Gravitationswellen: Virgo startet Suche nach Gravitationswellen

[Ich]

Muß Dir aber ehrlich sagen, dass ich, hätte ich das gelesen ohne den Hintergrund unserer Diskussion, dieses Resultat für eine Folge der Vereinfachungen gehalten hätte.

Ähm... das Resultat ist die Folge der Vereinfachungen. Fiese, fette Gravitationswellen krümmen alles, was sich ihnen in den Weg stellt. Auch Zeit.
Aber die niedlichen 10^-20-Dinger, die bei uns ankommen, sind wirklich der Prototyp einer schwachen, ebenen, sich mit gleichbleibender Amplitude ausbreitenden Welle.

Und was noch viel heftiger ist: „und dass sie sich mit gleichbleibender Amplitude ausbreiten.“ Also egal wie weit weg, immer gleich stark. Könnten sozusagen direkt nebenan sein, wäre die gleiche Signalstärke.

Nein, so ist das nicht gemeint. Du hast doch E-Technik gehört: "Kugelwelle" im Fernfeld = ebene Welle, wenn man nicht genau hinschaut. Genauso hier: egal, was dort los war, bei uns kommt eine klitzekleine, ebene Welle an, die nur zwei Raumdimensionen betrifft.

 

[mac]

Hallo Ich,

Nein, so ist das nicht gemeint. Du hast doch E-Technik gehört: "Kugelwelle" im Fernfeld = ebene Welle, wenn man nicht genau hinschaut. Genauso hier: egal, was dort los war, bei uns kommt eine klitzekleine, ebene Welle an, die nur zwei Raumdimensionen betrifft.

also die Proportionalität der Längenkontraktion und der Zeitkontraktion ist dabei nicht mehr gegeben? Wann trennt sich das denn voneinander?

Herzliche Grüße

MAC

 

[Ich]

Sofort. Es gibt keine solche Proportionalität.

 

[mac]

Hallo Ich,

wie passt dann das:

Sofort. Es gibt keine solche Proportionalität.

zu dem:

Fiese, fette Gravitationswellen krümmen alles, was sich ihnen in den Weg stellt. Auch Zeit.

?

Herzliche Grüße

MAC

 

[jonas]

Mac, das sagt sein anderes "Ich"

Sorry, das konnte ich mir jetzt nicht verkneifen

 

[mac]

Hallo Ich,

nochmal dazu:

Du hast doch E-Technik gehört: "Kugelwelle" im Fernfeld = ebene Welle, wenn man nicht genau hinschaut. Genauso hier: egal, was dort los war, bei uns kommt eine klitzekleine, ebene Welle an, die nur zwei Raumdimensionen betrifft.

auf E-Technik bezogen hat eine Kugelwelle auf jeden Fall die Eigenschaften: Amplitude wird mit 1/r schwächer und Energie pro Fläche wird mit 1/r^2 schwächer.

Zunächst hatte ich die Aussage von A.M. so interpretiert, daß die Amplitude der Gravitationswelle sich nicht so verhält. Mit Deiner Aussage könnte das jetzt aber auch heißen: Im Abstandsdelta von 600 m, bezogen auf einen Abstand von meinetwegen 25000 Lichtjahren, ist es eine gleichbleibende Amplitude. Ziemlich banal. Oder ist es doch noch ganz anders gemeint?

Was mir aber nach wie vor unvertändlich geblieben ist: Wieso nur eine 2-D Kontraktion und nicht 3D? Und wieso keine Zeitbeeinflussung?

Herzliche Grüße

MAC

 

[mac]

Hallo Jonas,

Mac, das sagt sein anderes "Ich"

Ja, aber vorallem in der Antwort von Andreas Müller. Der sagt am Anfang und am Ende seiner Antwort an Ich, daß es so ist wie in einem Gravitationspotential aber mittendrin sagt er was völlig anderes. Das mag ja auch so sein, nur ich kann das bisher nicht begreifen. Und genau dieser (sicherlich) Scheinwiderspruch macht es mir bisher unmöglich zu begreifen, wie man mit diesem Gravitationsexperiment überhaupt etwas messen will, was ich eben ganz am Anfang gefragt hab'. Bisher stehe ich nur vor der Alternative es hinzunehmen oder zu vergessen.

Herzliche Grüße

MAC

 

[Ich]

wie passt dann das:

Sofort. Es gibt keine solche Proportionalität.
zu dem:

Fiese, fette Gravitationswellen krümmen alles, was sich ihnen in den Weg stellt. Auch Zeit.

?

Das passt hervorragend. Ohne näheres zu wissen habe ich kein Problem, zu behaupten, dass bei Gravitationswellen mit wachsender Stärke der "Zeitanteil" des Geschehens immer größer wird, bis er vergleichbar mit dem "Raumanteil" ist.

Mit Deiner Aussage könnte das jetzt aber auch heißen: Im Abstandsdelta von 600 m, bezogen auf einen Abstand von meinetwegen 25000 Lichtjahren, ist es eine gleichbleibende Amplitude. Ziemlich banal. Oder ist es doch noch ganz anders gemeint?

Genau so ist es gemeint. Ganz banal. Das ist einfache Störungsrechnung.

Was mir aber nach wie vor unvertändlich geblieben ist: Wieso nur eine 2-D Kontraktion und nicht 3D? Und wieso keine Zeitbeeinflussung?

Wenn man eine Gravitationswelle mal in den linearen Bereich runtergebrochen hat, kommt ihre Natur als Quadrupolstrahlung raus: Transversalwellen mit Tensorcharakteristik, also Streckung in die eine Richtung und Stauchung quer dazu.
Im Vergleich: EM-Strahlung ist Dipolstrahlung, Transversalwellen mit Vektorcharakteristik.

 

[mac]

Hallo Ich,

die Konfusion scheint bei den Versuchen Gravitationswellen zu messen, Tradition zu haben.
http://www.geo600.uni-hannover.de/~aufmuth/JoeWeber.pdf
z.B. Seite 43



Oder, mehr auf unsere Debatte bezogen:
http://www.aei.mpg.de/hannover-de/10-presseMedien/wasSindGravitationswellen/detektorenGW/index.html

Die ersten Versuche unternahm Ende der 60er Jahre Joseph Weber. Er verwendete große Aluminiumzylinder mit Massen von ca. 1.5 Tonnen. Läuft eine Gravitationswelle längs durch diesen Zylinder, so regt sie ihn zu Schwingungen bei seiner Eigenfrequenz an. Die dadurch erzeugten Änderungen in der Länge des Zylinders werden durch hochempfindliche Verstärker gemessen.

Nun gut, die Berechnung von Antennen hab’ ich schon in der E-Technik nicht mehr verstanden, warum sollte das bei Gravitationswellen jetzt auf einmal anders sein?

Mal sehen, nächsten Dienstag fahre ich zur PTB nach Braunschweig „Was ist Masse?“ Vielleicht, wenn’s nicht eine zu große Veranstaltung ist, kann ich da mal jemanden nach einer weniger berechenbaren, dafür aber mehr begreifbaren Erklärung fragen.

Herzliche Grüße

MAC

 

[Joachim]

Hi mac,

Hallo Ich,

nochmal dazu:auf E-Technik bezogen hat eine Kugelwelle auf jeden Fall die Eigenschaften: Amplitude wird mit 1/r schwächer und Energie pro Fläche wird mit 1/r^2 schwächer.

So ist es. Und diese beiden Funktionen nähern sich asymptotisch der Nulllinie. Das heißt ganz weit von der Quelle weg sind sie fast konstant. Und genau das ist die her genutzte Näherung, die Kugelwellen weit draußen wie ebene Wellen beschreibt.

Gruß,
Joachim

 

[Ich]

He, Joachim wieder da. Schön.
Und, fahr'n wir auch nach Braunschweig?

 

[Joachim]

He, Joachim wieder da. Schön.
Und, fahr'n wir auch nach Braunschweig?

Ach was, Braunschweig. Was soll ich denn so weit im Süden?

Gruß vom 65sten Breitengrad,
Joachim

 

[Ich]

Wo ist Braunschweig denn? Gibt's das überhaupt?

Gruß vom 48.

 

[Joachim]

Wo ist Braunschweig denn?

Auf dem 52sten irgendwo. In Süddeutschland also

Joachim

P.S.:Wo wir grad bei Breitengraden sind: Ich bin gerade hier in Nordfinnland und bin ganz fasziniert wozu die Sommerzeit gut sein kann. Obwohl wir südlich des Polarkreises sind, beschert uns die Sommerzeit Mitternachtssonne. Hier geht die Sonne heute um 0:06 unter und um halb drei wider auf. Als "day light saving time" taugt es hier dagegen kaum. Dunkel wird's eh nicht.

 

[mac]

Hallo Joachim und Ich,

erst mal vielen Dank für Eure Antworten.

Ich habe mich anscheinend irgendwo im ‚Gestrüpp’ verheddert, kann Euch anscheinend noch nicht mal vernünftig beschreiben wo, und Ihr sucht anscheinend an der falschen Stelle, jedenfalls kommt es mir im Moment so vor.

Ich hatte schon an Ich geschrieben, dass die ‚flache’ Amplitude in so großer Entfernung zur Quelle ja ganz banal ist. Deine Erklärung zur Kugelwelle ebenso und die Erklärung bei Wiki zur Ebenen Welle auch. Banal meine ich nicht abwertend, sondern als zwangsläufige Konsequenz der Entfernung.

Ihr schreibt das aber so auf, als würdet ihr erwarten, dass das meinen Knoten zum platzen bringen könnte. Es tut mir leid, ich weis aber immer noch nicht, was das Eine mit dem Anderen überhaupt zu tun hat, es sei denn ich setze voraus, daß sich die 'Amplitude der Krümmung' in den drei Raumrichtungen unterschiedlich verhält, wofür ich aber überhaupt keinen Grund erkennen kann.

Weder verstehe ich, warum die als Ebene Welle bei uns durchlaufende Gravitationswelle nicht unser Gravitationsfeld im Raum modifizieren kann, sondern nur in den beiden senkrecht zur Verbindungslinie Antenne-Quelle liegenden Richtungen, noch verstehe ich die Abkoppelung der Zeit aus dem Vorgang. Wenn eine Gravitationswelle unseren Raum in seiner Krümmung und sei es auch nur in 2 Dimensionen beeinflussen kann, wieso kann sich der Zeitablauf dem ‚entziehen’, wo er das doch in einem statischen Gravitationsfeld keineswegs vermag?

Und wenn das alles so ist, dann verstehe ich die Beschreibung der Messanordnung von Joseph Weber, im MPI Link Hannover, nicht mehr.

Herzliche Grüße

MAC

 

[mac]

Hallo,

Auf dem 52sten irgendwo. In Süddeutschland also

52°15'27"N 10°32'21"O aber noch nicht südlich des Mains!

Herzliche Grüße

MAC

 

[Ich]

52°15'27"N 10°32'21"O aber noch nicht südlich des Mains!

Also auch Südschweden.

Zurück zum Thema: das Ganze mit der flachen Welle sollte nur zeigen, warum meine Aussage nicht im Widerspruch zu Müller steht. Wenn wir darüber schon hinweg sind, will ich mal versuchen, das mathematische Ergebnis plausibel zu machen. Am besten wieder mit EM:
Warum hat eine EM-Welle im Fernfeld keine longitudinalen Komptonenten? Weil das Skalarwellen wären, die zu ihrer Entstehung eine veränderliche Gesamtladung der Quelle benötigten. Das ist wegen der Ladungserhaltung ausgeschlossen. Genauso bei der Gravitation wegen Masse-Energieerhaltung.
Warum die Zeit nicht mitschwingt? Das kommt halt so raus, für mich plausibel, weil sonst eine bewegte Quelle doch Logitudinalwellen abstrahlen würde (Lorentztrafo dreht Zeit in beliebige Raumrichtungen).
Warum dieses 90°-Verhalten? Weil auch Dipolstrahlung in der Gravitation nicht möglich ist (Impulserhaltung), bleibt als niedrig möglichste Ordnung Quadrupolstrahlung. Die hat Spin 2, also gleich bei Drehung um 180°.


Dass statische Felder diesen Beschränkungen nicht unterliegen ist auch nichts neues, das ist auch beim EM-Feld so.

 

[Joachim]

Hallo Ich,

Warum dieses 90°-Verhalten? Weil auch Dipolstrahlung in der Gravitation nicht möglich ist (Impulserhaltung), bleibt als niedrig möglichste Ordnung Quadrupolstrahlung.

wieso Impulserhaltung? Impulserhaltung gilt auch bei elektromagnetischen Wellen und da ist Dipolstrahlung möglich. Dass hier Quadrupol-Wellen die erste Ordnung ausmachen liegt daran, dass es nur anziehende Massen gibt. Gäbe es auch Objekte mit negativer Masse, so könnte man auch Dipolwellen erzeugen.

Glaub ich jedenfalls...

Gruß,
Joachim

P.S.: Süddeutschland beginnt südlich der Elbe.

 

[Ich]

Wegen Impulserhaltung. Weil man den Schwerpunkt nicht verschieben kann. Ich kann auch nur mit positiven Ladungen einen elektrischen Dipol bauen, das ändert nichts am Prinzip.
Ich darf eine Ladung außermittig rotieren lassen - aber nicht eine Masse, wenn nicht eine andere gegenhält. Impulserhaltung schränkt die Bewegungsmöglichkeiten von Ladungen nicht prinzipiell ein.

p.s.
Schweden endet kurz vor dem Main.

 

[Maenander]

Stimme hier Ich zu.

Die Impulserhaltung hängt an der Masse. Wenn die Ladung proportional zur Masse wäre, gäbe es wohl auch keine elektrische Dipolstrahlung. (also viel Glück dabei, nur aus Elementarteilchen einer Sorte einen Dipol zu bauen )