Suche nach Gravitationswellen: Größere Chancen durch optimierte Verteilung

astronews.com Redaktion

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Mit Detektoren in Deutschland, Italien und den USA versuchen Wissenschaftler seit Jahren Gravitationswellen direkt nachzuweisen. Eine neue Detektorgeneration soll in den nächsten Jahren endlich den Durchbruch bringen. In einer Studie weist ein deutscher Forscher nun darauf hin, dass man durch eine optimierte Verteilung der Detektoren auf der Erde die Chancen auf eine Entdeckung mehr als verdoppeln könnte.*(31. Mai 2011)

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SRMeister

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Wie oft wurde in den letzten Jahren die Genauigkeit um eine oder mehrere Zehnerpotenzen gesteigert. Jetzt will man mithilife einer neuen Generation malwieder endlich den Durchbruch schaffen, wobei der Faktor diesmal "nur" 2 ist. Das zeigt doch dass man fast am Ende der Fahnenstange ankommt. Trotzdem wollen sie jetzt nochmal "eine neue Generation" auflegen. Zum Ende hin werden halt, wie überall, die Schritte kleiner, aber teurer. Nur gebracht hats nichts.

Ich denke man könnte das Geld wirklich langsam sinnvoller investieren, vielleicht in 30 Jahren nochmal drauf zurück kommen, wenn es andere Möglichkeiten gibt.
So groß ist der Wissensgewinn letztendlich nicht, wenn man ein paar Supernovae oder Pulsare "sieht".

Oder was sagt ihr?
 

ehsoft

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Eine total unwissenschaftliche Antwort:
Ein Bandkollege von mir hat sich immer dann, wenn er mit einem neuen Musikstück nicht klargekommen ist, eine neue Orgel zugelegt. Er hatte Einige... geholfen hat es nichts.
Wir haben halt ein anderes Stück gespielt.

Analog hierzu sollte überlegt werden: Ist das Stück oder Instrument "falsch"
Gruß eh
 

RPE

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Also ich bin komplett anderer Meinung. Für mich ist die Gravitationswellenforschung sehr faszinierend.

Aufgrund deines Zitates von "2", SRMeister, gehe ich auch davon aus, dass du den Artikel nicht mal gelesen hast. Dortdrin ist nämlich noch von deutlich höheren, anderen Steigerungsraten die Rede.

Außerdem werden konkrete Ansagen gemacht, über die Menge an aufgezeichneten Ereignissen pro Jahr, die erwartet werden. Man ist also schon kurz davor, in den Bereich vorzudringen, wo die Theorie Probleme bekäme, wenn keine Wellen messbar wären. Jetzt aufzuhören, wäre eine absolute Katastrophe.

Die Vorstellung, mal eben einstampfen, und dann in ein paar Jahrzehnten wieder neu anfangen ist auch mehr als naiv. Das sind keine Teleskope aus dem Baumarkt, die man auch einfach mal 20 Jahre auf dem Speicher lagern kann und dann gehts weiter, ggf. mit ner neueren Kamera dran. Die Forschung in dem Bereich läuft bald seit 100 Jahren und hat sich Stück für Stück weiterentwickelt. Die Instrumente sind hochspezialisiert und entwickeln sich nicht von alleine einfach so weiter. Das ist harte Arbeit und setzt immer wieder viele neue Ideen von Leuten, die sich tagein tagaus damit auseinandersetzen voraus!
 

Bynaus

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Zunächst einmal: wir wissen, dass es Gravitationswellen gibt, wie von Einstein vorausgesagt. Der Hulse-Taylor-Pulsar beweist das - indirekt. Wir wissen auch, dass wir bisher nicht die Empfindlichkeit haben, um die Gravitationswellen, die der Hulse-Taylor-Pulsar abstrahlt, direkt zu messen. Deshalb war die Gravitationswellenforschung bisher immer auf sehr extreme, seltene Ereignisse angewiesen, deren Häufigkeit man nicht so vernünftig abschätzen kann (etwa die Verschmelzung von stellaren Schwarzen Löchern). Das Upgrade der bestehenden Gravitationswellendetektoren zur zweiten Generation (Advanced LIGO etc.) wird den langersehnten Durchbruch bringen - oder allenfalls den überraschenden Schluss, dass wir Gravitationswellen nicht sehen, obwohl wir sollten. Beides würde wichtige Auswirkungen für unser Weltbild haben. Die nächste Generation von Teleskopen, wie das Einstein-Telescope, wird erst gebaut werden, wenn die zweite Generation tatsächlich Gravitationswellen nachweisen konnte. Vorher ist diese Investition (rund 1 Mrd Euro) natürlich nicht zu rechtfertigen.

Mit Gravitationswellen - wenn sie dann einmal nachgewiesen sind - lassen sich eine Menge Informationen über das Universum gewinnen, die uns sonst verborgen blieben, ja man könnte sogar "hinter" den Mikrowellenhintergrund des Unviersums, direkt in den Urknall "sehen" und damit die allerersten Sekundenbruchteile des Universums direkt beproben: damit lässt sich etwa auch zwischen verschiedenen Gravitationstheorien unterscheiden.

Und zuletzt denke ich - auf einer spekulativeren Ebene - dass ein tieferes Verständnis der Physik, die den Gravitationswellen zugrunde liegt, vielleicht auch dazu führen könnte, dass wir selbst in die Lage kommen werden, hochfrequente Gravitationswellen zu senden und zu empfangen. Damit wäre Kommunikation durch jegliche Hinternisse hindurch möglich, z.B. auch durch die Erde hindurch. Eine solche Technologie hätte ein gewaltiges Potential.
 

SRMeister

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Aufgrund deines Zitates von "2", SRMeister, gehe ich auch davon aus, dass du den Artikel nicht mal gelesen hast. Dortdrin ist nämlich noch von deutlich höheren, anderen Steigerungsraten die Rede.
Doch ich habe den Artikel gelesen. Darin werden 2 verschiedene Aspekte der Grav.WellenForsch. angesprochen: einmal der aktuell laufende Ausbau, der die Genauigkeit "mal wieder" um den Faktor 10 steigern soll. Das ist nicht die Neuigkeit sondern wurde, denke ich, vom Autor, sozusagen als Einleitung nochmal erwähnt. Darüber gab es schon Artikel.

Wie man aber unschwer erkennen kann lautet der aktuelle Titel, "Größere Chancen durch optimierte Verteilung". Darauf bezog sich meine Kritik.
Ist zwar schön und gut, und recht mag er damit haben. Aber ehrlich, wenn die Detektoren nach der aktuellen Ausbaupause, wieder nichts zeigen, wirds langsam knapp und dann ändert auch ein Umzug oder 10 mehr Detektoren weltweit nichtsmehr.

Warum macht man sich jetzt erst Gedanken darüber, wie man die Detektoren besser verteilt? Jahrelang hat jeder für sich Geld in FUE gesteckt. da hätte man doch gleich ein gemeinsames Projekt starten und viele Steuergelder sparen können.

Bitte versteht mich nicht falsch. Ich hoffe, genau wie Bynaus, auf interessante Entdeckungen. Aber ich sehe auch das einiges falsch gelaufen ist. Oder sagen wir, man hätte zumindest einiges gleich besser machen können.
Und wenn beim nächsten Startversuch wieder nichts registriert wird - ja, da sollte man sich dann Gedanken machen ob es sich lohnt, noch weiter zu gehen.
 

RPE

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Warum macht man sich jetzt erst Gedanken darüber, wie man die Detektoren besser verteilt? Jahrelang hat jeder für sich Geld in FUE gesteckt. da hätte man doch gleich ein gemeinsames Projekt starten und viele Steuergelder sparen können.

Gut, dann treiben wir das Spielchen eben hier weiter: Damit gehe ich davon aus, dass du nicht das Preprint gelesen hast. Ist in i.d.R. sehr nützlich, bevor man irgendeinem Forscher oder gar ganzen Gruppen Nachlässigkeit vorwirft:

[5] A. C. Searle, S. M. Scott, and D. E. McClelland. Network sensitivity to geographical
con guration. Class. Quantum Grav., 19:1465, 2002.

[6] N. Arnaud et al. Coincidence and coherent data analysis methods for gravitational
wave bursts in a network of interferometric detectors. Phys. Rev. D, 68:102001,
2003.

[7] A. C. Searle, S. M. Scott, D. E. McClelland, and L. S. Finn. Optimal location of a
new interferometric gravitational wave observatory. Phys. Rev. D, 73, 2006.

[8] L.Wen and Y. Chen. Geometrical expression for the angular resolution of a network
of gravitational-wave detectors. Phys. Rev. D, 81(8):082001{+, April 2010.

[9] R. Weiss et al. Report of the committee to compare the scienti c cases for two
gravitational-wave detector networks: (AHLV) Australia, Hanford, Livingston,
VIRGO; and (HHLV) two detectors at Hanford, one at Livingston, and VIRGO.
Technical report, LIGO Scienti c Collaboration, 2010.

[10] S. Klimenko, G. Vedovato, M. Drago, G. Mazzolo, G. Mitselmakher, C. Pankow,
G. Prodi, V. Re, F. Salemi, and I. Yakushin. Localization of gravitational wave
sources with networks of advanced detectors. ArXiv e-prints, January 2011.
 

SRMeister

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Gut, dann treiben wir das Spielchen eben hier weiter: Damit gehe ich davon aus, dass du nicht das Preprint gelesen hast. Ist in i.d.R. sehr nützlich, bevor man irgendeinem Forscher oder gar ganzen Gruppen Nachlässigkeit vorwirft:
Genau, ich hab die Preprints nicht gelesen. Mein Wissen stammt einzig und allein aus dem Artikel von astronews (und älteren). Das stellt nur meine Meinung dar, so unwissend ich auch sein mag. Kann auch sein dass ich etwas komplett falsch auffasse, dann weis mich darauf hin.

Ich weis nicht woran es lag, dass man mehrmals die Detektoren verbessert hat, jedes mal in der Annahme "jetzt finden wir bestimmt was" und dann hat man wieder nichts gefunden. Ich werfe keinem Forscher Nachlässigkeit vor. Meine Meinung ist nur folgende: wenn sich das Spielchen so fortsetzt, sollte man irgendwann erstmal ne Pause einlegen und weiter darüber nachdenken, warum es nicht klappen will, anstatt immer gigantischere Mengen Geld einzusetzen.
Wenn die Forscher bereits 2002 wussten dass ein organisierteres Netzwerk besser wäre, warum hat sich bis heute nicht viel getan, und die großen Detektoren stehen 2x in Europa "nebeneinander" (Deutschland und Italien) und 2 mal in USA "nebeneinander". Warum hat man nicht einen der USA-Detektoren, oder einen der Europäer gleich woanders hingesetzt? Warum kommt jetzt erst jemand auf die Idee, das es besser wäre die Teile Weltweit aufzustellen und nicht nur USA/Zentraleuropa?
Und, ich könnte wetten, in den nächsten 10 Jahren passiert das sowieso nicht.

Nachtrag: mal ein paar Zitate:
2006 schrieb:
"Innerhalb der nächsten vier bis sechs Jahre werden wir die ersten kosmischen Gravitationswellensignale registrieren", ist Brügmann, der Inhaber des einzigen Lehrstuhls für Gravitationstheorie in Deutschland ist, überzeugt.

2000 schrieb:
"Mit unseren Laser-Ohren lauschen wir dem Echo des Urknalls", beschreibt Professor Dr. Karsten Danzmann sein internationales Forschungsvorhaben GEO 600 ... Danzmann: "Das Zeitalter der Gravitationswellenastronomie kann beginnen".
 
Zuletzt bearbeitet:

Bernhard

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Könnte man nicht im All 4 Detektoren tetraederförmig an einem LagrangePunkt installieren?
Hallo SK,

es gibt bereits sehr konkrete Pläne für eine satellitengestützte Interferometrieanlage:
http://lisa.nasa.gov/
Angeblich ist der NASA für dieses Projekt aber aktuell das Geld ausgegangen, womit das Projekt erst mal ruht:
http://www.astronews.com/news/artikel/2011/04/1104-017.shtml

Da die Effekte, die zum Nachweis von G-Wellen führen können, zudem so klein sind ist ein Projekt wie LISA natürlich mit einigen Risiken verbunden. Die Idee, die bodengebundenen Anlagen zu einer großen Interferometrieanlage zu verbinden wäre ein interessanter Kompromiss. In der Radioastronomie wurden solche Parallelschaltungen bereits mehrfach genutzt und die Ergebnisse hinsichtlich der Auflösung sprechen schon für sich (habe den aktuellen Artikel dazu hoffentlich richtig verstanden ?)
MfG
 

Bernhard

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"Innerhalb der nächsten vier bis sechs Jahre werden wir die ersten kosmischen Gravitationswellensignale registrieren"
Hallo Stefan,

bei solchen Aussagen geht es normalerweise eher darum, wie lange Gelder bewilligt werden sollen. Wissenschaftler können schließlich auch nicht in die Zukunft schauen und das verlangt normalerweise auch niemand.
MfG
 

RPE

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Hallo SRMeister,

wenn man mal in die Ref. 2 (2002) von oben guckt:

"Likewise, the proposed site for the Australian International Gravitational Observatory (AIGO) was chosen to be near-antipodal to the LIGO
detectors and thus to share their antenna patterns [2]."

[2] McClelland D E et al 2000 Gravitational Waves: Proc. 3rd Edoardo Amaldi Conf. ed S Meshkov p 140

Wenn du dann nochmal hier reinschaust:

http://www.gravity.uwa.edu.au/docs/aigo_prospectus.pdf

Siehst du die ganze Network-Geschichte sogar schon allgemeinverständlich aufgearbeitet. (vor allem ab S. 8)

Die Dinger sprießen halt auch einfach nicht gerade wie die Pilze aus dem Boden. Sowas dauert!
 

Runzelrübe

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@ RPE

..aber, aber, aber... ja, und nun ist wieder gut. :)

Probier bitte auch Du einmal, Deine Meinung und Deine Gefühlswelt besser auseinanderzuhalten oder als solche zu kennzeichnen. Sonst wird sich dieses Thema zu einer Schlammschlacht ausweiten. Also immer schön den Ball flachhalten und nicht gleich gegen angebliche Anschuldigungen und Verallgemeinerungen vorpreschen, die so niemand geäußert hat sondern die nur Du als solche erkannt zu haben glaubst.

Du findest also diesen Forschungszweig faszinierend. Ich übrigens auch! :)

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Ich habe, genau wie SRMeister, berechtigten Zweifel an der derzeitigen Wirtschaftlichkeit, da es bisher eben jene null vorzeigbaren Resultate gibt. Wir haben riesige und teure Apparate und die sollten bereits seit Jahren etwas zeigen können, wir warten eben nur noch darauf. Man braucht demnach einfach nur einen starken Glauben und noch mehr Durchhaltevermögen. Oder aber bessere Apparate und dafür eben das nötige Portemonnaie. Und bei diesem Punkt streiten sich eben die Gemüter.

Es ist zwar auch ein Ergebnis, zu sagen, dass wir mit den heutigen Messmethoden kein Ereignis direkt detektieren konnten, daraus aber stoisch abzuleiten, dass immer wieder erneut Geld zur Verfügung gestellt werden muss, ist nur scheinbar plausibel - mindestens jedoch wünschenswert aus Sicht der direkten Nutznießer.

Der monetäre Einsatz wird hier zwar regelmäßig gegen andere Forschungsprojekte abgewogen, jedoch verspreche ich mir nicht viel von Selbstregulation, wenn die beteiligten Forscher dafür die Wichtigkeit ihres Forschungsgebiets selbst darstellen dürfen. Ich möchte z.B. von einem Forscher erwarten dürfen, dass er sich nicht bockig hinstellt, falls ihm der Geldhahn für ein Projekt zugedreht wird. Finanzielle Interessenkonflikte sind eben ein wichtiger Parameter in der Betrachtung Für und Wider. Und manches geht einfach nicht.

Weder stellt man sich also gegen die Forschung noch gegen die Methoden. Auch wirft man den mitforschenden Personen nicht im Geringsten Unfähigkeit vor. Werden jedoch immer und immer wieder Versprechungen auf ein nicht absehbares Ereignis abgegeben, dann rückt so etwas alle weiteren Aussagen dieses Personenkreises ziemlich schnell in ein schlechtes Licht.

Im Fall der Gravitationswellenforschung bedeutet das eben, dass, so lange keine eindeutigen, auf Messapparaturen zurückzuführenden Beweise vorliegen, die Finanzierung selbiger Anlagen immer wieder in Frage gestellt werden darf (und auch muss). Nur, man braucht wenig Sorge darum haben, dass ein Forschungsgebiet stirbt, wenn es genügend überzeugte Forscher gibt, die immer und immer wieder darum kämpfen. Das ist nun einmal das Los des Forschers. Schließlich verdient er - ganz grob umschrieben - seine Brötchen mit dem Erstellen von Theorien, dem Beweisen oder dem Widerlegen. Damit sowas nicht zum Freibrief für Fantasten wird, muss hinterfragt werden. Irgendwann ist dabei eine Schmerzgrenze erreicht oder sie wird wieder neu angepasst.

Ob das nun den Forschern auf dem Themengebiet Gravitationswellen passt oder nicht, wir haben nicht bestimmt, wer sich damit beschäftigt. Das hat sich im Einzelfall so ergeben oder war sicherlich auch bei einigen Forschern die Erfüllung eines Wunschtraums. Allerdings, wir geben die Penunzen. Da wird man ja mal unangenehme Fragen stellen dürfen.

Die Herangehensweise der Verteidigung von im Sande zu verlaufen scheinenden Forschungsgebieten erinnert mich zwangsläufig immer an Betriebsfeiern oder Kundenevents. Es muss immer noch pompöser, noch teurer werden. Denn damit beugt man Umbewertungen vor, die aus der Diskrepanz zwischen erwartetem und tatsächlichem Nutzen entstehen.

Hauptsache das Geld fließt...

-------

Nachdem die Wette platziert ist, rechnen sich Wettende höhere Gewinnchancen aus, als vor dem Bezahlen (Knox und Inkster, 1968). Postdecision dissonance at post time. Journal of Personality and Social Psychology, 8, S. 319-323
 

mac

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Hallo,

bei solchen Aussagen geht es normalerweise eher darum, wie lange Gelder bewilligt werden sollen. Wissenschaftler können schließlich auch nicht in die Zukunft schauen und das verlangt normalerweise auch niemand.


In einer Gesellschaft deren Existenz und Mehrheitsmeinung so stark wie bei uns, durch Menschen beeinflußt wird, deren Lebensziel die Gewinnmaximierung ist, müssen auch Menschen mit ganz anderen Lebenszielen Strategien aus dem Bereich der Gewinnmaximierung übernehmen und anwenden, sonst gehen sie unter.

Wenn wir darauf mit dem Finger zeigen und es beklagen, zeigt zwar ein Finger auf das erkannte Übel, aber drei Finger auf uns selbst.

Wir wollen es so! Nein, wir erzwingen es geradezu.

Nun könnte man ja vielleicht als vermeintlich nicht unmittelbar Betroffener auf den beruhigenden Gedanken kommen, sich das Schauspiel mit einer Packung Poppkorn von seinem gemütlichen Sessel aus anzuschauen.

Armer Mensch!

Du steckst schon mitten drin und merkst es immer noch nicht!

http://www.suite101.de/content/defe...-des-arztes-vor-juristen-und-patienten-a79847

Schon mal Geld bei einem Kreditinstitut geliehen? Baufinanzierung? Das einzige Mal in meinem Leben in dem es mir gelungen ist für 45000 DM Stundenlohn zu arbeiten. (leider nur eine Stunde lang)

Wenn wir, zumindest als Geldgeber der öffentlichen Hand, auf Basis solcher Presseverlautbarungen entscheiden wer Geld bekommt und wer nicht, dann bekommen wir am Ende halt auch nur das, was wir verdienen.

Ein Moratorium in diesem Bereich ist schon deshalb extrem problematisch, weil sich alle daran halten müßten. Und mit einem Moratorium gibt es für diesen Bereich nur noch zufälligen technischen Fortschritt. Darauf kann man zwar hoffen, aber wenn es dann so weit ist, fängt man von Vorne an. Nach 30 Jahren ohne Existenzsicherung gibt es niemanden mehr, der von diesem Thema viel mehr Ahnung hat als wir hier jetzt.

Grundlagenforschung kann einen potentiellen zukünftigen Gewinn nicht vorhersagen und das von ihr zu verlangen, wäre strohdumm.

Herzliche Grüße

MAC
 
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Bernhard

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Nun könnte man ja vielleicht als vermeintlich nicht unmittelbar Betroffener auf den beruhigenden Gedanken kommen, sich das Schauspiel mit einer Packung Poppkorn von seinem gemütlichen Sessel aus anzuschauen.
Hi MAC,

genaugenommen ärgert es mich auch, dass die NASA momentan aus dem Projekt LISA ausgestiegen ist, aber was soll man denn machen. Man kann die Leute dort angesichts katastrophaler Umweltprobleme schlecht dazu zwingen.
MfG
 
Zuletzt bearbeitet:

mac

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Hallo Bernhard,

vielleicht hab‘ ich es zu gut versteckt? (aber ohne Absicht) Dein Zitat habe ich nur als Aufhänger verwendet, wollte Dich aber gar nicht direkt ansprechen. Daher auch keine Anrede und keine Quellenangabe im Zitat. Ich denke, daß Du mit dem Zitierten recht hast. Und ich verstehe auch, daß andere hier sich über solches Verhalten (der Wissenschaftler) aufregen. Wenn man (hier die Wissenschaftler) sich mit den beklagten Motiven gemein macht, dann verbirgt man automatisch auch die eigenen Motive oder man macht daraus ein nicht mehr entmischbares Gemenge.

Das beklage ich, ebenso wie Du und habe keine praktikable Lösung.
Was wir aber machen können ist: Nicht ungeprüft in den Jammer über vermeintlich sinnlos ausgegebenes Geld in der Grundlagenforschung einzustimmen.



Herzliche Grüße

MAC
 

SRMeister

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Ich hab mir einmal das verlinkte Dokument von RPE über AIGO durchgelesen.
Es stimmt wohl, dass der Standort gewählt wurde weil er sozusagen die Anderen perfekt ergänzt.
Zusammen mit dem Japandetektor ergibt sich also eine gute Ausnutzung der gegebenen Möglichkeiten.

Ich hoffe, dass nach der jetzigen Ausbauphase endlich was gemessen wird.

Stefan
 

Laserdan

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Ich hoffe, dass nach der jetzigen Ausbauphase endlich was gemessen wird.

Stefan

Auch wenn nichts gemessen wird, ist das eine Aussage. So wie es eine Aussage ist, wenn der LHC kein Higgs-Teilchen nachweist. Angesichts der Geschichte der Physik, die ja aufzeigt, dass es immer so aussieht:

Theorie gefunden -> bestätigt durch verfügbare Messgenauigkeit -> Messgenauigkeit verbessert sich (teils mit Hilfe der Theorie selbst!) -> irgendwas stimmt nicht mit den Vorhersagen der Theorie!? -> neue Theorien ersannt, viele verworfen, eine behalten -> bestätigt durch verfügbare Messgenauigkeit etc.

Es waren immer die Fehler und Ungereimtheiten, die der Menschheit bzw. wenigen, besonderen Gehirnen den Aha-Effekt beschert hat. "Theories are successive approximations of Nature"

Zudem bringt High-End-Forschung der Physik oft Nebenergebnisse, die verblüffend nützlich sein können. Hat Dirac, und die Experimentalphysiker, die seine kuriose Antimaterie aufwendig produziert und bestätigt haben, je daran gedacht, mit Positronen dem Gehirn beim Denken zuzuschauen und unglaubliche Erkenntnisse über unser Biologie, und allen daraus erwachsenden Erfolgen und Nützlichkeiten, zu gewinnen?

Grundlagenforschung muss nicht zu den erwarteten Ergebnissen führen. Sie führt aber IMMER wohin.
 
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