ファイル:MOND vs Newtonian rotation.gif

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MOND_vs_Newtonian_rotation.gif(369 × 314 ピクセル、ファイルサイズ: 2.47メガバイト、MIME タイプ: image/gif、ループします、101 フレーム、10秒)

概要

解説
English: MOND is a possible explanation for the observed v(r) curve for stars in a galaxy (which is incompatible with Newtonian gravity). The observed behaviour is explained by assuming that Newton's second law (F=m a) is modified for very small values of a.
日付
原典 https://twitter.com/j_bertolotti/status/1283363962780815361
作者 Jacopo Bertolotti
許可
(ファイルの再利用)
https://twitter.com/j_bertolotti/status/1030470604418428929

Mathematica 12.1 code

\[Rho]0 = 5 ; Rs = 10; a0 =.; G = 1; M[r_] := \[Rho]0 (1 - Cosh[r] + Sinh[r]);(*Exponential mass distribution*)
\[Omega]newton[pos_] := Sqrt[(G M[r])/Norm[pos]^3];
\[Omega]MOND[r_, a0_] := Evaluate[FullSimplify[Sqrt[Evaluate[ a /. Solve[(G M[r])/Norm[r]^2 == a/Sqrt[1 + a0^2/a^2], a][[4]] ]/ Norm[r]]] ]
rmax = 10;
\[Delta]r = 0.1;
a0 = 20;
p0 = Table[
   Grid[{
     {
      Plot[\[Omega]newton[r]*r, {r, 0, rmax}, ImageSize -> Small, PlotRange -> {0, 4}, Axes -> False, Frame -> True, FrameTicks -> None, FrameLabel -> {{"v", ""}, {"r", "Newtonian gravity"}}, LabelStyle -> {Bold, LightGray}, PlotStyle -> {White}, Background -> Black]
      ,
      Plot[\[Omega]MOND[r, a0]*r, {r, 0, rmax}, ImageSize -> Small, PlotRange -> {0, 4}, Axes -> False, Frame -> True, FrameTicks -> None, FrameLabel -> {{"v", ""}, {"r", "MOND"}}, LabelStyle -> {Bold, LightGray}, PlotStyle -> {White}, Background -> Black]
      }, {
      Graphics[{
        Flatten@Table[{
           Orange, 
           Disk[{0, 0}, r + \[Delta]r, {0 + \[Omega]newton[r] t, \[Pi] + \[Omega]newton[r] t}],
           Black, 
           Disk[{0, 0}, r, {0 + \[Omega]newton[r] t, \[Pi] + \[Omega]newton[r] t}],
           Purple, 
           Disk[{0, 0}, r + \[Delta]r, {\[Pi] + \[Omega]newton[r] t, 2 \[Pi] + \[Omega]newton[r] t}],
           Black, 
           Disk[{0, 0}, r, {\[Pi] + \[Omega]newton[r] t, 2 \[Pi] + \[Omega]newton[r] t}]
           }, {r, rmax - \[Delta]r, \[Delta]r/10, -\[Delta]r}]
        }, PlotRange -> 1.1 {{-rmax, rmax}, {-rmax, rmax}}, 
       Background -> Black]
      ,
      Graphics[{
        Flatten@Table[{
           Orange, 
           Disk[{0, 0}, 
            r + \[Delta]r, {0 + \[Omega]MOND[r, a0] t, \[Pi] + \[Omega]MOND[r, a0] t}],
           Black, 
           Disk[{0, 0}, r, {0 + \[Omega]MOND[r, a0] t, \[Pi] + \[Omega]MOND[r, a0] t}],
           Purple, 
           Disk[{0, 0}, r + \[Delta]r, {\[Pi] + \[Omega]MOND[r, a0] t, 2 \[Pi] + \[Omega]MOND[r, a0] t}],
           Black, 
           Disk[{0, 0}, r, {\[Pi] + \[Omega]MOND[r, a0] t, 2 \[Pi] + \[Omega]MOND[r, a0] t}]
           }, {r, rmax - \[Delta]r, \[Delta]r/10, -\[Delta]r}]
        }, PlotRange -> 1.1 {{-rmax, rmax}, {-rmax, rmax}}, 
       Background -> Black]
      }}, Background -> Black]
   , {t, 0, 10, 0.1}];
ListAnimate[p0]

ライセンス

この作品の著作権者である私は、この作品を以下のライセンスで提供します。
Creative Commons CC-Zero このファイルはクリエイティブ・コモンズ CC0 1.0 全世界 パブリック・ドメイン提供のもとで利用可能にされています。
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キャプション

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Toy model for rotation of a disk with exponential mass distribution: Newtonian gravity vs MOND

このファイルに描写されている項目

題材

15 7 2020

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日付と時刻サムネイル寸法利用者コメント
現在の版2020年7月16日 (木) 10:052020年7月16日 (木) 10:05時点における版のサムネイル369 × 314 (2.47メガバイト)BertoUploaded own work with UploadWizard

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