Posts Tagged ‘Gravitation’

Alte chinesische „Schwerkraft-Anomalie“ von vor 13 Jahren neu veröffentlicht – warum?

10. April 2010

Vor 10 Jahren hatten chinesische Geophysiker in einem kurzen Paper (gratis hier verfügbar) ausgesprochen bizarre Daten eines hochpräzisen Gravimeters während der Totalen Sonnenfinsternis vom 7. März 1997 präsentiert: Kurz vor dem 1. und nach dem 4. Kontakt, also bevor der Mond die Sonnenscheibe berührte und noch einmal danach, sank die gemessene Schwerebeschleunigung für einige Minuten signifikant, während sie in der gesamten Partialität und Totalität ebenso normal war wie Tage lang vor und nach dem Finsternistag. Zwar werden gelegentlich geheimnisvolle „Gravitationsanomalien“ im Zusammenhang mit Sonnenfinsternissen behauptet, mal so oder mal so, aber in dieser Art noch nie (und meistens sind die Beobachtungen negativ). Irgendwelche Störquellen fielen den Chinesen damals nicht ein, und auch in einem detaillierteren Paper von 2002 blieben sie dabei; bei weiteren ToSoFis 2001 und 2002 glauben sie einen ähnlichen aber viel schwächeren Effekt gesehen zu haben. Die Sache war schon wieder in Vergessenheit geraten – aber vor wenigen Tagen haben die Chinesen das 2000-er Paper aufeinmal unkommentiert in den Preprint-Server gestellt: Soll das etwa den Boden für kommende Enthüllungen bereiten? Immerhin sind inzwischen etliche weitere SoFis ins Land gegangen, inklusive dreier 2008, 2009 und 2010 in China …

Energieabhängige Lichtgeschwindigkeit würde zu Paradoxien führen: Eine konkrete Messung mit einem Gamma-Burst durch Fermi lieferte einen Nulleffekt („Keine Abhängigkeit …“) – und das war auch kein Wunder, sagt jetzt eine theoretische Arbeit. Denn eine simple Abhängigkeit der Lichtgeschwindigkeit von der Photonenenergie – wie sie in manchen exotischen Theorien, etwa der „doppelt-speziellen Relativität, vorkommt – führt in Gedankenexperimenten zu paradoxen Situationen. Gar nicht war, kontern andere, weil die Raumzeit in der Quantentheorie keine exakten Punkte mehr kenne. Ergo: Fermi wird weiter messen … (Science 2.4.2010 S. 27)

Die Masse des Strange-Quarks 10-mal besser berechnet

hat die internationale High Precision QCD collaboration: auf 2% genau. Der neue Wert – 92.4±2.5 MeV/c^2 wird auch bei der Analyse der Messungen von Teilchenkollisionen im LHC und Tevatron helfen: Vor allem ersterer sollte, wenn die Kollisionsenergie schließlich das Ziel von 14 TeV erreicht hat, ziemlich klare Abweichungen vom Standardmodell der Teilchenphysik finden. Und dazu muss man natürlich dessen Vorraussagen so genau wie möglich kennen. (Physics World 9.4.2010)

10 Millionen „Mini-Urknälle“ = Teilchenkollisionen mit 7 TeV in der ersten Woche seit die Versuche begannen, hat der Large Hadron Collider bereits zustande gebracht, rund 100 Ereignisse pro Sekunde werden von den Detektoren registriert (gegenüber 50 am ersten Tag), und es sollen noch 300 werden. Aber immer noch hoffen manche in den USA, dass der schwächere aber schon lange laufende Tevatron am Fermilab genug Vorsprung haben könnte, um dem LHC doch noch wichtige Entdeckungen weg zu schnappen. Allein aus Tevatron-Daten dürfte man bis Ende 2011 beispielsweise schließen können, ob das Higgs – wie allgemein erwartet – eine geringere Masse als das Topquark hat. (ABC, NPR, Starts with a Bang 7., CERN Tweet 6., TIME 3., Red Orbit 1.4., Rtr, NPR, Starts w/Bang, Zeit, Journalism Tracker 31., LA Times, AstroBob, DLF, Pro Physik 30.3.2010. Auch MSNBC zu Monopolen im LHC, ASPERA zum ARGO-YBJ-Experiment, IO9 zum LHC in der Science Fiction, Science Blogs zu LHC-Wetten, Bild-Blog zum Üblichen – und Aprilscherze über den LHC von BackReaction, Crave und Ärzteblatt …)

Das Element mit der Kernladungszahl 117 ist dingfest

gemacht worden, von einer internationalen Arbeitsgruppe: Während im russischen Dubna bei Moskau Kalzium-48-Ionen in einem Beschleuniger auf ein radioaktives Berkelium-249-Target geschossen wurden, kam Unterstützung aus mehreren US-Labors. Mit dem Element 117, dem letzten noch fehlenden in der 7. Reihe des Periodensystems, ist man der lang gesuchten „Insel der Stabilität“ bei sehr hohen Atomkernmassen wieder ein Stück näher gekommen: Ein Isotop mit 177 Neutronen lebt doch glatt 78 µs – 87-mal länger als Element 118 mit einem Neutron weniger. Mit 184 Neutronen dürfte ein Kern dann tatsächlich stabil sein, aber so weit ist man noch lange nicht. Seit 1940 sind immerhin schon 26 neue Atomsorten jenseits des Urans mit 92 Protonen erzeugt worden, alle Elemente von 113 bis 118 dabei zuerst von der russisch-amerikanischen Gruppe (die Nr. 117 hatte man zunächst „übersprungen“, weil das Berkelium so mühsam herzustellen war). Zuvor waren die Elemente 107 bis 112 jeweils zuerst in Darmstadt erzeugt worden. Bis Element 117 einen richtigen Namen bekommt, heißt es erst einmal Ununseptium. (Oak Ridge Nat’l Lab Press Release, Nature Blog, New York Times, IO9, New Scientist Blog, Journalism Tracker, Spiegel 7., Physics World 10.4.2010)

Darf man an Stelle von Dunkler Materie an der Gravitation spielen?

15. November 2009

Über 25 Jahre befasst sich nun schon eine kleine aber lautstarke Minderheit von Physikern um den unermüdlichen Israeli Mordehai Migrom mit der Möglichkeit, die Evidenz für die Dunkle Materie des Universums verschwinden zu lassen, indem man willkürlich das Newton’sche Gravitationsgesetz abändert. Inzwischen gibt es auch relativistische Erweiterungen dieser „MOND“, und ihre Fans glauben, damit einen Großteil derjenigen Beobachtungen erklären zu können, für die sonst die – in der Standardkosmologie bei weitem über die normale Materie dominierende – Kalte Dunkle Materie (CDM) herangezogen wird. Und manchmal sei MOND sogar besser als CDM in der Lage, etwa kuriose Eigenschaften von Galaxienhalos zu verstehen.

Völlig anders sieht jedoch die etablierte CDM-Fraktion die Lage: Während MOND gerade mal ein paar lästige Details (wie die Rotationskurven von Galaxien, für die das Konzept einst erdacht wurde) erkläre, beschreibe die – unveränderte – Allgemeine Relativitätstheorie den ganzen Rest des Kosmos tadellos. Und es gibt auch manchen Befund, der klar gegen MOND zu sprechen scheint (siehe z.B. ISAN 81-10). Da hagelt es dann Tadel für die Populärpresse, die MOND als gleichwertige Alternative neben CDM stellt, und selbst die Redaktion von Nature, die das MOND-freundliche Halo-Paper (das sich allerdings nirgends explizit für diese Interpretation der Daten ausspricht) durchgelassen habe, wird kritisiert.

Neue kosmologische Beobachtungsprogramme sollten bald in der Lage sein, zwischen der vielfach abgesicherten Standdardkosmologie (siehe z.B. Artikel 265, 686 und C59) mit CDM und Dunkler Energie und einer MOND-artigen Welt zu unterscheiden – und vielleicht hat auch bald mal eines der zahlreichen Untergrundexperimente Erfolg, das direkt nach Kandidaten für die CDM sucht. Schon jetzt aber kann man festhalten, dass abweichende (aber physikalisch noch irgendwie vertretbare) Meinungen in der Mainstream-Forschung eben nicht unterdrückt werden: Die Flut provokativer Veröffentlichungen aus der MOND-Ecke in normalen Fachzeitschriften ist ein beredtes Beispiel.

Ferreira & Starkman, Science 326 [6.11.2009] 812-5, Ars Technica, Scientific American, Space.com 5., Centauri Dreams 4., SLAC, Cardiff Univ. Releases 2.11., Blanchet & Combes, Preprint 27., Starts with a Bang 27., Dynamics of Cats 9., Starts with a Bang 8., 6., Spiegel, BdW 1.10.2009, Gentile & al., Nature 461 [1.10.2009] 627-8, Uni Bonn PM, New Scientist, Spektrum, STV 30., Physics World 21.9., Milgrom, Preprint 26.8.2009. NACHTRAG: In einem anderen Paper machen sich mehrere der Halo-Autoren dann doch explizit für MOND stark.