16.1: Introducción

La mayoría de las galaxias exhiben velocidades de rotación ascendentes a la mayor velocidad medida; solo para las galaxias más grandes son las curvas de rotación planas. Así, las SC más pequeñas (es decir, la menor luminosidad) exhiben la misma falta de disminución de velocidad Kepleriana a R grande que las espirales de alta luminosidad. La forma para las curvas de rotación implica que la masa no se condensa centralmente, sino que la masa significativa se ubica a gran R. La masa integral está aumentando al menos tan rápido como R. La masa no converge a una masa limitante en el borde de la imagen óptica. La conclusión es ineludible que la materia no luminosa existe más allá de la galaxia óptica. ~Vera Rubín

Los objetos físicos que encontramos en el mundo consisten en colecciones de átomos que se unen para formar sistemas de partículas. Cuando se aplican fuerzas, la forma del cuerpo puede estirarse o comprimirse como un resorte, o cortarse como una jello. En algunos sistemas, las partículas constituyentes están unidas entre sí de manera muy floja como en fluidos y gases, y las distancias entre las partículas constituyentes variarán. Comenzaremos por restringirnos a una categoría ideal de objetos, cuerpos rígidos, que no se estiran, comprimen ni cortan.

Un cuerpo se llama cuerpo rígido si la distancia entre dos puntos cualesquiera en el cuerpo no cambia con el tiempo. Los cuerpos rígidos, a diferencia de las masas puntuales, pueden tener fuerzas aplicadas en diferentes puntos del cuerpo. Comencemos considerando el ejemplo más simple de movimiento de cuerpo rígido, rotación alrededor de un eje fijo.