Rotverschobene Gravitonen

[Eyk van Bommel]

Gibt es eigentlich Aussagen darüber, ob Gravitonen bzw. Gravitationswellen ebenfalls der Rotverschiebung unterliegen? Wenn theoretisch nachweisbare Gravitationswellen nur in einem sehr starken Gravitationsfeld entstehen (umkreisende Neutronensterne oder SL’s), dann würden sie eventuell bis sie bei uns ankommen sind, schon wieder zu stark rotverschoben sein?

Gruß
EVB

[Jogi]

Hi EvB.


Interessiert's dich, wie ich das sehe?
(Ansonsten halt ich nämlich (vorläufig) die Klappe.)


Gruß Jogi

[EMI]

Zitat von Eyk van Bommel

Gibt es eigentlich Aussagen darüber, ob Gravitonen bzw. Gravitationswellen ebenfalls der Rotverschiebung unterliegen?

Hallo Eyk van Bommel,

grav.Wellen sind Schwingungen der Raumzeit(nicht in der Raumzeit).
Dehnt sich die Raumzeit aus wird die Wellenlänge der grav.Wellen größer(Rotverschiebung).

Gruß EMI

[criptically]

Zitat von EMI

...

grav.Wellen sind Schwingungen der Raumzeit(nicht in der Raumzeit).
...

Das wird immer lustiger hier, die Zeit schwingt durch die Zeit.

Also dt/dt=K*cos(Omega*t).

Gruß

[möbius]

Zitat von criptically

Das wird immer lustiger hier, die Zeit schwingt durch die Zeit.
...

Gruß

Das würde ja für die Zeit sprechen ...
Gruß, möbius

[Eyk van Bommel]

grav.Wellen sind Schwingungen der Raumzeit(nicht in der Raumzeit).

Dann unterliegen sie der gravitativen, wie auch der Rotverschiebung der Expansion.

BTW was mir gerade in den Sinn kommt:

Allerdings muss man sich dann Fragen, ob sie eher der Wellenausbreitung von Massenteilchen oder der einer EM-Welle gleichen.

Wenn Wellen aus Masseteilchen aufeinander treffen, dann gibt es an einem Ort x nur eine Bewegungsart (Pauli-Prinzip). Bei Wellen aus masselosen Teilchen (EM-Welle) gibt es eine Überlagerung von zwei Bewegungen, deren gemeinsame Wechselwirkung mit einem „Testobjekt“ (nicht untereinander!) erst zu einer resultierenden Kraft führt.

Bei Gravitationswellen kann ich mir weder das eine noch das andere Richtig vorstellen. Im ersten Fall wären es wohl eher Raumquanten, die wie Teilchen eine Welle weiterleiten. Eine Überlagerung von Raumquanten wäre sozusagen nicht möglich („Pauli-Prinzip“ für Raumquanten.

Im Zweiten Fall, entspräche es einer Welle aus masselosen Teilchen. Zwei Gravitationswellen würden unabhängig an einem Ort ihrem "Impuls" folgen und erst das Testobjekt würde eine resultierende Gravitationsverzerrung der beiden "getrennten Wellen" aufweisen, die der Summe der beiden Gravitationswellen an diesem Ort entspricht. Hier hätte man dann aber zwei Raumzeitbewegungen an einem Ort? Das wäre für mich noch unvorstellbarerer

Hmm – wie breitet sich eine Gravitationswelle aus? Das bisherige Bild entspricht doch eher dem von schwingenden Raumquanten, die sich selbst nicht überlagern können. Sowie bei Wasser („Pauli-Prinzip“). Was mir aber nicht gefällt. Aber zwei „Raumquanten“ die sich durchdringen können wie EM-Wellen ohne Einfluss auf einander zu haben (Superpositionsprinzip) würde so was bedeuten wie ein 6-D Raum (am Ort x)??

Ha – und wenn wir schon dabei sind. Können Gravitationswellen Impuls übertragen?

Interessiert's dich, wie ich das sehe?

Nicht fragen Jogi! Ich kenne ungefähr deine Sicht der Gravitation und die ist meiner doch nicht sooo unähnlich. Und wie häufig könnte ich hier etwas schreiben, wenn ich jedes mal fragen würde

(Ansonsten halt ich nämlich (vorläufig) die Klappe.)

Das vorläufig wirkt wie eine Drohung
Gruß
EVB
EDIT: Es wäre ja bei einer Überlagerung 2x4 Dimension - also 8! Habe mal wieder Zeit vergessen - Jetzt würde ein Smilie kommen, aber ich darf nicht mehr (Jetzt auch )

[Timm]

Hallo Eyk,

Gravitationswellen breiten sich mit c aus. Dabei dehnen und stauchen sie die Raumzeit periodisch.

Hier eine Animation:

http://www.einstein-online.info/de/v...len/index.html

Gruß, Timm

[Jogi]

Hi.

Zitat von EMI

grav.Wellen sind Schwingungen der Raumzeit(nicht in der Raumzeit).
Dehnt sich die Raumzeit aus wird die Wellenlänge der grav.Wellen größer(Rotverschiebung).

Zitat von Timm

Gravitationswellen breiten sich mit c aus. Dabei dehnen und stauchen sie die Raumzeit periodisch.

Könnte man beides so stehen lassen.

Wie angedroht, hier meine Sicht der Dinge:
Im Verlauf einer Periode kommen zunächst blauverschobene, danach rotverschobene Gravitonen durch.
Aber deren Blau-/Rotverschiebung resultiert aus der Bewegung des emmittierenden Systems, hat also mit expansiver Rotverschiebung auch nichts zu tun.
Wenn ich EvB richtig verstanden habe, will er wissen ob die Welle als Ganzes eine Rotverschiebung ihrer Frequenz erfährt, und das würde ich davon abhängig machen, ob das Universum tatsächlich expandiert (und damit die Gravitonendichte abnimmt), oder ob nicht.
Die einzelnen Gravitonen jedoch verlieren auf ihrem Weg genau so viel oder so wenig an Eigenfrequenz wie Photonen, die uns vom selben Objekt erreichen.
Diese Eigenfrequenz (= Epot) des einzelnen Feldquants ist aber etwas völlig anderes als die Grav.-Welle.


@EvB:
Vergiss doch mal die Raumquanten, Gravitonen reichen völlig aus.
Und die sind bosonisch, daher beliebige Überlagerung möglich, "Wirkung" entsteht tatsächlich erst im Probekörper, der dann logischerweise eine resultierende Beschleunigung ausführt. Ist er groß genug erfährt er sowohl durch durchlaufende Grav.-Wellen als auch durch aus unterschiedlichen Richtungen angreifenden Grav.-Feldern entsprechende Verzerrungen.

Zitat von EvB

Können Gravitationswellen Impuls übertragen?

Ich würde sagen, in Summe nein.
Der Probekörper als Ganzes erfährt durch die durchlaufende Welle keine resultierende Bewegungsänderung.


Gruß Jogi

[Timm]

Zitat von Jogi

Wie angedroht, hier meine Sicht der Dinge:
Im Verlauf einer Periode kommen zunächst blauverschobene, danach rotverschobene Gravitonen durch.

Da bin ich skeptisch, Jogi,

Gravitationswellen



breiten sich, wie auch elektromagentische Wellen



transversal aus. D.h. die Raumverzerrungen erfolgen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung, wie auch die Änderung der elektischen und magnetischen Komponente bei der EM-Welle. Hier gibt es im Verlauf einer Periode keine Blau/Rot-Verschiebung. Die Blau/Rot-Verschiebung bezieht sich auf eine Änderung der Wellenlänge im Laufe der Ausbreitung, also vieler Perioden.

Weshalb sollte die Wellenlänge von Gravitonen im Vergleich zur zugehörigen Gravitationswelle sehr viel kürzer sein? Nur so wäre es ja zu erklären, daß es innerhalb des Zeitraums einer Periode der Gravitationswelle blau- und rotverschobene Gravitonen gibt.

Aber deren Blau-/Rotverschiebung resultiert aus der Bewegung des emmittierenden Systems,

ja

hat also mit expansiver Rotverschiebung auch nichts zu tun.

Die Periode eines binären Pulsars hat mit der Expansion des Universums in der Tat nichts zu tun, wohl aber eine zunehmende Wellenlänge der Gravitationswelle als Folge der Expansion.

Ich würde sagen, in Summe nein.
Der Probekörper als Ganzes erfährt durch die durchlaufende Welle keine resultierende Bewegungsänderung.

Jedenfalls nicht in Ausbreitungsrichtung.
Man betrachte den "Probekörper" als aus Probeteilchen zusammengesetzt, die aufeinander keine Kräfte ausüben. Dann bleiben in Verlauf einer Periode die Abstände der in Ausbreitungsrichtung liegenden Teilchen konstant, während die Abstände senkrecht dazu ab- und zunehmen.

Gruß, Timm

[Jogi]

Hi Timm.

Zitat von Timm

Da bin ich skeptisch, Jogi, Gravitationswellen breiten sich, wie auch elektromagentische Wellen transversal aus. D.h. die Raumverzerrungen erfolgen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung, wie auch die Änderung der elektischen und magnetischen Komponente bei der EM-Welle.

Vielleicht sollte man auch hier die Bilder nicht überstrapazieren, auch Markus Pössel weist auf alternative Beispiele der Polarisation hin.
Hier hab' ich gelesen, daß es für eine Quadrupolschwingung der Raumzeit eine nicht kugelsymmetrische Massenverteilung des emittierenden Systems braucht, wie es ein binärer Pulsar eben ist.
Zitat aus dem Beitrag dort:

In großer Entfernung, dort wo Webers Aluzylinder steht,
dürfte das aber egal sein, da dort die Gravitationswelle (d.h. die wellenartige
Schwankung der Metrik der Raumzeit) durch eine ebene Welle beschrieben wird.

Man kann die Quadrupolschwingung auch einfach als zwei ebene Wellen beschreiben, die senkrecht aufeinander stehen und (im Idealfall) um f/2 phasenverschoben sind.
Allerdings bezweifle ich auch daß in großer Entfernung noch viel vom Quadrupolcharakter übrig bleibt.
Gravitation ist nun mal was anderes als EM, es gibt meines Wissens keine zwei Komponenten der Gravitation.

Weshalb sollte die Wellenlänge von Gravitonen im Vergleich zur zugehörigen Gravitationswelle sehr viel kürzer sein? Nur so wäre es ja zu erklären, daß es innerhalb des Zeitraums einer Periode der Gravitationswelle blau- und rotverschobene Gravitonen gibt.

Ja, genau.
Mir ist jetzt sehr viel klarer, warum du dich mit dem Verständnis dieses Bildes so schwer tust.
Ich sehe halt modellbedingt den grundsätzlichen Unterschied zwischen Gravitonen und Photonen, will aber jetzt hier keinen Vortrag darüber halten, vlt. können wir das bei Gelegenheit im Stringthread oder so mal machen.

Die Periode eines binären Pulsars hat mit der Expansion des Universums in der Tat nichts zu tun, wohl aber eine zunehmende Wellenlänge der Gravitationswelle als Folge der Expansion.

Genau.
(Hab' ich doch so gesagt, oder nicht?)

Man betrachte den "Probekörper" als aus Probeteilchen zusammengesetzt, die aufeinander keine Kräfte ausüben. Dann bleiben in Verlauf einer Periode die Abstände der in Ausbreitungsrichtung liegenden Teilchen konstant, während die Abstände senkrecht dazu ab- und zunehmen.

Ja, auch hier volle Zustimmung, mit folgender Ergänzung:
Ist eine Welle einmal komplett durchgelaufen, sind alle Abstände, auch die transversalen, wie zuvor.


Gruß Jogi