Neues aus der wissenschaft

Wenn man mit teuer raumfahrt ein bisschen aus dem sonnensystem rausfliegt, kann man es messen: das universum ist doppelt so hell, wie es nach modellrechnungen auf grundlage gegenwärtiger teorien erwartet wurde. Nicht, dass diese „dunkle materje“ — ein besseres wort wäre übrigens „unsichtbare materje“, denn lediglich dunkle dinge würden noch licht abschirmen, dabei energie aus dem licht aufnehmen, sich dadurch aufheizen und schließlich messbar im infraroten leuchten, was bislang nicht beobachtet wurde — am ende gar nicht so dunkel ist.

Dass die jetzt zur erklärung schnell herausgeholten axionen rein hypotetische teilchen sind, die aus symmetriegründen von einigen leuten postuliert wurden, die ihre eleganzvorstellungen mit gruppenteorie-antrieb mit einer so genannten „natürlichkeit“ verwexeln, hat zum glück sogar heise mal angedeutet. Dafür einen sorgfaltspunkt von mir. 😉

(Nein, nicht alles, was matematisch möglich ist, ist in der fysikalischen wirklichkeit existent. Und fysik sollte sich nun einmal mit dem beschäftigen, was man messen kann, denn das ist ihr gegenstand. Natürlich entstehen dabei hypotesen. Und natürlich werden diese hypotesen interessant, wenn es zu messungen kommt, die sie bestätigen. Aber der ganze zoo an teilchen, den die teoretische teilchenfysik postuliert, hat eine derartige beliebigkeit, dass man recht viele — vor allem unscharfe — messergebnisse mit diesen teilchen bestätigen kann. Und eine teorie, die alles erklärt, erklärt nix.)

Basiswissen fysik: mangelhaft

Dieser lästige energieerhaltungssatz sollte eigentlich jedem gebildeten menschen bekannt sein. Ganz kurze zusammenfassung: energie entsteht nicht aus dem nichts, und sie verschwindet nicht im nichts. Wer das nicht wusste, versteht den jetzt eigentlich fälligen hinweis mit der waxenden entropie auch nicht mehr. Bei den grundschulabbrechern aus der redakzjon der tagesschau des BRD-parteienstaatsfunks ARD ist diese gebieterische tatsache leider nicht bekannt [unbedingt vor dem klick alle tischkanten aus gebissnähe entfernen]:

Wenn sie sich durch weitere Überprüfungen bewahrheiten würde, wäre die Erfindung aus Simbabwe sensationell

Kostenlos, erneuerbar und grün!!1! Ich wiederhole: kostenlos, erneuerbar und grün, aber mein ehrenwort als kwasi beamteter jornalist. Das reicht für diese realsatirisch wertvollen faktenfummler, und schon wird da eine meldung draus. Kwalitätsjornalismus, mit der BRD-kwasisteuer aufs wohnen (so genannte „demokratieabgabe“) von den BRD-bewohnern bezahlt. Mit höchsten ansprüchen und knallharten relevanzkriterjen. 🤦‍♂️️

Ja, man kann energie aus einem elektromagnetischen feld, etwa dem der NDR-sendeanstalt in hamburch, entnehmen. Aber die ist dann halt nicht mehr im feld. Vielleicht sehen dann ein paar leute weniger die tagesschau. Wäre ja auch besser für ihre bildung. Der geniale erfinder scheint übrigens kein unbekannter zu sein.

Übrigens, tagesschau-jornalisten: wenn ihr schon innerlich gekündigt habt und keine lust mehr auf jornalismus oder gar eine andere arbeit habt, gebt euch nicht auf: Für euch liegt ganz viel hilfe bereit, aber in milljonenpaketen!

Nachtrag: Hadmut Danisch ist in seinem element

(More than) three quarks for mister mark!

Inzwischen wurden ja kurzlebige teilchen aus vier, fünf und sex quarks entdeckt. Und jetzt wurde am LHC mit einer signifikanz von fuffzehn standardabweichungen (die keinen zweifel am messergebnis mehr zulassen, wenn nicht gerade ein grober fehler gemacht wurde) ein teilchen aus fünf quarks entdeckt, in dem exotische quarks (zwei charm und ein strange) vorkommen, die es in normaler alltagsmaterje nicht gibt.

Und nein, grundlagenforschung ist keine geldverschwendung. Der dumme scheißkrieg ist geldverschwendung, die äffischen prachtentfaltungsambizjonen der politischen klasse sind geldverschwendung, die absurden hundert milljarden øre staatsverschuldung für die bundeswehr sind geldverschwendung, die gierige korrupzjon auf allen ebenen ist geldverschwendung. Neugier ist eine menschliche eigenschaft, die nach wissen strebt, und jedes wissen hat das potenzjal, einmal zu können zu werden. Nichtwissen hat überhaupt kein potenzjal und führt nur zu bullschitt und aberglauben. Die menschen haben es mit ihrem wissensdurst weit gebracht, aber bullschitt und aberglauben können überall die letzten reste der zivilisazjon zerstörden.

Endlich!

Endlich hat heise onlein, die webseit eines ehemaligen fachverlages, mal eine autorin, die in dem, wovon sie redet, kompetent ist: Sabine Hossenfelder. Den inhalt des artikels konnte man allerdings schon vor einer woche in englischer sprache auf ihrem juhtjuhbb-kanal hören [link geht zu juhtjuhbb].

Wie gewohnt, ist es lecker:

Was die Vorhersagen eines supersymmetrischen Modells sind, hängt dann stark von den Massen dieser neuen Teilchen ab, und davon, wie sie zerfallen und interagieren. Weil supersymmetrische Modelle so vielzählig und flexibel sind, kann man mit hoher Wahrscheinlichkeit für jede Anomalie irgendein supersymmetrisches Modell finden, das die Anomalie „erklärt“. Leider ist es aber so, dass Modelle, die alles erklären können, eigentlich nichts erklären. In anderen Fachbereichen heißt das Overfitting und wird vermieden, weil man nichts davon lernt. In der Teilchenphysik kann man mit Overfitting Karriere machen

Batsch, der sitzt!

Hinweis: nach meinem kenntnisstand — der ist schlecht und laienhaft — ist die neutrinomasse nicht mit dem standardmodell der teilchenfysik vereinbar. Es wird also über kurz oder lang durch ein besseres modell abgelöst werden, und bis dahin wird nach diesem besseren modell gesucht werden. Das ist eben der unterschied zwischen wissenschaft und religjon. Und natürlich wird eine menge veröffentlicht werden, denn es ist ja gut für die biografie eines wissenschaftlerys, wenn es eine menge veröffentlicht hat.

Wissenschaft des tages

Das klingt nach einem durchbruch: Das standardmodell der teilchenfysik passt nicht mehr zu den messungen und muss durch ein besseres, näher an der wirklichkeit befindliches modell ersetzt werden.

Als so genanntes Eichboson tritt das W-Boson nur in hochenergetischen Experimenten der Teilchenphysik zum Vorschein […] das Standardmodell der Teilchenphysik sagt für seine Masse einen Wert von 80 357 MeV/c2 voraus […]

Für seine Messung am Tevatron-Teilchenbeschleuniger am Fermilab wertete das Team Daten aus den Jahren 2002 bis 2011 aus: Tevatron war bis 2011 aktiv. Der Teilchenbeschleuniger ließ Protonen und Antiprotonen miteinander kollidieren, wodurch eine Vielzahl weiterer, kurzlebiger Teilchen erzeugt wurde. Für die Datenanalyse kamen die Forschenden so auf insgesamt vier Millionen W-Bosonen-Kandidaten. Die Datenanalyse dauerte rund ein Jahrzehnt. So erhielt das Team einen Wert, den es für den präzisesten Wert der W-Bosonen-Masse hält, der je gemessen wurde – und der beträgt 80 433,5 +/- 9,4 MeV/c2.

Signifikanz: sieben sigma! 😯️

Es hat sich ja schon angedeutet, weil man weder gravitazjon, noch dunkle energie, noch dunkle materje im standardmodell unterbekommt, aber trotzdem in der wirklichkeit beobachtet. Vor allem die gravitazjon beobachte ich täglich mit missfallen… 😉️

Wer im lande der schulbildung an staatlichen schulen nicht weiß, was das standardmodell der teilchenfysik ist: die wicked pedia hilft ein bisschen, und der englischsprachige artikel ist sogar eine ganz grobe einführung. Für ein tieferes verständnis sind allerdings kenntnisse der gruppentheorie erforderlich, und das kann man auch nicht einfach schnell und relativ verlustfrei wegerklären und auch nicht so gut visualisieren. Also: ich kann es nicht. Vielleicht gibt es irgendwo jemanden mit so einer großen didaktischen begabung, aber ich bin das nicht. Für die vielen menschen, die überhaupt keinen zugang haben, nur eine ganz flache erklärung: das standardmodell beschreibt symmetrien, aus denen sich die teichen und alle ihre interakzjonen ergeben, wenn man auch noch achtzehn messwerte einsetzt, die sich nicht aus dieser beschreibung ergeben… nee… das kann man nicht so knapp zusammenfassen!

Natürlich wird das jetzt erstmal nachgemessen, und das kann sich noch lange hinziehen. Allein die datenauswertung für diese messung hat ein jahrzehnt gedauert, und inzwischen hat man zahlenfressende kompjuter in der fysik. Andere fysiker werden sicherlich darüber nachdenken, ob es vielleicht einen systematischen fehler bei der datenauswertung gab. Das wäre auch nicht das erste mal.

Neues aus der wissenschaft

In einem Supraleiter haben Physiker einen zuvor unbekannten Materiezustand entdeckt. Dabei entstanden Cluster aus jeweils vier gemeinsam agierenden Elektronen – normalerweise bilden sich beim Übergang zur Supraleitung nur Elektronenpaare. Dieser „bosonische Metallzustand“ eröffnet ganz neue Einblicke in die physikalischen Mechanismen der Supraleitung und könnte neue Anwendungen hervorbringen, wie die Forscher im Fachmagazin „Nature Physics“ berichten

Und nun zur jüngeren medizingeschichte

Der text ist etwas länger, aber unbedingt lesenswert: Wie ein sechzig jahres altes missverständnis corona noch gefährlicher machte… man könnte auch sagen: was alles dranhängen kann, wenn die medizin nicht evidenzbasiert, sondern eminenzbasiert betrieben wird. Natürlich unter vollständigem verzicht auf einsicht und selbstreflexjon. 😦

Diese archivversjon gibt es hier nur, weil auch auch schweizer presseverlegern zutraue, dass sie irgendwann ihr „altes zeug“ hinter bezahlmauern legen. Das ist zwar dumm, wenn man sich absichtlich nicht-zitierfähig macht, aber dummheit ist ja geradezu typisch für den gegenwärtigen jornalismus. Natürlich unter vollständigem verzicht auf einsicht und selbstreflexjon. 😦

Kurz verlinkt

Nebenan bei heise erklärt uns Sabine Hossenfelder — übrigens eine der wenigen frauen, die ich bei der kleinsten gelegenheit auf der stelle heiraten würde — was es mit der kürzlichen und von der teoretischen vorhersage abweichenden messung des magnetischen moments des myons auf sich hat. Wer Interesse daran hat: das wird die für nicht-fysiker verständlichste nicht-völlig-durch-vereinfachung-falsche erklärung¹ sein, die es in den publikazjonen deutschsprachiger presseverleger gibt.

¹Allerdings ist g nicht das magnetische moment. Zu erklären, was dieser korrekturfaktor ist, und warum man g minus 2 betrachtet, hätte allerdings noch einmal einen genau so langen und ziemlich abstrakten text erfordert — und viel klarer gemacht, warum bei der berechnung des teoretischen wertes so viele einzelfälle unterschieden werden müssen. Der außerordentlich hohe rechenaufwand führt selbst im kompjuterzeitalter noch dazu, dass der entsprechende wert für das elektron heute genauer gemessen als berechnet ist. Nähere erläuterungen holt euch aber bei interesse oder bedarf bitte von jemanden, der sich damit auskennt, nicht von mir…

Herzlichen glückwunsch zum fysik-nobelpreis!

Roger Penrose. Selten, dass ich da mal einen namen sehe, der mir ein bisschen vertraut ist… 👍

Unvergessen die Penrose-diagramme, die auch einen fernstehenden wie mir ermöglicht haben, so etwas ähnliches wie eine intuitive anschauung dessen zu entwickeln, was so ein schwarzes loch mit der raumzeit macht.

Unerwartetes messergebnis des tages

Deuteriumatome sind leichter, als sie sein sollten.

Das überraschende Ergebnis: Die Masse des Deuterons liegt diesen Messungen zufolge bei 2,013553212535 atomaren Einheiten. Dieser Wert weicht damit um 4,5 Standardabweichungen von dem zurzeit gültigen Referenzwert ab – er ist zu gering. Das Deuteron ist demnach deutlich leichter, als es sein dürfte. Gleichzeitig jedoch ist die aktuelle Messung die bislang mit Abstand genaueste: „Mit einer relativen Unsicherheit von acht parts per trillion ist dies der präziseste direkt gemessene und in atomaren Einheiten angegebene Wert“

Und ja, sie haben überprüft, ob ihre „waage“ funkzjoniert. 😉

Dunkle energie

Warnung: der folgende text enthält einen hohen anteil von spekulazjonen, die meine fähigkeiten klar überschreiten. 🤪

Ich habe noch nicht wirklich über die folgende frage nachgedacht und schon gar nicht zu rechnen begonnen und bitte deshalb darum, den spott ein bisschen zu bremsen, wenn sich der gedankengang im nachhinein als sehr dumm erweist. Es ist völlig rohes gedankenmaterjal, aber ich finde es jetzt schon interessant genug, um es mitzuteilen…

Und jetzt, nach dieser klarstellung, die frage:

Könnte es sein, dass die „dunkle energie“, die postuliert wird, um die beschleunigung der expansjon des universums zu beschreiben, ein völlig banaler effekt ist? Könnte es sein, dass durch die expansjon des universums der von jedem punkt im universum aus „sichtbare“ bereich des universums schrumpft, weil mit zunehmender zeit waxende bereiche herausfallen, die durch die expansjon des universums so weit „herausgetragen“ wurden, dass die lichtgeschwindigkeit nicht mehr ausreichte, irgendeine wexelwirkung seit entstehung des universums zu vermitteln — was dann auch für die gravitazjon gälte, die ja der expansjon entgegenwirkt, so dass sich die expansjon beschleunigte?

Hui, das ist komplizierter, schwer durchschaubarer, mies strukturierter, roher satzbau aus den lateinischen albträumen des grammatikschülers. 😖

Deshalb noch einmal der gleiche spekulative gedanke, hoffentlich ein kleines bisschen klarer ausgedrückt, so dass nur die unklarheiten des gedankens bleiben, und die seiner darlegung verschwinden:

  1. Zunächst die einigermaßen gesicherten tatsachen:
  2. Der urknall geschah. (Und wohl auch eine inflazjon, ich weiß, aber die spielt erstmal keine rolle.)
  3. Seitdem dehnt sich das universum aus.
  4. Diese ausdehnung des raumes selbst ist beobachtbar. Sie wurde und wird beobachtet. Von jedem punkt im raum scheinen sich alle objekte hinfort zu bewegen, und zwar um so schneller, je weiter sie vom beobachter entfernt sind.
  5. Man würde erwarten, dass diese ausdehnung des raumes gebremst wird, weil die massen im universum ihr mit ihrer gravitazjon entgegenwirken. Das bedeutet, dass sich von einem beobachter gleich weit entfernte objekte im universum früher scheinbar mit höherer geschwindigkeit vom beobachter hinfortbewegt haben als heute.
  6. Man beobachtet aber, dass sich diese ausdehnung des raumes beschleunigt. Das bedeutet, dass sich sich von einem beobachter gleich weit entfernte objekte im universum früher scheinbar mit geringerer geschwindigkeit hinfortbewegt haben, als sie es heute tun. Für diese völlig unerwartete und überraschende beobachtung gab es den nobelpreis für fysik. Und zwar zu recht.
  7. Um diese beschleunigung der ausdehnung des raumes zu erklären, wurde eine dunkle energie postuliert, über deren natur zurzeit nichts genaues bekannt ist. Aber man kann sie durch beobachtung im universum messen und mit ihr rechnen, und die beobachtete, aber nicht zufriedenstellend erklärte geometrische struktur des universums fällt dabei wie von allein heraus, so dass die annahme zunächst völlig sinnvoll erscheint.
  8. Nun etwas völlig anderes, aber ebenfalls gut gesichertes von herrn Einstein: Jede kraft, die zwischen zwei objekten im universum wirken kann, wird höchstens mit lichtgeschwindigkeit vermittelt.
  9. Ab jetzt beginnt der spekulative teil. (Teile davon sind aber noch klar.)
  10. Es gibt für objekte eine entfernung, bei der sie sich scheinbar mit höherer geschwindigkeit als der lichtgeschwindigkeit voneinander hinfort bewegen. Das ist eine scheinbewegung weil sich in wirklichkeit der raum ausdehnt, während die objekte unbewegt sein könnten. (Ja, das kitzelt etwas im gehirnchen, ich weiß.) Es gibt im universum eine entfernung, bei der sich objekte im verlaufe eines jahres mehr als ein lichtjahr voneinander entfernen. Solche objekte können keinerlei kräfte mehr aufeinander ausüben.
  11. Daraus folgt, dass das beobachtbare universum im verlaufe der zeit „dunkler“ wird, weil es immer weniger beobachtbare materje enthält.
  12. Materje im raum, die mit anderer materje (zum beispiel gravitativ) wexelwirken kann, muss in dem sinne „beobachtbar“ sein, dass sie mindestens innerhalb der bisherigen existenzspanne des universums mit lichtgeschwindigkeit mit der anderen materje wexelwirken konnte. (Langsam werde ich unklar, ich weiß.)
  13. Diese „wexelwirkungsfähige“ materje wird für jeden punkt des raumes mit zunehmend verstreichender zeit immer weniger, weil das „beobachtbare“ universum „dunkler“ wird. (Langsam habe ich zu viele anführungszeichen, um die ganzen unscharfen begriffe zu kennzeichnen.)
  14. Und jetzt der völlig spekulative teil.
  15. Immer mehr im universum eigentlich verfügbare masse kann mit zunehmend verstreichender nicht mehr „gemeinsam“ gravitativ wirken, weil sie für „gemeinsamkeit“ vermittelnde wexelwirkungen aufeinander zu weit voneinander entfernt ist. (Ja, das klingt etwas gaga, ich weiß. Aber klingen die anderen dinge nicht auch ein bisschen gaga? Der größte teil davon sind gut gesicherte tatsachen.)
  16. Dies führt mit zunehmend verstreichender zeit zu einer geringeren gravitazjon, die der expansjon des universums entgegenwirkt. Deshalb scheint sich die expansjonsgeschwindigkeit des universums mit zunehmend verstreichender zeit zu beschleunigen.
  17. Für einen beobachter sieht dieser effekt wie eine „dunkle energie“ aus, obwohl er nicht weiß, was ihre natur ist.
  18. Wenn ich mit meiner annahme recht habe, gibt es eine obergrenze der beschleunigung der expansjon des raumes. Sie ist erreicht, wenn sich der raum genau so schnell ausdehnt, wie er sich ausdehnte, wenn er keine massen enthielte.

Das ist hoffentlich für lange zeit der wirrste und spekulativste text, den ich hier veröffentliche. Ich hoffe mal, dass ihn jemand interessant findet. 😉

Schwere faktische und denkfehler bitte in den kommentaren abstrafen! 💡

Grüße auch an herrn Dunning und herrn Kruger. 👋

Jetzt neu, gerecht und super: dekolonjalisierte fysik

Vergesst die unanschauliche stringteorie, eingerollte dimensjonen und das noch unverständlichere modell von irgendwelchen „branes“; vergesst hirnende differenzjalgleichungssysteme; vergesst die idee, dass man mühsam teorien bildet, welche die wirklichkeit möglichst gut beschreiben und diese ebenso mühsam und oft höchst aufwändig und teuer experimentell überprüft, um halbwegs gesichertes (und übrigens oft technisch anwendbares) wissen über den kosmos zu erlangen! Hier kommt die neue, gerechte und super fysik für das neue mittelalter… ähm… zeitalter der totalen gerechtigkeit:

Den Ansatz, Licht durch Wetter und Tierwanderungen zu erklären, ist hochinteressant [sic!]

Gut, dass ich fast tot bin. Das entspannt. Ich gehe der menschheit nur voraus und habe einen flüchtigen blick in eine zukunft geworfen, der mich gruseln lässt.

Wissenschaft des tages

Von wegen „three quarks for mister mark“ (James Joyce, finnegans wake): wenn genug energie im spiel ist, dann gibt es offenbar auch teilchen, die aus vier quarks bestehen. Tja, wenn man grundlagenforschung in der experimentalfysik betreibt, gibt es halt manchmal noch neue entdeckungen, bis hin zu bislang völlig unbeobachteten formen der materje.

Hätt ich dich heut erwartet hätt ich kuchen da…

Am 16. Mai 1960 leuchtete das erste Mal ein Laserstrahl auf

[…] Hätte man damals jemanden gefragt, wozu das gut sein soll, hätten alle Beteiligten nur mit den Schultern gezuckt. Das Ganze sei eine »Lösung, die nach einem Problem sucht«, pflegte Irnee D’Haenens zu sagen […] Schätzungen zufolge hängt rund die Hälfte des Bruttoinlandsprodukts moderner Industrienationen von der Lasertechnik ab

Wissenschaft des tages

Da haben die fysiker aber was entdeckt: wenn man die spektren aller elemente des periodensystems nach ihrer häufigkeit gewichtet in ein diagramm einträgt, dann ergibt sich in ziemlich guter näherung eine schwarzkörperstrahlung von 9.000 kelvin, was der temperatur in der frühgeschichte des universums entspricht, in der strahlung und materje im gleichgewicht standen! Wie es dazu kommt, ist natürlich noch unklar. Aber es sieht viel zu deutlich aus, um ein zufall sein zu können.

Fund des tages

Die Gesteinsbrocken zwischen den Planeten enthalten exotische Stoffe, die auf der Erde nicht existieren. Darunter sind auch natürliche Supraleiter

Aber kein grund zur freude für die freunde der so genannten „raumfahrt“:

Leider sind es keine Beispiele für die begehrten Hochtemperatur-Supraleiter

Nein, man muss keinen bergbau im erdnahen weltraum machen, um substanzen wegen ihrer gewünschten eigenschaften zu gewinnen, wenn man substanzen mit den gleichen eigenschaften auch auf der erde herstellen kann. Ich glaube nicht, dass es auch nur einen irdischen herstellungsprozess gibt, der in seinen kosten mit der milljardenverbrennung der raumfahrt vergleichbar wäre…

Gut festhalten! Das ende kommt! Es frisst!

‚Rätselhafte blasen aus nichts‘ verzehren möglicherweise die raumzeit und vernichten das universum

Der link geht auf einen englischsprachigen artikel, aber die überschrift war viel zu schön, um sie nicht zu bringen. 😉

Wer jetzt todesangst kriegt: die hochseriöse webseit, die ich da verlinkt habe, schreibt sonst auch schon mal über spukfänomene aller art, den yeti und seine vielen brüder in der welt sowie seine kumpels aus dem weltraum, die mit UFOs regelmäßig die erde besuchen — und kennt nur ein kwalitätsmerkmal für mögliche artikel: es muss mystisch, unwahrscheinlich und leicht beängstigend klingen. Um das referenzierte päjper zu verstehen und auch nur oberflächlich beurteilen zu können, müsste ich leider „ein bisschen“ besser in fysik sein, als ich bin. Ich verstehe allerdings noch genug, um zu wissen, dass hier eine rein teoretische möglichkeit beschrieben wird. Das heißt nicht, das es bullschitt ist. Aber es basiert eben nicht auf beobachtungen oder auf der auswertung von experimenten. Ihr braucht jetzt also (noch) nicht darüber nachzudenken, aus welchem multidimensionalen stahl ihr möglicherweise eure bunker gegen das fressende nichts bauen könnt.

Bemerkenswert finde ich es allerdings immer wieder, dass so eine träsch-webseit die kwellen für ihre artikel verlinkt, wann immer es möglich ist, während die nach scheiße stinkenden kwalitätsjornalisten in presse und glotze das niemals hinbekommen. 😦

Was für die relevanzkriterjen der tagesschau keine rolle spielt…

Der unterschied zwischen licht- und schallgeschwindigkeit spielt keine rolle, wenn die tagesschau-redakzjon das materjal für die melde- und sendefähigkeit beurteilt [archivversjon]. Woher soll so ein jornalist sich auch mit fysik auskennen? Er ist doch schon jornalist.