Eine neue — wirklich naheliegende — Deutung quantenphysikalischer Messergebnisse

_{Gebhard Greiter (grtgrt)}


Die ständig stattfindenden Dekohärenzprozesse (allgemeiner: die Neudefinition der Wellenfunktion eines Quantensystems in jedem Elementarereignis) wird gegenwärtig so interpretiert, dass hierdurch Realität produziert wird: ein konkreter Zustand, den man wohl am treffendsten als eine Art Schnappschuss begreift, der die Stelle, an der das Elementarereignis passiert, abphotographiert: Details dazu in den Beiträgen 1915-107, 1915-66 und 1915-86 (die man am besten versteht, wenn man sie in eben dieser Reihenfolge nachliest).

Zudem gibt es das heute viel diskutierte Phänomen der Quantenverschränkung, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass Messungen der Eigenschaften zueinander verschränkter Quanten zueinander korrelliertes (in bestimmten Beispielen sogar absolut identisches) Ergebnis liefern, obgleich der Wert der jeweils beobachteten Größe auch da noch ein absolut zufällig eintretender ist.

Beispiel: Wenn ein Atom zwei zueinander verschränkte Photonen aussendet und man deren Polarisation misst, stellt man fest, dass beide stets gleich polarisiert sind. Andererseits kann der konkrete Wert der Polarisation für so ein Paar in keiner Weise vorausgesagt werden. Er ist ebenso wahrscheinlich wie der jeweils andere (wenn die Versuchsanordnung so ist, dass die eingesetzten Polarisationsfilter genau zwei Werte möglich machen).

Diese Beobachtung kann so interpretiert werden, dass die Messung uns nicht einen Schnappschuss jener Photonen zeigt, sondern nur einen Schnappschuss einer Projektion p dieser Photonen auf einen Teilraum unserer Welt, der weniger Dimensionen hat als diese Welt selbst und zudem noch so beschaffen ist, dass auf bestimmte Weise zueinander verschränkte Photonen unter dieser Projektion denselben "Schatten" werfen (sprich: auf ein und dasselbe Objekt abgebildet werden).

Eine Möglichkeit, sich jene Schattenwelt vorstellen, wäre, sich daran zu erinnern, dass der Stringtheorie entsprechend unser Universum über seine 4 uns sichtbaren Dimensionen hinaus noch bis zu 7 weitere, sog. aufgerollte Dimensionen hat. Es könnte also gut sein, dass jene Projektion p das Photon einfach nur in einen Teilraum projeziert, der durch einige dieser aufgerollten Dimensionen aufgespannt wird. Er ist dann auf jeden Fall nur endlich groß, aber ohne Anfang und Ende.


Meine Frage an Euch alle:

Kann mir jemand beweisen, dass diese Deutung KEINEN Sinn macht (bzw. falsch sein muss)?


^grtgrt

PS: Man könnte noch weiter gehen, indem man sich frägt, ob unsere Welt nicht vielleicht zwei unterschiedliche Existenzformen hat: Eine, die das ist, was wir als unsere reale Welt W wahrnehmen, und eine andere, die ihr Bild unter p ist: p( W) also. Vielleicht also ist p gar keine Projektion, sondern eher ein Isomorphismus, der uns — im Beispiel oben — ein wirkliches Objekt einfach nur ausschnittsweise zeigt: eben so, dass wir denken, wir sähen zwei unterschiedliche Photonen?

 

  Beitrag 2075-193
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Gravitative Zeitdilatation

und die 2022 präziseste Zeitmessung menschlicher Geschichte
 
 
Auch die Stärke von Gravitationspotential hat Einfluss auf den Verlauf der Zeit: In unmittelbarer Nähe eines massereichen Körpers gehen Uhren langsamer als in gewissem Abstand davon. Physiker konnten diese Vorhersage der allgemeinen Relativitätstheorie in den vergangenen Jahrzehnten mehrfach experimentell bestätigen, indem sie Präzisionsuhren mit Flugzeugen oder Raketen auf große Geschwindigkeiten oder Höhen brachten oder ihre Experimente auf Berge oder Türme verlegten.
 
 
Nun haben Forscher vom National Institute of Standards and Technology in Boulder (Colorado) den Effekt solch gravitativen Zeitdehnung (Zeitdilatation) dem bislang präzisesten Test unterzogen. Sie haben den Gangunterschied zweier horizontal über einander angeordneter Uhren auf der Millimeterskala verglichen.
 
 
 

 
Quelle: Einstein hat recht, sogar millimetergenau, FAZ vom 28.2.2022
 
 
Diese so extrem präzise Messung vorzunehmen verwendeten die Physiker in Boulder für ihre Messungen die derzeit beste optische Atomuhr. Sie geht noch einmal um einen Faktor fünfzig genauer als eine Cäsiumuhr. Rund hunderttausend tiefgekühlte Strontiumatome werden hier mit sich kreuzenden Laserstrahlen in einer optischen Gitterstruktur in der Schwebe gehalten und mit einem extrem stabilen roten Laserstrahl angeregt. Schwingen die Atome und das externe Laserfeld im Takt, wird die Frequenz des von den Atomen ausgesandten Lichts und damit die Taktrate der Strontium-Atomuhr gemessen. Da man viele tausend synchron schlagende Taktgeber vorliegen hat, erreicht man eine deutlich größere Messgenauigkeit, als wenn man mit einem einzelnen Ion arbeiten würde.
 
Mögliche Anwendungen für derart genaue Messung sehen die Forscher z.B. in der Geodäsie. Die präzisen Chronometer könnten dazu genutzt werden, genaue Höhenprofile von Bergen zu erstellen oder die Tiefe der Ozeane präzise auszuloten. Sogar für die Erdbebenvorhersage ließen sich die genauen Strontium-Atomuhren einsetzen.
 
 
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Diese neue Messung verbessert deutlich den bisherigen Rekord aus 2010, auf den in (2010) hingewiesen wird wie folgt:
 
"According to general relativity, atomic clocks at different elevations in a gravitational field tick at different rates. The frequency of the atoms' radiation is reduced—shifted toward the red end of the electromagnetic spectrum—when observed in stronger gravity, closer to Earth. That is, a clock ticks more slowly at lower elevations. This effect has been demonstrated repeatedly; for example, NIST physicists measured it in 2010 by comparing two independent atomic clocks, one positioned 33 centimeters (about 1 foot) above the other".

 

 

 
Wie extrem genau Physiker heute messen können, z.B.

die Kugelform des Elektrons
 
 
Physiker am Imperial College in London untersuchten an Ytterbium-Fluorid-Moleküle gebundene Elektronen. Dazu schickten sie die Moleküle durch ein Interferometer. Innerhalb des Interferometers ist ein elektrisches Feld angelegt, das aufgrund des elektrischen Dipolmoments mit dem äußersten Elektron des Moleküls, dem Valenzelektron, wechselwirkt.
 
Man konnte diesen Effekt messen und anhand der Daten auf das elektrische Dipolmoment des Elektrons schließen. Jene Physiker bestimmten die Form des Elektrons in ihren Versuchen so genau wie nie zuvor, allerdings bleibt eine Mess-Ungenauigkeit von maximal 10 hoch minus 28 Metern (mit 90-prozentiger Wahrscheinlichkeit) - nur so stark könnte das Elektron noch von perfekter Kugelform abweichen.
 
Wäre das Elektron so groß wie unser Sonnensystem, würde die maximale Abweichung nur 0,05 Millimeter betragen.
 
 
Quelle: Improved Measurement of the Shape of the Electron (2011).

 

 

 
Wie stark können Gravitationswellen sein?
 
 
Beim Zusammenstoß Schwarzer Löcher können bis zu 40 Prozent ihrer Energie zu Gravitationswellen werden.
 
In der Millisekunde ihres Verschmelzens kann so eine Energiemenge freigesetzt werden, die der Summe allen Lichts entspricht, das sämtliche Sterne im beobachtbaren Universum in dieser Zeitspanne in Summe abstrahlen.
 
 
Dieser Wert ist gigantisch — und das, obwohl Gravitationswellen im unserem alltäglichen Umfeld gar nicht zu spüren sind.
 
Würde man einen Meterstab so schnell um seinen Mittelpunkt drehen, dass er gerade noch nicht bricht (etwa 0,002 sec pro Umlauf), so hätte dieser Gravitationswellensender eine Leistung von gerade mal 10^-37 Watt.
 
Selbst die Gravitationswelle, welche unsere Erde bei ihrem Umlauf um die Sonne verursacht, bringt es auf nur etwa 200 Watt.
 
Im Gegensatz dazu hat die Sonne eine elektromagnetische Strahlungsleistung von im Mittel 1367 Watt pro Quadratmeter auf der Erdoberfläche.
 
Andererseits: Die Gravitationswellen-Leistung eines einzigen Pulsarsystems wie PSR J0737-3039 beträgt 10⁴⁷ Watt.
 
 
 
Quelle: Rüdiger Vaas: Signale der Schwerkraft (2017), S. 36-37

 

 

 
Zur Messung von Gravitationwellen
 
 
Nachdem LIGO am 15.9.2014 ( Event GW150914 ) erstmals Gravitationswellen registriert hat — und dazu in der Lage sein musste, die Längen seiner jeweils 4 km langen Arme auf ein Zehntausendstel eines Protonendurchmessers genau zu messen — wird nun neu darüber nachgedacht, wie sinnvoll es erscheint, viel Geld in noch wesentlich genauere Detektoren zu stecken.
 
Schon 1997 hatte die Weltraumagentur ESA in Kooperation mit der NASA ein sehr ehrgeiziges Projekt geplant: LISA (Laser Interferometry Space Antenna). Nachdem sich die NASA dann aber 2011 wegen fehlenden Geldes aus dem Projekt zurückzog, regten sich Zweifel, ob ein derart ambitioniertes Unternehmen denn überhaupt sinnvoll sei und ob es denn überhaupt gelingen könne.
 
LISA sollte aus 3 baugleichen Raumsonden bestehen, die — 50 Mio Kilometer von der Erde entfernt — ein gleichseitiges Dreieck mit etwa 5 Mio. Kilometer Länge aufgespannt hätten.

 
Nach dem Ausstieg der NASA wurde das Projekt abgespeckt und neu geplant als eLISA (evolved LISA): Drei Satelliten mit einer V-förmigen Laserstrahlenlänge von jetzt nur noch 1 Million Kilometer.
 
Die technische Machbarkeit dieser Lösung zu demonstrieren wurde am 5.12.2015 eine eigene Raumsonde losgeschickt: LISA Pathfinder.
 
Sie hat zwei Testmassen an Bord: ein Paar je 2 kg schwerer (46 mm großer) Würfel aus Gold und Platin. Sie wurden am 1.3.2016 aus ihren Halterungen gelöst und befinden sich seitdem 38 cm voneinander entfernt in der Schwerelosigkeit. Dies stellt den reinsten freien Fall dar, den Menschen je künstlich herbeigeführt haben. Kompliziert ist das deswegen, weil die Raumsonde selbst, die Sonneneinstrahlung sowie der Druck des Sonnenwindes winzige, aber messbare Störungen erzeugen, die laufend durch minimale Kurskorrekturen kompensiert werden müssen.
 
Zudem soll die Sonde — die sozusagen um die beiden Würfel herum fliegt —, den Abstand der beiden Testkörper störungsfrei exakt messen: eLISA kann nur Erfolg haben, wenn dies auf wenige Billionstel Meter genau gelingt.
 
Bislang (Juni 2016) sind die Resultate besser als man zu hoffen gewagt hatte.

 
Asiatische Forscher (Japan und China) planen zwei ähnliche Detektoren. Sie sollen geeignet sein, Gravitationswellen im Bereich von 0,1 bis 100 Millihertz zu registrieren.

 
Note: Weltweit mehrere (auch unterschiedlich konzipierte) Detektoren zu haben ist eine notwendige Form der Kooperation. Die Forscher tauschen neben ihren Erfahrungen mit dieser oder jener Technologie natürlich auch ihre Messdaten aus, und so haben auch im Zuge von GW150914 die Projekte LIGO, Virgo und GEO600 eng zusammengearbeitet.
 
Dies ist auch notwendig, denn man braucht mindestens 2 Anlagen, um Messfehler auszuschließen. Eine dritte ist notwendig, um die Richtung zu bestimmen, aus der registrierte Gravitationwellen kommen. Erst mit noch einer vierten Anlage wäre es möglich, diese Richtung auch aus Zeitunterschieden zu berechnen. Einsteins Theorie der Gravitationswellen selbst zu testen gegenüber alternativen Theorien, die — anders als die Allgemeine Relativitätstheorie — auch in Ausbreitungsrichtung schwingende Wellen voraussagen, sind ebenfalls wenigstens 4 Detektoren nötig.
 
Lies auch: Wie schwingen Gravitationswellen?

 
 
Die Quelle von Gravitationswellen kann unterschiedlicher Art sein: Stochastischer Hintergrund, periodisch auftretende Wellen und Bursts:

 

• Der stochasistische Gravitationwellen-Hintergrund (Frequenz unter 10^-5 Hertz) rührt her von Gravitations-Bremsstrahlung sowie von Ereignissen im frühen Universum bis hin zu Relikten des Urknalls.
   
• Periodisch auftretende Gravitationswellen haben etwas höhere, aber immer noch sehr niegrige Frequenz (10^-5 bis maximal 10 Hertz). Sie zu registrieren sind Satelliten-Interferometer notwendig, die Millionen Kilometer lange Arme haben. Ihre Messgenauigkeit muss bei etwa 1 Billionstel Meter liegen. LISA Pathfinder bewies, dass sie erreicht werden kann.
   
• Bursts — verursacht durch kosmische Katastrophen wie etwa den Zusammenstoß Schwarzer Löcher — sind kurze, heftige Emissionen von Gravitationswellen, die nur Sekundenbruchteile andauern, aber mehr Energie abstrahlen können als unsere Sonne in Form von Wärme über Milliarden von Jahren hinweg abgibt.
   
  Da Bursts hohe Frequenz haben (über 10 Hertz) können sogar noch erdgebundene Detektoren wie LIGO sie entdecken. LIGOs Arme sind 4 km lang, seine Messgenauigkeit liegt bei 1 Zehntausendstel des Protonendurchmessers (womit das Ereignis GW150914 gut entdeckbar war: Es hat die Länge der Arme um etwa das 10-fache schwanken lassen).

 
Grundsätzliches: Das Spektrum der Gravitationswellen verteilt sich über den gesamten Himmel und reicht von nur wenige Kilometer langen Wellen bis hin zu solchen, deren Wellenlänge dem Durchmesser des gesamten beobachbaren Universums entspricht.
 
Sie aufzuspüren kann zu ganz erheblichem  E r k e n n t n i s g e w i n n  führen:

 

• GW150914 etwa ist das bisher beste Indiz für die Existenz Schwarzer Löcher
   
• und half zudem noch
   
  
  • Gültigkeitsgrenzen der Relativitätstheorie auszuloten
     
  • und Grundannahmen zu bestärken (darunter auch die 4-Dimensionalität der Raumzeit, das Fehlen von Dipolstrahlung, die zeitliche Konstanz von Lichtgeschwindigkeit und Gravitationskonstante).
  
  
   
   
  Quelle: Rüdiger Vaas: Jenseits von Einsteins Universum (2016), S. 387-403.
  
   

 

 
Wie Pulsare helfen, Gravitationswellen zu messen
 
 
Pulsare — schnell rotierende Sterne, die wie Leuchtfeuer wirken — sind nicht nur Quelle von Gravitationswellen, sondern können auch helfen, solch kosmische Erschütterungen nachzuweisen — und zwar prinzipiell andere, als jene, die mit ergebundenen oder auf Satelliten installierten Messapparaturen nachweisbar sind:
 
Schon mit Hilfe von 40 bis 50 über den gesamten Himmel verteilter Millisekunden-Pulsare (seit 1982 bekannt) lassen sich im Prinzip Gravitationswellen mit Wellenlängen von bis zu 50 Lichtjahren aufspüren. Jede Kollision supermassereicher Schwarzer Löcher oder der Zusammenstoß von Galaxien erzeugt solche Wellen.
 
Die Idee zu solcher Messmethodik hatten man schon 1990, aber erst seit 2004 wird in großem Maßstab nach derart langwelligen Signalen gesucht.
 
 
Das Prinzip ist einfach: Gravitationswellen ändern den Abstand zwischen Erde und Pulsaren geringfügig und beeinflussen damit die Ankunftszeit der vom Pulsar ausgesandten Lichtsignale geringfügig.
 
Zu erwarten sind Wellenamplituden von etwa 10^-15 für ein Signal mit der Frequenz von einer Schwingung pro Jahr.
 
Dafür müssen allerdings einige Jahre lang die Pulsfrequenzen mit einer Präzision von mindestens einer Zehnmillionstel Sekunde registriert werden.
 
Das ist eine große Herausforderung, doch Astronomen werden das bald können — ihre Telekope müssen nur noch um einen Faktor 3 empfindlicher werden.
 
 
 
Aber auch nichts zu finden, ist eine Aussage:
 
Bisherige, noch weniger genaue Messungen waren keineswegs vergeblich: Sie haben — eben weil man nichts fand — nach erst 9 Jahren Messzeit schon mal Obergrenzen für die Zahl supermassereicher Schwarzer Löcher und für die Stärke ihres Gravitationswellenhintergrunds ergeben.
 
Dies hilft, Vorhersagen bestimmter Entwicklungsmodelle für Galaxien auszuschließen.
 
 
NANOGrav mit den Teleskopen von Greenbank und Arecibo hat derzeit 54 Pulsare im Visier, was einem Detektor mit einem Durchmesser von 3000 Lichtjahren entspricht.
 
Durch das geplante weltweite Zusammenschalten solcher sog. Pulsar Timing Arrays (PTAs) wird sich demnächst ein noch weit größerer, den gesamten Himmel umfassender Detektor ergeben.
 
 
 
Quelle: Rüdiger Vaas: Signale der Schwerkraft (2017), S. 32-35

 

 

 
Entfernung des Mondes von der Erde (auf Millimeter genau)
 
 
Einsteins Relativitätstheorie sagt voraus, dass sich der mittlere Abstand des Mondes von der Erde pro Jahr um etwa 3,8 cm vergrößern müsse.
 
Es ist heute tatsächlich möglich, dies zu verifizieren.
 
Die Astronauten der Apollo-Missionen 11, 14 und 15 haben nämlich drei Reflektoren auf dem Mond installiert. Sie haben die Eigenschaft, ankommendes Laserlicht genau in dieselbe Richtung zurückzuwerfen, aus der die Strahlung kommt.
 
Zwar können pro Laserpuls nur wenige der reflektierten Photonen auf der Erde empfangen und identifiziert werden — wegen Auffächerung und atmosphärischer Absporption nur etwa 1 Photon aus 10²¹ (der Laser macht auf dem Mond einen Fleck von etwa 2 Meter Durchmesser, sein Echo auf der Erde hat schon einen Durchmesser von etwa 20 Kilometern) — doch das reicht.
 
Dieses sog. Lunar Laser Ranging Project ist das einzige noch aktive Projekt der Apollo-Ära.
 
Dank ständig verbesserter Laser und Detektoren konnte die Präzision von etwa 20 cm Genauigkeit 1969 auf heute 1 mm verbessert werden (und das, obgleich das Reflexionsvermögen der auf den Mond gebrachten Reflektoren inzwischen auf etwa 1/20 gefallen ist).
 
Mittlerweile sind nicht weniger als 40 Erdstationen am Lunar Laser Ranging beteiligt. Mit größeren, neueren Reflektoren auf dem Mond, ließe sich die erreichte Messgenauigkeit nochmals um knapp den Faktor 10 erhöhen.
 
Interessant auch: In die Modellrechnungen gehen etwa 170 Parameter ein: Neben den Massen aller Planeten im Sonnensysten sind das z.B. auch Daten über die Kontinentalverschiebungen auf der Erde.
 
 
 
Nebenbei:
 
Mit Hilfe zum Mars gebrachter Raumsonden kann man die Konstanz von Newtons Gravitationskonstante untersuchen. Ergebnis dieser Messungen:
 
Der Wert der Gravitationskonstanten kann sich seit dem Urknall um höchsten 1 Prozent verändert haben — wenn überhaupt.
 

 
 
Quelle: Rüdiger Vaas: Jenseits von Einsteins Universum (2016), S. 291-295.

 

 

 
GPS – nur möglich wegen Einsteins Theorie
 
 
Je höher über der Erde sich eine Uhr befindet — und sei es eine Atomuhr —, desto schneller geht sie.
 
Einsteins Theorie sagt das voraus, und heute mögliche Messungen bestätigen es.
 
Keines der heute in jedem Auto vorhandenen Navigationssysteme würde funktionieren, wenn man diesen Effekt nicht genauestens quantifizieren könnte.
 
Pro Tag würde die Ortung per GPS um 2.2 Kilometer bzw. um 10 Kilometer ungenauer, würde man die von der Speziellen und der Allgemeinen Relativitätstheorie vorhergesagten Korrekturen unberücksichtigt lassen. Schon nach 3 Tagen wüsste ein Navi nicht mehr, ob es in Köln oder Düsseldorf steht.
 

 
 
Quelle: Rüdiger Vaas: Jenseits von Einsteins Universum (2016), S. 300.

 

 

 
Wie ( perfekt ) rund sind Neutronensterne?
 
 
Neutronensterne sind Sternleichen mit einer Masse von 1,4 bis maximal 3 Sonnenmassen und einem Durchmesser von ca. 20 Kilometern.
 
Wie auf Basis von Messungen der Detektoren LIGO und Virgo schon 2013 klar wurde, müssten schon wenige Zentimeter hohe Buckel auf der Eisenkruste eines Neutronensterns zu einer Umwucht führen, die mit der Abstrahlung von Gravitationswellen einher ginge.
 
Im 6500 Lichtjahre von der Erde entfernten Krebsnebel kennt man einen Supernova-Überrest (d.h. einen Neutronenstern), auf dem solche Buckel maximal 1 Meter hoch sein können — sonst nämlich wäre das bereits aufgefallen.

 
 
Quelle: Rüdiger Vaas: Jenseits von Einsteins Universum (2016), S. 382.

 

 

 
MOND ( Modified Newtonian Dynamics )
 
 
Wie Astronomen beobachten, rotieren die äußeren Bereiche von Galaxien weit schneller als Newtons Gravitationsgesetz voraussagt.
 
Die Standarderklärung hierfür ist, dass sie größtenteils aus dunkler (also nicht strahlender, uns noch unbekannter) Materie bestehen.
 
Eine weniger wahrscheinliche — aber nach heutigem Wissen nicht ausschließbare — Erklärung könnte sein, dass Newtons Gravitationsgesetz (dann allerdings auch das der Allgemeinen Relativitätstheorie) nicht ganz der Wirklichkeit entspricht.
 
Der Astrophysiker Mordehai Milgrom argumentiert wie folgt:
 

Nach Newton gilt  F = ma  für die Kraft F, die auf ein Objekt der Masse m wirkt, wenn es die Beschleunigung a erfährt.
 
Hieraus folgt: Ist G die Gravitationskonstante, m die Masse eines Sterns, F die auf ihn wirkende Schwerkraft und r sein Abstand vom Schwerpunkt seiner Heimatgalaxie, so gilt — wenn M die Masse der gesamten Galaxie bezeichnet —  F = GMm/r²  .
 
Dies entspricht einer Beschleunigung  a = v²/r  des Sterns, wenn er sich mit der Geschwindigkeit v auf einer Kreisbahn vom Radius r um den Schwerpunkt der Galaxie herum bewegt.
 
Postuliert man nun eine neue Naturkonstante a₀ in der Größenordnung von 10^-11 m/s², so ergibt sich ein modifiziertes Bewegungsgesetz  GM/r² = a²/a₀  , welches für zunehmend höhere Beschleunigung a gegen das von Newton konvergiert.
 
Nach ihm wird die Rotationsgeschwindigkeit der Sterne mit zunehmender Entfernung vom Schwerpunkt der Galaxie konstant: Sie konvergiert gegen (GMa₀)^1/4 , hängt dann also kaum mehr von r ab.
 
Dieses Gesetz liefert für die Außenbezirke der Galaxien Vorhersagen, die im Einklang mit den astronomischen Messergebnissen stehen.
Wüssen wir also, dass es richtig ist, bestünde keine Notwendigkeit mehr, an die Existenz dunkler Materie zu glauben.

 
Der 2015 verstorbene Jacob Bekenstein hielt die MOND-Theorie für verfolgenswert und hat sie selbst weitergedacht zu TeVeS (Tensor-Vektor-Skalar-Gravitationstheorie: die relativistische Variante von MOND).
 
 
Die Tatsache, dass MOND Einsteins Gravitationstheorie widerspricht, muss nicht viel bedeuten: Beide könnten Grenzfälle einer umfassenderen Theorie sein.
 
Führt man sich jedoch vor Augen, dass der Wert eines physikalischen Modells

 

• sich nicht nur danach bemisst, mit wie vielen vorhandenen Beobachtungen es kompatibel ist,
   
• sondern vor allem auch danach, wie gut es über sie hinaus  e x t r a p o l i e r t  (d.h. wie viele Aussagen es macht, die erst viel später durch dann möglich gewordene Messungen Bestätigung finden),

so kann MOND und TeVeS kein großer Stellenwert zugestanden werden.
 
Es ist daher verständlich, dass die meisten Astrophysiker statt MOND in Erwägung zu ziehen, eher an die Existenz dunkler Materie glauben.
 

Bekenstein (2002):

 
Alle Arten galaktischer Systeme – Kugelsternhaufen, Zwerggalaxien, Galaxiengruppen und große Galaxienhaufen – zeigen eine Diskrepanz zwischen der beobachteten und der aus ihrer inneren Bewegung abgeleiteten Masse. Diese Diskrepanz ist umgekehrt proportional zur charakteristischen Beschleunigung – wie von MOND vorhergesagt. Modelle mit Dunkler Materie können diesen Zusammenhang nicht erklären. Dafür versagt MOND in den Kerngebieten großer Galaxienhaufen.
 

 

 

 
Die Skala der Quantengravitationseffekte
 
 
Die beiden Grundsäulen der modernen Physik — Allgemeine Relativitätstheorie und Quantenphysik — werden irgendwann zu einer einzigen, in sich konsistenten Theorie der Quantenvravitation vereinigt werden müssen.
 
Bisher nämlich wird Einsteins Theorie zu ungenau, wo man — in der Umgebung des Urknalls oder im Zentrum Schwarzer Löcher — um die Berücksichtigung von Quanteneffekten nicht mehr herum kommt.
 
Problem dabei wird sein, dass

 

• natürlich auch jede Quantengravitationstheorie experimenteller Bestätigung bedarf,
   
• hierzu aber enorm hohe Energien notwendig sein werden:
  10²⁸ Elektronenvolt im Gegensatz zur Größenordnung unserer Alltagswelt von nur etwa 1 Elektronenvolt.

Thomas Thiemann — einer der führenden Köpfe auf dem Gebiet der Schleifen-Quantengravitation — sagt:
 
Direkt sehen wird man Quantengravitationseffekte wohl nicht, jedenfalls nicht in diesem Jahrhundert. Er hofft jedoch auf indirekte Indizien und erinnert in diesem Zusammenhang an Einsteins indirekten Nachweis der Existenz der Atome (1905) über seine Erklärung der Brownschen Bewegung (eine schon im Lichtmikroskop beobachtbaren Zick-Zack-Bewegung von Pollenkörnern): Einstein stieß in den Bereich unterhalb eines Millionstel Millimeters vor, obgleich das Mikroskop eine Auflösung von höchstens einem Hunderdstel Millimeter hatte.
 
Es war diese Leistung, wofür ihm der Nobelpreis zuerkannt wurde.