Astronomie/Astrophysik

[bianco verde]

http://mobil.derstandard.at/2000030717039/Physiker-detektierten-erstmals-Gravitationswellen

Sounds good

Ich hab es vorhin auf theguardian gelesen. Ich hab noch verstanden, dass zwei schwarze löcher verschmolzen. Dann bin ich ausgestiegen.

[Gast]

Was für ein Tag für die Physik.

[sherif]

weltklasse! endlich

[Petroleum]

Erdachse verschoben »

http://www.pravda-tv.com/2015/03/erdachse-verschoben-stammesaelteste-der-inuit-schreiben-an-nasa/

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es ist ja traurig genug, dass du dich auf solchen bescheuerten eso-seiten herumtreibst, aber verschon doch bitte diesen thread damit. hier solls um wissenschaft gehen und so etwas trübt schon den lesespaß. im beisl gibt's "this week in god" und "die schönsten verschwörungstheorien".

@topic: kann mir jemand den experimentaufbau noch mal verbal nachskizzieren?

[bianco verde]

es ist ja traurig genug, dass du dich auf solchen bescheuerten eso-seiten herumtreibst, aber verschon doch bitte diesen thread damit. hier solls um wissenschaft gehen und so etwas trübt schon den lesespaß. im beisl gibt's "this week in god" und "die schönsten verschwörungstheorien".

@topic: kann mir jemand den experimentaufbau noch mal verbal nachskizzieren?

https://www.theguardian.com/science/2016/feb/11/gravitational-waves-discovery-hailed-as-breakthrough-of-the-century

Ich weiß nicht, ob es das ist, was du suchst, aber es beinhaltet Skizzen. Wie gesagt, ich check es nicht. Vielleicht kann es jemand erklären?

bearbeitet 12. Februar 2016 von bianco verde

[Gast]

vereinfacht gesagt:

man hat einen Detektor mit zwei sehr langen Rohren mit exakt gleicher Ausdehnung, durch diese schickt man Laserstrahlen, die werden an den Enden der Rohre zurückgeworfen und überlagern auf einem Schirm, dies resultiert in einem klar definiertem Interferenzbild, welches immer gleich aussieht. So weit, so gut.

Trifft nun eine Gravitationswelle auf den Detektor (also die sehr langen Rohre), dann wird in den Rohren die Raumzeit gestaucht. Eine Gravitationswelle hat zwei transversale Freiheitsgrade, ist also eine transversale Welle. Daher gibt es unterschiedliche Effekte auf die im rechten Winkel stehenden Rohre. So weit, so gut.

Eine Gravitationswelle hat die Eigenschaft, dass keine "Teilchen", oder besser gesagt Quanten durch den Raum transportiert werden, wie dies zB bei elektromagnetischer Strahlung ist sondern es wird der Raum selbst durch die Gravitationswelle modifiziert. Daher ändert sich das Interferenzmuster der Laserstrahlen der beiden Rohre, da die Raumzeit sich verändert hat (und zwar in einem Rohr wesentlich mehr wegen der transversalen Eigenschaft). Die Welle selbst besteht aus dem Raum, und so fremd es klingt (und sehr vereinfacht ausgedrückt) in einem Rohr ist nun mehr Raum vorhanden und du hast unterschiedliche Wege -> ein anderes Interferenzbild.

Da diese Differenzen so gering sind braucht man so lange Rohre um überhaupt etwas zu messen. Und gravitative Effekte sind so schwer von anderen Effekten zu unterscheiden da bezogen auf die "Stärke" ansich die Gravitation eine sehr sehr schwache Kraft ist. Man muss sich immer vor Auge halten dass die Gravitation eigentlich keine Kraft im üblichen SInn ist, sondern allein aus der Geometrie des Raumes entsteht.

bearbeitet 13. Februar 2016 von Gast

[Petroleum]

vereinfacht gesagt:

man hat einen Detektor mit zwei sehr langen Rohren mit exakt gleicher Ausdehnung, durch diese schickt man Laserstrahlen, die werden an den Enden der Rohre zurückgeworfen und die Überlagerung auf einem Schirm. Es wird ein klar definiertes Interferenzbild erzeugt, da sich die Strahlen bei der Rückkehr überlagern. Dieses Interferenzbild sieht immer gleich aus. So weit, so gut.

Trifft nun eine Gravitationswelle auf den Detektor (also die sehr langen Rohre), dann wird in den Rohren die Raumzeit gestaucht. Eine Gravitationswelle hat zwei transversale Freiheitsgrade, ist also eine transversale Welle. Daher gibt es unterschiedliche Effekte auf die im rechten Winkel stehenden Rohre. So weit, so gut.

Eine Gravitationswelle hat die Eigenschaft, dass keine "Teilchen", oder besser gesagt Quanten durch den Raum transportiert werden, wie dies zB bei elektromagnetischer Strahlung ist sondern es wird der Raum selbst durch die Gravitationswelle modifiziert. Daher ändert sich das Interferenzmuster der Laserstrahlen der beiden Rohre, da die Raumzeit sich verändert hat (und zwar in einem Rohr wesentlich mehr wegen der transversalen Eigenschaft). Die Welle selbst besteht aus dem Raum, und so fremd es klingt (und sehr vereinfacht ausgedrückt) in einem Rohr ist nun mehr Raum vorhanden und du hast unterschiedliche Wege -> ein anderes Interferenzbild.

Da diese Differenzen so gering sind braucht man so lange Rohre um überhaupt etwas zu messen. Und gravitative Effekte sind so schwer von anderen Effekten zu unterscheiden da bezogen auf die "Stärke" ansich die Gravitation eine sehr sehr schwache Kraft ist. Man muss sich immer vor Auge halten dass die Gravitation eigentlich keine Kraft im üblichen SInn ist, sondern allein aus der Geometrie des Raumes entsteht.

danke, das hilft schon mal!

seh ich das richtig, dass dort permanent laserstrahlen durch den ligo-detektor geschossen werden und man einfach jahrelang auf eine gravitationswelle wartet?

bearbeitet 12. Februar 2016 von Petroleum

[bianco verde]

Danke, so hab ich mir es eh ungefähr gedacht. Mein problem ist einerseits, dass mir einerseits die begriffe nichts sagen (eg "transversale welle"), aber das check ich schon; andererseits kann ich es mir einfach nicht vorstellen, das einfach mehr raum da ist und der raum an sich gekrümmt/erweitert wird.

[Gast]

danke, das hilft schon mal!

seh ich das richtig, dass dort permanent laserstrahlen durch den ligo-detektor geschossen werden und man einfach jahrelang auf eine gravitationswelle wartet?

mehr oder weniger, ja. Solche Tests sind natürlich sehr aufwendig und datenintensiv, es ist daher üblich, dass man Testperioden von mehreren Monaten fährt und dann auswertet (ähnlich ist es ja auch am CERN). Bzw. ist speziell am LIGO es ja das Ziel, Zusammenhänge zwischen kosmischen Ereignissen und den gewonnenen Daten zu entdecken.

Man untersucht natürlich auch andere Eigenschaften wie Photonenverluste oder die Linienbreite der Signale.

Danke, so hab ich mir es eh ungefähr gedacht. Mein problem ist einerseits, dass mir einerseits die begriffe nichts sagen (eg "transversale welle"), aber das check ich schon; andererseits kann ich es mir einfach nicht vorstellen, das einfach mehr raum da ist und der raum an sich gekrümmt/erweitert wird.

Es ist ziemlich schwer und verrückt sich das zu veranschaulichen, keine Frage und natürlich sind die Effekte sehr gering aber messbar. In Gleichungen sieht das natürlich alles sehr elegant aus, aber Theoretiker müssen ja nichts messen

Am einfachsten ist das erklärt im "Raumlinienbild":

Wenn man sich den Raum als regelmäßiges Gewebe vorstellt (zB ein Netz aus geraden Linien zur Veranschaulichung), dann führt jede hinzugefügte Masse, sei es ein Stern oder ein Planet zur Abweichung dieser geradlinigen Form. Die "Raumlinien" krümmen sich um diese Massen. Ein beliebtes Beispiel ist ein Polster und ein Tennisball. Der Polster ist glatt und wenn man ein Netz aus Linien auf den Polster malt dann wirken sie (zumindest approximativ) regelmäßg. Wirft man nun den Tennisball auf den Polster, so verformt sich dieses Netz aus Linien ("Raumlinien") um den Eintreffpunkt des Tennisballes ("der Stern"), da der Ball im Polster einsackt. Die Verformung der Linien hat eine Gravitationsanziehung ausgelöst, daher würden wir von dem Stern angezogen werden. Die Gravitation ist immer eine Folge der Geometrie der Raumzeit. (ich verwende hier Raum und Raumzeit als Synonym, da Raum und Zeit eine Einheit bilden und in der Physik nicht zu unterscheiden sind).

Wenn man das Bild der verbogenen Raumlinien nun für alle Massen (Planeten, Schwarze Löcher, Zwerge, Sterne,...) im Universum versucht anzuwenden, so verbiegen sich die Raumlinien also um jedes Objekt und abhängig von der Krümmung der Raumlinien kann man feststellen wie stark die Gravitation dort ist, schließlich gilt: Gravitation ist die Folge der Geometrie der Raumzeit.

Die stärkste Raumzeitkrümmung hat man um ein schwarzes Loch. Treffen sich nun zwei schwarze Löcher und verschmelzen zu einem, dann verändern sich natürlich die Raumlinien. Um diese Raumlinienveränderung durchzuführen stoßen sie Wellen aus. Diese Wellen sind Gravitationswellen, welche sich nicht durch den Raum bewegen sondern als Raum selbst fortpflanzen. Gravitationswellen entstehen natürlich bei jedem Effekt im Universum, bei denen sich Energie bzw. Impulse ändern, nur sind natürlich nur kosmologisch spannende Ereignisse wie der Verschmelzung von Neutronensternen oder Schwarzen Löchern auf der Erde zu messen.

Das durch Raumzeitwellen Lägenmaßstäbe und Zeitmaßstäbe verändert werden ist natürlich skurill aber das macht die Angelegenheit einfach auch wahnsinnig spannend.

bearbeitet 12. Februar 2016 von Gast

[mazunte]

-

edit, weil wurscht.

bearbeitet 12. Februar 2016 von mazunte

[jojoba]

Gerade zufällig entdeckt:

https://www.facebook.com/events/1690355401244617/

Morgen, 18.00, erklärt Werner Gruber im Planetarium die Gravitationswellen und deren Auswirkungen. Freier Eintritt.

[dialsquare]

Gestern ein Doku über das Universum gesehen, Thema war Big Crunch, Big Freeze, Big Rib

Inklusive Dunkler Materie & Energie

Frage an die ASB Physiker

Wäre es nicht auch eine Möglichkeit, dass Dunkle Materie & Energie gar nicht existieren und die beobachteten Phänomene auf ein gigantisches schwarzes Loch, eventuell der Rest des Urknalls (Mutter aller schwarzen Löcher ) zurück zu führen sind?

Der Mond umrundet die Erde, die Erde die Sonne, die Sonne das Zentrum der Milchstraße, warum sollte also eine Galaxie sich nicht auch auf einer Umlaufbahn befinden können bzw. noch wandern bis sie diese erreicht?

Plausibel oder bereits widerlegt?

bearbeitet 22. Februar 2016 von AxxL

[Hakuna Matata Arena]

Gestern ein Doku über das Universum gesehen, Thema war Big Crunch, Big Freeze, Big Rib

Inklusive Dunkler Materie & Energie

Frage an die ASB Physiker

Wäre es nicht auch eine Möglichkeit, dass Dunkle Materie & Energie gar nicht existieren und die beobachteten Phänomene auf ein gigantisches schwarzes Loch, eventuell der Rest des Urknalls (Mutter aller schwarzen Löcher ) zurück zu führen sind?

Der Mond umrundet die Erde, die Erde die Sonne, die Sonne das Zentrum der Milchstraße, warum sollte also eine Galaxie sich nicht auch auf einer Umlaufbahn befinden können bzw. noch wandern bis sie diese erreicht?

Plausibel oder bereits widerlegt?

Zu einfach gedacht

https://de.wikipedia.org/wiki/Dunkle_Materie#Beobachtungsgeschichte

Das im Artikel verlinkte Gif zeigt den Unterschied in der Galaxtischen Rotation wie sie berechnet nach Newton und Einstein aussehen sollte (links) und wie sie beobachtet wird (rechts).

Die Frage ist nun: Gibt es eine zusätzliche Kraft die diese untypische Rotation verursacht (dunkle Energie / Materie), oder müssen die beschriebenen Naturgesetzte (bzw. die Theorien darüber) modifiziert werden.

Dort https://en.wikipedia.org/wiki/Dark_matter#Observational_evidence findest du ein gif, das die berechnete verteilung der Dunklen Materie darstellt, so sie denn existiert.

Mit einem großen Megaschwarzen Loch hat das genau garnix zu tun (soweit wir wissen), sondern es müsste sich um eine diffuse (Massereiche) Ansammlung rund um unsere Galaxie handeln.

deine Megamasse kannst du dorten hineinhypothetisieren: https://de.wikipedia.org/wiki/Gro%C3%9Fer_Attraktor

[indestructable]

http://www.krone.at/Wissen/Amateur-Astronom_aus_NOe_filmt_Einschlag_am_Jupiter-Hit_auf_YouTube-Story-503504

Auf dem Planeten Jupiter ist Mitte März offensichtlich ein größeres Objekt eingeschlagen. Ein Amateur-Astronom aus Niederösterreich hat das Ereignis gefilmt und sein Video vor wenigen Tagen auf YouTube online gestellt, wo es mittlerweile mehr als 3,8 Millionen Mal aufgerufen wurde.

[Blackie75]

Der Jupiter ist für uns ganz schön praktisch, der hält unserer Erde mit seiner Gravitation viele Trümmer vom Leib... Kann mich noch an Shoemaker-Levy in den 90ern erinnern, das war cool

https://de.wikipedia.org/wiki/Shoemaker-Levy_9