Verschiedenes zur Gravitation

[SCR]

"Vielen Dank für das kleine Privatissimum, Uli - aber das war selbst mir schon alles bekannt."

Jetzt noch einmal ernsthaft: Sind Gravitonen essentiell für die Existenz von Gravitationswellen?

EDIT: Bitte mich jetzt nicht so doll hauen, Uli!

[Uli]

Zitat von SCR

"Vielen Dank für das kleine Privatissimum, Uli - aber das war selbst mir schon alles bekannt."

Jetzt noch einmal ernsthaft: Sind Gravitonen essentiell für die Existenz von Gravitationswellen?

EDIT: Bitte mich jetzt nicht so doll hauen, Uli!

Gravitonen sind essentiell für eine Quantisierung der ART.
In einer Quantentheorie der Gravitation würde ich die Existenz "kleinster Pakete" - sog. Quanten - erwarten; diese nennt man Gravitonen, wenn die Wechselwirkung die Gravitation ist.
In einer klassischen (nicht-quantisierten) Theorie brauchst du all diese Bosonen freilich nicht.
Unser Verständnis aber ist, dass eine Quantentheorie zur Beschreibung des Mikroskopischen notwendig ist.

Ich weiß, auch das weißt du. Warum fragst du dann ?

Gruß,
Uli

[SCR]

Zitat von Uli

Gravitonen sind essentiell für eine Quantisierung der ART.

... weil die anderen Grundkräfte bereits "nach dem gleichem Schema" quantisiert sind, richtig?
Und Danke für's nicht so dolle Hauen - zumindest bis jetzt!

Zitat von Uli

Ich weiß, auch das weißt du. Warum fragst du dann ?

Weil EMI die Gravitationswellen ins Spiel gebracht hat. Da ich nicht wusste/weiß, in welchen Kontext ich seine Anmerkung bezüglich "Welche Argumente sprechen für die Annahme eines Gravitons?" einzuordnen habe, fragte ich lieber noch einmal nach.
(Außerdem hat man mir grundsätzlich nahegelegt mehr zu fragen ... Sowas komme ich selbstverständlich nach. )

[Uli]

Zitat von SCR

... weil die anderen Grundkräfte bereits "nach dem gleichem Schema" quantisiert sind, richtig?

... yepp ...
... und was wäre eine Quantentheorie ohne Quanten (hier: Gravitonen) ?

[SCR]

Ich sehe gerade: Wir "überholen uns" im Moment gegenseitig mit den Beiträgen und ihrer Editierung.
Aber ich muß eh' erst einmal einen Break machen - Bis denne!
(Ich zieh' mich auf jeden Fall schon einmal wieder warm an! )

[Uli]

Zitat von SCR

Weil EMI die Gravitationswellen ins Spiel gebracht hat.

Das hat er zurecht, denn die haben ja auch viel mit Gravitonen zu tun.
Während bei der gravitativen Wechselwirkung Gravitonen eher in From virtueller Austauschquanten eine Rolle spielen, wären sie bei Gravitationswellen als reelle, freie physikalische Teilchen vorhanden.

Gruß,
Uli

[EMI]

Zitat von SCR

Weil EMI die Gravitationswellen ins Spiel gebracht hat.

Genau, das habe ich schon öffter SCR:

Zitat von EMI

schauen wir mal nach den Größenordnungen für die grav.Wellen/Graviton Erzeugung:

Einstein gab 1916 an:
[1] dE/dt = 1/45 * g/c²c³ Σ(a,b) d³Dab/dt³ d³Dab/dt³ wobei a,b=1 bis 3 und Dab das Massen-Quadrupolmoment ist. (g=grav.Konstante Newton)
Über die Richtigkeit, des von Einstein angegebenen Vorfaktors (1/45), gibt es verschiedene Auffassungen z.B. (32/5). Egal rechnen wir mit (1/45) weiter.
Für einen Stab der Länge L, der Masse m und der Winkelgeschwindigkeit ω(Rotation um die senkrechte Achse durch die Mitte des Stabes) folgt für Dab = m * L²
dE/dt = 1/45 * g/c²c³ * m² * L²L² * ω³ω³
Teilen wir den Stab gedanklich in 2 Hälften und denken uns die Massen dieser Hälften als Kugeln an den ehemaligen Stabenden im Abstand a (L=a)folgt:
[2] dE/dt = 1/45 * g/c²c³ * (m1+m2)² * a²a² * ω³ω³
Wir sehen hier, das m1=m2 sein muss da wir den Stab halb geteilt haben.
Beim grav.Zweikörpersystem, mit einer Zentralmasse Ms und eine im Abstand a mit der Winkelgeschwindigkeit ω umlaufenden Planetenmasse mPl, trägt die Zentralmasse Ms nichts zum Massen-Quadrupolmoment Dab bei.
Nur die umlaufenden Massen(Planeten) haben ein Dab und zwar Dab ~ mPl*a²
Daraus folgt nun:
[3] dE/dt = 1/45 * g/c²c³ * mPl² * a²a² * ω³ω³
und bei Gleichsetzung von Zentrifugalkraft=Schwerkraft(ω²=g*Ms/a³) mit der Zentralmasse Ms>>>mPl folgt:
[4] dE/dt = 1/45 * g²g²/c²c³ * (mPl/a)² * (Ms/a)³
Für die Erde erhalten wir mit [3] und [4] eine Strahlleistung von ~ 0,7 W.
Mit dem Vorfaktor (32/5) statt (1/45) erhalten wir ~ 200 W.
Ok, einigen wir uns, bei der Erde, auf den Mittelwert ~100W.
Damit können wir noch weiter rechnen.
Die Energie eines Gravitons EGr ergibt sich:
EGr = h*ω/2π
mit ω=√(g*Ms/a³) folgt
EGr = h*ω/2π = 2*10^-41 J
Mit dN/dt = (dE/dt)/EGr = 100W/2*10^-41J = 5*10^42 Gravitonen pro Sekunde
Die Erde "schickt" also jede Sekunde rund 5000000000000000000000000000000000000000000 Gravitonen mit je 2*10^-41 J ins All.

Ne Menge reelle Gravitonen fliegen da so rum.

Gruß EMI

[SCR]

Zitat von EMI

Ne Menge reelle Gravitonen fliegen da so rum.

WENN es denn Gravitonen gibt - Ich sehe (belastbar) da erst einmal nur Energie "herumfliegen".

Aber bitte nicht falsch verstehen: Ich sehe absolut ein, dass an dieser Stelle Gravitonen sicher sehr gut reinpassen würden und deshalb spricht das für die Annahme von Gravitonen.

[EMI]

Zitat von SCR

Ich sehe (belastbar) da erst einmal nur Energie "herumfliegen".

So, so SCR,

und wie berechnest Du die Energie der grav.Wellen??
Vergiss nicht die sind mit c unterwegs, das folgt ebenfalls aus der ART.

Gruß EMI

[SCR]

Hallo EMI,
Hui : Ich SPÜRE, dass es Herbst ist und schon deutlich kühler wird ...
Ja, Gravitationswellen sind mit c unterwegs.
Ja, das sagt die ART.
Die ART sagt aber auch ...
- Aber - sofern es keine Umstände bereitet - würde ich zunächst gerne noch wissen: Gibt es weitere Argumente, die für die Annahme von Gravitonen sprechen?