物理学 › 物理学コラム › 物理学の未解決問題

平坦な回転曲線と質量分布

命題 3.2(「物理学の未解決問題」§3) ・ ✓公理まで証明済み

球対称な質量分布をもつ銀河の中で、半径 rr の円軌道を速さ v(r)v(r) で回る星を考える。半径 rr の内側にある全質量を M(r)M(r) とすると、

v(r)=GM(r)rv(r) = \sqrt{\frac{G M(r)}{r}}

が成り立つ。したがって、ある範囲で v(r)v(r) が定数 v0v_0 であるならば、その範囲で

M(r)=v02G r,ρ(r)=v024πG⋅1r2M(r) = \frac{v_0^2}{G}\, r, \qquad \rho(r) = \frac{v_0^2}{4\pi G}\cdot \frac{1}{r^2}

である。すなわち内部質量は半径に比例して増え続け、密度は r−2r^{-2} で減衰する。

本文で読む(証明と前後の説明)→

閉包の状態

✓ 公理まで証明済み

証明が使う定理を 前提 としてたどると、Rikai の中の証明だけで定義・公理(物理では基本仮定)までつながっています。

印の意味: ✓公理まで証明済み ・ △証明あり(閉包未完)・ ※主張のみ。テーマごとの集計は 閉包の状況。

前提をたどる 証明が使う定理・定義

証明は Rikai の他の定理を参照していません(定義と論理だけで示されています)。

これを使っている定理

証明で明示的に参照している定理は、まだありません。

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