deSignale

Dass Dunkle Materie aus sog. Majorana-Fermionen bestehen könnte (jedenfalls ein Teil davon), ist nicht neu. Nun haben Forscher aber eine interessante zusätzliche Eigenschaft hinzugefügt, um das bisher bekannte Verhalten und die Messresultate besser erklären zu können, ferner ist der neue Ansatz auch gut überprüfbar. Es geht darum, dass das umgebende elektromagnetische Feld solcher Teilchen einem Donut gleicht. Mit dieser einfachen Zusatzannahme lässt sich eine leistungsfähige Theorie der Dunklen Materie aufbauen, wie space daily berichtet.

Übrigens: Das wäre wunderbar kompatibel zur Urwort-Theorie (siehe auch utdimfeinstruktur (pdf, 374 KB) ), nicht nur die Majorana-Fermionen, sondern gerade auch das elektromagnetische Anapole field für jedes Teilchen, wie es im Artikel beschrieben wird. Die sehen sehr nach den Theta-Wirbeln aus...

Seit einiger Zeit wird ein neues umfassendes Prinzip des Universums propagiert: Das holografische Prinzip.

Das Problem hierbei war aber, dass man eine adäquate Formulierung nur in einer Anti-de-Sitter-Raumzeit darstellen konnte. Diese hat aber mit unserer flachen Ricci-Raumzeit nichts zu schaffen.

Genau dieses Problem konnte nun erstmals gelöst werden: Ausdrücke im AdS konnten nun in unserer flachen Raumzeit übersetzt werden. Es wurden sogenannte Verbindungen beider Raumzeit-Beschreibungen gefunden!

Dies berichtet space daily.

Die gesamte Teilchenphysik - und darin auch das Standardmodell - krankt daran, dass man Kenngrößen und Teilchenmassen bislang nicht aus ihr berechnen konnte, sondern nur die Messergebnisse in die Formeln einsetzen.

Die große Enttäuschung an Erweiterungen des Standardmodells war bislang, dass auch diese nicht in der Lage waren, an diesem Sachverhalt etwas zu ändern.

Bis jetzt.

Physiker an schweizerischen und deutschen Instituten haben nun anhand von kombinierten GUT-SUSY-Modellen erste Berechnungen von Fermionen-Massen vornehmen können. Auch messbare Kenngrößen konnten rein rechnerisch bestimmt werden. Sie stimmen alle sehr gut mit den Messwerten überein.

Auch noch nicht gemessene Kenngrößen konnten aus dem Modell berechnet werden, so dass zukünftige Messungen zeigen werden, wie aussagekräftig das Modell wirklich ist.

Aber allein, dass es solche Massenberechnungen gibt, ist schon ein großer Fortschritt. Mir ist bislang nur die erweiterte Quantenfeldtheorie von Burkhard Heim bekannt, die das vermochte.

Zur Abhandlung der SUSY-Forscher geht es hier.

Schon länger lese ich die physikalischen Arbeiten von Nassim Haramein. Er wird fälschlicherweise als Crackpot abgestempelt, obwohl seine Abhandlungen peer review Verfahren durchlaufen haben.

Er erschöpft sich aber nicht nur in physikalischen Arbeiten, sondern hat auch einen weiten Horizont für die Probleme der Menschheit und äußert sich auch konkret dazu. Soll das ein Nachteil sein?

Seine Abhandlungen sind rein wissenschaftlich, und auf diese möchte ich hinweisen.

Seine Homepage findet sich hier: Rosonance project.

Kristalle sind m.E. faszinierende Objekte, mit denen ich mich immer wieder mal mathematisch beschäftige. Die Anordnung ihrer Atome zeigt, dass Kristalle die räumliche Symmetrie aufbrechen, die besagt, dass es im Raum keine ausgezeichneten Punkte gibt.

Im Rahmen meiner Arbeiten zur Urwort-Theorie ist es mir in den Sinn gekommen, dass auch die Zeit ein solches Phänomen kennen muss und damit etwas anderes ist, als uns die gängigen Interpretationen der Quantenmechanik suggerieren.

Nun habe ich erfahren, dass ein Physiknobelpreisträger einen ähnlichen Ansatz verfolgt, nur dass er dafür Kristalle verwenden möchte und so eine experimentelle Überprüfung dieses Zeitverhaltens möglich wird.

Gleichzeitig würde das aber bedeuten, dass perpetuale Bewegungen beobachtbar sein müssten.

Scientific America berichtet hier.

Die Mainstream-Auffassung von Zeit würde revolutioniert...

Diesmal hat eines der unterirdischen Experimente zur direkten Messung von Stossereignissen mit Dunkler Materie angeschlagen. Von statistisch zu erwartenden 0,7 Ereignissen, wurden 3 gemessen. Das reicht noch nicht als Entdeckung, ist aber ein sehr wichtiges Indiz.

Interessant ist, dass es sich dabei um eine Masse von ca. 8,6 GeV handelt.

Die AMS-02-Messungen legen einen Wert von über 300 GeV nahe. Das ist nun kein Widerspruch, sondern bestätigt nur die - auch von mir geäußerte (siehe hier, Punkt c) - Annahme, dass es eben nicht nur eine Art von Dunkler Materie gibt, sondern eben mehrere Teilchenarten dieser Materieform. Dafür spricht auch, dass AMS-02 einen viel größeren Positronenüberschuss fand, als für eine einzige DM-Teilchenform möglich.

Zu den neuen Messergebnissen von SuperCDMS gibt scinexx.de einen Bericht.

Mit diesen Ergebnissen von SuperCDMS und jene des Fermi-Weltraumteleskops ist für mich persönlich damit der Beweis für die Existenz von DM-Teilchen mit einer Masse von ca. 10 GeV erbracht!

Nun wurden endlich die ersten Ergebnisse des AMS-02 auf der ISS veröffentlicht und die Gerüchte bewahrheiteten sich: Es wurde ein signifikanter Überschuss an Positronen gemessen. Die einfachste Erklärung - auch wenn man die Strahlungssignatur betrachtet - wäre dafür die Annihilation von Teilchen Dunkler Materie.

Zwar gibt es noch eine theoretische andere Erklärung, die gerade richtig verteilte Pulsare benötigt, um die Richtungsunabhängigkeit dieses Positronenüberschusse zu erklären, aber das ist doch sehr unwahrscheinlich.

Im Rahmen der Supersymmetrie gibt es Vorhersagen, die denen der bisherigen Messresultate entsprechen. In den nächsten Monaten - wohl auf jeden Fall noch in diesem Jahr - will man auch den prognostizierten Flankenabfall jenseits von ca. 350 GeV untersuchen. Sollte man diesen auch noch beobachten, ist die Teilchenannihilation Dunkler Materie bewiesen.

Mich wundert dann nur, warum man am LHC nicht schon entsprechende Hinweise auf Neutralinos gefunden hat. Wurden unerwartete Signale zu rigoros aussortiert?

Die weiteren Daten von AMS-02 versprechen spannende Ergebnisse.

Einen sehr guten Übersichtsartikel zum Stand der AMS-02 Ergebnisse brachte astronews.com

Auch dort heißt es:

Der Überschuss an Positronen wurde aus allen Himmelsrichtungen gemessen und man hat auch keine zeitlichen Variationen beobachten können. Dies deutet darauf hin, dass zumindest keine einzelne natürliche Quelle, wie beispielsweise ein rotierender Neutronenstern, für den beobachteten Überschuss verantwortlich ist. Die jetzt vorgestellten Ergebnisse stimmen mit Modellen überein, die eine gegenseitige Auslöschung von Teilchen der Dunklen Materie für die Positronen verantwortlich machen. Die Datenlage erlaubt es allerdings noch nicht, andere Möglichkeiten auszuschließen.

"Diese bislang genauesten Messungen des Flusses von Positronen in der kosmischen Strahlung zeigen eindrucksvoll die Leistungsfähigkeit und die Möglichkeiten des AMS-Detektors", so Ting. "In den kommenden Monaten wird AMS in der Lage sein, uns zu verraten, ob diese Positronen tatsächlich ein Signal für Dunkle Materie sind oder ob sie einen anderen Ursprung haben."
...

In einer unter dem Begriff "Supersymmetrie" bekannten Theorie entstehen Positronen, wenn zwei Teilchen der Dunklen Materie miteinander kollidieren und sich dabei gegenseitig auslöschen. Die Supersymmetrie und insbesondere die darin enthaltenen Weakly Interacting Massive Particles (WIMPs), also schwach wechselwirkende massereiche Teilchen, gelten als bislang vielversprechendste Kandidaten zur Erklärung der Dunklen Materie.

Nimmt man eine gleichmäßige Verteilung der Dunklen Materie im Universum an, würde die Supersymmetrie genau die Beobachtungen vorhersagen, die mit AMS nun gemacht wurden. Allerdings reichen die Daten noch nicht, um eine endgültige Aussage machen zu können. Theoretisch wäre es beispielsweise noch möglich, die Messungen mithilfe von Pulsaren, also rotierenden Neutronensternen, zu erklären, die in der galaktischen Scheibe verteilt sind.

Eine weiterer Hinweis könnte ein starker Abfall des Überschusses bei noch höheren Energien sein, der von der Theorien vorhergesagt wird. Dieser wurde bislang noch nicht beobachtet. Die Forscher wollen daher versuchen, die Genauigkeit der Messungen oberhalb von 250 GeV weiter zu verbessern, um hier in Zukunft eine klare Aussage machen zu können.

Die Naturkonstanten haben es naturgemäß den Forschern angetan, insbesondere jene der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum. Nun sind zwei Arbeiten erschienen, die eigentlich klären wollen, was denn im Quantenvakuum wirklich passiert und wie seine Natur ist. Doch das hat Auswirkungen auf die Lichtgeschwindigkeit, denn auch sie muss dann fluktuieren...

Die andere Arbeit konzentriert sich auf den Raum, welche Abhängigkeiten in der Raumzeit er hat und wie das mit den darin enthaltenen Teilchen korreliert. Auch dabei fand sich eine Variabilität der Lichtgeschwindigkeit.

Da ich nur die Hälfte dessen verstanden habe, was diese Forscher da genau ausgetüftelt haben, will ich dazu auch weiter kein Kommentar abliefern.

Jedenfalls sind die Arbeiten peer reviewed und erscheinen in Fachjournalen. Was allein auch kein Gütesiegel ist, aber manche brauchen das, um es überhaupt zu lesen (ich nehme auch Arbeiten ernst, die nicht anerkannt sind, sonst bräuchte ich selbst ja auch gar nicht weiter rechnen...).

Einen ausführlicheren Bericht liefert science daily

Es ist interessant, wie man immer wieder versucht, neue Belege, die zeigen, dass bisherige Modelle nicht ausreichen, am liebsten ausblenden möchte.

Einen solchen Fall liefert eine Artikelüberschrift von welt der physik bezüglich der neuen Planck-Daten.

Im Gegensatz zur Überschrift offenbart der Artikel selbst, dass die Daten zur Hintergrundstrahlung des Universums sehr klare und bedeutsame Abweichungen zu den bisherigen Modellen liefern:

Die Planck-Daten bestätigen die Theorien der Physiker mit bisher unerreichter Genauigkeit. Ihnen zufolge ist das Universum 13,82 Milliarden Jahre alt, etwa 10 Millionen Jahre älter als bisher angenommen, und auch seine Zusammensetzung ist nun besser bekannt: Nur 4,9 Prozent bestehen aus der uns bekannten Materie, 26,8 Prozent sind sogenannte Dunkle Materie und 68,3 Prozent Dunkle Energie. Die bisher angenommen Werte lagen bei 4,5 Prozent für Materie, 22,7 Prozent für Dunkle Materie und 72,8 Prozent für Dunkle Energie.

Ein Widerspruch in sich: Wie sehen denn die Modelle aus, die bislang 22,7 % Dunkle Materie und 72,8 % Dunkle Materie annahmen und nun dennoch mit neuen Daten übereinstimmen sollen, wonach es nun einen Anteil von Dunkler Materie von 26,8 % (immerhin ein Plus von 4,1 %) und von Dunkler Energie in Höhe von 68,3 % (ein Minus von immerhin 4,5 %) gibt? Das sind signifikante Unterschiede! Ein Modell, dass solche Variationen von 4 % verkraftet erscheint mir wenig aussagekräftig.

Aber es kommt noch besser:

Denn die extrem gute Übereinstimmung mit den theoretischen Vorhersagen gilt nur bei kleinen Winkeln. Bei größeren Winkeln zeigen die Planck-Daten überraschende Abweichungen von den Modellen. So sind die Temperaturschwankungen in einem Bereich um zehn Winkelgrad deutlich schwächer als vorhergesagt.

Außerdem zeigt sich in der Gesamtkarte der Hintergrundstrahlung eine verblüffende Asymmetrie: Die großräumigen Schwankungen sind auf der einen Hemisphäre deutlich stärker als auf der anderen. Hinweise auf solche Anomalien hatten bereits frühere Messungen des amerikanischen Satelliten WMAP geliefert. Doch erst die Planck-Messungen sind genau genug, um systematische Fehler als Ursache auszuschließen. Zudem gibt es einen ungewöhnlich großen „kalten Fleck“, der bisher nicht erklärt werden kann.

Fazit: Die bisherigen Modelle reichen einfach nicht aus, um den Anspruch einer sinnvollen Erklärung für eine Entstehungsgeschichte des Universums zu erheben!

Update: Während die etablierten Wissenschafts-Portale lieber das Märchen vom - gemessen am Standardmodell der Kosmologie - 'fast perfektem Universum' herumposaunen, teilt der Autor eines Artikels von welt.de eher meine beschriebene Sichtweise: hier!

Update2: In der englischsprachigen Kosmologengilde ist man schon weiter und benennt die Dinge beim Namen. So betitelt space.com seinen Artikel zu den neuen Planck-Daten mit New Map of Big Bang Light Hints at Exotic Physics, womit ich vollkommen übereinstimme.

Das es hier nicht um reißerische Überschriften geht, sondern wirklich eine seriöse Sichtweise ist, wird durch das Statement der NASA gestützt:

The theory of inflation suggests that after the Big Bang, the universe ballooned rapidly from its tiny, hot state, doubling in size every 10^-35 seconds (a decimal point followed by 34 zeroes and a one). But where the basic models of inflation say this expansion should have happened uniformly in all directions, the new Planck results suggest that might not have been the case.

"One of the features of inflation is it says there should be no preferred direction — everywhere in the universe should be more or less the same," astrophysicist Marc Kamionkowski of Johns Hopkins University said today (March 21) during a NASA press call. "But when you look at the amplitudes, even by eye you can tell that one side of the universe looks different from the other side."

That is to say, the temperature variations in the CMB appear to be sized and spaced differently when Planck looks in one direction, than when it looks in the other.

There are other anomalies as well. The variations don't appear to behave the same on large scales as they do on small scales, and there are some particularly large features, such as a hefty cold spot, that were not predicted by basic inflation models.

Ultimately, the data show "some features that are surprising and very, very intriguing," said Charles Lawrence, U.S. Planck project scientist at NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Calif.
"Hopefully in the process of understanding those features better we will be able to glimpse answers to some of our deepest questions."

Indeed, the map's deviations from what was predicted are not cause for disappointment among scientists, but rather exhilaration. They could even lead toward unraveling the mysteries of dark matter and dark energy, two perplexing constituents of the universe that have yet to be explained by mainstream theories.

For example, the new CMB measurements produce a new estimate for the age and expansion rate of the universe, which the Planck scientists calculate to be 13.8 billion years old, and 41.73 miles (67.15 kilometers) per second per megaparsec, respectively. The expansion rate is also known as the Hubble constant, and the new estimate is significantly lower than the values derived through other astronomical observations.

"This is one of the most exciting parts of the data, is this apparent tension between these different ways to estimate how rapidly the universe is expanding," said Martin White, U.S. Planck scientist at the University of California, Berkeley. "The hope would be that this is actually pointing toward some deficiency in the models or some extra physics."

The expansion rate of the universe is deeply connected to the idea of dark energy, which is the name scientists have given to whatever is causing the universe's expansion to accelerate. The finding could point toward a new direction of thinking about dark energy, including the possibility that it has changed over time.

"If it was different than the simplest models, if the amount of dark energy was somehow increasing with time in a given volume of space, then that would alleviate some of the tension," White said, and added, "that's a pretty radical thing to propose."

Bevor die Ergebnisse von AMS-2 veröffentlicht werden, gibt es eine unabhängige Untersuchung von Daten des Fermi-Teleskops, die zeigt, dass in sogenannten Fermi-Blasen sehr wahrscheinlich Annihilationsereignisse von Teilchen Dunkler Materie stattfinden. Es wird zwar erwähnt, dass ähnliche Messungen auch als Quelle Millisekunden-Pulsare haben könnten, doch dann hätten wir eine so große Menge solcher Pulsare übersehen, dass sie als Quelle eigentlich nicht plausibel sind.

Die Abhandlung hier.

Allein reicht dieses Ergebnis also nicht, aber je nachdem was AMS-2 noch liefert könnte es gemeinsam für einen ersten Nachweis von Teilchen Dunkler Materie reichen. Wir werden sehr bald mehr wissen...