Gravitationswellen: Nachweis

[bluep0wer]

Hi Leute,
ich habe neulich gehört, dass irgendein Professor aus Hannover nicht weit davon weg sein soll, tatsächlich Gravitationswellen nachzuweisen. Nach meinem Kenntnisstand existieren ja bereits indirekte und viele "schwammige", aber eben keine eindeutigen Beweise für die Existenz solcher Wellen.

Für wie wahrscheinlich haltet ihr die These, dass es jemand in absehbarer Zeit tatsächlich schafft, einen konkreten Beweis zu liefern? Schließlich wäre er dann immerhin Anwärter auf den Nobelpreis..

Ciao ciao

[Eyk van Bommel]

Ich bezweifle das es einem einzigen Prof. bzw. seiner Arbeitsgruppe gelingen wird Gravitationswellen nachzuweisen! Es werden wahrscheinlich immer zwei weit voneinander entfernte Messergebnisse benötigt werden, um ein Messfehler aufgrund von unbekannten Störungen auszuschließen! Wahrscheinlich benötigt man noch zusätzlich übereinstimmende Neutronenmessungen, die eine gleichzeitige Erhöhung der Neutronenstrahlung zeigt.
Schließlich sind die Messungen so empfindlich, dass man auch weit entfernten Straßenverkehr als „Gravitationswellen“ interpretieren kann. D
Ich frage mich nur wie die Wissenschaftler es derzeit erklären, dass die stärke von Gravitationswellen um ca. 1000x kleiner sind als zu anfangs gedacht?
Aber wie gesagt der Nobelpreis für die Entdeckung von Gravitationswellen wird mit Sicherheit an mehrere Leute gehen.

[Wolfgang H.]

Hallo Bluepower

Gravitationswellen bewirken eine Veränderung des Raumzeit-Kontinuums,
bzw. bilden Druckwellen der Raumzeit.
Derzeit werden nur Interferometer benutzt um die GW zu detektieren.

Meines Erachtens ist dieses Verfahren nicht geeignet GW zu detektieren, weil die Photonen des Lasers gleichzeitig mit der Raumzeit gestaucht oder gedehnt werden.Bei der Ausdehnung bzw. Expansion des Universums tritt der gleiche Effekt der Dehnung bei den Photonen der Hintergrundstrahlung auf.

Die Wissenschaftler sind aber der Meinung, dass die Quatropolstrahlung einer GW beim Eintreffen die Zeitkomponente nicht beeinflussen soll. Dies ist meines Erachtens aber nicht möglich ,da eine GW Energie in Form eines Impulses transportiert und demzufolge, wie jede andere Energieform auch, eine Zeitdilatation hervorruft.
So wie sich der Raum verkürzt, wird auch die Zeit gedehnt uns es heben sich beide Effekte auf.
Die Raumzeit ist eine Entität. Raum lässt sich nicht stauchen oder dehnen ohne eine Veränderung der Zeitdilatation ( sprich "Zeitablaufgeschwindigkeit").

Dies ist die einzig mögliche Form der Energieübertragung im Vakuum. Da sich GW mit „c“ ausbreiten, kann eine GW nur eine Energiedichteschwankung der Raumzeit darstellen.Man wird deshalb auch in Zukunft ,keine G-Wellen nachweisen können,so lange man Interferometer benutzt.

Stellen Sie sich ein Gummiband vor, auf welchem sich auslöschende Sinuswellen aufgezeichnet sind, dies soll einen Int.Ferom.-Arm simulieren .
Wenn Sie das Gummiband auseinander ziehen ,bleiben die Überlagerungen erhalten.
Nur eine mechan. Längenverkürzung ,z.b durch einen mechanischen Stoss ,kann eine Störung des Interferenzmusters bewirken ,bei einer GW werden aber die Photonen mitgestaucht.

Die mE. einzige Möglichkeit G.-Wellen nachzuweisen besteht darin,dass man die unterschiedliche Zeitdilatation(Zeitablaufgeschwindigkeit) aufzeichnet.
Aus den Schwankungen der Zeitablaufgeschwindigkeit kann dann die
G.-Welle abgeleitet werden.

Gruß
Wolfgang H.

[pauli]

Hi Leute,
ich habe neulich gehört, dass irgendein Professor aus Hannover nicht weit davon weg sein soll, tatsächlich Gravitationswellen nachzuweisen.
kann nicht sein, schon garnicht aus Hannover

[JGC]

Hi..

Vielleicht sucht man diese Wellen nur auf die falsche Weise....

Was sollten denn das für Wellen sein??

Letztlich kann es sich doch nur um Druckwellen im Vakuum handeln!!

Also könnte man sie unter den geeigneten Umständen theoretisch auch hören!! Normale Schallwellen hört man doch auch und elektrische Wellen auch, wenn sie in einem akustischen Interpreter ausgegeben werden..


JGC

[Eyk van Bommel]

Du hast erfasst JGC, die Wellen befinden sich ja auch im „hörbaren“ Bereich. Da ist ja das Hauptproblem, das jede noch so kleine Erschütterung, ein mögliches Signal „übertönt“. Ich empfehle dir das Buch „Einsteins Vermächtnis“ von Marcia Bartusiak. Da steht viel über die Entwicklung der Gravitationswellen-Detektoren drin. Ich fand es wirklich faszinierend wie viele Professoren im Graten der Eltern mit selbstgebauten Detektoren das Weltall beobachtet haben.

Gruß
EVB

[JGC]

Hi..

Ja Eyk..

Was wäre, wenn diese Gravitationswellen und die Schallwellen Ergebnisse ein und des selben Ereignises wären?

Meiner Ansicht nach sendet jedes Objekt im selben Maße Schallwellen aus wie Gravitation... in den selben Frequenzbereichen.. Steh mal vor eine PA-Bassbox hin und du wirst die wuchtigen Bass-Schläge in deiner Magengrube ordentlich spüren..

Die "Schallwellen" im Vakuum können wir meiner Ansicht nach nur deshalb nicht hören, weil die Schwingungen der Teilchen in einem viel zu hohem Frequenzbereich liegen(und sich dabei durch das virituelle Teilchenmeer ausbreiten können) und erst um einen miliardenfachen Faktor runtertransformiert werden müssten, damit wir einen Eindruck davon erhalten...


JGC

[Eyk van Bommel]

..weil die Schwingungen der Teilchen in einem viel zu hohem Frequenzbereich liegen.

Eigentlich haben Gravitationswellen eine sehr niedrige Frequenz und können daher nicht „gehört“ werden. Selbst das Meeresrauschen in 100 km Entfernung erzeugt falsche Signale am Gravitationsdetektor. Also nicht einmal Elefanten können diesen Tiefen Ton hören. Bei einigen Gravitationswellen geht man sogar davon aus, das eine ganze Schwingung den Raum von unserem Sonnensystem benötigen würden.

[Wolfgang H.]

Hallo Eyk und JGC,

GW modulieren quasi beim Eintreffen unsere Raumzeit.Das gesamte relativistische Energiepotential unseres IS (Erde) wird dabei angehoben.
Man wird GW nicht mit Interferometern nachweisen können ,auch nicht mit dem geplanten Satelliten-gestützten .Siehe meinen Beitrag oben.
Könnt Ihr das oben geschriebene nachvollziehen oder seit Ihr anderer Meinung?

Gruß W.

[JGC]

Hallo Eyk..

Natürlich sind die niedrigen Frequenzen planetenbahnendurchmesser gross und weiter.. Das hiesse aber wiederum, um so eine Welle zu messen, müsste wirkliuch ein gesamter "Objektumlauf abgewartet und vermessen werden... Und das kann natürlich dauern...

Nein, auf was ich anspielen wollte ist, das die meisten Schallwellen von den kleinen Objekten ausgelöst werden und in ihrer gemeinsamen "Lautstärke" die grossen Wellen wohl überlagern(rosa Gravitationsrauschen) und man doch sehr nahe an ein schweres Objekt heran müsste, um sie wirklich sicher messen zu können...

Und zu dem Einwand von Wolfgang kann ich nur sagen..

Ich hab schon verstanden, ich habe selbst schon mal diesen Aspekt angesprochen, und dachte damals noch exakt so wie sie gerade...

Doch jetzt bin ich eher geneigt zu sagen, Teils teils...

Kleine Massen reagieren anders als grosse Massen...

Wenn eine niedrigfrequente Grav-Welle erfasst werden soll, so muss auch ein entsprechend grosser Sensor(Resonator) benutzt werden (und efentuell auch noch die entsprechende Massedichte aufweisen?)

Ein Bass-Signal wird man wohl auch nicht gerade mit einem Ultraschall-Mikrophon aufzeichen wollen, oder? So funktioniert das nicht...

Auf Grund der Resonanzprinzipien können nur dann optimale Messergebnisse erfasst werden, wenn die signalempfangende Apparatur den Dimensionen der beoachteten Erregermasse angepasst werden kann (und wenn sie sich nur in einem teilbaren Vielfachen der Ursprungsmasse wiederfindet)

Zumindest gebieten das die Regeln von Resonanz und Rückkopplung so...


JGC

[Wolfgang H.]

Hallo JGC,
die Lehrmeinung geht aber davon aus ,dass GW keine elektromagnetischen Wellen sind ,sondern sie sucht nach "Gravitonen" die Austauschteilchen der Gravitation.
ME. ein fataler Irrweg.
Energieübertragung im Universum ist nur durch elektromagnetische Wellen möglich.Der grösste Teil dieses Spektrums ist messtechnisch erfassbar.
Was messtechnisch noch nicht erfassbar ist ,sind GW ,weil sie Wellenlängen von Lj haben können. ( der Dipol müsste ziehmlich groß sein.)

Gruß W.

[JGC]

Genau das denke ich eben nicht!!!

Gravitation und Elektromagnetismus entspringen den selben Prozederes!

Wieso sollten sie also verschieden voneinander sein?

Meines Erachtens geht es nur um das Problem, ob eine Schwingung im transversalen Spektrum zu beobachten ist, oder eben auch im longitudinalen Spektrum...(Dichtewellen)

Und sei erlich... wenn du eine transversale magnetische Schwingung mit einer transversalen elektrischen Schwingung (deren Vektoren und deren jeweiligen Kräfte) addierst und deren jeweiligen Winkelbewegungen multiplizierst, so ergibt sicheigentlich automatisch ein in alle Richtungen wirksames Gravitationsfeld, welches meiner Ansicht nach sogar identisch mit einer elektrostatischen, kapazitiven Ladung zu vergleichen ist, die sich ebenso im Quadrat zur Entfernung (nach einer logarythmischen Funktion?) abschwächt..

Das langwellige Gravitationswellen nicht als EM-Wellen messbar sind, liegt ja wohl auf der Hand.. Hast du schon mal ein Messgerät gesehen, wo 0,0000000001Herz messen kann?

Solche Schwingungen sieht man mal nun nicht mit dem Auge, obwohl sie im Prinzip zu genau der selben Sorte Schwingungen gehören, wie alle anderen..

Seh dir das Bild an und die in der unteren Darstellung schwarz eingetragenen Linien...
Gravitationsschwingung (http://www.clausschekonstanten.de/schau/neu/gravitationsamplitude.gif)


Wie das ganze sich im Universum auswirkt, siehe hier (http://www.clausschekonstanten.de/schau/Sp_2-2tsmall.jpg)
Das soll nur zeigen, das jede Bewegung eines Objektes auch Dichteschwankungen in Vakuum verbreitet (Die sich an den Stellen, wo sie zu Interferenzen und Überlagerungen zusammenfinden, seinerseits wieder Masseerscheinungen hervorbringen)


Zumindest ist das meine private Ansicht dazu.


JGC

[Eyk van Bommel]

Hallo Wolfgang,

zu
.. weil die Photonen des Lasers gleichzeitig mit der Raumzeit gestaucht oder gedehnt werden.

Aber bei einem L-förmigen Aufbau des Detektors sollte doch der rechten Arm sich etwas anders verhalten wie der senkrecht hierzu stehende Arm, wenn die Welle mit c auf den rechten Arm zuerst trifft? Oder? Es werden ja zuerst die Photonen des rechten Arms gestaucht und gezogen! Die Photonen werden mit der Raumzeit wie du sagst „mit gekrümmt“ und wie du schon gesagt hast keine Raumkrümmung ohne Zeitdilatation, aber das ist doch genau der Effekt den die „g’spinnerten“ suchen. Mehr gekrümmter Raum = mehr Zeitdilatation = keine destruktive Interferenz mehr wenn beide Arme aufeinander treffen.

Oder wo siehst du es anders?

Gruß
Aveneer

[pauli]

@jgc
Gravitation und Elektromagnetismus entspringen den selben Prozederes!
Wieso sollten sie also verschieden voneinander sein?
Also ich finde gefühlsmäßig, dass es zwei völlig verschiedene Dinge sind, wie kamen die bloß auf die Idee, es in irgendeiner Form gleichzusetzen?

[Wolfgang H.]

Hallo Eyk,
die Photonen der Hinleitung (zum Spiegel) und Rückleitung des einen Arms werden in Kohärenz(Überlagerung) gebracht,d.h. sie löschen sich aus ,wenn sie auf den Detektor treffen.
Wenn die GW einen Arm trifft, sind ja die Photonen der Hin und Rückleitung gleichzeitig betroffen. Im anderen Arm ist die Kohärenz ja sowiso noch erhalten.Ein Bild auf dem Detektor wird ja erst erzeugt,wenn die Kohärenz gestört wird.
Es spielt keine Rolle aus welcher Richtung die GW kommt ,es werden immer die Photonen des Hin-und Rückweges gestaucht oder gedehnt.

Zu einer Störung der Köherenz kann es nur kommen ,wenn mechanisch
ein Arm (z.B.durch Stoß) verkürzt wird.In diesem Fall wird ja der Raum (Arm) verkürzt (ohne die Zeit/sprich Energie-Komponente).Dann kommt es auch zu einer Abbildung auf dem Detektor.

Gruß W.

[JGC]

@jgc

Also ich finde gefühlsmäßig, dass es zwei völlig verschiedene Dinge sind, wie kamen die bloß auf die Idee, es in irgendeiner Form gleichzusetzen?

Jch verstehe grade die Frage nicht :confused:

Natürlich erscheinen sie verschieden..

Das ist aber meiner Meinung nach nur ein "perspektivisches" Problem...

Weiss grade nicht wie ich es beschreiben soll..

JGC