Diskussion:Rotationskurve

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Hat tatsächlich irgendjemand angenommen, die Sonne und benachbarte Sterne seien wie starre Körper verbunden ???

Die beschriebene Abweichung kann jedenfalls nicht einfach durch Hinzufügen einer dunklen Materie erklärt werden. Bei gleicher Dichteverteilung würde dies nichts ändern. Tatsächlich ist die Dichteverteilung sehr komplex, so dass eine genaue Berechnung wohl kaum möglich ist.

Bei einer homogenen Dichteverteilung nimmt die Schwerkraft linear mit dem Radius zu. Dies gilt auch für die Zentrifugalkraft bei konstanter Winkelgeschwindigkeit (überraschender Weise wie bei einem starren Körper). Daher wäre eine lineare Zunahme des Dopplereffekts zu erwarten. Die gestrichelte Linie wäre bei einer stark radial abnehmenden Dichteverteilung zu erwarten (wie bei einem Zentralgestirn). Bei einer nicht kugelsymmetrischen Verteilung ist die Berechnung sehr schwierig. Wenn die gestrichelte Kurve beobachtet worden wäre, hätte dies eventuell mit einer dunklen Masse (etwa ein schwarzes Loch) in Mitte erklärt werden können. Die Kurve B ist aber mit einer leicht abnehmenden Dichte durchaus erklärbar. TheorieerfinderA 00:01, 22. Sep 2006 (CEST)

Abgesehen von starken Abnahme in der Mitte natürlich.

Wie bereits in Diskussion:Sonne bitte ich den geneigten Leser zur Kenntnis zu nehmen, dass der obige Autor seine Behauptungen aufstellt, ohne sich durch Beobachtungsdaten oder gar Berechnen der Folgerungen daraus in irgendeiner Weise zu belasten. M.a.W: Das ist ins Blaue geschwafelt. --Rivi 16:30, 25. Sep 2006 (CEST) PS: Kleiner historischer Hinweis: U.a. zur Loesung der Probleme mir der nicht-symmetrischen Dichteverteilung wurde vor 350 Jahren die Infinitesimalrechnung erfunden. 'nuff said.

In der Tat kann die Infinitesimalrechnung, genauer die Divergenz eines Vektorfeldes herangezogen werden, um die Kraftwirkung und letztlich daraus die Bewegung der Sterne in einer Galaxie zumindest für einfache Fälle zu berechen. Dazu wird das Oberflächenintegral betrachtet. Die Berechnung ist allerdings nur im Fall einer kugelsymmetrischen (nur von der Entfernung zum Zentrum abhängig) Dichteverteilung elementar möglich. In diesem Fall ist die Kraft offenbar zum Zentrum gerichtet und über eine Kugeloberfläche um das Zentrum konstant. Das Integral ergibt die Kugeloberfläche multipliziert mit der Kraft. Als Ergebnis ergibt sich eine Kraft proportional der Masse im Innern der Kugel. Diese Kraft ist identisch der Kraft, die eine im Zentrum konzentrierte Masse ausüben würde. Die außen liegenden Massen führen nicht zu einer resultierenden Kraft. Daraus ergibt sich eine mit dem Radius linear zunehmende Kraft. Daraus würde bei konstanter Dichte eine Rotation mit konstanter Winkelgeschwindigkeit ergeben, was zu einer linear mit dem Abstand zunehmenden Dopplerverschiebung führt. Eine im Zentrum konzentrierte Masse würde im Gegenteil zu einer Abnahme der Geschwindigkeit führen, wie bei den Planetenbahnen um die Sonne.

Alles was zwischen beiden Extremen liegt könnte im Prinzip mit einer entsprechenden Dichteverteilung erklärt werden. Die Bahnen der verschiedenen Sonnen könnten jedoch auch exzentrische Ellipsen sein. Da die Kraft im Zentrum im Vergleich zu einer Punktmasse im Zentrum abnimmt handelt es sich nicht mehr um exakte Keplerellipsen. Daher ist eine wirklich exakte Berechnung selbst bei symmetrischer Massenverteilung kaum möglich.

Dennoch ist die beobachtete Kurve, bis auf den Einbruch in der Mitte, grob qualitativ verständlich. Die Postulierung einer geheimnisvollen Dunklen Materie aufgrund dieser Beobachtung erscheint abwegig.

Zitat aus den Spielregeln: "Wikipedia dient nicht der Theoriefindung, sondern der Theoriedarstellung. In ihr sollten weder neue Theorien, Modelle, Konzepte, Methoden aufgestellt noch neue Begriffe etabliert werden (siehe Wikipedia:Theoriefindung). [...] Ziel des Enzyklopädieprojektes ist die Zusammenstellung bekannten Wissens." --Vesta 11:25, 26. Sep 2006 (CEST)

[Bearbeiten] Dunkle Materie nachweisbar

Diese Überlegung führt mich zu der Frage, ob es denn prinzipiell möglich sein könnte dunkle Materie nachzuweisen. Ich würde diese Frage eindeutig verneinen.

Von fernen Galaxien können wir nur das Licht und andere elektromagnetische Strahlung direkt nachweisen und fernen Galaxien zuordnen. Auf die Bewegung der einzelnen Sterne und ihre Masse und auch den Abstand der Galaxie kann nur indirekt geschlossen werden. Was wir sehen ist nicht nur zeitlich verzögert durch die endliche Lichtgeschwindigkeit sondern auch nur eine Momentaufnahme. Der Umlauf eines Sterns dauert viele Millionen Jahre, so dass ein Bild der gleichen Galaxie in 1000 Jahren noch praktisch unverändert aussieht. Es ist dennoch möglich über die Galaxien, ihre Masse, ihren Ort und ihre Bewegung etliches auszusagen. All diese Aussagen sind aber nur möglich, wenn die empirisch gefundenen Gesetzmäßigkeiten und beobachteten Prozesse wie Lichtgeschwindigkeit, Gravitationsgesetz und die thermonuklearen Vorgänge in den Sternen exakt so gelten bzw. ablaufen wie dies auf der Erde und im nahen Universum beobachtet wird.

Diese Grundannahme ist jedoch nicht durch Beobachtungen im nahen Universum zu widerlegen. Die Annahme einer dunklen Materie oder Energie oder die zeitliche Veränderung von Naturkonstanten oder sonstige Mutmaßungen zu Abweichungen von denen im nahen Universum festgestellten Gesetzmäßigkeiten hat nichts mit Naturwissenschaft zu tun. Derartige Annahmen können letztlich weder bewiesen noch widerlegt werden.

Der Nachweis von dunkler Materie, Materie die durch Beobachtungen nicht erklärt werden kann, ist ein Widerspruch in sich. Wer von dieser Grundannahme abweicht, kann letztlich auch keine Aussagen über ferne Galaxien machen. Dies gilt zumindest soweit solche Aussagen überprüfbar sein sollen.

Es ist eine Grundannahme der modernen Kosmologie, dass das Universum homogen und isotrop ist, dass also auch die Naturgesetzte, wie sie hier gelten, auch überall anders im Kosmos ihre Gültigkeit haben (siehe Kopernikanisches Prinzip). Und es gibt bisher keine massiven Hinweise, dass diese Annahme grundlegen falsch ist.

Schön, dass Du die Links zu den Begriffen homogen und isotrop angegeben hast. Da kann jeder mal nachsehen und die Frage selbst beantworten, ob der Mensch, die Erde, das Sonnensystem, die Milchstraße, Galaxien oder die Dunkle Materie homogen und isotrop sind.

Noch eine Klarstellung: Dunkle Materie ist keine "Materie die durch Beobachtungen nicht erklärt werden kann". Im Gegenteil, nur durch Beobachtung kann man Hinweise auf die Existenz der dunklen Materie finden. Allerdings gibt die dunkle Materie keine elektromagnetische Strahlung ("Licht" im weitesten Sinne) ab, siehe Dunkle Materie. Man kann die dunke Materie also nur durch ihre Gravitationswirkung auf andere Materie erkennen. So ähnlich, wie man die Position von Neptun aus den Bahnsörungen auf Uranus berechnen konnte, nochbevor man den Planeten entdeckt hat - man hat den Planeten zunächst nicht sehen können, und dennoch wusste man, dass er da sein muss... --Vesta 17:52, 22. Sep 2006 (CEST)