维里定理 由于星系团要达到维里定律要求的平衡状态，就需要成员星系之间应当发生足够多的‘碰撞’，星系之间这样的‘碰撞’不可能是刚性碰撞，它必然会导致大量恒星和气体以弥散形态流散到星系际空间，

戏说暗物质3---暗物质的观测证据1
添加时间：13-06-17
戏说暗物质（3）---暗物质的观测证据1理论物理学家到目前为止还不知道暗物质为何物，因此可以作为暗物质观测证据的确切事例不可能存在。但是由上海交大物理系的刘湘研究员和中就他先测量…
<!--google_ad_client = "ca-pub-4893858301471338";/* kaxii */google_ad_slot = "1781811904";google_ad_width = 300;google_ad_height = 250;//-->                /*300*250，创建于2010-9-30*/ var cpro_id = 'u222626';
-
               
戏说暗物质（3）---暗物质的观测证据1
由于理论物理学家到目前为止还不知道暗物质为何物，因此可以作为暗物质观测证据的确切事例不可能存在。但是在许多科普的文章中我们经常可以看到，主流宇宙学家把70多年前，瑞士天文学家Zwicky对后发星系团的观测研究结果，作为暗物质存在的一个重要观测证据。在由上海交大物理系的刘湘研究员和国家天文台陈学雷研究员合写的一篇发表在科学网上的博客文章‘寻找暗物质，锦屏来了’中就写道：‘70多年前，瑞士天文学家弗里兹·兹威基（FritzZwicky）通过观测星系团最早发现的暗物质。兹威基研究了距离我们约两亿光年的COMA星系团，他先测量了星系团中各个星系的亮度，通过已知的亮度和质量的经验关系，得出了可以看见的星系团质量。他又测量了各个星系的公转速度以及他们到星系团中心的距离，通过牛顿引力定律计算出了星系团的总质量。这就类似于通过人造卫星的高度和公转速度可以计算出地球的质量。兹威基通过比较发现，引力质量比可见质量大了100倍。由于星系团中的星系具有极高的运动速度，其总的可见质量不足以约束住星系成员。星系团的总质量必须是可见质量的100倍以上。也就是说，99%以上的质量是看不见的，我们只能通过引力“感觉”到它们的存在，兹威基就将这些质量称为暗物质。’
他们这个说法存在有如下几个问题。
一. 由于COMA星系团距离我们遥远，天文学家是无法测量‘各个星系的公转速度以及他们到星系团中心的距离’，天文学家能够测量出来的只是各个星系的红移和它们相对星系团中心的角距离（不是空间直线距离）。利用这些数据是无法推断出各个星系的公转速度以及他们到星系团中心的空间直线距离。因此不可能用‘类似于通过人造卫星的高度和公转速度可以计算出地球的质量’那样的公式（二体的引力相互作用公式）简单地计算出星系团的总质量。
Zwicky计算COMA星系团的引力质量用的是维里定理。维里定理把星系团中的众多成员星系看成是一群有引力相互作用但做无规则运动的天体。要计算星系团的引力质量还要做许多简化假设，其中最重要的是必须假设星系团在演化过程中不会由于速度弥散太大而瓦解。虽然它的基本原理是牛顿引力定理，但计算星系团质量的公式和通过人造卫星的高度和公转速度计算出地球质量公式完全不一样。维里定理的计算公式中用到的数据是星系团中大量成员星系的总动能和总势能。总动能是通过大量成员星系的速度弥散（因为假设了星系红移是由星系空间运动产生，所以实际用的是红移弥散）估算出来，并不是用观测到的个别成员星系的公转速度计算出来。
二．70多年前，Zwicky并没有计算过COMA星系团的光度质量。相反，根据1937年他在APJ上发表的文章‘ON THEMASSES OF NEBULAE AND OF CLUSTER OFNEBULAE’，他认为通过观测星系光度的方法推导星系的质量是非常不可靠（unreliable）。因此Zwicky是用维里定估算出COMA星系团在一个有限区域的总质量，然后用星系计数的办法估算出每个成员星系的平均质量。同时通过观测计算统计此每个成员星系的平均光度，然后用成员星系的平均质量和平均光度之比来估算星系团中成员星系的质量光度比，Zwicky用这个方法得出COMA星系团中成员星系的平均质量光度比约为500。
Zwicky知道，他用维里定理进行的计算并不严格，而是做了许多并不符合实际情况的假设。例如假设星系团的成员星系是均匀分布在一个三维球体内；成员星系的质量相同。Zwicky自己也明白指出他的计算从理论上看也只能是一个量级估计，仍然存在许多无法解决的问题。他自己同时还特别指出：由于星系团要达到维里定律要求的平衡状态，就需要成员星系之间应当发生足够多的‘碰撞’，星系之间这样的‘碰撞’不可能是刚性碰撞，它必然会导致大量恒星和气体以弥散形态流散到星系际空间，星系际空间中这些以弥散形态存在的物质的会严重影响他的计算结果。对COMA星系团X射线的观测结果证明，在COMA星系团中的星系际空间中，确实存在有大量的高温电离气体。因此               
分页：12

上一篇：无无
下一篇：理想气体和有引力相互作用的多质点体系   理想气体和有引力相互作用的多质点体系理想气体是指：严格地遵从气态方程 PV=(m/M)RT=nRT的气体。从微观角度来看是指：分子本身的体积和分子间的作用力都可以忽略不计的气体。在宇宙学研究中如果把一个天体看成是一个质点，则宇宙中的天体系统应当是一个有引力相互作用的多质点体系。对于一个稳定的有引力相互作用
原文地址：http://www.kaxii.com/tianwenxue/weilidingli/192607.html