Gravitationswellen

ispom

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In

http://www.astronews.com/news/artikel/2006/12/0612-001.shtml

erfahre ich erstmals von der Existenz eines britisch-deutschen Gravitationswellendetektors, GEO600.

Es gibt ja das amerikanische Gerät LIGO
und noch ein japanisches und wohl auch noch ein italienisches.

Alle arbeiten aber nach dem gleichen Prinzip der Interferenz von Lichtwellen.
Weiß jemand, warum diese Zersplitterung der Forschungsmittel erfolgt?

fragt Ispom
 

ispom

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ergänzung:

bei Gravitationswelle - Wikipedia.htm

habe ich gefunden:
>>>Auch der Urknall könnte Gravitationswellen angeregt haben, deren Frequenz aufgrund der kosmischen Expansion inzwischen jedoch so gering ist, dass erst der für 2015 geplante Detektor LISA eine Chance hat, sie zu registrieren.<<<

naja, warten wir.

Aber was ich fragen wollte, wenn denn überhaupt eine plausible Erklärung möglich ist:

wenn ich einen Stabmagneten rotieren lasse
oder eine elektrostatisch geladenen Stab,
bekomme ich doch ein dipolfeld,

wenn eine schwere Masse rotiert, sendet sie Gravitationswellen aus,
aber als ein Quadrupolfeld,

also:
wenn magnetpole oder getrennte elektrische Ladungen rotieren
--> einfaches Dipolfeld
wenn ein "unpolarisierter" Stab rotiert
-->komplizierteres Quadrupolfeld, obwohl doch das "rotierende etwas" viel einfacher ist

kann man das erklären, oder muß ich das einfach so zur Kenntnis nehmen

fragt Ispom
 

Schnapprollo

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Hallöle ispom,


leider hab ich zu diesem Thema auch mehr Fragen als Antworten und manchmal den Eindruck, dass die Wissenschaft über ihre eigenen Theorien stolpert.

Auch der Urknall könnte Gravitationswellen angeregt haben, deren Frequenz aufgrund der kosmischen Expansion inzwischen jedoch so gering ist, dass erst der für 2015 geplante Detektor LISA eine Chance hat, sie zu registrieren.

Gut nehmen wir das mal so an - passt ja auch zur Theorie der 3°K-Strahlung. Hat aber für mich folgendes Problem: wenn diese 'Wellendehnung' so allgemein von der Expansion herrührt, warum soll dann die beobachtete Rotverschiebung von weitentfernten (sehr alten -> nahe am Urknall und damit noch in einem komprimierteren Universum) Objekten von der rel. Fluchtgeschwindigkeit entstehen?
Eine Weitere Frage wäre: wie sollen sich die Gravitationswellen 'gehalten' haben? Anders als die 3°K-Strahlung wird Gravitation nicht reflektiert, absorbiert oder einfach in andere Energieformen umgewandelt.

wenn ich einen Stabmagneten rotieren lasse
oder eine elektrostatisch geladenen Stab,
bekomme ich doch ein dipolfeld

Und das ist eben auch nicht so einfach, weil sich die 'Dinger' immer in irgendetwas drehen müssen und damit (also selbst im Vakuum) Interaktionen hervorrufen, die weit von den idealen klassischen Modellen abweichen (-> elektromag. Induktion, -> Kraftübertragung mit virtuellen Photonen).

wenn eine schwere Masse rotiert, sendet sie Gravitationswellen aus, aber als ein Quadrupolfeld

Hier kommt es wohl eher auf die Geometrie des rotierenden Körpers an. In dem Astronews-Artikel geht es ja um 2 SL's. Da Gravitation (höchstwahrscheinlich) nicht abgeschirmt werden kann, summiert sie sich nach der Anordnung der Objekte nicht sondern sie dispergiert räumlich. Stehen die SL's in einer Linie mit dem Beobachter ist die Gravitationswirkung 'schmaler' als bei der Konstellation bei der beide SL's nebeneinander stehen (vgl. Sonne und Mond bei den Gezeiten). Also völlig anders als bei Stabmagneten oder optischer Verdeckung.
Kräftemässig hat das resultierende, Gravitationsfeld je 2 Maxima (an der weitergeführten gedachten Verbindungslinie der SL's und ein ringfömiges Minima zwischen den beiden SL's. Bei der Rotation und der Beobachtung in der Rotationsebene kommen also 2 Max. und 2 Min. (= 4) bei einer vollständigen Umrundung.
Das Problem der Beobachtung ist aber, dass sich (durch das Nichtabschirmenlassen der Gravitation) die Gesamtgravitation (wie die Masse) des Systems nicht ändert - egal aus welcher 'Blickrichtung' - und bei größer werdenden Abstand die Veränderungseffekte nicht mehr von einem punktförmigen (oder einzelnen) Gravitationsobjekt zu unterscheiden ist. Die Strukturänderung des Gravitationssystems Erde-Mond würden auf dem Mars größere Abweichungen beobachtbar machen als auf Jupiter. Ein weiteres Problem dabei ist, dass die beobachtbare Amplitude dieser Veränderungen nicht von der Masse des Gesamtsystems abhängt sondern von ihrer räumlichen Verteilung.
Damit misst man aber nicht eine Gravitationsänderung (so wie Einstein das wohl gemeint hat), sondern die Inhomogenität einer räumlichen Gesamt-Gravitationsverteilung. So wie ein Mehrfachsternsystem optisch, ohne techn. Hilfsmittel, nicht mehr als solches zu erkennen ist, werden auch die Gravitationseffekte punktförmig (also nur die Gesamtgravitation) - noch dazu weil sich eben keine Effekte wie Verdeckung nachweisen lassen.
Vergleichbar mit den Tidenhöhen bei Spring- und Nippflut, die lediglich von der räumlichen Anordnung von Sonne, Erde und Mond abhängen und so den Flutberg 'auseinanerziehen', die Gesamtgravitation aber gleich bleibt.

Berücksichtigt man die (zu erwartenden) relativistischen Effekte treten 'neue' Probleme auf.
Sollten sich Gravitationswellen tatsächlich so ausbreiten wie das Licht (also mit max. c), würden die Zeitdehnungseffekte bei Bewegung oder hoher Gravitation verhindern, dass Gravitation ein schwarzes Loch verlässt. Andererseits wäre damit Einsteins Aussage (im ggS. zu Newton) richtig, dass - wenn in diesem Moment die Sonne einfach verschwindet - die jetzt fehlende Gravitation der Sonne, die Erde ebenso erst nach ca. 8 Min. aus der Bahn wirft wie das Verlöschen der Sonne auf der Erde registriert wird. - ein Dilemma -

Es würde mich also nicht wundern, wenn die gewünschten Beobachtungen (so wie sie beschrieben sind) nix bringen, solange man nur sich bewegende Massen beobachten will. Dazu könnte man z.B. auch nachmessen, ob die Gravitation der Sonne ihrer 'Sichtbarkeit' vorweg- oder hinterherläuft. Interesanter wäre vielleicht, die Effekte zu beobachten wenn Materie ihre Gravitation verliert (vielleicht Annihilation: Masse -> Strahlung?) oder erzeugt.

Du siehst: Fragen über Fragen und nichts ergibt im Großen und Ganzen wirklich Sinn.

Tschö
Gunter
 

ispom

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Effekte zu beobachten wenn Materie ihre Gravitation verliert

au weih!

aber das tut sie vermutlich nicht, wenn sie zerstrahlt,
die Strahlung wirkt dann mit derselben Gravitationskraft,

so habe ich das in Erinnerung....

"wo könnte ich das bloß nachlesen" -überlegende Grüße von Ispom
 

Ich

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Monopolstrahlung: eine Kugel entsteht und vergeht periodisch. In EM unmöglich wegen Ladungserhaltung, in der Gravitation wegen Masse-Energie-Erhaltung.
Dipol: eine Kugel schwingt von links nach rechts (oder dreht sich außermittig im Kreis). In EM möglich, in der Gravitation nicht wegen Impulserhaltung.
Quadrupol: zwei Kugeln schwingen so von links nach rechts und andersrum, dass der Schwerpunkt ruht (oder drehen sich um den gemeinsamen Schwerpunkt). In EM und Gravitation möglich. Deswegen die einfachste Möglichkeit, Gravitationswellen zu erzeugen.
 

ispom

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Monopolstrahlung: eine Kugel entsteht und vergeht periodisch. In EM unmöglich wegen Ladungserhaltung, in der Gravitation wegen Masse-Energie-Erhaltung.
Dipol: eine Kugel schwingt von links nach rechts (oder dreht sich außermittig im Kreis). In EM möglich, in der Gravitation nicht wegen Impulserhaltung.
Quadrupol: zwei Kugeln schwingen so von links nach rechts und andersrum, dass der Schwerpunkt ruht (oder drehen sich um den gemeinsamen Schwerpunkt). In EM und Gravitation möglich. Deswegen die einfachste Möglichkeit, Gravitationswellen zu erzeugen.

kurzes aber herzliches Dankeschön auf eine kurze und erschöpfende Antwort
von Ispom
 

Talax

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Im ZDF Doku Kanal lief heute ein Bericht, indem das Phenomän "UFOS"
wissenschaftlich untersucht wurde. Dabei hat wer behauptet, dass es

Gravitationswellen gibt, die deutlich schneller als das Licht sind.

Gibt es da faktische Belege, oder war das Geschwätz (aus heutiger Sicht)?

Grüße
Marcus
 

mac

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Hallo Marcus,

Dabei hat wer behauptet, dass es

Gravitationswellen gibt, die deutlich schneller als das Licht sind.
soweit ich weis, ist es bis zum heutigen Tage trotz sehr großem Aufwand noch nicht gelungen ein Instrument zu bauen, mit dem sich Gravitationswellen nachweisen liessen.

In der allgemeinen Relativitätstheorie wird ihre Existenz vorhergesagt (lichtschnell), aber solange man sie nicht messen kann... gibt es halt auch viele Mythen.

Man meint allerdings indirekte Beweise für ihre Existenz gefunden zu haben, durch Messungen an Doppelpulsar(en?), was allerdings noch lange keine Aussage zu ihrer Ausbreitungsgeschwindigkeit zuläßt.

hier sind noch ein paar Links zum Thema

http://www.weltderphysik.de/de/1195.php

http://www.geo600.uni-hannover.de/physikjahr/gwwellen.html

Herzliche Grüße

MAC
 

ispom

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ich kann jetzt auch meine selbst gestellte Frage beantworten,
warum es neben dem deutschen GEO600 auch noch ein japanisches, ein amerikanisches und ein italienisches Gerät gibt, mit dem GW nachgewiesen werden sollen:

>>>um die Richtung der Welle zu bestimmen, brauchen wir Messungen von mindestens drei Stationen. Im Grunde genommen wirken alle Gravitationswellendetektoren weltweit wie ein großer Detektor<<<

na dann warten wir mal ab...
prinzipiell is ja mein Bleistift auch ein GW-detektor,
wenn in Andromeda zwei Neutronensterne kollidieren, dann wird sich mein Bleistift periodisch um 10^-20 cm verkürzen und verlängern,
aber nur wenn ich ihn richtig ausgerichtet habe...:)

vielleicht habe ich deshalb noch keine Bleistift-Vibrationen gefühlt :(

frustrierte Grüße von Ispom
 
I

Induktionsschnitte

Gast
Die Sache mit den Graviwellen, die schneller sein sollen als Licht, finde ich hochinteressant. Ich war nämlich mal in einer Ausstellung zu alternativen Antrieben, die Raumschiffe auf >Lichtgeschwindigkeit bringen sollen und da war das (neben diversen Wasserstoff-Auffangplatten am Schiff und Materie-antimaterie-antrieben) als Möglichkeit aufgeführt. Aber das gehört, glaube ich, in einen anderen Bereich.
 

ispom

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Damit wir hier nicht immer gegen den Mainstream anschreiben, will ich mal wieder was für den Mainstream tun:

Gravitationswellen sind eine akzeptierte Vorhersage der Allgemeinen Relativitätstheorie. Sie bewegen sich nicht durch den Raum wie Licht, sondern sie Krümmen den Raum, so wie es Schallwellen mit Materie tun, durch die sie sich hindurchbewegen.

Nun haben sie aber Frequenzen, die in unserem Hörbereich liegen.
die letzten Augenblicke von zwei verschmelzenden Neutronensternen sollten sich anhören wie das Zirpen der Grillen.

In Hanford und Livingston (USA) horchen jetzt die Wissenschaftler mit den baugleichen 3000 km voneinander entfernten Instrumenten des LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory)

http://en.wikipedia.org/wiki/LIGO#Mission

Die unglaublich geringe Raumverzerrung wird mit vielen experimentellen Tricks verstärkt. Aber: haben die Leute dort schon mal ein echtes Signal empfangen?

ist mir da eine wichtige Information entgangen?

fragt Ispom
 

JGC

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Hi Ispom

stimmt das..?

Gravitationswellen sind eine akzeptierte Vorhersage der Allgemeinen Relativitätstheorie. Sie bewegen sich nicht durch den Raum wie Licht, sondern sie Krümmen den Raum, so wie es Schallwellen mit Materie tun, durch die sie sich hindurchbewegen.

oder ist das jetzt nur falsch interpretiert?

Ich dachte, eine Longitudinalwelle bewegt sich genauso wie eine Transversalwelle durch ein Medium..(Bei Erdbebenwellen ist das doch auch so..)

Ist der Dualismus nicht ein fortgesetzter Polarisationswechsel der kinetischen, impulsfrequenzbehafteten Übertragung..?(Transversal,-Longitudinal-Transversal usw...)

Wo steht das so... Im Wiki?


JGC
 
Zuletzt bearbeitet:

ispom

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Das steht so bei
Kipp Thorne: Gekrümmter Raum und verbogene Zeit

ist imho aber kein widerspruch zu dem , was ich bei wiki gefunden habe:

Gravitationswellen sind Transversalwellen. Aus Sicht eines lokalen Beobachters scheinen sie die Raumzeit quer (d. h. senkrecht) zu ihrer Ausbreitungsrichtung zu stauchen und zu strecken. Ferner verfügen Gravitationswellen über zwei Polarisationszustände, analog zu elektromagnetischen Wellen.

raumkrümmende grüße von Ispom
 

JGC

Registriertes Mitglied
Hi Ispom

Das ist allerdings eine merkwürdige Aussage..

Das würde zwar erklären, wie sie sich verbreitet, aber nicht, wie sie einen Druck erzeugt. Und um dieses Phänomen handelt es sich doch, wenn Licht z.b. auf ein Sonnensegel oder auf Masse allgemein wirkt...

JGC
 

Toni

Registriertes Mitglied
Warnender Finger

Hallöchen ispom,

jetzt muss ich aber auch mal "meckern"! ;) Selbst wenn es aus Wiki ist, aber wie kann man denn eine solche Aussage machen? -->
Aus Sicht eines lokalen Beobachters scheinen sie die Raumzeit quer (d. h. senkrecht) zu ihrer Ausbreitungsrichtung zu stauchen und zu strecken. Ferner verfügen Gravitationswellen über zwei Polarisationszustände, analog zu elektromagnetischen Wellen.
Wie ich bisher überall gelesen habe, sind Gravitationswellen genauso hypothetisch wie Antigravitation. :( Es handelt sich um ein von den etablierten Theorien postuliertes Gebilde, das erst noch des wissenschaftlichen Nachweises bedarf! :eek: Nur weil Kipp Thorne vielleicht "einen Namen" hat, so muss nicht zwangsläufig als gesichert gelten, was er von sich gegeben hat ...

Nun muss man schon so gerecht sein und auch zugeben, dass man gerne hätte, dass es Gravitationswellen gibt, weil sie uns eben sehr gut ins Konzept passen würden - was man eben von Antigravitation aus schulwissenschaftlicher Sichtweise nicht behaupten kann. :p

Nach allen Seiten gerecht bleibende Grüße von
Toni
 
Zuletzt bearbeitet:

ispom

Registriertes Mitglied
Hallo Toni,

wenn Du in dieser Ansicht konsequent bist, mußt Du auch die Existenz von Scharzen Löchern in frage stellen,
denn die hat man bisher auch nur indirekt nachweisen können,
so ist es auch mit den gravitationswellen.

Die GW tragen exakt den von der RT vorhergesgten Energiebetrag mit sich fort, wenn Neutronensterne zusammenstoßen, für den es sonst keine Erklärung gibt.

gravitationswellige grüße von ispom
 

ispom

Registriertes Mitglied
Hi Ispom

Das ist allerdings eine merkwürdige Aussage..

Das würde zwar erklären, wie sie sich verbreitet, aber nicht, wie sie einen Druck erzeugt. Und um dieses Phänomen handelt es sich doch, wenn Licht z.b. auf ein Sonnensegel oder auf Masse allgemein wirkt...

JGC

nein, JGC, auf ein sonnensegel wirkt der Strahlungsdruck,
das ist der Impuls der Photonen,

die Gravitation aber wird von Gravitonen übertragen

aber: ob es mal einen Gravitationssegel-Antrieb geben wird,
das sollte man wegen der Schwäche dieser Energieform bezweifeln

meint Ispom
 

Toni

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Nachweis ist doch schon gelungen, oder wie??

wenn Du in dieser Ansicht konsequent bist, mußt Du auch die Existenz von Scharzen Löchern in frage stellen,
denn die hat man bisher auch nur indirekt nachweisen können,
so ist es auch mit den gravitationswellen.
Hallöchen ispom,

Vor noch nicht all zu langer Zeit hatte ich hier im Net (ich glaube sogar, es war ein Artikel von astronews.com?) mal gelesen, dass man ein Schwarzes Loch entdeckt hat, welches wie ein Kugelsternhaufen seine Bahn durch das Halo der Galaxis zieht und demzufolge bei jeder Umrundung des galaktischen Zentrums zweimal die Spiralarme durchquert. :eek: Ich weis leider nicht mehr, wie das SL bezeichnet wurde, aber es existiert und ist durch den Vorbeiflug vor einem Hintergrundstern beobachtet worden. :)

Aus diesem Grund gibt es (zumindest für mich) keinerlei Zweifel mehr an der Existenz Schwarzer Löcher. :cool:

Schwarz durchlöcherte Grüße von
Toni
 

Toni

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Leider, leider, leider ...

die Gravitation aber wird von Gravitonen übertragen
... die leider nur genauso hypothetisch sind, ispom. :eek: Ich meine, mir wäre es auch lieb, wenn man sie endlich finden könnte, aber noch hat das niemand. :(

aber: ob es mal einen Gravitationssegel-Antrieb geben wird, das sollte man wegen der Schwäche dieser Energieform bezweifeln
Nicht nur bezweifeln, es ist ausgeschlossen, denn Gravitation wirkt sich nicht "aussendend" wie Strahlung aus, sondern "anziehend". Abhilfe könnte hier das Entdecken von Antigravitation schaffen ... :cool:

Antigravitativ segelnde Grüße von
Toni
 

ispom

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Aus diesem Grund gibt es (zumindest für mich) keinerlei Zweifel mehr an der Existenz Schwarzer Löcher. :cool:

Schwarz durchlöcherte Grüße von
Toni


Für mich auch nicht, Toni.

Aber nicht nur deshalb, weil man den „vorbeiziehenden Schatten“ eines SL gesehen hat, sondern weil die SL nach der Theorie existieren müssen und für einige Phänomene dies die beste Erklärung ist.

So ist es auch mit den GW.
Die hundertfach bewährte ART kommt ohne sie nicht aus,
die quantitativen vorhersagen beim Energieverlust von umeinander spiralenden kompakten Objekten durch GW -abstrahlung sind die beste Erklärung,

LIGO sollte nun bald den endgültigen Beweis erbringen.

Dann wird es wieder Leute geben, die sagen:
alles Schwindel, ich habe eine bessere Erklärung!

Nach dem Motto:
„der Erdkern besteht nicht aus Eisen,
man soll mir erst einen Bohkern zeigen!“

wissenschaftsgläubige Grüße von Ispom
 
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