Begründung für beschleunigte Expansion

[Orbit]

Wirkt die Dunkle Materie jetzt nur auf die großen Strukturen im All? Hat die also mit der Gravitation auf kleinere Körper nichts zu tun? Wäre damit die Aussage von meinem Kumpel unsinnig?

Hallo Neon
Du scheinst bereits gemerkt zu haben, dass an der Behauptung Deines Kumpels etwas nicht stimmen kann.
Der bringt nämlich zwei Dinge durcheinander:
http://de.wikipedia.org/wiki/Dunkle_Materie
http://de.wikipedia.org/wiki/Dunkle_Energie
Orbit

 

[SpiderPig]

Hallo Neon,

nicht das ein falscher Eindruck entsteht:

Ich freue mich, dass ich hier, wo offensichtlich nur Wissenschaftler sind, eine Frage stellen darf.

Es gibt hier Studenten, Professoren (oder angehende), Hobby-Astronomen, Schüler und Cranks. (wenn ich jemanden vergessen habe, dann bitte per PN an mich)

Ich bin kein Wissenschaftler und will das auch nicht sein.
Ich habe zwar eine gute und fundierte naturwissenschaftliche Grundlage in Physik und Astronomie, aber mit vielen Lücken und teilweise auch gefährlichem Halbwissen.
Und in Mathematik habe ich schon seit 25 Jahren nicht mehr mit gemacht...

Ich bemühe mich hier, meine Aussagen auf naturwissenschaftlichen Grundlagen auf zu bauen und die Antworten und Fragen auch für Nicht-Wissenschaftler verständlich zu halten (mit mehr oder weniger Erfolg).

SpiderPig

 

[Neon]

Dunkle Materie und Schwerkraft

@ Orbit
Spitzenklasse, jetzt hab ich mal versucht zu lesen was da steht, ich gebe zu das ich nicht mal die Hälfte verstanden habe, aber das macht glaube ich nichts, denn ich bin durch diesen Satz :"Dunkle Materie macht sich durch gravitative Wechselwirkung mit sichtbarer Materie bemerkbar. Ihre Existenz würde das Problem der Dunklen Materie lösen, das sich unter anderem in zu schnellen Umlaufgeschwindigkeiten der Randbereiche von Galaxien äußert."
schon genug verwirrt gewesen. Und zwar einfach nur, weil die da einmal sagen das die Dunkle Materie etwas macht, und dann das sie etwas erklären würde. Was noch nicht das schlimmste ist. Die Verwirrung ist perfekt, weil Du sagtest mein Kumpel bringt da zwei Dinge durcheinander.

Ich will hier niemanden langweilen, deshalb sag ich jetzt mal wie weit ich folgen konnte:
Also, die Dunkle Materie ist ein Theoretikum was noch nicht im Labor nachgewiesen wurde (will man aber mit dem LHC) welches erklären würde warum sich die Materie bei der Größenordnung von Galaxien nicht mehr nach Keppler und der ART verhält. Sie erklärt aber nicht die Gravitation auf kleinere Körper, wie Planeten und Sterne, denn die verhalten sich nach Keppler und ART. (Puhh, da qualmt mir jetzt die Birne, ich hoffe das stimmt so.)

 

[mac]

Hallo Neon,

(ich komme etwas spät mit meiner Antwort, aber wegschmeißen wollte ich sie auch nicht.)

Zunächst mal, willkommen im Form.

Jetzt hat einer meiner guten Kunpels erzählt, dass die Möglichkeit bestehen würde das die sogenannte Dunkle Materie einen großen Druck auf den Raum und die übrige Materie ausüben würde und dadurch würde die Schwerkraft entstehen.

Hm, wir hatten mal einen hier, der sowas behauptete. War aber nur seine Privatmeinung, die er nicht widerspruchsfrei erklären, nicht plausibel begründen und auch nicht sonst wie belegen konnte.

Ich verwende hier einige Ausdrücke, die in meinen Augen (teilweise) zur Allgemeinbildung gehören. Da Astrophysik aber mein Hobby und Strahlenphysik und Technik meine Profession ist, halte ich es für möglich, daß ich mit dieser Auffassung etwas Weltfremd bin. Wikipedia ist in diesen Fragen eine gute Adresse, bei der Du gute Erklärungen zu den von mir/uns verwendeten Namen finden kannst.

http://de.wikipedia.org/wiki/Wiki

Inzwischen sind hier einige Begriffe und Abkürzungen verwendet worden, die für Dich sehr wahrscheinlich völlig nichts-sagend waren, bei denen Du unter den hier verwendeten Abkürzungen auch bei Wiki nicht immer fündig werden wirst, schon gar nicht, wenn Du nicht weißt welche der zahlreichen Möglichkeiten gemeint gewesen sein könnten.

NS = Neutronenstern
BZ = BD = brauner Zwerg (brown Dwarf)
SL = BH = schwarzes Loch (black Hole)
WIMP = Weakly Interacting Massive Particles
MACHO = MAssive Compact Halo Object (Massives Kompaktes Halo-Objekt) Mit Halo ist hier der mehr oder minder kugelförmige äußere, sternenarme Bereich der Milchstraße gemeint, vielleicht 300.000 Lichtjahre Durchmesser.

DM = dunkle Materie.
Das ist, wie bereits gesagt, zunächst mal nur ein beschreibender Name. Man weiß nicht aus was dunkle Materie besteht. Es gab und gibt viele Ideen dazu (wie z.B. die oben erklärten Abkürzungen), aber noch keine davon konnte bisher meßtechnisch belegt werden, einige der Ideen sind aber inzwischen widerlegt. Es gibt massenhaft braune Zwerge, aber bei Weitem nicht genug. Es gibt massenhaft Neutronensterne, aber auch hier, bei weitem nicht genug. Bei den MACHO’s gibt es, belegt durch Microlensing (schau bei Wiki nach was das ist) zwar einige, aber auch hier, bei weitem nicht genug. Allerdings gibt es da zumindest noch eine theoretische Chance, daß es zahlreiche sehr massive (einige tausend Sonnenmassen) solcher Objekte gibt, die möglicherweise bereits in der Frühzeit des Universums entstanden sind, ohne daß sie, anders als Neutronensterne und stellare schwarze Löcher (stellar: aus Sternen entstanden) im Verlauf ihrer Existenz die chemische Zusammensetzung der Materie im Universum wesentlich beeinflußt haben. Diese Chance wird aber immer kleiner, je länger man nach Microlensing Ereignissen sucht, ohne jemals einen solch massiven MACHO zu finden.


Die beobachteten Tatsachen, die auf DM hinweisen hat Jonas bereits erklärt: Die Sterne in unserer Milchstraße, besonders die, die noch weiter weg vom Zentrum der Milchstraße sind als unsere Sonne, bewegen sich zu schnell. Die Kugelsternhaufen die unsere Milchstraße begleiten bewegen sich zu schnell aber auch die Sterne in diesen Kugelhaufen sind zu schnell.

Galaxien sind häufig in sogenannten Galaxienhaufen gruppiert und fallen umeinander herum, fast wie ein Mückenschwarm. Das kann man natürlich nicht live beobachten, dazu dauert es viel zu lange (hunderte Jahrmillionen) und wir können es gerade mal seit knapp 100 Jahren überhaupt beobachten. Aber wir können (extrem genau) messen, wie schnell sie sich auf uns zu oder von uns weg bewegen. Daraus kann man mit statistischen Verfahren die mittlere Geschwindigkeit solcher Objekte errechnen.

All diese Beobachtungen passen nicht zu der, durch ihre Leuchtkraft ermittelten Anzahl und Masse der Sterne, aus denen diese Objekte bestehen.

Ein Teil dieser Diskrepanz liegt sicher immer noch daran, daß wir nicht alles sehen können was sichtbar wäre, wenn wir näher dran wären und größere und bessere Teleskope hätten, aber es geht bei dieser Beobachtung nicht um einige zehn Prozent mehr oder weniger, sondern um etwa das vier bis sechsfache dessen, was wir bisher ‚sehen‘ können.

Ganz einverstanden bin ich mit Jonas‘ Auffassung zum Ignorieren des Problems nicht. Fritz Zwicky hat es bereits 1933 erkannt und die naheliegenden Schlüsse daraus gezogen.

Weiterhin wandte er 1933 als erster das Virialtheorem auf Galaxienhaufen an[1][2] und schloss so auf die Existenz von Dunkler Materie.

Virialtheorem ist eine der Grundlagen für das statistische Verfahren von dem ich oben geschrieben habe.

Um hier keine Mißverständnisse zu produzieren: Die Beschreibung die ich Dir hier aufgeschrieben habe, ist sehr stark vereinfacht. Aus dieser Vereinfachung den Schluß zu ziehen, daß man es sich bei der Beobachtung und der Suche nach der dunklen Materie genau so einfach gemacht hat, wäre völlig an den Tatsachen vorbei interpretiert.



Gravitation wird zur Zeit vereinfacht so beschrieben: Masse (=Energie) ‚sagt‘ dem Raum wie er sich zu krümmen hat und der gekrümmte Raum ‚sagt‘ der Masse/Energie wie und wohin sie sich zu bewegen hat, bzw. ihre Bewegung zu verändern hat. In dem Sinne ist Gravitation eine Scheinkraft oder auch eine Eigenschaft des Raumes, die er durch die Anwesenheit von Materie/Energie ‚aufgeprägt‘ bekommt.


Die Auffassung, daß Gravitation vergleichbar mit einem Druck ist, der in Richtung Materie wirkt, ist problematisch, weil er fest stehende Begriffe (Druck) mit neuer Bedeutung verwendet, die ohne entsprechende Erklärung sofort zu Mißverständnissen führen.

Druck hat seine Ursache in der (schnellen) Bewegung sehr vieler Gas-Atome/Moleküle. Die Kollision jedes einzelnen dieser Moleküle mit z.B. ihrer Behälterwand, verursacht den Druck. Der Druck steigt, wenn mehr Gas im Behälter eingeschlossen ist, weil dann mehr Atome/Moleküle in der gleichen Zeit auf die Behälterwände prallen und er steigt, wenn die Bewegungsgeschwindigkeit der Gas-Atome/Moleküle größer wird (ihre Temperatur ansteigt)

Wenn man jetzt für die Gravitation den Begriff Druck verwenden möchte, dann wechselt man damit (auch wieder unausgesprochen) den Bezugsort, den Blickwinkel. Was vorher ‚aktive Anziehung‘, verursacht durch Materie z.B. war, ist jetzt ‚passive Anziehung‘ für den Raum. Es ändert sich nichts, außer den Vorzeichen bei der Berechnung durch den Wechsel des Bezugsortes. Das hat aber mit Druck, im Sinne von Luftdruck, nichts mehr zu tun.


Herzliche Grüße

MAC

 

[Orbit]

Die Verwirrung ist perfekt, weil Du sagtest mein Kumpel bringt da zwei Dinge durcheinander.

Zwei Dinge:
Dunkle Materie: Sie steuert mindestens 80% zur Gesamtmasse einer Galaxie bei.
Dunkle Energie: Sie beschleunigt die Expansion des Universums.

Sie erklärt aber nicht die Gravitation auf kleinere Körper, wie Planeten und Sterne, denn die verhalten sich nach Keppler und ART.

Sie wirkt auch hier; aber auf den im Vergleich zur ganzen Galaxie kleinen Raum eines Sonnensystems entfällt so wenig an DM, dass sie vernachlässigt werden kann.
Orbit

 

[Neon]

Dunkle Materie und Schwerkraft

HEUREKA,
jetzt ist der Groschen gefallen, ich bin Euch sehr zu Dank verpflichtet.
Ihr habt Euch eine Riesenmühe mit mir gegeben.
Mein Kumpel bekommt von mir den Link hierher, dann wird er sehen, das es besser ist entweder mal mehr zu lesen, oder wenigstens einen Profi zu fragen, bevor er solche Vermutungen anstellt. Biergespräche können was bringen, wenn man die Sache mit dem nötigen Ernst betrachtet.
Ich muss sagen, das Ihr hier sehr nett seid und hoffe auch in Zukunft mal mit einer Frage wiederkommen zu dürfen.

Danke

 

[Luzifix]

Ich finde es auch toll, wie Ihr Euch hier bemüht habt, auf die Frage nach etwas Dunklen, Unsichtbaren und noch nicht Nachgewiesenen einige glasklare und messerscharf begündete Antworten zu geben.

Aber eines habe ich doch vermißt: Wenn man aus dem mathematischen Nachprüfen der Bewegungen der sichtbaren Materie schlußfolgert, daß da noch Materie sein muß, die man bloß nicht sieht, dann müßte man doch auch ziemlich genau sagen können, wo sie sein muß, um die Beobachtungen zu erkären? Oder irre ich da?

 

[Orbit]

daß da noch Materie sein muß, die man bloß nicht sieht, dann müßte man doch auch ziemlich genau sagen können, wo sie sein muß, um die Beobachtungen zu erkären?

Sie muss innerhalb der beobachteten Umlaufbahn sein. Masse ausserhalb der Umlaufbahn hat keinen Einfluss auf die Umlaufgeschwindigkeit. In der Formel v = sqrt(GM/R)
bedeutet R den Bahnradius des beobachteten Himmelskörpers und M die Masse innerhalb dieses Radius'. G ist die Gravitationskonstante.
Orbit

 

[mac]

Hallo Luzifix,

Wenn man aus dem mathematischen Nachprüfen der Bewegungen der sichtbaren Materie schlußfolgert, daß da noch Materie sein muß, die man bloß nicht sieht, dann müßte man doch auch ziemlich genau sagen können, wo sie sein muß, um die Beobachtungen zu erkären? Oder irre ich da?

wenn Dich das interessiert, dann kannst Du hier: http://www.astro.uni-bonn.de/~peter/Lectures/intro2.pdf detailiertere Informationen dazu finden.

Herzliche Grüße

MAC

 

[Neon]

Wenn man aus dem mathematischen Nachprüfen der Bewegungen der sichtbaren Materie schlußfolgert, daß da noch Materie sein muß, die man bloß nicht sieht, dann müßte man doch auch ziemlich genau sagen können, wo sie sein muß, um die Beobachtungen zu erkären? Oder irre ich da?

Neugierig wie ich nun mal bin, hab ich natürlich darüber weiter gelesen und herausgefunden, das Du recht hast, man kann sagen wo. Hier ein paar Beispiele:
http://www.scinexx.de/dossier-420-1.html
http://www.focus.de/wissen/wissenschaft/astronomie/astronomie_aid_122285.html

 

[Klaus]

Aber eines habe ich doch vermißt: Wenn man aus dem mathematischen Nachprüfen der Bewegungen der sichtbaren Materie schlußfolgert, daß da noch Materie sein muß, die man bloß nicht sieht, dann müßte man doch auch ziemlich genau sagen können, wo sie sein muß, um die Beobachtungen zu erkären?

Die Sterne in den Galaxien umkreisen doch keine Punktmasse, sondern werden durch die verteilte (!) Gesamtmasse aller anderen Sterne und der dunklen Materie in ihrer Bewegung beeinflußt.
Da die Materie in Spiralgalaxien nicht kugelsymmetrisch verteilt ist, spielt auch Materie außerhalb der Umlaufbahn um das galaktische Zentrum eine große Rolle, da jeder Materiering durch seine Masse zu einer Verringerung der Umlaufgeschwindigkeit in seinem Inneren und einer Erhöhung Umlaufgeschwindigkeit außerhalb von ihm führt. Dieser Effekt führt zu der nahezu gleichbleibenden Umlaufgeschwindigkeit innerhalb der gesamten galaktischen Scheibe.

 

[Orbit]

Luzifix
Halt Dich an den Link von mac. Schneider ist ein Fachmann. Klaus hingegen versucht immer wieder im Brustton der Überzeugung seine Crank-Ideen an den Mann zu bringen.
Orbit

 

[Luzifix]

Halt Dich an den Link von mac. Schneider ist ein Fachmann. Klaus hingegen versucht immer wieder im Brustton der Überzeugung seine Crank-Ideen an den Mann zu bringen.

Natürlich habe ich das von mac empfohlene Papier sofort hergeholt, um es zu studieren. Danke mac! Aber das was Klaus gesagt hat, ist mir sofort eingeleuchtet und das kommt nun auch nicht ständig vor. Bin ich nun auch ein Crank, ist das etwa ansteckend - brrrr??

 

[Luzifix]

Neugierig wie ich nun mal bin, hab ich natürlich darüber weiter gelesen und herausgefunden, das Du recht hast...

Meißtens habe ich unrecht, wenn ich hier etwas behaupte, auch mit der DM stehe ich ein wenig auf Kriegsfuß. Die erste Vermutung, wo die DM sich befindet, müßte doch sein, daß sie eben genau da sich aufhält, wo man auch die sichtbare Materie findet. (z.B. als Kern in Sonnen und Galaxien) In diesem Falle aber könnte man jederzeit auch behaupten, daß es eben verschieden intensive Formen der Gravitation gäbe, das wäre um so einfacher, da die eigentliche Quantenphysik der Gravitation ja noch nicht entschlüsselt ist. Behauptet man dagegen, sie (die DM) sei weitgehend im Raum verteilt, verdünnt oder verschmiert, egal wie man das Bild wählt, dann bekommt man das Problem mit der Frage, ob die Messungen hier in unserem Erd"Labor" eigentlich von DM beeinflusst sind, ob wir unsere G-Konstante etwa fehlerhaft messen und dergleichen mehr. Normalerweise beweisen ja die ganzen Missionen im Sonnensystem, daß die zugehörigen Berechnungen richtig waren, daß hier also aller Wahrscheinlichkeit nach nicht mit einer falschen Konstante gerechnet wird, wenn eine Sonde tatsächlich zum Jupiter fliegt und auch dort ankommt. Bis jetzt hat mir noch keiner gewagt zu erklären, ob die DM sich bewegen und rotieren kann, wenn sie schon nicht wechselwirkt. Ich nehme mal an, das weiß man nicht.

 

[mac]

Hallo Luzifix,

die Ursachen für Orbit’s Reaktion liegen nicht nur in diesem Thread. Darauf will ich aber hier gar nicht eingehen, sondern nur auf den Inhalt von Klaus‘ Text.

Da die Materie in Spiralgalaxien nicht kugelsymmetrisch verteilt ist, spielt auch Materie außerhalb der Umlaufbahn um das galaktische Zentrum eine große Rolle, da jeder Materiering durch seine Masse zu einer Verringerung der Umlaufgeschwindigkeit in seinem Inneren und einer Erhöhung Umlaufgeschwindigkeit außerhalb von ihm führt.

das ist (bedingt) richtig. Die Bedingung die nötig ist um daraus einen anderen Effekt auf die Umlaufgeschwindigkeit als bei einer kugelsymmetrischen Verteilung zu erlangen: Die Massekonzentration innerhalb der Galaktischen Scheibe hat von innen nach außen keinen stetig (fallenden) Verlauf.

Dieser Effekt führt zu der nahezu gleichbleibenden Umlaufgeschwindigkeit innerhalb der gesamten galaktischen Scheibe.

Das ist auch richtig, funktioniert aber nur dann, wenn wesentlich mehr Masse in den (von uns aus gesehen) äußeren Gebieten ist, als wir beobachten können.

Für mich plausibel gemacht hatte ich das vor einiger Zeit mit einem statischen Modell der Galaxis. (wenn Dich das interessiert: http://www.astronews.com/forum/showthread.php?t=746‘ ) in dem ich die Richtung und Stärke der Gravitation und daraus die nötige Umlaufgeschwindigkeit für Punkte entlang einer radialen Linie in meiner Modellgalaxis gerechnet hatte.

Herzliche Grüße

MAC

 

[Klaus]

Da die Materie in Spiralgalaxien nicht kugelsymmetrisch verteilt ist, spielt auch Materie außerhalb der Umlaufbahn um das galaktische Zentrum eine große Rolle, da jeder Materiering durch seine Masse zu einer Verringerung der Umlaufgeschwindigkeit in seinem Inneren und einer Erhöhung Umlaufgeschwindigkeit außerhalb von ihm führt.

das ist (bedingt) richtig. Die Bedingung die nötig ist um daraus einen anderen Effekt auf die Umlaufgeschwindigkeit als bei einer kugelsymmetrischen Verteilung zu erlangen: Die Massekonzentration innerhalb der Galaktischen Scheibe hat von innen nach außen keinen stetig (fallenden) Verlauf.

Sorry Mac, aber hier irrst Du und die Bedingung ist Unsinn. Innerhalb einer Kugelschale heben sich die Kräfte geometrisch bedingt auf, in einem Ring nicht, alles was sich außerhalb der Ringmitte befindet wird zu dessen naheliegenster Stelle angezogen. Eine Scheibe kannst Du Dir gedanklich als eine Sequenz von Ringen vorstellen. Wegen des Kräftegleichgewichts von Fliehkraft und gravitativen Kräften verringert ein außerhalb der Umlaufbahn liegender Ring die Umlaufgeschwindigkeit der ihm nahen Materie um die zentrale Masse.

 

[mac]

Hallo Klaus,

Sorry Mac, aber hier irrst Du und die Bedingung ist Unsinn. Innerhalb einer Kugelschale heben sich die Kräfte geometrisch bedingt auf, in einem Ring nicht, alles was sich außerhalb der Ringmitte befindet wird zu dessen naheliegenster Stelle angezogen.

Du interpretierst hier etwas in meinen Text, was Du vor noch gar nicht so langer Zeit so

Exakt

aufgefaßt hattest. Liegt das an unserer Diskussion und der immer noch ausstehenden Beispielrechnung von Dir, hier? http://www.astronews.com/forum/showthread.php?p=51670#post51670

Nichts von dem was Du mir hier vorhältst habe ich bestritten. Der Unterschied zwischen Ring und Kugel ist völlig klar. Nur, wenn Du mit Ringen einen Einfluß auf die Umlaufgeschwindigkeit innerhalb eines Ringes erreichen möchtest, der sich vom Einfluß einer Kugelschale unterscheidet, indem er sich z.B. heftiger als mit G * Masse innerhalb / r^2 auswirkt, dann mußt Du die Massekonzentration in diesem außerhalb der betrachteten Bahn liegenden Ring erhöhen. Das führt dann, von innen nach außen hin verlaufend, zunächst zu einer Unterrschwingung und außerhalb des Ringes zu einer Überschwingung (der Gravitationsstärke und damit der Umlaufgeschwindigkeit). Das ist bei einer kugelsymmetrischen Verteilung rein rechnerisch ähnlich, nur daß es dabei innerhalb der Kugelschale keine Unterschwingung gibt, weil sich alle Gravitationsbeiträge innerhalb einer homogenen Kugelschale gegenseitig aufheben. Rein rechnerisch deshalb, weil sowas, ganz besonders in einer Kugelschale in der Natur nicht stabil ist, also wenn überhaupt, höchstens kurzzeitig als Kugelschale vorkommen kann.

Die Stärke des Gravitationsfeldes innerhalb einer Scheibenförmigen Verteilung, wie sie z.B. in der Milchstraße, außerhalb des Bulges vorliegt, kann man (als Näherung) aber nur bei stetig mit r abfallender Sternendichte genau so rechnen, wie man es bei einer Kugel (gleicher Masse) tut; alles was innen ist zählt als Zentralmasse, alles was außen ist fällt weg.

Da mir das (unter Anderem) auf Anhieb keineswegs plausibel erschien, hatte ich damals diese http://www.astronews.com/forum/showthread.php?t=746 Berechnungen durchgeführt.

Herzliche Grüße

MAC

 

[SpiderPig]

Hallo mac,

dein Beitrag ist wie immer treffend und verständlich!
Aber hier ist nach meinem Verständnis etwas nicht ganz ok:

Rein rechnerisch deshalb, weil sowas, ganz besonders in einer Kugelschale in der Natur nicht stabil ist, also wenn überhaupt, höchstens kurzzeitig als Kugelschale vorkommen kann.

Weil es hier auch um DM geht, könnte diese Behauptung nicht ganz richtig sein, denn DM könnte eine stabile Kugelschale bilden, wenn sie zB. aus WIMPs besteht, die nur über Gravitation wechselwirken.
Eine solche DM-Kugelschale könnte sich dann durch gravitative Differenzierung der WIMPs aus der Galaxis heraus bilden, ähnlich wie bei Kugelsternhaufen die leichteren Sterne nach außen wandern.


SpiderPig

 

[mac]

Hallo SpiderPig,

Weil es hier auch um DM geht, könnte diese Behauptung nicht ganz richtig sein, denn DM könnte eine stabile Kugelschale bilden, wenn sie zB. aus WIMPs besteht, die nur über Gravitation wechselwirken.
Eine solche DM-Kugelschale könnte sich dann durch gravitative Differenzierung der WIMPs aus der Galaxis heraus bilden, ähnlich wie bei Kugelsternhaufen die leichteren Sterne nach außen wandern.

Du beschreibst eine radialsymmetrische Kugelverteilung. Wenn man die als ineinander geschachtelte Kugelschalen beschreibt, dann ist die Dichte jeder weiter draußen liegenden Kugelschale geringer als die Dichte der weiter innen liegenden. Das ist, wie Du ganz richtig schreibst, bei Kugelhaufen z.B. eine stabile Verteilung.

Die Instabilität von der ich geschrieben hatte bezog sich auf eine Kugelschale, die dichter ist, als ihre innerhalb liegenden Nachbarn. Sowas ist nicht stabil.

Bei DM als WIMP's, ist das zumindest für mich, kaum vorhersagbar, weil sie zumindest gravitativ wechselwirken und darüber auch kinetische Energie auf Materie übertragen können, um so besser, je mehr Materie da ist, also eher im inneren Bereich der Milchstraße. Wie gut das aber funktioniert, hängt sehr von der Masse eines WIMP's ab, und die kennt keiner.

Herzliche Grüße

MAC

 

[Klaus]

Du interpretierst hier etwas in meinen Text, was Du vor noch gar nicht so langer Zeit soaufgefaßt hattest.

Da hatte ich Dich wohl mißverstanden, weil Du Dich etwas seltsam ausgedrückt hattest, normal hätte ich Dir eine Unklarheit diesbezüglich auch nicht zugetraut.

Liegt das an unserer Diskussion und der immer noch ausstehenden Beispielrechnung von Dir, hier? http://www.astronews.com/forum/showthread.php?p=51670#post51670

Mir fehlt im Moment die ein wenig die Zeit dafür. Ich lehne zwar die pseudowissenschaftliche Erklärung einer eine unbegründeten Änderung des Krümmungsparameters einer als geltend postulierten RWM ab, da dies nichts letztlich nichts anderes ist, als ein Wachstum des Raumes bei dessen gleichbleibender Dehnung zu postulieren. Im Zusammenhang mit empirisch Daten führt das ja auch zu diversen Problemen und das fehlende Abstandswachstum von Sonne und Erde zeigt, daß ein derartiges Raumwachstum lokal nicht existiert. Um das halbgare Konzept halten zu können, muß somit zusätzlich auch noch eine Nichtmeßbarkeit bzw. das völlige Fehlen überall dort, wo man es überhaupt direkt messen könnte postuliert werden, wie z.B. durch die Zusatzannahme, daß der Effekt um alle stärkeren Gravitationsfelder einen Bogen macht. Um letzteres Konstrukt wiederum zu halten zu können ist jedoch gleichzeitig die nächste Zusatzannahme nötig, nämlich daß der Raum global keinem hinreichend großen gravitativen Einfluß unterliegt. Gleichzeitig wird dabei stillschweigend unterschlagen, daß die Masse im gesamte Universum einen äußerst gewaltigen gravitativen Einfluß auf jeden Ort im Universum ausübt, was gleichzeitig wiederum bedeutet, daß Gravitation eine Reichweitengrenze aufweisen muß - die als solche natürlich ebenfalls nicht nachgewiesen ist. Und die Reichweitengrenze benötigt zusätzlich wiederum noch eine weitere Zusatzannahme, nämlich daß die Reichweite von Gravitationsfeldern in der Vergangenheit, als das Universum ja kleiner war, ebenfalls kürzer gewesen sein muß.
Daß ich dies abartige Konstrukt ablehne, bedeutet nicht, daß ich dadurch automatisch die alleinseeligmachende korrekte Erklärung kenne. Hinsichtlich der Idee einer globalen Kontraktion der Raumzeit müßte zwar auch die entsprechende Ursache geklärt werden, aber zumindest wäre es ein Sachverhalt, welchen es als solchen im Rahmen der bekannten und empirisch belegten Physik definitiv gibt, der zu den beobachteten Effekten paßt und bei dem man auf die etlichen Zusatzannahmen verzichten kann, die alle im Kontrast zur derzeitig bekannten Physik stehen. Vor allem aber benötigt man keine fehlende Wirksamkeit im lokalen System.

Nur, wenn Du mit Ringen einen Einfluß auf die Umlaufgeschwindigkeit innerhalb eines Ringes erreichen möchtest, der sich vom Einfluß einer Kugelschale unterscheidet,indem er sich z.B. heftiger als mit G * Masse innerhalb / r^2 auswirkt, dann mußt Du die Massekonzentration in diesem außerhalb der betrachteten Bahn liegenden Ring erhöhen.

Hier weiß ich jetzt nicht genau, was Du ausdrücken willst. Der Einfluß unterscheidet sich ja immer, da eine Kugelschale in ihrem Inneren keinen meßbaren Einfluß hat (abgesehen von einer Dehnung der Raumzeit), ein massereicher Ring hingegen hat, von seinem Mittelpunkt mal abgesehen, immer einen gravitativen Einfluß auf das gesamtes Innere. Dieses bewirkt z.B., sofern fehlerhaft von einer kugelsymmetrischen Verteilung ausgegangen wird, daß eine zentrale Masse im Inneren unterschätzt wird, da die Umlaufgeschwindigkeiten im Ring ja verringert sind.