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Thema: Gravitationswellen

  1. #1
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    Standard Gravitationswellen

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    http://www.astronews.com/news/artike...0612-001.shtml

    erfahre ich erstmals von der Existenz eines britisch-deutschen Gravitationswellendetektors, GEO600.

    Es gibt ja das amerikanische Gerät LIGO
    und noch ein japanisches und wohl auch noch ein italienisches.

    Alle arbeiten aber nach dem gleichen Prinzip der Interferenz von Lichtwellen.
    Weiß jemand, warum diese Zersplitterung der Forschungsmittel erfolgt?

    fragt Ispom
    Gruß von Ispom

  2. #2
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    Standard

    ergänzung:

    bei Gravitationswelle - Wikipedia.htm

    habe ich gefunden:
    >>>Auch der Urknall könnte Gravitationswellen angeregt haben, deren Frequenz aufgrund der kosmischen Expansion inzwischen jedoch so gering ist, dass erst der für 2015 geplante Detektor LISA eine Chance hat, sie zu registrieren.<<<

    naja, warten wir.

    Aber was ich fragen wollte, wenn denn überhaupt eine plausible Erklärung möglich ist:

    wenn ich einen Stabmagneten rotieren lasse
    oder eine elektrostatisch geladenen Stab,
    bekomme ich doch ein dipolfeld,

    wenn eine schwere Masse rotiert, sendet sie Gravitationswellen aus,
    aber als ein Quadrupolfeld,

    also:
    wenn magnetpole oder getrennte elektrische Ladungen rotieren
    --> einfaches Dipolfeld
    wenn ein "unpolarisierter" Stab rotiert
    -->komplizierteres Quadrupolfeld, obwohl doch das "rotierende etwas" viel einfacher ist

    kann man das erklären, oder muß ich das einfach so zur Kenntnis nehmen

    fragt Ispom
    Gruß von Ispom

  3. #3
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    Standard

    Hallöle ispom,


    leider hab ich zu diesem Thema auch mehr Fragen als Antworten und manchmal den Eindruck, dass die Wissenschaft über ihre eigenen Theorien stolpert.

    Auch der Urknall könnte Gravitationswellen angeregt haben, deren Frequenz aufgrund der kosmischen Expansion inzwischen jedoch so gering ist, dass erst der für 2015 geplante Detektor LISA eine Chance hat, sie zu registrieren.
    Gut nehmen wir das mal so an - passt ja auch zur Theorie der 3°K-Strahlung. Hat aber für mich folgendes Problem: wenn diese 'Wellendehnung' so allgemein von der Expansion herrührt, warum soll dann die beobachtete Rotverschiebung von weitentfernten (sehr alten -> nahe am Urknall und damit noch in einem komprimierteren Universum) Objekten von der rel. Fluchtgeschwindigkeit entstehen?
    Eine Weitere Frage wäre: wie sollen sich die Gravitationswellen 'gehalten' haben? Anders als die 3°K-Strahlung wird Gravitation nicht reflektiert, absorbiert oder einfach in andere Energieformen umgewandelt.

    wenn ich einen Stabmagneten rotieren lasse
    oder eine elektrostatisch geladenen Stab,
    bekomme ich doch ein dipolfeld
    Und das ist eben auch nicht so einfach, weil sich die 'Dinger' immer in irgendetwas drehen müssen und damit (also selbst im Vakuum) Interaktionen hervorrufen, die weit von den idealen klassischen Modellen abweichen (-> elektromag. Induktion, -> Kraftübertragung mit virtuellen Photonen).

    wenn eine schwere Masse rotiert, sendet sie Gravitationswellen aus, aber als ein Quadrupolfeld
    Hier kommt es wohl eher auf die Geometrie des rotierenden Körpers an. In dem Astronews-Artikel geht es ja um 2 SL's. Da Gravitation (höchstwahrscheinlich) nicht abgeschirmt werden kann, summiert sie sich nach der Anordnung der Objekte nicht sondern sie dispergiert räumlich. Stehen die SL's in einer Linie mit dem Beobachter ist die Gravitationswirkung 'schmaler' als bei der Konstellation bei der beide SL's nebeneinander stehen (vgl. Sonne und Mond bei den Gezeiten). Also völlig anders als bei Stabmagneten oder optischer Verdeckung.
    Kräftemässig hat das resultierende, Gravitationsfeld je 2 Maxima (an der weitergeführten gedachten Verbindungslinie der SL's und ein ringfömiges Minima zwischen den beiden SL's. Bei der Rotation und der Beobachtung in der Rotationsebene kommen also 2 Max. und 2 Min. (= 4) bei einer vollständigen Umrundung.
    Das Problem der Beobachtung ist aber, dass sich (durch das Nichtabschirmenlassen der Gravitation) die Gesamtgravitation (wie die Masse) des Systems nicht ändert - egal aus welcher 'Blickrichtung' - und bei größer werdenden Abstand die Veränderungseffekte nicht mehr von einem punktförmigen (oder einzelnen) Gravitationsobjekt zu unterscheiden ist. Die Strukturänderung des Gravitationssystems Erde-Mond würden auf dem Mars größere Abweichungen beobachtbar machen als auf Jupiter. Ein weiteres Problem dabei ist, dass die beobachtbare Amplitude dieser Veränderungen nicht von der Masse des Gesamtsystems abhängt sondern von ihrer räumlichen Verteilung.
    Damit misst man aber nicht eine Gravitationsänderung (so wie Einstein das wohl gemeint hat), sondern die Inhomogenität einer räumlichen Gesamt-Gravitationsverteilung. So wie ein Mehrfachsternsystem optisch, ohne techn. Hilfsmittel, nicht mehr als solches zu erkennen ist, werden auch die Gravitationseffekte punktförmig (also nur die Gesamtgravitation) - noch dazu weil sich eben keine Effekte wie Verdeckung nachweisen lassen.
    Vergleichbar mit den Tidenhöhen bei Spring- und Nippflut, die lediglich von der räumlichen Anordnung von Sonne, Erde und Mond abhängen und so den Flutberg 'auseinanerziehen', die Gesamtgravitation aber gleich bleibt.

    Berücksichtigt man die (zu erwartenden) relativistischen Effekte treten 'neue' Probleme auf.
    Sollten sich Gravitationswellen tatsächlich so ausbreiten wie das Licht (also mit max. c), würden die Zeitdehnungseffekte bei Bewegung oder hoher Gravitation verhindern, dass Gravitation ein schwarzes Loch verlässt. Andererseits wäre damit Einsteins Aussage (im ggS. zu Newton) richtig, dass - wenn in diesem Moment die Sonne einfach verschwindet - die jetzt fehlende Gravitation der Sonne, die Erde ebenso erst nach ca. 8 Min. aus der Bahn wirft wie das Verlöschen der Sonne auf der Erde registriert wird. - ein Dilemma -

    Es würde mich also nicht wundern, wenn die gewünschten Beobachtungen (so wie sie beschrieben sind) nix bringen, solange man nur sich bewegende Massen beobachten will. Dazu könnte man z.B. auch nachmessen, ob die Gravitation der Sonne ihrer 'Sichtbarkeit' vorweg- oder hinterherläuft. Interesanter wäre vielleicht, die Effekte zu beobachten wenn Materie ihre Gravitation verliert (vielleicht Annihilation: Masse -> Strahlung?) oder erzeugt.

    Du siehst: Fragen über Fragen und nichts ergibt im Großen und Ganzen wirklich Sinn.

    Tschö
    Gunter
    'Zwei Gefahren bedrohen beständig die Welt, die Ordnung und die Unordnung' - Paul Valéry

  4. #4
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    Effekte zu beobachten wenn Materie ihre Gravitation verliert
    au weih!

    aber das tut sie vermutlich nicht, wenn sie zerstrahlt,
    die Strahlung wirkt dann mit derselben Gravitationskraft,

    so habe ich das in Erinnerung....

    "wo könnte ich das bloß nachlesen" -überlegende Grüße von Ispom
    Gruß von Ispom

  5. #5
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    Monopolstrahlung: eine Kugel entsteht und vergeht periodisch. In EM unmöglich wegen Ladungserhaltung, in der Gravitation wegen Masse-Energie-Erhaltung.
    Dipol: eine Kugel schwingt von links nach rechts (oder dreht sich außermittig im Kreis). In EM möglich, in der Gravitation nicht wegen Impulserhaltung.
    Quadrupol: zwei Kugeln schwingen so von links nach rechts und andersrum, dass der Schwerpunkt ruht (oder drehen sich um den gemeinsamen Schwerpunkt). In EM und Gravitation möglich. Deswegen die einfachste Möglichkeit, Gravitationswellen zu erzeugen.

  6. #6
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    Zitat Zitat von Ich Beitrag anzeigen
    Monopolstrahlung: eine Kugel entsteht und vergeht periodisch. In EM unmöglich wegen Ladungserhaltung, in der Gravitation wegen Masse-Energie-Erhaltung.
    Dipol: eine Kugel schwingt von links nach rechts (oder dreht sich außermittig im Kreis). In EM möglich, in der Gravitation nicht wegen Impulserhaltung.
    Quadrupol: zwei Kugeln schwingen so von links nach rechts und andersrum, dass der Schwerpunkt ruht (oder drehen sich um den gemeinsamen Schwerpunkt). In EM und Gravitation möglich. Deswegen die einfachste Möglichkeit, Gravitationswellen zu erzeugen.
    kurzes aber herzliches Dankeschön auf eine kurze und erschöpfende Antwort
    von Ispom
    Gruß von Ispom

  7. #7
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    Im ZDF Doku Kanal lief heute ein Bericht, indem das Phenomän "UFOS"
    wissenschaftlich untersucht wurde. Dabei hat wer behauptet, dass es

    Gravitationswellen gibt, die deutlich schneller als das Licht sind.

    Gibt es da faktische Belege, oder war das Geschwätz (aus heutiger Sicht)?

    Grüße
    Marcus

  8. #8
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    Hallo Marcus,

    Zitat Zitat von Talax Beitrag anzeigen
    Dabei hat wer behauptet, dass es

    Gravitationswellen gibt, die deutlich schneller als das Licht sind.
    soweit ich weis, ist es bis zum heutigen Tage trotz sehr großem Aufwand noch nicht gelungen ein Instrument zu bauen, mit dem sich Gravitationswellen nachweisen liessen.

    In der allgemeinen Relativitätstheorie wird ihre Existenz vorhergesagt (lichtschnell), aber solange man sie nicht messen kann... gibt es halt auch viele Mythen.

    Man meint allerdings indirekte Beweise für ihre Existenz gefunden zu haben, durch Messungen an Doppelpulsar(en?), was allerdings noch lange keine Aussage zu ihrer Ausbreitungsgeschwindigkeit zuläßt.

    hier sind noch ein paar Links zum Thema

    http://www.weltderphysik.de/de/1195.php

    http://www.geo600.uni-hannover.de/ph.../gwwellen.html

    Herzliche Grüße

    MAC

  9. #9
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    ich kann jetzt auch meine selbst gestellte Frage beantworten,
    warum es neben dem deutschen GEO600 auch noch ein japanisches, ein amerikanisches und ein italienisches Gerät gibt, mit dem GW nachgewiesen werden sollen:

    >>>um die Richtung der Welle zu bestimmen, brauchen wir Messungen von mindestens drei Stationen. Im Grunde genommen wirken alle Gravitationswellendetektoren weltweit wie ein großer Detektor<<<

    na dann warten wir mal ab...
    prinzipiell is ja mein Bleistift auch ein GW-detektor,
    wenn in Andromeda zwei Neutronensterne kollidieren, dann wird sich mein Bleistift periodisch um 10^-20 cm verkürzen und verlängern,
    aber nur wenn ich ihn richtig ausgerichtet habe...

    vielleicht habe ich deshalb noch keine Bleistift-Vibrationen gefühlt

    frustrierte Grüße von Ispom
    Gruß von Ispom

  10. #10
    Induktionsschnitte Gast

    Standard

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    Die Sache mit den Graviwellen, die schneller sein sollen als Licht, finde ich hochinteressant. Ich war nämlich mal in einer Ausstellung zu alternativen Antrieben, die Raumschiffe auf >Lichtgeschwindigkeit bringen sollen und da war das (neben diversen Wasserstoff-Auffangplatten am Schiff und Materie-antimaterie-antrieben) als Möglichkeit aufgeführt. Aber das gehört, glaube ich, in einen anderen Bereich.

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