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Neil deGrasse Tyson erklärt, warum dunkle Materie wichtig ist (und irgendwie unser Feind ist)

2022

Das Folgende ist ein Auszug aus der Astrophysik für Menschen in Eile von Neil deGrasse Tyson

So dunkle Materie ist unser Feind. Wir haben keine Ahnung, was es ist. Es ist irgendwie nervig. Aber wir brauchen es dringend in unseren Berechnungen, um eine genaue Beschreibung des Universums zu erhalten. Wissenschaftler fühlen sich im Allgemeinen nicht wohl, wenn wir unsere Berechnungen auf Konzepte stützen müssen, die wir nicht verstehen, aber wir werden es tun, wenn wir müssen. Und dunkle Materie ist nicht unser erstes Rodeo. Im neunzehnten Jahrhundert zum Beispiel haben Wissenschaftler die Energieabgabe unserer Sonne gemessen und ihre Auswirkungen auf unsere Jahreszeiten und unser Klima gezeigt, lange bevor irgendjemand wusste, dass die Kernfusion für diese Energie verantwortlich ist. Zu der Zeit gehörte zu den besten Ideen der rückblickend lächerliche Vorschlag, dass die Sonne ein brennender Kohlenklumpen sei. Ebenfalls im neunzehnten Jahrhundert haben wir Sterne beobachtet, ihre Spektren erhalten und sie lange vor der Einführung der Quantenphysik im zwanzigsten Jahrhundert klassifiziert, wodurch wir verstehen, wie und warum diese Spektren so aussehen, wie sie aussehen.

Unnachgiebige Skeptiker könnten die Dunkle Materie von heute mit dem hypothetischen, heute nicht mehr existierenden "Äther" vergleichen, der im neunzehnten Jahrhundert als das schwerelose, transparente Medium vorgeschlagen wurde, das das Vakuum des Raumes durchdringt, durch den sich das Licht bewegt. Bis ein berühmtes Experiment von 1887 in Cleveland, das von Albert Michelson und Edward Morley an der Case Western Reserve University durchgeführt wurde, etwas anderes zeigte, behaupteten Wissenschaftler, dass der Äther existieren müsse, auch wenn keine Spur von Beweisen diese Vermutung stützte. Als Welle wurde gedacht, dass Licht ein Medium benötigt, um seine Energie zu verbreiten, so wie Schall Luft oder eine andere Substanz benötigt, um seine Wellen zu übertragen. Aber das Licht ist ziemlich glücklich, wenn es durch das Vakuum des Raumes reist, ohne jegliches Medium, das es trägt. Im Gegensatz zu Schallwellen, die aus Luftschwingungen bestehen, haben sich Lichtwellen als sich selbst ausbreitende Energiepakete erwiesen, die überhaupt keine Unterstützung benötigen.

Norton and Company

Die Unwissenheit über die Dunkle Materie unterscheidet sich grundlegend von der Unwissenheit über den Äther. Der Äther war ein Platzhalter für unser unvollständiges Verständnis, während die Existenz der dunklen Materie nicht von bloßen Vermutungen herrührt, sondern von den beobachteten Auswirkungen ihrer Schwerkraft auf die sichtbare Materie. Wir erfinden keine dunkle Materie aus dem dünnen Raum heraus. stattdessen leiten wir seine Existenz aus beobachtenden Tatsachen ab. Dunkle Materie ist genauso real wie die vielen Exoplaneten, die in einer Umlaufbahn um andere Sterne als die Sonne entdeckt wurden, und zwar ausschließlich durch ihren Gravitationseinfluss auf die Wirtssterne und nicht durch direkte Messung ihres Lichts.

Das Schlimmste, was passieren kann, ist, dass wir feststellen, dass dunkle Materie überhaupt nicht aus Materie besteht, sondern aus etwas anderem. Könnten wir die Auswirkungen von Kräften aus einer anderen Dimension sehen? Spüren wir die gewöhnliche Schwerkraft gewöhnlicher Materie, die die Membran eines Phantomuniversums passiert, das an unser angrenzt? In diesem Fall könnte dies nur eines von unzähligen Universen sein, aus denen sich das Multiversum zusammensetzt. Klingt exotisch und unglaublich. Aber ist es verrückter als die ersten Vorschläge, wonach die Erde die Sonne umkreist? Dass die Sonne einer von hundert Milliarden Sternen in der Milchstraße ist? Oder dass die Milchstraße nur eine von hundert Milliarden Galaxien im Universum ist?

Selbst wenn sich einer dieser fantastischen Berichte als wahr erweisen sollte, würde nichts den erfolgreichen Aufruf der Gravitation der dunklen Materie in den Gleichungen ändern, die wir zum Verständnis der Entstehung und Entwicklung des Universums verwenden.

Andere unerbittliche Skeptiker könnten behaupten, dass „Sightseeing“ eine Lebenseinstellung ist, die bei vielen Unternehmungen gut funktioniert, einschließlich Maschinenbau, Fischerei und vielleicht Datierung. Es ist anscheinend auch gut für Einwohner von Missouri. Aber es ist keine gute Wissenschaft. In der Wissenschaft geht es nicht nur ums Sehen, sondern ums Messen, vorzugsweise mit etwas, das nicht Ihre eigenen Augen sind und das untrennbar mit dem Gepäck Ihres Gehirns verbunden ist. Dieses Gepäck ist häufig eine Ansammlung von vorgefassten Ideen, nachgefassten Vorstellungen und ausgesprochenen Vorurteilen.

Auszug aus der Astrophysik für Menschen in Eile von Neil deGrasse Tyson. Copyright 2017 von Neil deGrasse Tyson. Mit Genehmigung des Herausgebers, WW Norton & Company, Inc. Alle Rechte vorbehalten.

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