800 likes | 1.24k Vues
Inhaltsverzeichnis. I.Auf der Suche nach der Dunklen MaterieI.1. Dunkle Materie, allgemeinI.2. GeschichteI.3. Andere Erklrungen der MassendiskrepanzI.4. Kosmologie und Dunkle Materie Woraus besteht die Dunkle Materie? II.Standardmodell der ElementarteilchenIII. Baryonische Dunkle
E N D
1. Dunkle Materie
2. Inhaltsverzeichnis
3. Inhaltsverzeichnis
5. I.1. Dunkle Materie Die dunkle Materie umschreibt einen Stoff, der nicht
elektromagnetisch wechselwirkt und daher fr die
meisten unserer Nachweismethoden unsichtbar
bleibt.
Momentan wird angenommen, dass sich unser
Universum aus 73% dunkler Energie
23% dunkler Materie
und 4% normaler Materie
zusammensetzt.
6. I.2. Geschichte 1933: Fritz Zwicky bemerkt, dass die Galaxien im Coma-Galaxienhaufen sich nicht gem den Gesetzen der newtonschen Gravitation bewegten und schliet auf die dunkle Materie
1962 wurde das Problem der galaktischen Bewegung von der Astronomin Vera Rubin wieder entdeckt.
1978 hatten Rubin und ihre Kollegen elf Spiralgalaxien untersucht, die alle demselben Phnomen folgten
7. I.2.1. Bewegung nach Newtonschen Gesetzen Zentrifugalkraft =Gravitation
8. I.2.2. Dopplermessung
9. I.2.3. Rotationskurven von Spiralgalaxien
10. I.2.4. Rotationskurven von Spiralgalaxien
11. I.2.5. Modified Newton Dynamics 1983 wurde die Modified-Newton-Dynamics Theorie (MOND) vorgeschlagen
2003 wurde MOND widerlegt
12. I.3. Andere Erklrungen fr die MassendiskrepanzI.3.1 Galaxienhaufen
13. I.3.2 Hot Gas Halo
14. I.3.3 Gravitationslinsen
15. I.3.4. Aktuell: Pioneer-Anomalie Der Effekt wurde etwa 1980 entdeckt, als die
Pioneer-10-Sonde circa 20 AE von der Erde
entfernt war. Es wurde beobachtet, dass die
Sonde mit einer konstanten Beschleunigung
von etwa (8,741,33) 10-10 m/s etwa zur Sonne
hin abgelenkt wurde.
Hinweis auf Dunkle Materie?!
16. I.3.4. Leuchtkraft-Masse-Beziehung Man misst den Strahlungsstrom F der auf der Erde ankommt,
Durch
Und mit Hilfe des Hertzsprung-Russel-Diagramms, kann man
nun die effektive Temperatur bestimmen.
17. I.3.5. Leuchtkraft-Masse-Beziehung Die Theorie von Eddington ber Sterne sagt eine
Abhngigkeit vorher.
Die Messungen werden an Sternen vorgenommen,
die leicht zu bestimmen sind. Durch Hochrechnung
auf alle Sterne einer Galaxie und kleiner Korrekturen durch
Planeten und Gaswolken, kann somit die baryonische Masse
der Galaxien bestimmt werden.
18. I.4. Kosmologie und dunkle Materie
19. I.4.1. Wichtige Parameter
1. H, das die Expansionsrate des Universums bestimmt (Hubble-Konstante)
2. ,das die durchschnittliche Dichte im Universum misst.
3.R, der Raumkrmmungsradius des Universums
4.k, das Vorzeichen der Raumkrmmung,
5.q, der Abbremsungsparameter, beschreibt wie die Expansion des Universums durch die Schwerkraft verzgert wird.
20. I.4.3. Was ist die kritische Dichte? Die kritische Dichte ist die Materiedichte
im Weltall, bei der die Gravitationskrfte
die Fluchtgeschwindigkeit gerade so stark
abbremsen, dass sich die
Geschwindigkeit dem Wert Null nhert,
ohne ihn je zu erreichen.
21. I.4.4. Die kritische Dichte Wie bestimme ich die kritische Dichte?
Ausgehend von der ersten Friedmann Gleichung
Fr gilt
aktuelle Dichte sichtbaren Materie ist um Faktor 100 geringer als kritische Dichte
22. I.4.2. Entwicklung des Universums I
23. I.4.5. Entwicklung des Universums II
24. Diskussion: DM oder keine DM? Knnte der Massenunterschied auch seine Ursache in der Topologie des Universums haben?
z.B.
25. Standardmodell der Elementarteilchen Beschreibt die fundamentalen Elementarteilchen und deren Wechselwirkungen, die auf der Elektroschwachen-Theorie und der QCD basieren
26. Fundamentale Elementarteilchen des SM Fermionen
Teilchen mit einem halbzahligen Spin
Gehorchen der Fermi-Dirac-Statistik
Unterliegen dem Pauli-Prinzip
z.B. Quarks und Leptonen
Bosonen
Teilchen mit einem ganzzahligen Spin
Gehorchen der Bose-Einstein-Statistik
Unterliegen nicht dem Pauli-Prinzip
z.B. die Eichbosonen
27. Eichbosonen und die fundamentalen WW Gluonen - Feldquanten der starken WW- WW zwischen Farbladungen und Quarks
Photonen - Feldquanten der el.mag. WW- WW zwischen elektrischen Ladungen W und Z0 Bosonen- Feldquanten der schwachen WW- WW zwischen Leptonen und Hadronen
Gravitonen - hypothetische Feldquanten der Gravitation (nicht im SM enthalten)- WW zwischen allen Teilchen
28. Eichbosonen und die fundamentalen WW
29. Quarks 6 Quarks und 6 Antiquarks
Tragen den Spin
Unterscheiden sich durch ihren Flavor (u,d,c,s,t,b)
Tragen eine elektrische Ladung (2/3 bzw. -1/3)
Tragen eine Farbladung (rot, blau, grn)es existieren nur farbneutrale Quarkkombinationen
Knnen nicht isoliert auftreten
Sind punktfrmig
Unterliegen allen fundamentalen WW
30. Hadronen
Baryonen- Sind aus 3 Quarks ( 3 Antiquarks) aufgebaut- Sind stabil und somit langlebig- z.B. Nukleonen - Sind Fermionen
Mesonen- Sind aus einem Quark und einem Antiquark aufgebaut- Sind instabil- z.B. Pionen, Kaonen- Sind Bosonen
31. Leptonen 6 Leptonen und 6 Antileptonen Elektron, Myon, Tauon und dazugehrende Neutrinos und entsprechenden Antiteilchen
Sind farblos
Sind punkfrmig
Unterliegen der schwachen WW, der Gravitation und falls sie el. Ladung tragen dann auch der el.mag. WW
Die gesamte Materie besteht aus Leptonen und Quarks
Es gibt keine zusammengesetzte Teilchen in denen die Leptonen durch die schwache WW aneinander gebunden sind
32. Higgs-Teilchen
Hypothetisches Elementarteilchen im SM mit sehr groer Masse (oberhalb 114 GeV)
Ist elektrisch neutral und hat den Spin 0
Nachweich mglicherweise 2007 am CERN (LHC)
Im SM ist die Masse der Elementarteilchen keine grundlegende Eigenschaft ihrer selbst, sondern entsteht erst durch den Higgs-Mechanismus
33. Woraus kann nach dem SM die DM bestehen?
Baryonische Materie MACHOs (Massive Compact Halo Objects)
Nicht Baryonische Materie Neutrinos
34. MACHOs
Himmelskrper aus baryonischer Materie, die sich im Halo der Galaxien befinden
Sie wurden postuliert, um das Problem der DM zu lsen
Sind nicht direkt beobachtbar, da sie nur sehr schwach oder berhaupt nicht leuchten
Nachweis durch (Mikro)GravitationslinsenHelligkeitsvernderung eines Hintergrundsterns nach der ART
Man geht heute davon aus, dass sie nur einen kleinen Teil der DM ausmachen mindestens 3 und hchstens 35 %
35. MACHOs OGLE (Optical Gravitational Lensing Experiment)- ein wissenschaftliches Forschungsprojekt
Suche und Beobachtung nach Microlensing-Effekten2006: Endeckung eines extrasolaren Planeten mit 5,5 Erdmassen
36. Kandidaten fr MACHOs Planeten
Braune Zwerge
Weie Zwerge
Leuchtschwache M-Sterne
Neutronensterne
Schwarze Lcher
37. Planeten Himmelskrper, die ausreichend Masse besitzen, um durch ihre Gravitation eine kugelhnliche Form einzunehmen
Befinden sich in einer Umlaufbahn um einen Stern, sind aber selbst kein Stern
Massen liegen unter 0,01 Sonnenmassen
Indirekt beobachtbar mit der Doppler-Whobbling Methode:Stern und Planet bewegen sich um einen gemeinsamen Schwerpunkt, somit kann eine minimale hin und her Bewegung des Sterns spektroskopisch beobachtet werden
38. Braune Zwerge Kompakte astronomische Objekte mit einer Masse von etwa 50 Jupitermassen, die eine Sonderstellung zwischen Sonne und Planet einnehmen
Sind zu massearm um das Wasserstoffbrennen (pp-Kette) zu znden- kritische Masse liegt bei 0,08 Sonnenmassen
Strahlen im infraroten Bereich
Wegen der geringen Leuchtkraft sind sie sehr schwer nachzuweisen und somit ein Favorit fr die baryonische Dunkle Materie
Sollen etwa bis zu 10% zu der baryonischen Gesamtmasse beitragen
39. Brauner Zwerg Infrarotaufnahme eines Braunen Zwerges, der den Stern HD 3651 umkreist
36 LJ in Sternbild Fische von uns entfernt
40. Weie Zwerge Sterne, die sich in ihrer letzten Entwicklungsphase befinden sie khlen aus
Dauer des Auskhlens ist etwa 10 Mrd. Jahre, dies entspricht etwa dem Zeitalter des Universums
In WZ findet keine thermonukleare Fusion mehr statt
Ihre Stabilitt erhalten sie durch den Entartungsdruck der Elektronen
41. Weie Zwerge Ihre geringe Leuchtkraft kommt von der gespeicherten thermischen Energie
Besitzen anfangs eine Effektivtemperatur von etwa 20 000 bis 30 000 K (strahlen dadurch maximal im Ultraviolettbereich) und khlen allmhlich ab, bis sie thermisch nicht mehr signifikant strahlen ? Roter Zwerg ? Schwarzer Zwerg
42. Weie Zwerge Ben Oppenheim (University of California in Berkeley)entdeckte 38 ausgebrannte Weie Zwerge
In dem Halo der Milchstrae in einer Entfernung von weniger als 450 LJ
Sollte dieser Ausschnitt des Halos reprsentativ sein fr die Milchstrae und die anderen Galaxien ? Weie Zwerge wrden dann 3 bis 35 Prozent der DM ausmachen
43. Weier & Roter Zwerg
44. Leuchtschwache M-Zwerge Sind etwas massereicher als die Braunen Zwerge
Gehren zu den Sternen der Spektralklasse M
Ihre Leuchtkraft ist gering
Strahlen berwiegend im Infrarotbereich
Ihre Anzahl ist nicht ausreichend, um die DM zu erklren
45. Schwarze Lcher
Astronomische Objekte, die auf Grund ihres so starken Gravitationsfeldes die Raumzeit so stark krmmen, dass weder Materie noch Licht ber den Ereignishorizont gelangen knnen
Stellare Schwarze Lcher
Supermassereiche Schwarze Lcher
46. Primordiale Nukleosynthese
Ist eine physikalische Theorie, die die Entstehung der ersten Atome kurz nach dem Urknall beschreibt
H, He, D, und Li
Theorie sagt ein Verhltnis von 75% H und 25% He voraus
47. Primordiale Nukleosynthese
Sie dauerte ca. 3 min.
Danach Abfall der Temperatur und der Dichte des Universums unter die kritischen Werte, sodass keine Kernfusion mehr stattfinden konnte
Wegen der kurzen Zeitdauer konnten sich 1. keine schwereren Elemente bilden 2. leichte und reaktive Elemente wie das Deuterium erhalten
48. Primordiale Nukleosynthese
Die Fusion der Protonen und Neutronen zu Deuterium und Helium lsst sich fr die ersten 3 min. nach dem Urknall aus kosmologischen Modell berechnen
Vergleich der berechneten Massenanteile von D und He mit den heute beobachteten erlaubt es, das Verhltnis von Photonen zu Baryonen im frhen Universum festzulegen
Das Verhltnis hat sich bis heute kaum verndert ? = nPH/nB = const
49. Primordiale Nukleosynthese
Wenn wir aber das heutige Verhltnis von Photonen zu Baryonen ableiten knnen, lsst sich die heutige Anzahldichte der Baryonen berechen, da aus der Hintergrundstrahlung die Anzahldichte der Photonen bekannt ist
? = nPH/nB = 1010
Heutige mittlere Baryonendichte ? = 0,2 * 10-30 gcm-3
50. Neutrino Sind Leptonen, sind el. neutral und haben den Spin
Unterliegt nur der schwachen WW und der Gravitation
Sie tragen, wie alle Leptonen, die schwache Ladung
In der elektroschwachen Theorie ist die schwache Ladung g mit der elektrischen Ladung ber den Weinbergwinkel verknpft
51. Neutrino Die Leptonen unterscheiden sich von Generation zu Generation durch ihre Masse
Neutrinooszillation: Neutrinos verndern ihren Typus wenn sie sich durch Materie oder Vakuum bewegen
Hypothetische sterile Neutrinos
52. Fazit
Erklrung der Dunklen Materie mit den Neutrinos ergibt Probleme bei der Strukturbildung im Universum
Sterile Neutrinos ?
Primordiale Nukleosythese liefert:nur etwa 5% der Materie im Universum drfen baryonisch sein
53. Nicht-baryonische DM Der grte Teil der DM ist offenbar nicht-baryonisch
- Die nicht baryonische DM ist unter anderem aus der Rotationsgeschwindigkeit von Spiralgalaxien bekannt.
- Sie hat bei der Galaxieentstehung im frhen Universum eine wichtige Rolle gespielt.
- sie ist eher exotischer Natur und Gegenstand der Teilchenphysik
- viele Elementarteilchen zhlen dazu, die bisher nur durch eine Theorie postuliert werden.
54. Die exotischen Kandidaten fr diese DM mssen einerseits massereich sein, drfen zum anderen aber mit normaler Materie nur sehr schwach wechselwirken.
WIMPs (Weakly Interacting Massive Particles):
- gelten als Anwrter fr die nicht-baryonische DM
- mssen in der Frhphase der Entstehung des Universums erzeugt worden sein.
- Bsp: SUSY-Teilchen, sterile Neutrinos
55. Unterteilung von nicht-baryonischer Dunkler Materie in: 1.) Hot Dark Matter, HDM:
die Kandidaten dieser Materie bewegten sich im Zeitalter der Entkopplung der Teilchen mit relativistischen Geschwindigkeiten
- Diese heien Partikel waren aber zu leichtfig, um sich in den kosmischen Strukturen niederzulassen, die wir heute beobachten.
- kleinere Strukturen, die zu Galaxien fhren knnen wren durch diese Teilchen verwaschen worden.
- d.b. zuerst wren nach dem Urknall groe Strukturen entstanden, die spter in kleinere Teile zerfallen wren.
- Die Galaxien wren also erst vor in kosmologischen Mastben- kurzer Zeit entstanden, sofern man die HDM als einzige DM voraussetzt.
56. - Beobachtungen von sehr alten Galaxien (mit groer Rotverschiebung) scheinen diesem Bild zu widersprechen.
Das bedeutet, dass HDM nur grorumige Strukturen erklren kann, wie Galaxiehaufen und ihre Verteilung im Universum, nicht aber das Verhalten von einzelnen Galaxien.
57.
Bsp.: Neutrino:
- galten frher als die wahrscheinlichste oder zumindest nahe liegendste Form von Dunkler Materie.
Dagegen spricht zumindest in den Galaxien:
- die Formation von Galaxien im Urknallmodell geschah gengend frh, als Neutrinos noch relativistisch waren und darum nicht in der Galaxie geblieben wren.
58. 2.) Cold Dark Matter, CDM:
= eine hypothetische Teilchenart, die sich seit ihrer Entstehung nur trge von der Stelle bewegt.
Hier entstanden zunchst kleinskalige Strukturen, die dann zu greren Objekten verschmolzen.
kann die Entstehung von Galaxien erklren.
- htte schon Cluster bilden knnen, lange bevor die Strahlung von den Baryonen entkoppelte.
- Dies wren dann die Keime fr die Galaxien gewesen.
- besteht aus neutralen, stabilen, mit Masse behafteten Teilchen
Bsp.: Von in Frage kommende Teilchen fr die CDM:
59. Axion:
- wird durch Erweiterung des Standard Modells vorhergesagt
- wurde postuliert, um gewisse Symmetrien der Starken-
Wechselwirkung zu erklren.
- ist ein sehr leichtes neutrales Teilchen
- weist vermutlich eine sehr geringe Masse von
10-5 eV /c2 auf
60. Neutralino:
- ist eines der SUSY-Teilchen
- ist el. neutral und ein besonders kollisionsscheues Teilchen.
Deshalb fror es wahrscheinlich sehr frh nach dem Urknall aus dem Plasma aus.
- unterliegt der schwachen Kernkraft
- Masse msste 100 GeV/c2 betragen.
- nach Berechnungen msste es eine sehr groe Anzahl von Neutralinos geben
61.
Simulationen zeigen, dass fr die Beschreibung der beobachteten Strukturen im Universum eine Mischung von CDM und HDM favorisiert.
Grundsatz-Fragen:
- Wie erwerben die fundamentalen Teilchen ihre Masse, da sie nicht aus noch kleineren Teilchen bestehen?
- Warum besitzen diese Teilchen so verschiedene Massen?
Antworten versuchen Theorien zur CDM zu liefern:
62. 1.) Das Higgs-Feld:
Der Higgs-Mechanismus wurde um 1964 von dem britischen Physiker Peter Higgs postuliert.
- Er beschreibt, wie Elementarteilchen ihre Masse erhalten.
- Er wurde ursprnglich fr die Festkrperphysik vorgeschlagen, um zu erklren, wie teilchenartige Strukturen sich in Metallen so verhalten knnen, als htten sie eine effektive Masse.
Das Higgs-Boson:
- ist ein hypothetisches el. neutrales Teilchen nach dem
Standardmodell.
- Nach heutigem Wissen mssten sie Massen zwischen 120 und 200 Protonenmassen.
63. Wirkungsweise des Higgs-Feldes:
- ist ein skalares Feld
- es wird zu den Quantenfeldern gezhlt
- wirkt im gesamten Universum:
64. WW mit anderen Teilchen:
- die fundamentalen Teilchen erhalten ihre Masse durch die
WW mit dem Higgs-Bosonen des Higgs-Feldes.
- die Quarks und Elektronen erhalten ihre Massen fast zur Gnze aus der WW mit einem Higgs-Feld.
Sie wrden ohne das Higgs verschwinden.
Anschauung des Higgs-Mechanismus:
Eine Party von Physikern: Party = Higgs-Feld
Physiker = Higgs-Bosonen
Berhmter Physiker = Elementarteilchen
65. Genauer betrachtet:
Ein und dieselbe WW (Elektron im Higgs-Feld) verursacht zwei vllig unterschiedliche Phnomene:
Bild oben:
1.) Sie verleiht dem Teilchen ihre Masse (oben)
2.) Sie erzeugt ein Higgs-Boson (unten)
- Dieser Umstand wird sich bei der experimentellen berprfung der Higgs-Theorie als sehr ntzlich erweisen.
66. Die Feynman-Diagramme geben wieder, wie das Higgs-Feld mit den Elementarteilchen ww:
- Wechselwirkungen vom Typ a), b), c) erzeugen die Teilchenmassen.
- Wechselwirkungen vom Typ d) und e) sind fr die Form der Energiekurve verantwortlich.
Kompliziertere Prozesse lassen sich durch Kombinationen der Feynman-Diagramme wiedergeben.
- Jedes Teilchen ww anders mit einem Higgs-Teilchen und erhlt somit eine fr es spezifische Masse.
67. 2.) Supersymmetrische (SUSY) Standardmodelle SSM (oder auch Minimales SSM) und Higgs-WW:
= populre Theorie der Elementarteilchenphysik und der Stringtheorien
- jedes Teilchen des Standardmodells bekommt einen noch unentdeckten Superpartner mit eng verwandten Eigenschaften zugeteilt.
(Bsp.:Der Superpartner eines Fermions ist immer ein Boson und umgekehrt.)
- Hier geht man von mindestens 2 verschiedenen Higgs-Feldern aus, die die Masse der Standardteilchen und einen Teil der Masse von Superpartnern erzeugen.
Die restliche Masse beziehen die Superpartner aus zustzlichen WW mit weiteren Higgs- oder Higgs- hnlichen Feldern.
- Mit den 2 Feldern gehen 5 Arten von Higgs-Bosonen einher:
- 3 elektrisch neutrale
- 2 elektrisch geladene
- Die winzigen Massen der Neutrinos knnten indirekt aus diesen WW hervorgehen oder aus einer dritten Art von Higgs-Feld.
68.
Seit langem angestrebtes Ziel der Physik:
Vereinigung der Naturkrfte
Die 3 Grund-Krfte werden hier bei einer bestimmten hohen Energie praktisch identisch:
69. - Bei noch hherer Energie nhert sich auch die Schwerkraft derselben Strke.
Nur das SSM liefert einen Rahmen fr die Vereinheitlichung der Naturkrfte.
Es vermag mathematisch zu belegen, warum das Energietal des Universums die fr den Higgs-Mechanismus ntige Form hat.
70. Supersymmetrische Teilchen (SUSY-Teilchen):
71. Supersymmetrische Teilchen (SUSY-Teilchen):
- werden zu der Gruppe der WIMPs gezhlt.
- ihre Massen stammen von zustzlichen Mechanismen jenseits der grundlegenden Higgs-WW ab.
- sind schwerer und somit trger als bekannte Teilchen.
- die meisten Superpartner gehen sofort in supersymmetrische Teilchen geringerer Masse ber.
wenn ein Superpartner zerfllt, muss mind. eines der Zerfallsprodukte ein anderer Superpartner sein, d.h. er darf nicht vollstndig in Standard-Teilchen bergehen.
- die Zerfallskette endet mit dem LSP.
72. Aussichtsreichster Kandidat als Teilchen der CDM:
der leichteste Superpartner LSP
= Lightest-super symmetric-particle
- kommt aus dem SSM
- besitzt kleinste Masse der SUSY-Teilchen:
100 Protonenmassen
- es ist stabil, weil es kein leichteres Teilchen gibt, in das es zerfallen knnte
Weitere Bsp.: Photino : SUSY-Partner fr das Photon
Neutralino: Partner fr das Neutrino
- Leider wurde keines dieser Teilchen bisher experimentell nachgewiesen.
73. Anschauungsbeispiel:
Bild oben:
- Wenn ein Quark und ein Antiquark frontal zusammenprallen, entstehen 2 schwere SUSY-Teilchen.
- Diese zerfallen sofort in ein W- und Z-Boson sowie in 2 leichtere SUSY-Teilchen.
- Die W- und Z-Bosonen zerfallen ihrerseits in ein Elektron, ein Antielektron und ein Myon, die im Detektor charakteristische Spuren hinterlassen.
- Zudem entsteht ein Antineutrino.
74. Stringtheorie:
- die Supersymmetrie ist eine Eigenschaft der Stringtheorie.
- die Stringtheorie vermag den Aspekt zu behandeln, warum die Familien der Elementarteilchen mit dem Higgs-Feld unterschiedlich ww.
Denn in ihr knnen mehrere Familien vorkommen, die nicht identisch sind.
- Unterschiede dieser Familien betreffen weder die starke, schwache, e.m.-Kraft, noch die Gravitation, sondern nur die WW mit den Higgs-Feldern.
75. Anschaulich:
76.
3.) 7 winzige Dimensionen:
- hier wird die Existenz von noch zustzlichen 7 weiteren Dimensionen, zu den 3 Raum-Dimensionen, die wir sehen knnen, postuliert.
diese Dimensionen seien in sich gekrmmt, bzw. aufgerollt und viel zu klein, als dass wir sie sehen knnten.
Anschauungsbsp.: - Gartenschlauch = zustzliche Dimensionen
- Ameise = Elementarteilchen Riese = Mensch
in dieser Theorie knnen sich die Elementarteilchen in den zustzlichen Dimensionen bewegen und sich dabei in unseren Augen verndern.
- d.h. sie wrden scheinbar viel schwerer werden.
Sie wrden dann zu sog. Kaluza-Klein-Teilchen werden.
77. Experimente
78. Nachweis von WIMPs Die Teilchen der supersymmetrischen Erweiterung des SM knnten die Eigenschaften der WIMPs besitzen
Eine Methode, um WIMPs nachzuweisen ist sie an Atomkernen elastisch zu streuen ? Rcksto auf die Kerne
Schwierigkeiten:1. Identifizierung im Detektor, da die Teilchen nur wenig Energie deponieren 2. Extrem niedrige Streurate 3. Radioaktivitt4. Kosmische Hhenstrahlung
79. Nachweis von WIMPs Neuartige Detektoren knnen den Untergrund stark unterdrcken Tieftemperatur-Kaloriemeter
Temperaturbereich 10mK bis 50mK
bertragene Rckstoenergie der WIMPs wird durch die resultierenden Temperaturerhhung gemessen
80.
3.) 7 winzige Dimensionen:
- hier wird die Existenz von noch zustzlichen 7 weiteren Dimensionen, zu den 3 Raum-Dimensionen, die wir sehen knnen, postuliert.
diese Dimensionen seien in sich gekrmmt, bzw. aufgerollt und viel zu klein, als dass wir sie sehen knnten.
Anschauungsbsp.: - Gartenschlauch = zustzliche Dimensionen
- Ameise = Elementarteilchen Riese = Mensch
in dieser Theorie knnen sich die Elementarteilchen in den zustzlichen Dimensionen bewegen und sich dabei in unseren Augen verndern.
- d.h. sie wrden scheinbar viel schwerer werden.
Sie wrden dann zu sog. Kaluza-Klein-Teilchen werden.
81. Quellen Internet:
www.astro.uni-bonn.de www.astroteilchenphysik.dewww.astro.uni-jena.dewww.pro-physik.dewww.hubbleside.orgwww.weltderphysik.de
http://wissenschaft-online.dehttp://wissenschaft.marcus-haas.dehttp://www.marco-schwarz-online.dehttp://www.astronews.comhttp://www.faz.netwww.wikipedia.de
Im Paralleluniversum von Michio Kaku
Astro-Skripte von Prof. Boller
Skript von Prof. Stroth
Bergmann-Schfer: Sterne und Weltraum