plädoyer für ein modifiziertes kraftgesetz

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Plädoyer für ein modifiziertes Kraftgesetz. Eine Einführung. Johannes Kepler 1571 - 1630. Isaac Newton 1643 - 1727. Kraft bewirkt Bewegung:. Gravitation:. bestimmt das Gewicht ,. beschreibt die Geschwindigkeit sänderung. Erde:. Die Kraftgleichung. - PowerPoint PPT Presentation

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  • Pldoyer frein modifiziertes KraftgesetzEine EinfhrungJohannes Kepler1571 - 1630Isaac Newton1643 - 1727

  • Die KraftgleichungSo lange m festgehalten wird, wirkt zwar g, aber a bleibt Null.

  • Kreisbewegung im GravitationsfeldDie Bahngeschwindigkeit v hngt nicht von der Masse m ab.Sie umkreist M mit der Geschwindigkeit v.Die Strecke eines Umlaufs ist der Umfang des Kreises mit dem Radius R.Die Zeit fr einen Umlauf nennt man Periodendauer P.3. Keplersches Gesetz

  • Planeten im Sonnensystem3.

  • Planeten im SonnensystemRotationskurve

  • GalaxienDie physikalischen Gesetze der Gravitation scheinen vom Labor auf das Sonnensystem bertragbar zu sein. Gilt das auch auf noch greren Dimensionen wie den Galaxien?Rotationskurve:

  • GeschwindigkeitsmessungQuelle in RuheQuelle in BewegungWellenlnge bleibt konstantWellenlnge grerWellenlnge kleinerDoppler-Effekt

  • GeschwindigkeitsmessungSpektren von Sternen enthalten:Kontinuum Alle Wellenlngen sind vertreten. TemperaturLinien Einzelne Wellenlngen emittiert oder absorbiert. ChemieKontinuumAuch Gas mglich. Neutraler Wasserstoffstrahlt im Radiobereich bei 21cm.

  • Rotationskurven von GalaxiengemessenSterneGasMedaten wiedersprechen theoretischem Verlauf.1. Rotationsgeschwindigkeiten sind zu hoch.2. Rotationskurven bleiben flach.Dunkle Materie

  • Dunkle MaterieTheoretisches Konstrukt kompensiert scheinbar fehlende Masse.Auer der Gravitation ist keine andere Eigenschaft bekannt.Baryonische MaterieNicht-baryonische Materieaus Baryonen bestehend (schwere Teilchen)nicht Exotisch (Sterne, Gas)zu schwachreicht nicht ausExotische, unbekannte Teilchenz. B. WIMPs (nicht nachgewiesen)SpekulationIst die Dunkle Materie ein Phantom?

  • MONDModified Newtonian DynamicsModifiziertes Kraftgesetz:fr In den meisten Fllen trifft das gewhnliche Kraftgesetz zu.Erst bei groen Entfernungen von den Massen (z. B. Auenbereiche vonGalaxien) fllt die Beschleunigung unter den Wert von a0.Neue Naturkonstante:Die Gravitationsbeschleunigung fr alle Planeten im Sonnensystem liegtweit oberhalb von a0.Aber: Oortsche Wolke (hypothetisches Reservoir von Kometen)kosmologische Relevanz unklar

  • Rotationskurven und MONDNeues Kraftgesetz:Zentrifugalkraft:Die Rotationsgeschwindigkeit strebt einem konstanten Wert zu.Das entspricht der Beobachtung.

  • Rotationskurven und MOND

  • Die kritische FlchendichteGibt es eine diagnostische Gre, die den Gltigkeitsbereich des modifizierten Kraftgesetzes anzeigt?MhAGalaxieKritische Flchendichte: Galaxien mit Flchendichten unterhalb dieses Werts sollten besonders stark abweichende Rotationskurven haben.Spiralgalaxien:

  • Die ProblemeDa MOND von der klassischen Newtonschen Gravitationslehre abgeleitet wurde, ist sie nicht mit der moderneren Relativittstheorie vereinbar.Macht daher keine Aussagen ber: Kosmologie Relativistische Phnomene (Gravitationslinsen)

  • Die Probleme (Gravitationslinsen)

  • ZusammenfassungDie Rotationskurven von Galaxien geben Rtsel auf.Scheinbar existiert mehr Masse als man sehen kann (Dunkle Materie).Alternative Erklrung: Modifikation des Gravitationsgesetzes (MOND)MOND beschreibt Phnomene um galaktische Rotationskurven sehr gut.MOND macht berprfbare Vorhersagen, die durch Beobachtungen verifiziert wurden.Wie die bewhrte Newtonsche Gravitationstheorie versagt MOND bei relativistischen Effekten (Raumkrmmung, hohe Geschwindigkeiten).Dunkle Materie und MOND gleichberechtigt

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