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Brillant
Anmeldungsdatum: 12.02.2013
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 Brillant Verfasst am: 16. Okt 2014 10:31 Titel: Gravitationswellen nachweisen |
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In einem Video habe ich gesehen, dass man Gravitationswellen mit einer Anlage nachweisen möchte, in der zwei Laserstrahlen im rechten Winkel 600 m geschickt und reflektiert werden.
Bei einer Gravitationswelle würden eine (oder beide?) der 600 m Röhren ihre Länge ändern und die reflektierten Laserstrahlen ergeben eine Interferenz, weil die Laserstrahlen unterschiedlich lange brauchen, um zum Ausgangspunkt zurückzukommen.
Nun wird auch erklärt, dass eine Gravitationswelle die Raumzeit krümmt.
Wieso nimmt man an, dass bei gekrümmter Raumzeit ausgerechnet die Zeit dafür verantwortlich ist, dass die Laserstrahlen versetzt ankommen? Das Thema wird überhaupt nicht angesprochen.
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Glaubt nicht dem Hörensagen ... oder eingewurzelten Anschauungen, auch nicht den Worten eines verehrten Meisters; sondern was ihr selbst gründlich geprüft und als euch selbst und anderen zum Wohle dienend erkannt habt, das nehmt an. Siddhartha Gautama |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 16. Okt 2014 10:58 Titel: Re: Gravitationswellen nachweisen |
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| Brillant hat Folgendes geschrieben: | I
Wieso nimmt man an, dass bei gekrümmter Raumzeit ausgerechnet die Zeit dafür verantwortlich ist, dass die Laserstrahlen versetzt ankommen? Das Thema wird überhaupt nicht angesprochen. |
Ich bin mir nicht ganz sicher was Du meinst. Die Logik hinter dem ganzen ist folgende:
Gravitationswellen verändern die Wegstrecke, die die Lichtstrahlen zurücklegen. Da die Lichtstrahlen sich lokal immer mit c ausbreiten, brauchen die bei unterschiedlich langen Strecken unterschiedliche Zeiten zum durchlaufen der Strecken. Es gibt also einen Unterschied im Interferenzbild mit und ohne Gravitationswelle und diesen Unterschied will man beobachten. |
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Brillant
Anmeldungsdatum: 12.02.2013
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| Brillant Verfasst am: 16. Okt 2014 11:13 Titel: |
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Die Serie "Halbe Heidelberger Sternstunden" schätze ich sehr.
Im Video http://youtu.be/A0WTDbq3l1o ab 11:50 wird die Versuchsanlage "GEO 600" bei Hannover erklärt.
Man entkoppelt sie von irdischen Schwingungen, um winzigste Gravitationsänderuungen nachweisen zu wollen. Doch dann kommt der Klopfer: Man "hört" damit die Nordsee-Wellen, wie sie 250 km weiter an den Strand schlagen. Das muss dann "rausgerechnet" werden.
Also, wenn nichtmal diese "Entkopplung" gelingt ...
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Brillant
Anmeldungsdatum: 12.02.2013
Beiträge: 1973
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| Brillant Verfasst am: 16. Okt 2014 11:18 Titel: Re: Gravitationswellen nachweisen |
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| jh8979 hat Folgendes geschrieben: | | brauchen die bei unterschiedlich langen Strecken unterschiedliche Zeiten |
Und wenn sich die Zeiten proportional (oder umgekehrt proportional?) zu den Strecken ändern? Ich möchte wissen, warum die Zeit-Änderung bei den Versuchen unberücksichtigt bleibt.
Mir scheint ein Denkfehler darin zu bestehen, dass sich bei Raumzeitkrümmungen die Zeit nicht "krümmt". Wenn die Physiker dieses Problem sehen, warum wird es nicht anngesprochen?
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 16. Okt 2014 11:34 Titel: Re: Gravitationswellen nachweisen |
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| Brillant hat Folgendes geschrieben: | | jh8979 hat Folgendes geschrieben: | | brauchen die bei unterschiedlich langen Strecken unterschiedliche Zeiten |
Und wenn sich die Zeiten proportional (oder umgekehrt proportional?) zu den Strecken ändern? Ich möchte wissen, warum die Zeit-Änderung bei den Versuchen unberücksichtigt bleibt.
Mir scheint ein Denkfehler darin zu bestehen, dass sich bei Raumzeitkrümmungen die Zeit nicht "krümmt". Wenn die Physiker dieses Problem sehen, warum wird es nicht anngesprochen? |
Die gesamte Raumzeit krümmt sich. Für den Versuch relevant ist aber nur die effektive Strecke, die der Lichtstrahl durchläuft, da nur diese zu unterschiedlichen Zeitpunkten für das Auftreffen am Detektor führt. |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 16. Okt 2014 11:35 Titel: |
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| Brillant hat Folgendes geschrieben: |
Man entkoppelt sie von irdischen Schwingungen, um winzigste Gravitationsänderuungen nachweisen zu wollen. Doch dann kommt der Klopfer: Man "hört" damit die Nordsee-Wellen, wie sie 250 km weiter an den Strand schlagen. Das muss dann "rausgerechnet" werden.
Also, wenn nichtmal diese "Entkopplung" gelingt ... |
Dass man sich nicht vor solchen Effekten experimentell abschirmen kann, heisst nicht dass man sie nicht beherrschen und rausrechnen kann... |
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Brillant
Anmeldungsdatum: 12.02.2013
Beiträge: 1973
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| Brillant Verfasst am: 16. Okt 2014 11:50 Titel: |
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| jh8979 hat Folgendes geschrieben: | | Für den Versuch relevant ist aber nur die effektive Strecke, die der Lichtstrahl durchläuft, da nur diese zu unterschiedlichen Zeitpunkten |
Ist meine Frage so schwer zu verstehen?
Die Lichtgeschwindigkeit ist ein Wert bezogen auf Strecke / Zeit.
Wenn sich die Strecke und die Zeit halbiert, wäre eine Änderung der Strecke durch Licht doch gar nicht nachweisbar.
Versuchsanordnung:
Eine Gravitationswelle trifft mit 90° auf einen Schenkel der Messstrecke. Dann würde sich die Länge der Stecke nicht ändern. Richtig? Würde sich in diesem Schenkel die Zeit der Laserstrahlen verändern?
Der andere Schenkel würde sich jedoch verkürzen oder verlängern. Wenn sich in diesem Schenbkel nun auch die Zeit verkürzt oder verlängert, beim ersten Schenkel aber alles "beim Alten" bleibt, kann man keine Veränderung messen.
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Brillant
Anmeldungsdatum: 12.02.2013
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| Brillant Verfasst am: 16. Okt 2014 12:09 Titel: |
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Aus dem verlinkten Video http://youtu.be/A0WTDbq3l1o
"Die Aufgabe, eine Längenänderung durch Gravitationswellen nachzuweisen, entspricht der Messung der Entfernung Erde - Sonne auf den Durchmesser eines Wasserstoffatoms genau."
...
"Und mit einem Ereignis wird gerechnet alle 50 Jahre. Oder (bei künftig erhöhter Genauigkeit) alle 5 Jahre."
Da hat doch jemand gewürfelt. Der indirekte Nachweis von Gravitationswellen wurde auf der Basis von sieben Jahren Beobachtung gemacht und mit einem Nobelpreis honoriert.
Ich beobachte dich sieben Jahre und weiss, was du alle 50 Jahre machst ...
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
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| jh8979 Verfasst am: 16. Okt 2014 12:56 Titel: |
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| Brillant hat Folgendes geschrieben: | | jh8979 hat Folgendes geschrieben: | | Für den Versuch relevant ist aber nur die effektive Strecke, die der Lichtstrahl durchläuft, da nur diese zu unterschiedlichen Zeitpunkten |
Ist meine Frage so schwer zu verstehen? |
Nein, aber meine Antwort anscheinend. Die entscheidende Zeit ist die Zeit gemessen am Detektor, da es um unterschiedliche Ankunftszeiten am Detektor geht, da diese zur Interferenzaenderung führen. Mögliche Zeitänderungen am Detektor sind aber unabhängig davon, welchen Weg des Laserstrahl nimmt. Darum kommt es nur darauf an wie gross die effektive zurückgelegte Länge ist (,da lokal die Lichtgeschwindigkeit immer konstant ist). |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 16. Okt 2014 12:56 Titel: |
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| Brillant hat Folgendes geschrieben: |
Ich beobachte dich sieben Jahre und weiss, was du alle 50 Jahre machst ... |
Wenn Du siehst dass ich einen Handstand mach, dann kannst Du folgern, dass ich einen Handstand gemacht habe... ganz egal wie oft ich das in 50 Jahren normalerweise mach und ob es wahrscheinlich oder unwahrscheinlich für Dich ist mich dabei zu beobachten. |
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Brillant
Anmeldungsdatum: 12.02.2013
Beiträge: 1973
Wohnort: Hessen
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| Brillant Verfasst am: 16. Okt 2014 17:28 Titel: |
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| jh8979 hat Folgendes geschrieben: | | Wenn Du siehst dass ich einen Handstand mach, dann kannst Du folgern, dass ich einen Handstand gemacht habe... |
Okay, aber du hast dir dabei einen Arm abgebrochen, kannst es also niemals wiederholen. So wie eine Supernova nur einmal explodiert.
Wie ich aus dieser einmaligen Beobachtung folgern kann, dass bei 7 Milliarden Menschen alle 50 Jahre (oder eine beliebige andere Zahl ausserhalb meines Beobachtungszeitraums) ein Handstand vorkommt, will sich mir nicht erschließen.
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 16. Okt 2014 18:44 Titel: |
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| Brillant hat Folgendes geschrieben: |
Wie ich aus dieser einmaligen Beobachtung folgern kann, dass bei 7 Milliarden Menschen alle 50 Jahre (oder eine beliebige andere Zahl ausserhalb meines Beobachtungszeitraums) ein Handstand vorkommt, will sich mir nicht erschließen. |
Kannst Du auch nicht, aber darum geht es ja auch nicht.
Es geht erstmal überhaupt darum Gravitationswellen direkt nachzuweisen, nicht wie häufig diese auftreten. |
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 16. Okt 2014 23:29 Titel: |
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Am Rande
möchte ich mich für die interessanten Hinweise bedanken! Schon Einsteins Formulierung der Theorie inmitten Kriegszeiten und persönlicher Turbulenzen nötigt Hochachtung ab.
Wie steht es eigentlich um die Chancen eines Nachweises (direkt oder indirekt) in absehbarer Zeit?
Danke! |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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