nun wissen wir das die Elementarladung noch eine weitere Eigenschaft besitzt: sobald es rotiert oder sich bewegt, baut sich ein neues Feld auf: Die Rede ist vom Magnetfeld.
In Festkörpern führt das freie Elektronen-Gas bei ausreichender Kühlung die Rotation der Elektronen (Spin >> elektrische Bohrsche Magneton >> Spi-Spin-WW) zu Ferromagnetischen Eigenschaften und bei einem elektrischen Leiter zu geschlossenen Magnetfeldern bei Stromfluß.
All diese Eigenschaften sind durch 4 Formeln von Maxwell dargestellt.
Rein mathematisch kann man nun auch weitere Terme zum Newtonschen Gravitationsfeld addieren div G = gamma * Rho_m ....ganz analog ala Maxwell.
Nennen wir das fiktive, neue Feld einfach Gravomagnetisches Feld K.
Dann haben wir drei weitere Gleichungen:
Div K = 0
Rot G = - dK/dt
Rot K = j_M/Xi + 1/c^2 * dG/dt
Xi ist eine Normierungs- und implizit die Kopplungskonstante des Gravomagnetischen Feldes. Bei Annahme, das Gravitationswellen sich mit der Lichtgeschwindigkeit c bewegen, schreiben wir
Gamma * Xi = c^2
Folglich ist Xi = 1,35 10^+27 Si-Einheiten (kg/m).
Damit ist die Größe der Kopplungskonstanten des gravomagnetischen Feldes kappa = 1/Xi = 7,4*10^-28 m/kg
Im Verhältnis zum Gravitationsfeld ist das gravomagnetische Feld gamma/kappa = c^2 = 9 *10^+16, bzw rund 17 Größenordnungen schwächer als das Gravitationsfeld.
Was bedeutet die Rot K -Beziehung? Es bedeuted, das ein Massenstrom j_M ein gravomagnetisches Feld erzeugt.
Bei rotierenden Galaxien mit einre Umlaufgeschwindigkeit von rund 100 km/s und der schieren Gesammtmasse von 8* 10^+41 kg (zB Milchstrasse) kann es sein, dass trotz der sehr schwachen Kopplungskonstante des gravomagnetischen Feldes das gravomagnetische Feld eine signifikante physikalische Rolle bei der physikalischen Kopplung der Galaxien untereinander spielt.
Konkret: Rotierende Galaxien bilden ein gravomagnetisches Moment das im Zentrum der Galaxie am stärksten und am homogensten ist. Das gravomagnetische Moment steht wie ein Pfeil senkrecht auf dem Zentrum der Galaxienscheibe.
Diese gravomagnetischen Momente einer jeden rotierenden Galaxie koppeln nun untereinander. Es handelt sich also um eine zusätzliche Kopplung neben der viel stärkeren Gravitationskopplung. Darüberhinaus würde die gravomagnetische Kopplung aufgrund der Form und Eigenschaften des gravomagnetischen Feldes komplex-strukturbildend wirken.
Bis jetzt ist es keine Theorie. Ich behaupte NICHT das das stimmt. Es kann bullshit sein. Es handelt sich nicht um eine Annahme, es handelt sich lediglich um einen Versuch.
Der Versuch: Mit der zusätzlichen Kopplung der gravomagnetischen Momente -neber der klassischen gravitativen Kopplung- der einzellnen Galaxien müsste man ein Simulationsprogramm starten um zu schauen - ob das Simulationsprogramm ein Bild ausspukt das so ähnlich ist wie die Filamentstruktur die wir weiter oben sehen. Der Algorithmus könnte Vereinfachungen bzw Näherungen benutzen die man aus der Theorie der Festkörper kennt,wie die Meanfield-Näherung (Molekularfeldtheorie).
