LIGO: Erste direkte Beobachtung von Gravitationswellen

TomS

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Nachdem schwache Gravitationswellen auf einer Hintergrundmetrik durch zu den Maxwellgleichungen im wesentlichen strukturell identischen Differentialgleichungen beschrieben werden, folgt natürlich eine Näherung der geometrischen Optik sowie in dieser Näherung Effekte wie Rotverschiebung.
 

mac

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Hallo Frank,

Handelt es sich hierbei eigentlich um die selbe Frage, die Julian schon in Post #68 gestellt hatte?
Nein.

Für Gravitationswellen leuchtet mir unmittelbar ein, daß sie auch der Rotverschiebung durch Expansion unterliegen und damit auch der Rot/Blauverschiebung durch die relative Bewegung zwischen Quelle und Empfänger.

Herzliche Grüße

MAC
 

Bernhard

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Nachdem schwache Gravitationswellen auf einer Hintergrundmetrik durch zu den Maxwellgleichungen im wesentlichen strukturell identischen Differentialgleichungen beschrieben werden, folgt natürlich eine Näherung der geometrischen Optik sowie in dieser Näherung Effekte wie Rotverschiebung.
Hallo Tom,

ich persönlich finde es lediglich schade, dass man zur relativistischen geometrischen Optik im www nichts (?) findet. Van Hees vom GSI beschreibt auch nur den Ansatz. Auch die Herleitung der Geodätengleichung für lichtartige Geodäten über die geometrische Optik fände ich interessant.
 

mac

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Hallo Bernhard,

ich persönlich glaube nicht, dass der Mainstream in diesem Fall irrt, aber ich kann es leider auch nicht konkret beweisen.
ich mußte bei dieser Antwort lachen. Nicht weil ich mich lustig machen wollte, sondern weil Du wieder nicht konkret antwortest, sicher aus dem Glauben, daß ich weiß was der Mainstream hier sagt. Mein Problem: Ich hab' keine Ahnung was der Mainstream dazu sagt. Nirgendwo hab' ich dazu eine explizite Aussage, geschweige denn eine Begründung gelesen. Die Sache mit den Bahnen der Himmelskörper ist eigener Mist, gestützt auch durch die Energieerhaltung. Das ist aber immer noch keine explizite Aussage, ob es auch für Effekte durch die Expansion gilt. Nach Ned Wright's FAQ's würde ich auch sagen: keine Rotverschiebung, sonst gäbe es eben den Konflikt mit der Energieerhaltung, oder aber die Transformierbarkeit von Bewegung und Expansion gilt nur für Licht.

Herzliche Grüße

MAC
 

mac

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Hallo Bernhard,

vielleicht sollte ich selber auch nochmal explizit den Unterschied benennen:

A) Gravitationswellen werden durch beschleunigte Massen erzeugt und breiten sich mit c aus, unterliegen der Rotverschiebung durch Expansion/relative Bewegung zwischen Quelle und Ziel. Wurde auch von anderen hier sinngemäß genauso gepostet.

B) Gravitation breitet sich mit c aus. Das (kosmologische) Vorhandensein einer Masse wird hier erst zur 'Kenntnis' genommen, nachdem ihr Signal den Weg zu uns zurückgelegt hat und damit hinter dem Horizont aufgetaucht ist, also die direkte (c unterworfene) Kausalität hergestellt wurde. Der Weg dieses Signals ging durch das expandierende Universum hindurch. Was bedeutet das für dieses Signal? Nur Abstandquadratgesetz oder auch Rotverschiebung?

Diese Frage wurde hier bisher nur von mir selber beantwortet mit dem Stückwerk was mir dazu bekannt ist und was ich glaube zu verstehen. Das bedeutet nicht, daß ich sicher bin, daß meine Gedanken dazu vollständig und richtig sind.

Herzliche Grüße

MAC
 

Bernhard

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A) Gravitationswellen werden durch beschleunigte Massen erzeugt und breiten sich mit c aus, unterliegen der Rotverschiebung durch Expansion/relative Bewegung zwischen Quelle und Ziel. Wurde auch von anderen hier sinngemäß genauso gepostet.
OK.

B) Gravitation breitet sich mit c aus. Das (kosmologische) Vorhandensein einer Masse wird hier erst zur 'Kenntnis' genommen, nachdem ihr Signal den Weg zu uns zurückgelegt hat und damit hinter dem Horizont aufgetaucht ist, also die direkte (c unterworfene) Kausalität hergestellt wurde. Der Weg dieses Signals ging durch das expandierende Universum hindurch. Was bedeutet das für dieses Signal? Nur Abstandquadratgesetz oder auch Rotverschiebung?
Eine Rotverschiebung gibt es nur bei periodischen Signalen. Bei einem einzelnen, schwachen Puls könnte man bei den linearisierten Feldgleichungen eine Frequenzanalyse machen und hätte dann wohl wieder eine Rotverschiebung des Frequenzspektrums. Das konkret durchzuführen wäre aber bereits mit relativ viel Arbeit verbunden. Man würde das ohne ausreichende Motivation wohl kaum freiwillig machen.
 
Zuletzt bearbeitet:

mac

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Hallo Bernhard,

Eine Rotverschiebung gibt es nur bei periodischen Signalen.
OK, das klingt plausibel und passt ja im Grunde genommen auch zu meinen Überlegungen dazu.

Aber ist das wirklich so einfach?

Diejenigen die sich z.B. Gravitonen ausgedacht haben, waren und sind mit Sicherheit mit dem Thema Gravitation besser vertraut als Du und erst recht als ich. Was übersehe ich, was weiß ich nicht, welche Informationen fehlen mir?

Wenn ich Dich und alles was ich dazu gelesen habe richtig verstehen würde, wäre das doch der Tod dieser Idee?

Herzliche Grüße

MAC
 

Dgoe

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Wenn aber, wie Ralf geschrieben hatte, ein Planet innerhalb dieser Kugelsymmetrischen Materieverteilung zurück gelassen wird, dann kann sich für ihn das Gravitationsfeld, welches ihn vorher auf seiner Bahn gehalten hat sogar so drastisch verändern, daß er seinen Stern verlassen muß.
Das macht doch nichts, ist doch egal. :confused:
Das ist auch der Fall, wenn sich Gravitation mitnichten ausbreitet, stattdessen nur eine geometrische Verschiebung stattfindet. Wenn auch für den Planeten insgesamt recht umfangreich. Kein Beispiel für Ausbreitung jedenfalls.

Gruß,
Dgoe
 

mac

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Hallo Bernhard,

ich denke, da bin ich momentan wirklich der falsche Ansprechpartner :) .
schade!

Hab' ich gerade gefunden: Florian Freistetter hat dazu was geschrieben, was aber auch nicht gerade erhellend ist. Eigentlich das selbe wie ich, nur zuversichtlicher ;) Trotzdem erklärt er später, im Kommentar #5, indirekt nur noch einen weiteren Sargnagel für Gravitonen.

Herzliche Grüße

MAC
 

Dgoe

Gesperrt
Hm.

Also für mich ist die Welt (und der Mainstream) wieder in Ordnung, wenn ich lese was Florian in dem Link oben schreibt:

(...)
Und die Gravitation? Gravitation ist nichts, was ein Objekt “ausstrahlt”.
(...)
die Sonne sendet eben keine “Gravitationsstrahlen” oder ähnliches aus.
(...)
Das Gravitationsfeld hat immer an jedem Punkt des Raums einen bestimmten Wert und da ist nichts, was sich aus dem Loch heraus bewegen muss, um uns eine Kraft spüren zu lassen.
(...)
Und die Antwort auf die Frage “Wie kommt die Gravitation aus dem schwarzen Loch heraus?” lautet: Gar nicht, weil sie nicht drin war!
(...)
[In Kommentar #5:]
... Du scheinst dir die Gravitation als etwas vorzustellen, was von einem Ort “ausgestrahlt” wird. Das ist aber nicht der Fall.


Gruß,
Dgoe
 
Zuletzt bearbeitet:

ralfkannenberg

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Hab' ich gerade gefunden: Florian Freistetter hat dazu was geschrieben, was aber auch nicht gerade erhellend ist. Eigentlich das selbe wie ich, nur zuversichtlicher ;)
Hallo Mac,

ich sehe offen gestanden Dein Problem nicht. Alles was Florian letztlich schreibt, ist, wie man sich Gravitation als "Delle" in der 4D-Raumzeit vorzustellen hat, und anstatt mit komplizierten Formeln macht er das eben anschaulich.

Bei der Gravitation ist auch immer das Birkhoff-Theorem zu berücksichtigen, welches es auch in einer relativistischen Variante gibt. Für die allererste Veranschaulichung würde ich aber bei der klassischen Variante verbleiben.


Trotzdem erklärt er später, im Kommentar #5, indirekt nur noch einen weiteren Sargnagel für Gravitonen.
Den "Sargnagel" sehe ich irgendwie nicht: diese Austauschteilchen benötigen einen Quantentheorie und wie diese im Falle der Gravitations-Wechselwirkung aussieht weiss man nicht. Vielleicht können die Gravitonen aus dem Schwarzen Loch irgendwie "heraustunneln", vielleicht gibt es einen ähnlichen Effekt wie bei der Hawkingstrahlung, wo auch alles am Ereignishorizont stattfindet und letztlich die Schwerkraft - dank dem Birkhoff-Theorem lassen sich dazu Aussagen gewinnen - die Energie gibt, dank der virtuelle Teilchen in reale Teilchen umgewandelt werden können.


Freundliche Grüsse, Ralf
 
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