财经社区女性社区汽车社区军事社区文学社区社会社区娱乐社区游戏社区个人空间
上一主题:在相对论中,洛伦兹解释迈莫实验... 下一主题:3.1 “相对性假设”与“广义相对...
 [61楼]  作者:屋里学大师  发表时间: 2014/03/06 17:39 

[59楼]:从我的个人空间那张图可看出来(小圆圈和方框),大约从0.7万光年速度有增加趋势,到2万光年速度平缓,

稍后又开始减小,平均速度不超过每秒200公里,如果以后持续减小,我们就可以用圆盘密度与距离的1—1.5次方

成反比来模拟动力学质量分布,需要多少总质量来维持要用计算结果说话。

我认为《话说宇宙》属科普读物,这些数不能用作研究依据,现在需要确历知道的是,我这来源于专业论资料怎么

会比大家相信的数据显据要小?关在10万光年处的速度又究竟是多少?有了这些可靠数据我才可以拟合计算,决不能

以河外星系情况为依据进行猜测银盘边缘的状况。

用球对称假设氢的分布,即使总质量增加10倍的密度也也是非常非席小的,不像挤在银盘这样一个非常狭小空间内

的恒星,况且太阳周边的恒星密度相对于银心平均值就已经很高了,所以你不必再为你那荒唐的“同温球”来辩解。

※※※※※※
牛 东
[楼主]  [62楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2014/03/09 17:43 

《话说宇宙》的作者本身是一辈子搞天体物理/天文的研究人员。
我引用的《话说宇宙》内的数据,与所有书中的数据一致,也就是说,这些目前是常识性资料,平坦曲线的速度一般在每秒250-350公里。这是一点。重要的是,它是平坦的,不是你所说的“以后持续减小”。你的“个人空间那张图”是什么图?

同温球自引力气体束缚态,理论本身不荒唐。太阳就是一个自引力气体束缚态。只要有10倍质量就够了。不需要去拟合,天然可以解释平坦转动曲线。
 [63楼]  作者:屋里学大师  发表时间: 2014/03/09 20:27 

我那张原图来源于“百科全书”,可能是早期的测量数据。你所的数据来源图我也看到了,但最新的数据是太阳轨道

速度为每秒240公里。由于过去太阳轨道速度被低估,这就有可能改写其所有数据,特别是其外轨道速度应显著降

下来(因太阳轨道角速度增加其外轨道角速度相对减小而其线速度也就必然减小)。

我有一个简单的精确拟合曲线,除了第二个波谷没体现出来之外,其它应该与实际速度分都符合得很好。计算结果

表明,0.75万光年之内等密度分布整体转动最高达每秒270公里,总质量约400亿M;之后到1.5万光年处密度球对称

按平方反比减少,速度下降到每秒185公里,总质量约770亿M;再按密度与距离1.1次方反比的圆盘对称分布计算,

两万光年处速度由显著回升到平直再缓慢下降到每秒220公里左右,一直可无限延伸,其动力学质量在4.5万光年之

内总计1600亿M,之后每增加一万光年约增加250多亿M,直到10万光年处总质量也仅3000亿M,永远低于现在流行的

估测一万亿M以上的值。

如果要拟合更精确些,还应该把圆盘上旋臂质量加进去,但总质量也增加不过几十亿M就足够了,而在5万光年之外

动力学质量都“看不到”根本就不值得大惊小怪,“暗物质”研究劳民伤财的国家项目应该取消。

※※※※※※
牛 东
[楼主]  [64楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2014/03/17 17:06 

对【63楼】说:

最新的巡天调查结果显示,太阳到银河系中心的距离为26,100光年,以及银河系自转速率在太阳系位置上的线速度为每秒240公里。

 

 

1光年=10^(16)m

 

 

我的估算法:

 

 

先暂时按照球形质量分布来计算,之后再估算盘状质量。

 

 太阳到银河系中心的距离为26,100光年(约2.6万光年), R=2.6*10^4*10^(16)=2.6*10^(20)mGM/R=v^2, 太阳轨道内质量M=v^2*R/G=(2.4*10^5^2)*( 2.6*10^(20))/( 6.672x10^(-11))=2.2*10^(41)Kg, 太阳质量M=2.0×10^30 千克,所以,太阳公转轨道内质量M合计为1.1*10^(11)个(即1100亿个)太阳质量。

 

 

由于M=v^2*R/G,且转动曲线比较平直,v^2是一个常数,所以星系质量M增加量与与银心距离R增加量成正比。 由于2.6万光年半径内含1100亿个太阳质量,那么距离R每增加一万光年,就增加(1/2.6*1100亿=423亿太阳质量。到10万光年,总质量就是大致为4230亿太阳质量,到20万光年,总质量就是大致为8460亿太阳质量.

 

 

 

以上为作球状分布考虑,如果考虑圆盘质量分布呢?圆盘质量的引力分布复杂。我假设球被压缩为盘,引力可以放大一倍(我认为放大一倍,已经足够多了,实际估计不可能放大一倍)。那么到20万光年,总质量需要大致为4000多亿太阳质量。

 

 

根据一篇文章《银河系自转曲线》(赵君良,Chinese Journal of Nature V0134 No5,中国科学院上海天文台)提到:“近期有人利用大规模数字巡天资料,首次讨论了R10--60kpc范围内的银河系自转曲线,发现银河系自转速度从太阳圈处的Vo=220 km·s-1,渐而减小到R60 kpc处的V(R)175km·s1,并由该项研究估得银河系的总质量约为M(<60kpc)=(40±07)×10^(11)Mo(太阳质量)”。

 

 

这里,60kpc约等于20万光年(1pc=3.26光年)。作者在这里提到在R<20万光年范围内,银河系的总质量约为M(<60kpc)=(40±07)×10^(11)Mo(太阳质量),与我的估算大致一致。

 

 

 目前实际可观测银河系质量为1400亿太阳质量(如百度数据:银河系是太阳系所在的天体系统,包括一千二百亿颗恒星和大量的星团、星云,还有各种类型的星际气体和星际尘埃。它的直径约为100,000多光年,中心厚度约为12,000光年,可见物质总质量是太阳质量的大约1400亿倍)。

 

 

 

 

因此,可测亮物质质量即光度质量(1400亿太阳质量)与所需要的动力学质量(大致为4000多亿太阳质量,半径为20万光年之内)还是有很大偏差的。另外,R=20万光年,也不是银河系边缘,只能算是银河系外围。实际动力学质量要求更多。

 

 

 另外一个大矛盾是:可测亮物质质量(1400亿太阳质量)大部分位于太阳公转轨道之内(如在半径为0.7万光年的银球内物质很多,在R=23万光年之内也较多)。而按照转动曲线来估算,R=310万光年内的动力学质量比起R=3万光年内的动力学质量更多。也就是说,动力学质量与可见光度质量的分布并不一致。这是一个很大的矛盾,即在310万光年范围,需要的动力学质量远远比可见光度质量大很多倍(610倍);至于在R=10-20万光年,这个问题也同样严峻,或者更严峻。在太阳系轨道内,以及R=36万光年之内,也许可以用适当的拟合,可以让动力学质量与可见光度质量一致起来,问题不严峻(正如“屋里学大师”所作),但在大R上,问题很严峻!!
 [65楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2014/03/18 22:37 

银河系外侧圆盘,应该可以和土星光环相似。
 [66楼]  作者:屋里学大师  发表时间: 2014/03/19 22:19 

先要弄清楚“可见质量”的概念,再谈多大范围内的总质量。如果说从太阳处的Vo=220km/s 渐而减小到R≈60 kpc处

的V(R)≈175km ,那么按63楼的模型在20万光年内的整个银河系最多不超过3500亿M。而事实上,由于旋臂的作用

太阳的运动也很复杂,它位于猎户臂的内侧,而这内侧之内又形成星团或星协,其结果是既在公转方向上有运动矗加

又有反向退行,按猎户臂整体220km/s 而太阳240km/s 的净速度模型是合理的,也就是说银河系在20万光年处的全部

动力学质量不超过3500亿M。

所谓的“可见质量”也就是光度质量,如果把太阳放到一万光年处,即使不计算星际消光的视星等也只有28.4,这

正好在现代光学仪器的观测极限之外,而在整个银河系比太阳光度大的所具质量决不会多于比它小的,这就是说在

一万光年之外的普通恒星实际已经成了名副其实的“暗物质”了。如果说银河系的光学质量只有1400亿M,那么我们

在太阳2.61万光年处向银盘外延伸1万光年再延伸到4万光年处,银盘模型的动力学质量也就正好1400多亿M,每向外

再延伸1万光年质量约增加150亿M就足够了(20万光年外增幅降到110亿M)。

还有什么不明白的吗?不过以上都只是估算值,实际平均速度分布对总质量计算影响很大,而旋臂内外的速度最多

可能会相差每秒上百公里(旋臂在力学原理上应该全由“串珠”构成而决非类似的土星环)。

※※※※※※
牛 东

精彩推荐>>

  简捷回复 [点此进入编辑器回帖页]  文明上网 理性发言
 推荐到西陆名言:
签  名:
作  者:
密  码:
游客来访 
注册用户 提 交
西陆网(www.xilu.com )版权所有 点击拥有西陆免费论坛  联系西陆小精灵

0.11693692207336