Как расположить темную материю чтобы вращение галактики ...

zam2 · Сообщение **zam2** » 17 окт 2014, 14:59

Bulatos писал(а):Source of the post Как сделать так, чтобы звезды в галактике двигались не по закону Ньютона? (с огромным отклонением от законов Ньютона).

Значит, тут вот какое дело. Законы Ньютона проверялись триста лет и уверенность в их справедливости велика.
В конце XX века выяснилось, что движение звезд в галактиках этим законам не подчиняется.
Получилось 2 варианта развития.
1) Признать, что законы Ньютона требуют уточнения для таких масс и на таких расстояниях.
2) Признать, что мы чего-то не видим.
Первый вариант прокачивался очень интенсивно, и ничего хорошего не получилось. Тем более, что в разных галактиках отклонение от ньютоно-кеплеровских скоростей разное. Поэтому остался второй вариант. Начали считать, что надо добавить к видимому веществу, чтобы получить наблюдаемые скорости (обратная задача динамики, так был Нептун открыт). Получилось нечто, напоминающее картинку из сообщения № 1.
Ну и вдобавок вопрос. Какой вес будет иметь гиря, на которой написано 1 кг, на глубине 3000 км под землей?

Bulatos · Сообщение **Bulatos** » 17 окт 2014, 16:25

zam2 писал(а):Source of the post Получилось нечто, напоминающее картинку из сообщения № 1.
Ну и вдобавок вопрос. Какой вес будет иметь гиря, на которой написано 1 кг, на глубине 3000 км под землей?

Картинку-то я вижу, правда, плохо разглядывается что там что. Вопрос мой остается пока для меня без ответа.
Я не силен в математике, такого рода задачи (про гирю) я решал численным методом, на компе. Просто на интуиции отвечу. Сначала по мере погружения вес будет расти. (А может, и нет). Потом начнет снижаться, с тем, чтобы в центре Земли стать =0. Ну, пусть будет ответ что-то около полкило, разве эта задача содержит в себе ответ на мой вопрос про распределение дополнительной материи в галактике?
Редактирую. Да, в этой задаче есть ответ на мой вопрос. Все, вопрос снимаю. Спасибо.

NT · Сообщение NT » 17 окт 2014, 16:31

Bulatos писал(а):Source of the post по мере погружения вес будет расти...

Не совсем согласен.
Думаю, что с самого начала вес должен падать, аж до центра Земли,
если принять, что плотность Земли постоянная величина.

12d3 · Сообщение **12d3** » 17 окт 2014, 16:56

Ладно, посчитаю сам. Пусть распреление плотности в зависимости от радиуса таково: $\rho ( R ) =\frac{C}{R^2}$ Сила притяжения зависит только от массы внутри орбиты. Посчитаем эту массу. $M=\int_0^R \rho dV=\int_0^R \frac{C}{x^2} 4\pi x^2 dx = \int_0^R 4 \pi C dx= 4\pi C R$ Теперь, второй закон Ньютона: $\frac{v^2}{R}=\frac{MG}{R^2}$ $v^2= \frac{MG}{R}=\frac{4 \pi C R G}{R}=4 \pi C G = const$ Получилось, что скорость не зависит от радиуса.

Bulatos · Сообщение **Bulatos** » 17 окт 2014, 17:07

NT писал(а):Source of the post
Думаю, что с самого начала вес должен падать,

А все-таки думаю, сначала будет расти. Если Землю представить в виде стержня, и с конца его спускаться к центру, - то да, сразу вес будет падать. Но Земля - шар, поэтому гиря сначала будет удаляться от малого количества "земли" и приближаться к большему количеству "земли" (большим в диаметре "слоям" ). Надеюсь, поняли мою мысль.

M9ICO · Сообщение **M9ICO** » 17 окт 2014, 19:21

Не будет расти, будет уменьшаться. Разделим систему такой плоскостью, которая проходит через положение гири и перпендикулярна оси падения. Тот кусок Земли, что будет выше этой плоскости, будет тянуть гирю вверх, тот что ниже будет тянуть вниз. В центре Земли силы скомпенсируются, т.к. верхняя половинка будет равна нижней (по массе и геометрии), наступит невесомость.

Bulatos · Сообщение **Bulatos** » 18 окт 2014, 05:15

12d3 писал(а):Source of the post Ладно, посчитаю сам. Пусть распреление плотности в зависимости от радиуса таково: Сила притяжения зависит только от массы внутри орбиты. Посчитаем эту массу. Теперь, второй закон Ньютона: Получилось, что скорость не зависит от радиуса.

Вы привели мат.выкладки. Следует ли из них, что для объяснения движения звезд в галактике у астрономов просто не было другого выхода, как ввести "темную материю"?
Вроде и так получаестя, что все "не зависит от радиуса"?

12d3 · Сообщение **12d3** » 20 окт 2014, 05:13

Bulatos писал(а):Source of the post Следует ли из них, что для объяснения движения звезд в галактике у астрономов просто не было другого выхода, как ввести "темную материю"?

Возможные варианты описаны в сообщении 10. Стоит уточнить, что распределение скоростей звезд в галактиках - не единственный аргумент в пользу темной материи. Также были проведены исследования, из которых можно посчитать среднюю плотность вещества во вселенной. Так вот, она оказалась в несколько раз больше суммарного количества вещества звезд.

geolux · Сообщение **geolux** » 28 апр 2015, 14:46

Ув. Bulatos. Звёзды и другая материя в Галактике вращаются не по Кеплеру (Ньютону) по простой причине: галактики не являются гравитационно связными системами. Т.е. они не подобны солнечной системе, где все тела обращаются вокруг центра тяготения (Солнца) по Кеплеру потому, что масса его составляет 98% массы системы. Масса центрального сверхмассивного тела Галактики равна ~4-6 млн. солнечных масс, в то время как в Галактике более 200млрд. звёзд, если в солнечных массах. Кроме того, имеется уже много наблюдательных фактов, что источником материи в Галактике является центральное сверхмассивное тело, откуда и происходит истечение вещества и излучения - энергии.То есть, галактики растут из своих центров, идёт движение вещества от центра к периферии галактик и вдоль спиральных рукавов от центра к периферии - это движение вещества было установлено ещё в начале 60-х гг. прошлого века, с началом радионаблюдений космоса. Сложение полученной при отделении от центрального тела круговой скорости и скорости радиального удаления вещества от центра и даёт картину спиральных рукавов и вращения материи галактик "не по Ньютону". Постулирование тёмной материи, окружающей извне галактику, ничего не меняет вообще; потому что гравитация внутри сферически симметричной оболочки отсутствует, а внутри Галактики (Солнечной системы в частности) отсутствие тёмной материи доказано.

losev.cergej

ссудя по сегодняшней новости вроде как тёмной материи кирдык.
В конце 70-х астрономы Вера Рубин и Альберт Бозма независимо друг от друга нашли, что спиральные галактики вращаются почти с постоянной скоростью: линейные скорости звезд и газа, находящихся внутри галактики, почти не уменьшаются с увеличением радиуса, как следовало бы ожидать, исходя из законов Ньютона и распределения видимой материи, а вместо этого остаются постоянными. Такие «кривые плоского вращения» обычно связывают с наличием невидимой темной материи, окружающей галактики и дающей им дополнительное гравитационное связывание.

Сегодня команда исследователей во главе со Стейси МакГауф, заведующей кафедрой астрономии Университета Кейс Вестерн Резерв, США, нашла новые соотношения для спиральных и неправильных галактик: ускорение, наблюдаемое на кривых вращения, тесно коррелирует с гравитационным ускорение, ожидаемым, исходя из наличия в галактике только видимой материи.

Эти находки подтверждаются для 153 спиральных и неправильных галактик, от гигантских до карликовых, с массивными центральными балджами или вовсе без таковых. Соотношения остаются справедливыми как в случае галактик, состоящих в основном из звезд, так и в случае галактик, состоящих в основном из газа.

Независимый астрофизик Дэвид Меррет из Рочестерского технологического института, США, рецензировавший это исследование, сказал, что эти находки могут привести к новому пониманию внутренней динамики галактик.

Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters.

yourdomain.com