Ja, so ziemlich genau funktioniert Modified Newtonian Dynamics (MOND) . Es wird beobachtet, dass die Newtonsche Mechanik bei großen Beschleunigungen sehr gut funktioniert, aber bei kleinen Beschleunigungen wird eine Ad-hoc- Korrekturfunktion für die Newtonsche Schwerkraft vorgeschlagen. Diese Funktion kann so abgestimmt werden, dass die Rotationskurven von Galaxien ohne Dunkle Materie erklärt werden können.

Bearbeiten als Antwort auf die bearbeitete Frage:

Beachten Sie, dass die Erklärung von Rotationskurven natürlich nur eine empirische Einschränkung ist. Und MOND ist schlecht darin, andere zusammenzubringen.

Wenn Sie nach einem universellen Gravitationsgesetz suchen, das alle möglichen empirischen Beobachtungen von Stern- und Galaxienbewegungen erklärt (was nur eine der Einschränkungen ist, die jede Theorie erfüllen muss), ohne dunkle Materie, dann gibt es leider keine (afaik ).

Jeder Ansatz für eine universelle Theorie der Funktionsweise der Schwerkraft muss natürlich identisch (oder zumindest sehr ähnlich) mit der umgekehrten quadratischen Newtonschen Schwerkraft außerhalb des Regimes sehr starker oder sehr schwacher Beschleunigungen sein (wie dies in der Tat die Allgemeine Relativitätstheorie ist). weil es eine Fülle von Beobachtungsbelegen gibt, die zeigen, dass die einfache Newtonsche Gravitation in diesen Fällen sehr gut funktioniert.

In den aufkommenden Gravitationstheorien wird angenommen, dass dunkle Materie normaler Materie und Raumzeit innewohnt. Es ist eine Folge des Zusammenspiels zwischen konformen Feldern in der 5D-Anti-de-Sitter-Raumzeit und der 4D-Raumzeit (unserer), die sie umschließt. Diese Theorie (im Gegensatz zu MOND) ist auch dann vorhanden, wenn (vermutete) durch dunkle Materie induzierte Bewegung nicht beobachtet wurde. In dieser Hinsicht ist es Theorien über dunkle Materie vorzuziehen, die tatsächlich vulkanähnliche Situationen verursachen. Siehe zum Beispiel diesen Artikel. Sogar die normale Schwerkraft selbst wird auf diese Weise erklärt.

Ich bin mir nicht sicher, ob es angebracht ist, eine weitere Antwort hinzuzufügen, aber da die Frage bearbeitet wurde, um ihre Absicht klarer zu machen, nehme ich an, dass dies der Fall ist.

Lassen Sie mich erklären, warum dies nicht so gemacht wird. Betrachten Sie zur Vereinfachung die Bewegung eines Teilchens, das auf die Erde fällt. Man kann mehrere dieser Teilchen mit unterschiedlichen Massen nehmen und an ihnen Messungen vornehmen.

Etwa so wie einst Galileo bei seinem Turmexperiment. Galileo, der sagte, der einzige Weg, das Universum zu lesen, bestehe darin, die Sprache der Mathematik zu lernen, soll zwei massive Kugeln vom Turm von Pisa geworfen und damit gezeigt haben, dass alle Massen auf die gleiche Weise fallen. Die Kugeln erreichten gleichzeitig den Boden, daher die Schlussfolgerung. Das Experiment widerlegte die Vermutung von Aristoteles, dass das Fallen von Objekten von ihrer Masse abhängt. Wenn zwei Gegenstände fallen gelassen werden, würde laut ihm der schwerere früher den Boden erreichen als der leichte. Nun ist dies tatsächlich bei vielen verschiedenen Gegenständen der Fall, wenn man sie auf den Boden fallen lässt. Eine Feder hat am Ende eine geringere Geschwindigkeit als eine kleine Bleikugel mit der gleichen Masse. Schwere Gegenstände im Vergleich zu leichten Gegenständen vergleichbarer Größe, brauchen im Allgemeinen weniger Zeit, um die Erde zu erreichen als leichte (aufgrund des Luftwiderstands). Aristoteles wusste nichts über Luftwiderstand (so wie wir keine dunkle Materie kennen) und dachte daher, dass die Schwerkraft für verschiedene Massen unterschiedlich wirkt.

Die (angeblichen) Messungen der Fallzeiten durch Galileo wurden jedoch durchgeführt, nachdem die Wirkung der Schwerkraft bereits vorweggenommen worden war. Die Messungen waren ein Experiment, um diese zu bestätigen (oder zu widerlegen).

Jetzt hätte er viele Experimente an vielen fallenden Objekten durchführen können. Er hätte unterschiedliche Massen und unterschiedliche Formen, unterschiedliche Anfangsgeschwindigkeiten und Positionen verwenden und das Experiment an unterschiedlichen Orten und unter unterschiedlichen Umständen durchführen können. Dies hätte zu einer riesigen Datenmenge geführt: Reihen von Anfangspositionen, Anfangsgeschwindigkeiten, Reihen von Massen und Formen, Reihen von Zeiten, Geschwindigkeiten und Positionen, Reihen von Umständen und Reihen von Orten. Wenn die Daten richtig geordnet wären (für die keine theoretische Annahme über die Schwerkraft gemacht werden muss) und wenn er über Quanten-Supercomputer-ähnliche Fähigkeiten verfügte, könnte er nach einer Verbindung zwischen den Daten suchen. Wie finde ich den Algorithmus? Nun, er hätte die Daten visualisieren können. Wenn er das mathematische Wissen von heute hätte (differenzierbare Funktionen erblickten erst nach der Geburt von Newton das Tageslicht), könnte er sein Wissen über die grafische Form von Funktionen nutzen, um zu sehen, ob eine von ihnen (oder eine Funktion einer Funktion, sagen wir eine Summe) stimmten mit den Daten überein. Wenn er eine funktionale Entsprechung gefunden hätte, hätte er anfangen können, über die Schwerkraft (oder die Umstände des Experiments) zu theoretisieren.

Ob das in der Praxis so gemacht wird, wage ich zu bezweifeln. Das ist jetzt genau Ihre Frage, aber ich antworte nur, dass diese Vorgehensweise in der Praxis nicht praktiziert wird. Die reine nackte Beobachtung kann nicht von der Theorie losgelöst werden. Das heißt, Empirismus und Theorie können nicht getrennt werden. Auch bei der Messung von Zeiten, Entfernungen, Positionen, Geschwindigkeiten oder Massen macht man bereits eine theoretische Annahme (z. B. dass sich alle Geschwindigkeiten auf Verschiebungen im Raum beziehen, während es sein könnte, dass sich der Raum selbst ausdehnt).

Nun, wie gesehen, könnte esauf diese Weise erfolgen. Das heißt, man misst Massen, Geschwindigkeiten und Positionen (und Entfernungen) verschiedener Himmelsobjekte, wonach man nach einer funktionalen Beziehung zwischen ihnen sucht, aber meistens wird es umgekehrt gemacht. Außerdem wäre es sehr zeitaufwändig, obwohl ein Computer die Arbeit erledigen könnte. Im Falle der Dunklen Materie wird der Computer also eine funktionale Beziehung zwischen den Daten ausspucken (diejenige, die am besten zu diesen Daten passt). Diese Beziehung wird unanfechtbar sein (obwohl dies anfechtbar ist!). Um herauszufinden, wie diese funktionalen Zusammenhänge zwischen den Daten zustande kommen, bedarf es einer Theorie. Dies kann die Natur der von Ihnen gemessenen Größen (wie Masse, Geschwindigkeit und Raum) selbst ändern, wodurch sich die Natur Ihrer bei der Messung getroffenen Annahmen (wie Raumzeit als Euklid) ändert.

Also noch einmal, es könnte getan werden, aber Empirismus vollständig von Theorie zu trennen ist unmöglich.