Keine naheliegende Erklärung für DM

Rainer

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Die Geschwindigkeit m ell.Orbit kann nur dann höher sein, wenn r<a.
Auf Grund der Expansion des Universums ist es nun so, dass ein stabiler Orbit zunehmend instabil wird, weil die Expansionsbeschleunigung abnimmt, die der Gravitation entgegenwirkt. Die Kraft der Gravitation nimmt also scheinbar zu, damit werden vorher stabile Orbits zunehmend elliptisch, wobei die Gechwindigkeit natürlich höher als die im stabilen Orbit ist.
ġ = Ḣ·r ≈ -H°²r/2 mit der Expansion abnehmende Expansionsbeschleunigung
 

Bernhard

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ALLERDINGS klingt es für mich reizvoll, einen Zusammenhang zwischen e/m und G zu suchen. (die entweder anziehende oder abstoßende Gravitationswirkung sozusagen als grundlegende Wirkung der Kräfte, entweder anziehend oder abstoßend zu wirken unter besonderen Voraussetzungen - naheliegend, finde ich - irgendeine Korrelation könnte es jedenfalls geben, hypothetisch).
Hallo Mondlicht, diese Korrelation gibt es. Sie wird heute entweder als https://de.wikipedia.org/wiki/Gravitomagnetismus oder weak field limit bezeichnet und läßt sich mit "beliebiger" Genauigkeit aus den einsteinschen Feldgleichungen ableiten, wie auch die eingangs im Thema verlinkte Arbeit von L. Ciotti zeigt.

Burkhard Heim, hatte zeit seines Lebens versucht diese Gleichungen ab initio zu entwickeln, sich dabei aber "verlaufen", weil er die Gravitation (im Gegensatz zur ART) als klassisches Feld verstanden hat. Das kann man in seinem Hauptwerk, Band1 explizit nachlesen. Er konnte sich also leider nicht mit der Sichtweise der ART anfreunden, dass es sich bei der Gravitaiton um eine grundlegend geometrische Angelegenheit handelt.

Elektromagnetismus und ART weisen also eine grundlegende Parallele auf, wie zB das Abstandsgesetz ~1/r² und Eichfreiheitsgrade, sind gleichzeitig aber auch grundlegend verschieden: EM wird durch lineare Gleichungen beschrieben, die ART dagegen durch nicht-lineare Gleichungen. Insofern sollte man bei der Hoffnung auf eine mögliche Antigravitation mMn schon sehr vorsichtig sein. Die experimentellen Befunde sind diesbezüglich ziemlich eindeutig.
 

Rainer

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Naja, das meint doch wohl niemand ernsthaft mit Gravitomagnetismus.....

Aber was ich mir gerade anderweitig überlegt habe, ist eine Realtivbewegung (Vorbeiflug), bei der sich beide Objekte gegenseitig ausrichten, wie bei einer gebundenen Rotation, oder wie Magnetnadeln.

WENN nun ein (beide) Objekt einen Spin hat, sich also um seine Längsachse dreht, dann wird es eine Lorentzkraft entwickeln....stimmt das?

Die Transversalbewegung x¹ ist nur die Ursache für die Rotation z¹ der Ausrichtung x¹, die sich mit der Eigenrotation x¹ überlagert. Es folgt daraus eine Ablenkung der Bewegung nach z¹.
 
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Rainer

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Ja schon, aber ohne Begründung. In meiner Herleitung muss das Teilchen dafür rotieren UND sich gegenüber dem anderen AUSRICHTEN.
Meine Frage war eher, ob die Begründung einen Fehler hat, ich komme da mit den Richtungen leicht durcheinander.

NUR SO WIRD aus der Gravitation ein Gravitomagnetismus.

Die "Ausrichtung" ist die natürlich Folge der Gezeitenkräfte.
 

TomS

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Auf Grund der Expansion des Universums ist es nun so, dass ein stabiler Orbit zunehmend instabil wird, weil die Expansionsbeschleunigung abnimmt, die der Gravitation entgegenwirkt. Die Kraft der Gravitation nimmt also scheinbar zu, damit werden vorher stabile Orbits zunehmend elliptisch, wobei die Gechwindigkeit natürlich höher als die im stabilen Orbit ist.
Sorry, das ist im Zusammenhang mit der DM und den Rotationskurven von Galaxien irrelevant.

Galaxien und Galaxienhaufen sind gravitativ gebundenen Systeme, deren Expansion ist Null!

Es geht ganz einfach darum, dass die Bahngeschwindigkeit v(r) in Abhängigkeit von r berechnet werden kann, wenn man die Massendichte ρ(r) aus Beobachtungen ableiten; es zeigt sich, dass das beobachtete v(r) nicht zu dem aus ρ(r) berechneten v(r) passt; berechnet man umgekehrt ρ(r) aus dem beobachteten v(r), so findet man

ρ[berechnet aus beobachtetem v] > ρ[aus direkten Beobachtungen]

Es scheint also mehr Materie vorzuliegen, als man sieht. Daher nennt man die fehlende Materie, die rein gravitativ wirkt, Dunkle Materie.
 

Rainer

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Galaxien und Galaxienhaufen sind gravitativ gebundenen Systeme, deren Expansion ist Null!
Ich habe nicht die räumliche Expansionsbeschleunigung H², sondern die ZEITLICHE Ḣ beschrieben, die mit gravitativer Bindung überhaupt nichts zu tun hat.

NATÜRLICH spielt es für die Orbits eine Rolle, ob sich g+gH verändert, zwar mangels Flowbewegung nicht räumlich abnimmt, aber zeitlich auf jeden Fall zunimmt. (g jetzt als positiver Wert beschrieben)
 

TomS

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H(t) ist für Galaxien und Überlegungen zu deren DM-Gehalt irrelevant. Für gravitativ gebundene Systemen ist der FRW-Ansatz unzutreffend.

So war mein Beitrag zu verstehen.
 

blue.moon

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Was du auf Seite 6 unten darlegst, Rainer, ist mir klar gewesen, auch dass meine "Idee" in dem Sinne keine ist, nur eine (vergebliche) Suche nach Vereinfachung.
Bernhard, vielen Dank für Deine Informationen.
Tom, ich stimme Dir zu, du bringst es auf den Punkt. Beschleunigte Expansion findet in der Raumzeit statt. Also auch in der Zeit.
Das Galaxien instabiler werden und hypothetisch in sehr ferner Zeit nicht mehr gravitativ gebunden sein könnten, ist denkbar.
Das ich am Thema vorbei bin, ist mir auch klar aber mich interessierte eben das, was über Heim und Ciotto (äußerst kritisch - über Heim fast "vernichtend") geschrieben steht und wie Physiker darüber urteilen, was haltet ihr denn von Heim - bei der Mathematik kann ich nicht mithalten - und, die Korrelation zwischen e/m und G ist für mich interesasant und schlußendlich bin ich der Meinung, dass wir DM wirklich brauchen, sie muss ja auch nicht zwingend aus noch unbekannten Teilchen bestehen, allerdings ist es wohl das Wahrscheinlichste, nach meinem heutigen Kenntnisstand. Nach wie vor ist "offen" woraus 95% des Universums bestehen und ob wir es "richtig sehen und interpretieren".
Sorry, wenn ich OT bin. Das war es. Habe ich eine Frage, erlaube ich mir sie zu stellen.
 
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blue.moon

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Das folgt woraus?

Gravitativ gebundene Systeme, bleiben gravitativ gebunden und damit stationär.

Wenn ich Zeit habe, rechne ich das mal vor.
Das wäre sehr freundlich aber da ich in Mathematik auf Abi Niveau stehen geblieben bin, bitte ich mehr noch, um sprachliche Erklärungen. Zu deiner Frage: die Expansion wird im Vakuum nicht zum Stillstand kommen, wenn auch in extrem ferner Zukunft und hypothetisch langsamer. Deshalb schließe ich nicht aus, wiegesagt, ohne mathematischen Hintergrund, eher intuitiv, dass in 10^100-500 Jahren alle Systeme zerreißen könnten, d.h. das Universum an sich. Reine Spekulation.
Das "alles so bliebe" wie bisher, die derzeit gravitativen Systeme auch in kosmischen Zeitmassstäben gravitativ gebunden bleiben, glaube ich nicht, aber die gedachten Zeiträume, bis dahin, zu spekulativ, für einen ebenfalls laaangen Zeitraum bleiben die Galaxien (zumindest) stabil.
Wie können Galaxiencluster auf laaange Sicht gebunden bleiben, Tom? (wegen der Expansion kann ich mir das nicht vorstellen).
 

Rainer

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H(t) ist für Galaxien und Überlegungen zu deren DM-Gehalt irrelevant.
Im Prinzip richtig, denn H ändert sich innerhalb einer Galaxie ja nicht, weil Hoo = ²(Λ/3)c konstant bleibt, und die Massen ebenfalls konstant bleiben.
Ich spreche eher über einzelne Objekte am Rand der gebundenen Galaxien, für die im Außenraum eben eher H anzuwenden ist.
Das Galaxien instabiler werden und hypothetisch in sehr ferner Zeit nicht mehr gravitativ gebunden sein könnten, ist denkbar.
Nein, das GEGENTEIL ist der Fall, wenn man schon auf die Expansion H abstellen will, wie ich es getan habe.
Ḣ < 1/s²
Die absolute Expansion H sinkt mit der exponentiel zunehmenden skalierten Expansion ȧ
Wenn ich Zeit habe, rechne ich das mal vor.
Das habe ich Bluemoon schon oft vorgerechnet.
 
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Rainer

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g = M·G/r² ~ r³/r² = r
gH = H²r rein räumlich ohne zeitliche Veränderung

g = gH Randbedingung

H²r = 4π·G·ρ·r/3
ρ = 3H²/(4π·G) = 1.166e-26 kg/m³ mit Hoo

oder

H²r = M·G/r²
r = ³(M·G/H²)

Dabei ist zu beachten, dass H ja die durchschnittliche Dichte bereits enthält. Wenn man also die ganze Materie im Kugelvolumen berücksichtigt, dann ist nur die Abstoßung des reinen Vakuum Hoo² einzusetzen. Wenn man aber nur ein Objekt untersucht, das sich außerhalb einer dichten Kugel befindet, kann man vereinfachend (H°)² verwenden.

Allerdings ist nochmals von mitbewegten Objekten im Hubble Flow gegenüber bereits statisch gebundenen Objekten zu unterscheiden.
 
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TomS

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Im Prinzip richtig, denn H ändert sich innerhalb einer Galaxie ja nicht, weil ... Ich spreche eher über einzelne Objekte am Rand der gebundenen Galaxien, für die im Außenraum eben eher H anzuwenden ist.
Die Terme sind einfach zu klein. Für DM auf Ebene von Galaxien oder Galaxienclustern sind sämtliche Überlegungen zu de Sitter irrelevant.
 

blue.moon

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Deshalb habe ich Tom um zusätzliche "sprachliche" Erläuterung gebeten, Rainer, weil, aber das schrieb ich ja. Es tut mir leid, Rainer, aber (oft) auschließlich Gleichungenzur Antwort zu bekommen, verstehe ich ebenso oft nicht oder nur halb. Somit bitte ich um Hilfe, auch wenn ich euch mathematisch unterlegen bin, okay, ihr müsst ja nicht... glaubt aber bitte nicht, dass bei mir Hopfen und Malz verloren ist, weil du, Rainer, dich anscheinend wie in dem genannten Fall vergeblich bemüht hast, mir etwas zu erläutern; ich bin kein so mathematik-philes Brainy wie Du, Rainer.

Ich kann mir vorstellen, dass, wie Tom sagt, die gebundenen Systeme stationär bleiben, auch auf lange Sicht - danke Tom - sozusagen für immer.

(Trotzdem wird, nur um das klarzustellen, analog zur Analogie des aufgeblasenen Ballons, auch der Raum zwischen den gravitativ gebundenen Systemen nur in weit geringerem Maße und ohne die Proportionen zu ändern, größer, nebenbei, oder, Tom? Das die G der Systeme bis Clusters ausreichen könnte, um auch die Superclusters - irgendwann - zu dominieren, ist doch nebenbei, zumindest in der Big Rip Hypothese ausgeschlossen, oder "Big Freeze"? Im Gegensatz zum "Big Crunch", aus heutiger Sicht.
 
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Rainer

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"sprachliche" Erläuterung
Na das ist ja noch einfacher.
Die Gravitation muss die Abstoßung überwiegen, sonst ist das Gebilde natürlich nicht gravitatitv gebunden, sondern fliegt auseinander.
Da die Expansion des Hubble Flow mit der Zeit weiter gebremst wird, sinkt also auch diese Abstoßung mit der Zeit. Das ist die zeitliche Deceleration Ḣ·D.
Innerhalb gravitativ gebundener Systeme spielt dies zwar keine Rolle, weil hier die reine Vakuumabstoßung sich ja nicht ändert, und auch die Masse der Materie konstant bleibt.
Was nicht gravitativ gebunden ist, wird allerdings mit dem Hubble Flow größer und unterliegt damit verstärkter Expansion, die ja bekanntlich mit der Entfernung zunimmt. v = D·H, das ist die räumliche Beschleunigung. gH = H²D
 
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blue.moon

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Ich schrieb ja wer wann was dominiert hat. Genau das passiert ab Superclusters. -
Es kann schon sein, dass die "antigravitative" Wirkung der DE mit der Zeit abnimmt aber das ist doch nicht in Stein gemeißelt, oder? Aber wenn du das ausgerechnet hast, will ich nicht widersprechen. D.h. du ziehst die Hypothese des Big Crunch den anderen beiden vor? Siehe oben.
 

Rainer

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Es kann schon sein, dass die "antigravitative" Wirkung der DE mit der Zeit abnimmt aber das ist doch nicht in Stein gemeißelt, oder?
Λ ändert sich erstmal nicht. Der Rest ergibt sich "in Stein gemeißelt" aus der Friedmanngleichung.
Wenn sich Λ verringern sollte, wofür schwache Indizien sprechen, dann wird dies die Expansion geringfügig verrignern. Nur wenn Λ → 0 wäre eine Kontraktion theoretische möglich, WENN zusätzlich Ω < 1 wäre, wofür derzeit wenig spricht.
 
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