Die Anwendbarkeit von Kepler auf Spiralgalaxien

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Joachim Stiller Münster

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Hallo zusammen,

ich möchte in diesem Thread einmal die nicht ganz unwichtige Frage diskutieren, ob denn Kepler, gemeint ist hier das 3. Keplersche Gesetz, auf Spiralgalaxien anwendbar ist, oder nicht. Ich möchte das deshalb thematisieren, weil solche Anwendbarkeit praktisch in jedem zweiten Astronomie- bzw. Kosmologiebuch behauptet wird (Stichwort: Keplerbewegung). Ich selber habe in der Schule gelernt, dass das 3. Keplersche Gesetz in keiner Weise auf Spiralgalaxien anwendbar ist. Ich sage auch später noch, warum. Zunächst einmal möchte ich Eure Meinung dazu wissen... Danke und Gruß Joachim Stiller Münster
 
Bernhard

Bernhard

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Hallo JSM,

ganz allgemein führt die Anwendung der gesamten Gravitationstheorie nach Newton auf Spiralgalaxien (angeblich) auf Widersprüche zu Beobachtungen. Dazu muss man erst mal wissen, dass es dabei hauptsächlich um den Außenbereich der Spiralgalaxien geht, in denen es kaum sichtbare Materie gibt. Radioastronomische Beobachtungen zeigen aber, dass Wasserstoffgas außerhalb des sichtbaren Teils der Galaxie schneller rotiert, als es nach Newton (und damit auch nach Kepler) dürfte. Die amerikanische Astronomin Vera Rubin hat deswegen in den Sechzigern des 20. Jahrhunderts die Hypothese der dunklen Materie vorgeschlagen, um diese Diskrepanz zu erklären. Die Diskussionen rund um dieses Thema sind bekannt.

Ausgehend davon kann man jetzt entweder annehmen, dass die Masse des extragalaktischen Gases falsch gemessen, bzw. ausgewertet wurde, aber ich persönlich glaube das eher nicht, denn das wäre nach über vierzig Jahren Forschung schon sehr eigenartig.

Eine zweite Möglichkeit liegt in der Berücksichtigung relativistischer Effekte. Angeblich kann man damit den Widerspruch zwischen Experiment und Theorie erklären: http://arxiv.org/abs/astro-ph/0507619v1.

BTW: Deine Frage gehört eigentlich nicht in den GdM-Bereich, sondern eher in den Bereich "Dunkle Materie & Dunkle Energie".
MfG
 
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Chrischan

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SRMeister

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Um mal noch die genaue Antwort auf seine Frage zu geben, bevor er uns seine gibt.

Keplerbahnen sind nur Gültig, wenn sich ein Körper um einen Anderen bewegt. Deshalb 2-Körper Problem. Dass das bei der Galaxie schwer zutrifft müsste jedem Fünftklässler auffallen.(Es gibt 200 Mrd Körper) Außerdem kann man die Galaxie auch sehr schlecht als einen der Körper annehmen (Wenn der Andere die Probemasse ist) da die Keplergesetze weiterhin nur bei PUNKT-Massen korrekt funktionert. Die Galaxie ist nunmal eher eine Wolke. Du kannst aber trotzdem eine Keplerbahn berechnen, wenn du magst. Setze einfach die gesamte Masse der Galaxie in einen Punkt in der Mitte. Du könnstest mit Kepler auch die kreisförmige Flugbahn einer Fliege um deine Toillete berechnen. Die Ergebnisse sind ungefähr gleich brauchbar.
Ein einfacher Blick in Wikipedia hätte dir geholfen.

Es gab doch mal diese Klassifikation von Crackpots und ihren Verhaltensweisen? Hat da noch jemand den Link? Die Verhaltensweise "Frage stellen - auf Antworten warten - dann selbst die Antwort geben" wie nennt man das?
 
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Joachim Stiller Münster

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@ galileo,

man nennt es Dialektik der Rede. Sokrates macht praktisch nichts anderes...

@ SRMeister,

So würde ich auch sagen. GdM-Thema war also wirklich nicht erforderlich...

@ Bernhard,

die Anwendung von Newton und Kepler auf Spiralgalaxien führt in der Tat zu Widersprüchen, vor allem im äußeren Bereich der Spiralgalaxien und darüber hinaus. Es führt aber eben zu ganz "unterschiedlichen" Widersprüchen. Newton sollte an sich auf Spiralgalaxien anwendbar sein, und über weite Bereich innerhalb der stellaren Scheibe funktioniert das ja auch. Kepler hingen ist so "nicht" übertragbar. SRMeister hat ja schon das Wichtigste dazu gesagt.

Danke und Gruß Joachim Stiller Münster
 
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