Gravitationswellen – warum die Aufregung?

Ein Kommentar zu meinem Teil 1: Was sind eigentlich Gravitationswellen fragte sinngemäß: Wozu die Aufregung? Ist es nicht klar, dass es in Einsteins Theorie solche Wellen gibt, analog zum Elektromagnetismus? Wen überrascht noch, wenn sie wirklich nachgewiesen werden? Man könnte hinzufügen: Insbesondere nach dem indirekten Nachweis durch Hulse und Taylor, abgehakt durch den Physik-Nobelpreis 1993 als eines der sichersten Wissenschaftskriterien für „alles in trockenen Tüchern“?

Gute allgemeine Antworten hat Florian Freistetter bei Astrodicticum Simplex gerade gegeben. Wir feiern heute nachmittag den Beginn der Gravitationswellenastromie, und die ist in entscheidender Hinsicht komplementär zu dem, was Astronomen sonst so beobachten können. Ein neues Fenster geht auf (ich rede da immer vom „Einstein-Fenster“).

Aber ergänzend zu Florians Text, hier noch ein paar spezifischere Punkte:

Vorsprung durch Technik

Es ist immer einfach zu sagen: prinzipiell alles verstanden, jetzt fehlt nur noch die technische Umsetzung. Aber bestimmte Aufgaben sind so komplex, dass die technische Umsetzung zur Lebensaufgabe werden kann, und wenn man Pech hat noch länger dauert als dass. Kernfusionsanlagen hier auf der Erde gehören in diese Kategorie, und genau wie dort spöttisch der Spruch umgeht, die praktische Nutzung der Kernfusion liege noch 30 Jahre in der Zukunft, egal in welchem Jahr man frage, hieß es unter den Astronomen bis vor kurzem: der direkte Nachweis von Gravitationswellen liegt noch 3-5 Jahre in der Zukunft, egal wann man fragt.

Angesichts der Vielzahl von Störeffekten, die die Kollegen in den Griff bekommen mussten, ist es einfach technisch gesehen eine wahnsinnige Leistung, was da mit den interferometrischen Detektoren gelungen ist. Zahlreiche Technik zur Schwingungsisolierung, zur Stabilisierung von Lasern und vielem mehr mussten erst erfunden werden, bevor die Detektoren die heutige Empfindlichkeit erreichen konnten. (Die LIGO-Laser zum Beispiel stammen von den Kollegen vom Albert-Einstein-Institut in Hannover, eine Reihe von Analysemethoden von dort und dem Potsdamer Teilinstitut.) Allein das ist schon etwas ganz besonderes.

Prinzipiell

Prinzipiell ist es immer unbefriedigend, solange ein grundlegender Effekt noch nicht direkt nachgewiesen ist. Überraschungen gibt es auch in der Physik immer wieder. Auch wenn es für sich genommen spannender ist, etwas zu finden, was unerwartet ist und komplett neues Denken über Physik erfordert: auch das Häkchen-Machen gibt eine wichtige Art physikalischer Befriedigung.

Starke Gravitation

Wem das zu unspezifisch ist: Sicher ist die Allgemeine Relativitätstheorie vielfach äußerst genau getestet. Aber das gilt nicht für alle Bereiche der Theorie gleichermaßen. Die stärksten Gravitationsfelder, in denen wir Einstein bislang testen konnten, sind die von Neutronensternen; hier liefern Präzisionsmessungen wie jene, die Kollege Michael Kramer vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie und seine Kollegen vornehmen und auswerten, schöne und strenge Bestätigungen der Einstein’schen Vorhersagen.

Maß für die Stärke der allgemein-relativistischen Effekte ist die Kompaktheit eines Systems, bis auf ein paar Faktoren aus Naturkonstanten so etwas wie das Verhältnis von Masse zu Radius für das betreffende Objekt. Am kompaktesten, Wert 1, sind Schwarze Löcher. Neutronensterne sind halb so kompakt. Das ist zwar schon eine ganze Menge. Aber es lässt einen spannenden Bereich ungetestet.

Das soll sich jetzt ändern; nachgewiesen wurde ja offenbar die Verschmelzung zweier Schwarzer Löcher. Ich weiß nicht, wie genau die Messung die Endphase der Verschmelzung erfassen konnte, aber da wird es richtig interessant. Auf diesen Moment haben zahlreiche Forscher aus der numerischen Relativitätstheorie jahrzehntelang hingearbeitet und mit aufwändigen Computersimulationen versucht abzuleiten, was Einsteins Theorie für den Verschmelzungsmoment (und etwas danach) an Gravitationswellen voraussagt.

Wenn Vorhersage und Messungen hier übereinstimmen, wäre das der extremste Test der Einstein’schen Theorie, den man sich vorstellen kann. Wenn nicht, wäre es noch spannender – dann hätten wir eventuell Grenzen von Einsteins Theorie entdeckt (wobei man erst einmal ausschließen müsste, dass es nicht z.B. Grenzen unserer Simulationen dieser Theorie sind).

Abstände

Die Chirp-Signale, die ich in Teil 3 beschrieben hatte, haben einen für Astronomen unschätzbaren Vorteil. Die Signalform erlaubt nicht nur die Abschätzung der Massen der Objekte, genauer: die Abschätzung der „Chirp-Masse“ genannten Größe (m1m2)3/5/(m1+m2)1/5 mit m1, m2 den Massen der beiden Objekte. Auch das liefert interessante Daten, die vorher nicht zugänglich waren.

Sondern Bernard Schutz, ehemaliger Direktor am Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik, hat vor Jahren noch etwas anderes gezeigt: Wenn man misst, wie sich die Frequenz des Chirps mit der Zeit verändert, kann man daraus direkt den Abstand zu dem betreffenden System bestimmen – zumindest wenn hinreichend viele Detektoren zur Verfügung stehen, um das empfangene Wellensignal vollständig zu vermessen.

Dann gibt es auf einmal eine von der bisherigen kosmischen Entfernungsleiter völlig unabhängige Arten und Weise,  kosmische Abstände zu messen, und das durchaus genau. Das wird die bisherigen Abstandsmessungen entweder validieren oder zeigen, dass die Astronomen da lange Zeit etwas falsch gemacht haben. Ersteres wäre beruhigend, letzteres würde eine ganze Reihe Teilgebiete der Astronomie in Bewegung bringen.

Richtig spannend wird es, wenn hinreichend viele Detektoren in Betrieb sind, dass man Gravitationswellenquellen genau genug orten kann, um sie auch mit herkömmlichen astronomischen Methoden zu beobachten.

Statistik

Vieles von unserem astronomischen Wissen ist statistischer Natur: Abschätzungen der Anzahl von Sternen in unserer Galaxie, der Sternmassen (insbesondere aus Doppelsternsystemen), der Sterne in unterschiedlichen Entwicklungsstufen – alles erschlossen aus einer Kombination aus dem, was wir beobachten können, und Extrapolation auf das, was wir noch nicht beobachten können.

Sobald die Zahl der beobachteten Chirp-Ereignisse, also der Signale von miteinander verschmelzenden Neutronensternen und Schwarzen Löchern (in unterschiedlichen Kombinationen: Schwarzes Loch mit Neutronenstern, Neutronenstern mit Neutronenstern, Schwarzes Loch mit Schwarzem Loch) steigt, bekommen wir für diese Statistik ganz neue Daten dazu – und das, wie gesagt, inklusive von Massenangaben. Dann werden wir sehen, wie die beobachtete Häufigkeit und Massenverteilung von Neutronensternen und Schwarzen Löchern zu den bisherigen Abschätzungen passt. Das wiederum dürfte Auswirkungen auf unser Verständnis von Sternentwicklung und sogar von Sternentstehung haben.

Kosmologie

Wenn man Gravitationswellenquellen auch im optischen identifizieren kann – allgemeiner: sobald man zumindest sehen kann, in welcher Galaxie eine solche Chirp-Verschmelzung stattgefunden hat – wird es interessant für die Kosmologie: mit den Abständen, bestimmt aus der Chirp-Signalform, und der Rotverschiebung der Quelle, bestimmt aus herkömmlichen Beobachtungen der Galaxie, kann man ein Rotverschiebungs-Entfernungs-Diagramm erstellen, das komplett unabhängig ist von den bisherigen astronomischen Entfernungsmessungen.

Aus solch einem Diagramm (in seiner einfachsten Form auch als Hubble-Diagramm bekannt) kann man die kosmologischen Parameter unseres Universums bestimmen: Hubble-Konstante, Anteil an Materie, Anteil an Dunkler Energie. Wiederum gilt: Wenn diese neuen Messungen mit den bisherigen übereinstimmen, ist das ein beachtlicher Zuwachs an Sicherheit. Wenn nicht, wird wieder ein astronomisches Forschungsgebiet umgekrempelt, diesmal die Kosmologie.

Fazit

Es gibt noch viele weitere spannende zukünftige Messungen, insbesondere dann auch mit weltraumgestützten Detektoren, die einige Sorten kosmischer Volkszählungen im gesamten beobachtbaren Universum durchführen und außerdem ganz neuartige Informationen über die frühesten Momente der Urknallphase liefern können. Dazu verweise ich noch einmal auf Florians Artikel. Aber auch in naher Zukunft, einfach durch immer weitere Messungen der Art, wie sie jetzt gelungen sind, wird es spannend.

 

Markus Pössel hatte bereits während des Physikstudiums an der Universität Hamburg gemerkt: Die Herausforderung, physikalische Themen so aufzuarbeiten und darzustellen, dass sie auch für Nichtphysiker verständlich werden, war für ihn mindestens ebenso interessant wie die eigentliche Forschungsarbeit. Nach seiner Promotion am Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik (Albert-Einstein-Institut) in Potsdam blieb er dem Institut als "Outreach scientist" erhalten, war während des Einsteinjahres 2005 an verschiedenen Ausstellungsprojekten beteiligt und schuf das Webportal Einstein Online. Ende 2007 wechselte er für ein Jahr zum World Science Festival in New York. Seit Anfang 2009 ist er wissenschaftlicher Mitarbeiter am Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg, wo er das Haus der Astronomie leitet, ein Zentrum für astronomische Öffentlichkeits- und Bildungsarbeit. Pössel bloggt, ist Autor/Koautor mehrerer Bücher, und schreibt regelmäßig für die Zeitschrift Sterne und Weltraum.

45 Kommentare Schreibe einen Kommentar

  1. Vielen Dank für die ausführliche Antwort. Jetzt habe ich ein wenig ein schlechtes Gewissen, dass Du als Antwort auf meine Frage gleich einen neuen Blogartikel verfasst 🙂
    Aber das sind genau die Informationen, die mir gefehlt haben. Es geht nicht nur um den bloßen Nachweis der Existenz der GW, sondern man kann aus den LIGO-Daten auch Rückschlüsse ziehen, wie z.B. die Verschmelzung Schwarzer Löcher abläuft und bekommt zukünftig ein neues System für die Messung kosmischer Entfernungen und Massen. Also deutlich mehr als nur das Abhaken einer ohnehin höchstwahrscheinlich richtigen Theorie.
    Jetzt bin ich wirklich auf die Pressekonferenz gespannt.
    Danke nochmal!

  2. 1920 proklamierte Einstein in seiner Rede zu Leiden einen Gravitationsäther welcher nicht im Widerspruch zur SRT steht und welchen man sich nicht aus „durch die Zeit verfolgbare Teilchen zusammengesetzt“ vorstellen solle.
    Dieser sei im Gegensatz zur Materie von primär (und auch ohne Materie vorstellbar), jedoch mit dieser verbunden und möglicherweise „ein Feld von skalarer Natur“
    Eine deutliche Abweichung von der Vorstellung „Massen umgeben von Nichts“
    Erinnert wohl mehr an die String Theorie (Weltfäden) oder sogar Quantengravitation (?)
    Ich habe mir diese Rede mindestens 15 Mal durchgelesen und finde immer wieder neue Aspekte des Einstein`schen Denkens nach der Entwicklung von ART und SRT.
    Ein skalares Feld kann keine Geschwindigkeit haben, es ist ja sozusagen ausgebreitet – in Analogie dazu hat ja ein Meer auch keine Geschwindigkeit.
    Es sei darauf hingewiesen, dass nicht nur die Natur der Gravitation unbekannt ist, sondern bis heute Wellen- und Teilcheneigenschaften des Lichts (wie schon damals von Einstein gefordert) nicht in einer Theorie vereinigt wurden.
    Es gibt einen Ansatz von Prof. Wolfram Stanek (Konstanz) die Maxwellgleichungen theoretisch zu erweitern, da diese ja lediglich die Welleneigenschaften beschreiben.
    Die verschiedenen physikalischen Modelle laufen nebeneinander her, jedoch sagte Einstein: die Welt ist eins.
    Die Gravitation widersetzt sich nicht der Vereinheitlichung, man hat sie bisher nur nicht verstanden, ihre Natur nicht erkannt.
    Viele Grüße

  3. Wissenschaftlicher Humbug!
    Wie den Medien zu entnehmen war, wollen die amerikanischen Physiker mit ihrem Observatorium zum Nachweis von Gravitationswellen angeblich die Längenänderung von einem Tausendstel des Durchmessers eines Wasserstoffatomkerns gemessen haben. Dies ist zurzeit absolut unmöglich! Denn der Durchmesser eines Wasserstoffprotons beträgt DH2p= 2,8*10-15 m. Ein Tausendstel davon wären nach Adam Ries dann 2,8*10-18 m. Übrigens erzeugt jede natürliche Erschütterung (vorbeifahrendes Auto, ja ein Fußgänger) in der Umgebung des Observatoriums eine bedeutend größere Erschütterung und Abweichung, wie die angeblich gemessene Längendifferenz von ∆s=2,8*10-18 m. Unabhängig davon, beträgt die maximale Auflösung von Licht allgemein 0,5 der Wellenlänge oder ∆λ = λ/2. Da vom Laser des amerikanischen Observatoriums zur Detektion von Gravitationswellen nicht der Wellenbereich angegeben wurde, soll das gesamte sichtbare Spektrum für die Berechnung des Auflösungsvermögens betrachtet werden. Das sichtbare Spektrum der Wellenlängen reicht von ca. 390 nm (Nanometer – ein Milliardstel Meter) bis ca. 780 nm. Die Spannweite des Auflösungsvermögens bewegt sich also von 195 nm bis 390 nm. Dies sind rund 2*10-7 bis 4*10-7 m. He-Ne-Laser im Infrarotbereich arbeiten mit einer Wellenlänge von ca. 3400 nm. Das Auflösungsvermögen beträgt also in diesem Falle ca. 1,7* 10-6 m und liegt um 12 Potenzen unter dem erforderlichen Auflösungsvermögen von 2,8 *10-18 m. Nun könnten die amerikanischen Forscher ganz clever gewesen sein und die Laufzeitdifferenz gemessen haben. Da ergibt eine noch katastrophalere Bilanz! Die Laufzeitdifferenz ∆t beträgt nämlich zirka 10-26 s. Denn:
    ∆t= ∆s:c= 2,8*10-18 m: 3*108 m/s ≈ 10-26s. (1)
    Das Auflösungsvermögen von optischen Atomuhren beträgt gegenwärtig 10-17 s und liegt damit deutlich unter dem hypothetisch berechneten Auflösungsvermögen. Und bei der Betrachtung der Energiebilanz wird deutlich, dass aus einer Entfernung von
    s= t*c=1,3 *109*365*24*3600 s* 300.000 km/s ≈ 1,3*109*3,2 *107*3*105 km ≈
    1,2*1022 km (2)
    von der Energie der drei Sonnen mit der Energie
    ESL=m*c²= 3*2*1030 kg* 9*1016 m²/s² ≈ 5,4*1047 J (Joule) (3)
    nur noch rund
    EE=9*10 9 J=9*109 Ws ≈ 2500 kWh (4)
    auf die Erdatmosphäre auftreffen und dann von ihr mit Sicherheit total absorbiert würden. Denn es gilt
    EE= ESL: [(16*ASL:AE)* (R²:RE²]. (5)
    weil die Energiedichte mit dem Quadrat der Entfernung vom Fusionsort der beiden schwarzen Löcher mit einer Gesamtmasse von 29+36=65 Sonnenmassen abnimmt und sich im Raum homogen verteilt. Anderseits bildet die Erde in Relation zu den beiden schwarzen Löchern nur eine ganz geringe Fläche, wobei sich das Verhältnis der beiden Flächen von den schwarzen Löchern mit dem Radius rSL und der Erde mit dem Radius rE allgemein wie folgt errechnet:
    n=³√(65)²rSL²: rE². (6)
    Damit ergibt sich eine Energie von
    EE= 5,4*1047 J: [(16*0,5*1012): (41*106)]*[(1,44*1044: 0,5*1012)] ≈
    9*109 J=9*109 Ws ≈ 2500 kWh (7)
    die auf die Erdoberfläche gelangen würde. Zum Observatorium selbst würden gerade einmal 0,4 J gelangen, wenn man das Flächenverhältnis der Erde in Relation zur Ausdehnung des Observatoriums setzt, wie leicht nachzurechnen ist. Nach einem anderen Modell wird wohl streng genommen nicht ein J auf der Erde ankommen können, weil das All vom kosmischen Staub und den Planeten auf einer Entfernung von E=1,2*1022 km zur Erde völlig dicht und abgeschirmt sein muss, Und dies ist nun fast mehr als Nichts, einmal ganz salopp und skurril formuliert! Eine andere Frage wäre noch von Interesse: Wie verändert sich das Gravitationsfeld zwischen Fusionsraum der schwarzen Löcher und der Erde, wenn die drei Sonnenmassen in Energie verwandelt wird? Nach dem Newtonschen Gesetz ändert sich das Gravitationsfeld wie folgt:
    ∆F= γ*ME*MSL:r²= 6,76*10-11*6*1024*2*1030*3 N: 1,44*1044 ≈17 N.
    Es wirkt also eine Kraftänderung von 17 N auf die gesamte Erde ein. Diese Kraft ist nicht in der Lage, eine merkliche Änderung in der Versuchsanlage des Observatoriums zu bewirken. Die Amerikaner sind wohl irgendwie auf Dummenfang gegangen, um an Forschungsgelder und an den Nobelpreis ranzukommen. Sehr gewagt ist anderseits die These/Hypothesen von der vermeintlichen Existenz von Gravitationswellen und der Fusion von schwarzen Löchern auf die Urknall-Theorie des Universums zu schlussfolgern bzw. zu extrapolieren, nach dem das Universum innerhalb von wenigen tausendstel Sekunden vor 23 Milliarden Jahren entstanden sein soll! Denn aus Nichts, kann nichts entstehen, wie bereits eine einfache logische Überlegung erkennen lässt. Eher wird es wohl so sein, dass es sich beim Universum um einen kontinuierlichen pulsierenden Prozess der Expansion und Implosion von Materie handelt.
    Siegfried Marquardt, Königs Wusterhausen

    • Siegfried Marquardt schrieb (18. Februar 2016 16:19):
      > Wie den Medien zu entnehmen war, wollen die amerikanischen Physiker mit ihrem Observatorium zum Nachweis von Gravitationswellen angeblich die Längenänderung von einem Tausendstel des Durchmessers eines Wasserstoffatomkerns gemessen haben.

      Nach eigener Aussage sogar

      […] a change in arm length 10,000 times smaller than a proton

      .

      > Dies ist zurzeit absolut unmöglich! […]

      Die genannten Physiker bzw. Ingenieure machen aber jedenfalls kein Geheimnis daraus, wie sie das angestellt haben (wollen):

      > He-Ne-Laser im Infrarotbereich arbeiten mit einer Wellenlänge von ca. 3400 nm.

      Stimmt erstmal; das ist eine der [[Helium-Neon-Laser#Mögliche_Laserwellenlängen_des_He-Ne-Lasers]].

      Der (Hanford-) LIGO-Laser hat allerdings ca. 1 Mikrometer (offenbar auch im Bereich der [[Helium-Neon-Laser#Mögliche_Laserwellenlängen_des_He-Ne-Lasers]]; und auch als „Infrarot“ klassifiziert).

      (Damit haben wir schon einmal einen Faktor von ca. 3,4 zugunsten der technischen Realisierbarkeit durch LIGO gefunden/gewonnen; aber das ist natürlich eher wenig im Vergleich zu Faktoren, die noch zu finden bzw. zu diskutieren sind.)

      > die maximale Auflösung von Licht [beträgt] allgemein 0,5 der Wellenlänge oder ∆λ = λ/2

      Das hätte relevant und entsprechend limitierend sein können, wenn die Längen- (bzw. Distanz-)änderung, um die es geht, etwa wie durch ein optisches Mikroskop beurteilt worden wäre; vgl. [[Auflösung_(Mikroskopie)#Formel]].
      Die Forscher, die am LIGO mitwirkten (oder auch die Grundlagen dafür legten), waren aber wesentlich cleverer …

      > Nun könnten die amerikanischen Forscher ganz clever gewesen sein und die Laufzeitdifferenz gemessen haben. Da ergibt eine noch katastrophalere Bilanz!

      Eben.
      Nein: sie haben stattdessen [[Interferometrie#Interferometer]] betrieben!; vgl. die Link im obigen Zitat zu „Ligo’s Interferometer“.

      Dabei sind zwei Faktoren besonders wichtig:
      – das Verhältnis zwischen „Gesamtlaufstrecke“ (wie auf der verlinkten Webseite beschrieben ca. 1120 km) und Wellenlänge; macht ca. 10^12. Und zusätzlich:

      – das Verhältnis zwischen „effektiv maximaler Beleuchtung“ (wie auf der verlinkten Webseite beschrieben entsprechend 750 kW „boosted laser power“) und der geringsten durch den Photodetektor gegenüber dem allgemeinen „Rauschen“ nachweisbaren Beleuchtungsänderung; nämlich, so weit ich verstehe, insbesondere im Vergleich zur erwarteten (mittleren) „power at the dark port“ von ca. 600 mW bei (praktisch nahezu) ganz destruktiver Interferenz der beiden Strahlengänge. Dieser Faktor kann noch wesentlich größer als das Verhältnis
      750 kW / 600 mW =~= 10^6;
      nämlich offenbar (nicht zuletzt durch darüber hinausgehende Cleverness; Stichworte Drever, Schnupp) eher ~10^10.

      Als Produkt dieser beiden Faktoren ergibt sich 10^22; und bezogen auf die (tatsächliche) Interferometer-Armlänge von ca. 4 km ein nachweisbarer Distanzunterschied in der Größenordnung wie von den Medien kolportiert.

      (Soweit einige Betrachtungen zu Geometrie/Kinematik; und solang man diese nicht beherrscht, sollte man MBMN von Dynamik, also Betrachtungen hinsichtlich „Energie“, „Kraft“ u.Ä., tunlichst die Finger lassen.)

      (Und ich davon halte, Nachweise von bloßen, wenn auch korrelierten und charakteristischen Distanzänderungen zu „Nachweisen von Gravitationswellen“ aufzubauschen, dazu habe ich mich in diesem SciLog schon geäußert.)

  4. Offenbar haben Sie nicht richtig gelesen: ein Proton ist kein Wasserstoffatom! Solche Leseschwächen findet man häufig bei Verschwörungsgläubigen und pseudowissenschaftlichen Rechthabern.

    • @ Anton Reutlinger

      Leseschwächen findet man häufig bei […] pseudowissenschaftlichen Rechthabern.

      Leseschwächen findet man nicht nur bei Pseudowissenschaftlern.

      Herr Siegfried Marquardt, Königs Wusterhausen, schreibt von Wasserstoffatomkern und Wasserstoffproton. Einen Wasserstoffatomkern könnte ich schon mit einem Proton gleichsetzen, zumindest bei einem bestimmten, dem häufigsten Isotop des Wasserstoffs. Was genau ein Wasserstoffproton z.B. von einem Heliumproton unterscheiden könnte, weiß ich allerdings auch nicht zu sagen.

      Gruß vom Rechthaber

      • lieber joker, in den Medien, die ich dazu gelesen habe und auf die sich Herr Marquardt bezieht, wurde das Wasserstoffatom als Vergleich genannt, nicht der Wasserstoffatomkern. Das ist bekanntlich ein großer Unterschied. Ich räume ein, dass „die Medien“ nicht genau dieselben Medien gewesen sein müssen. Herr Marquardt ist jedoch einschlägig bekannt, auch hier in diversen Blogs, als Gegner oder Leugner der Relativitätstheorie und als Verleumder der Person Einsteins („Lügner, Betrüger“).

        • @ anton reutlinger

          in den Medien, die ich dazu gelesen habe und auf die sich Herr Marquardt bezieht, wurde das Wasserstoffatom als Vergleich genannt

          Nun weiß ich nicht, auf welche Medien sich Herr Siegfried Marquardt, Königs Wusterhausen, und Sie sich beziehen. Grundsätzlich lassen sich Längen ja zu beidem in Relation setzen, sowohl auf die Größe eines Protons als auch auf den Atomradius eines Wasserstoffatoms. In allen Medien, die ich gelesen habe, wurde stets das Proton als Bezug genannt, und zwar war die Rede von 1/1000 der Größe eines Protons, die gemessen werden kann.

          Nun haben Sie mich nicht nur dazu gebracht, den Text von Herrn Siegfried Marquardt mittels Suchen und Finden zu durchforsten, lesen wollte ich das diesmal nicht, sondern auch noch auf die Zahlen zu schauen, was ich noch seltener mache.

          So erahne ich langsam aus was Sie hindeuten möchten, und da bin ich ganz bei Ihnen. „2,8*10-15m“ scheint auch mir nicht das zu sein, was man durch 1000 teilen sollte, um auf „die angeblich gemessene Längendifferenz“ zu kommen.

          Wenn das der einzige Fehler gewesen ist, ich bin immer noch nicht über die ersten 4 Sätze hinausgekommen, wenn der Rest nur Folgefehler sind, könnte ich immer noch 10 hoch -12 von 10 hoch -15 möglichen Punkten für Herrn Siegfried Marquardts Rechnung(en) vergeben.

          • Na gut, ist ja nicht das erste mal, dass ich mich hier blamiere (oder jemand hatte gerade auf Wikipedia, bei meiner Quelle, die relevante Größe abgeändert, sah ich beim Atomdurchmesser des Wasserstoffs doch eben noch etwas mit 10-15m vor meinem Auge).

            Jetzt steht dort: „Der Atomradius von Wasserstoff wurde mit 37 Pikometer gemessen“, also 37 x 10-12m (meine Hochrechnung) und „Der Durchmesser eines freien Protons beträgt etwa 1,7 x 10-15m“

            Da ist auf jeden Fall Herr Siegfried Marquardt nicht um Größenordnungen weit weg, wie ich eben noch halluniziert hatte, und kann doch noch volle Punktzahl erreichen. Die Teilung durch 1000 ergibt was mit 10-18m. (auch das deckt sich noch mit den Medienangaben, was gemessen wurde und eigener Schätzung) und 29+36 ist auch nicht mehr 125, wie er gestern noch eine Seite vorher geschrieben hatte, sondern 65.

            Von den 10-22m Auflösung, von denen @ Martin Holzherr dort in einer Antwort spricht, weiß ich nichts. Ich kenne nur eine Verhältnisangabe 1:10-21, in die noch die kilometerlange Messstrecke reingerechnet ist.

            Herr Reutlinger, helfen Sie mir, um was geht es Ihnen, könnten Sie mal Ihre Medienquelle angeben und sagen, wo sie ein Problem entdeckt haben?

        • @Joker: Die jetzt gemessene Gravitationswelle verzerrte 1 Meter um den Faktor 10^-21. Dies lässt sich in der ausführlichen Beschreibung von Martin Bräker zu Gravitationswellen nachlesen..

          Auf der Erde haben wir eine Amplitude der Dehnung von etwa 10^-21 gemessen, ein Meter wird also um 0,000000000000000000001 Meter (21 Nullen) gedehnt oder gestaucht.

          • Es bin ja auch nicht ich, der Martin B[]äker – hier hatten Sie ein r eingebaut, dass dort nicht hingehört – widerspricht.

            Sie werden es nicht glauben, auch 2 m werden um den selben Faktor verzerrt. Das gilt sogar noch für die viel längeren Ligo-Röhren (Abhängig von der Ausrichtung zur Welle eben weniger). Wenn sie jetzt die Länge der Röhre mit dem Faktor multiplizieren, kommen sie auf die effektive Längendifferenz zwischen den Testmassen, die Ursache für die gemessenen Signale ist, ca. „∆s=2,8*10-18 m“

          • @Joker: Stimmt, Sterne sollten durch Gravitationswellen leicht hin-und hergeschoben werden – im Teleskop meine ich. Dies zu:

            Das gilt sogar noch für die viel längeren Ligo-Röhren

            denn es gilt sogar für fast beliebig lange Strecken.
            Man könnte (theoretisch) Gravitationswellen also durch Sternenbeobachtung detektieren. Sternenlicht, das durch eine Zone läuft, welche durch Gravitationswellen verzerrt wird, ändert seinen Kurs etwas. Im günstigsten Fall verschiebt sich das Bild des Sterns ein wenig. Würde wohl Teleksope mit Mirkorad-.Auflösung nötig machen?

          • @Joker. Teleskope mit Auflösung im Mikrorad-Bereich könnten Gravitationswellen über Sternbeobachtungen detektieren. Die Winkel-Auflösung eines Teleskops beträgt etwa: R = Wellenlänge / Teleskopdurchmesser. Mit möglichst kleinen Wellenlängen und riesigen Teleskop-„spiegeln“ erreicht man die höchsten Auflösungen.
            Ein im Weltraum stationiertes Röntgenteleskop, das mit einer riesigen ebenen Fresnel-Zonenplatte (Diffraktionsprinzip) arbeitet, wäre also der beste Kandidat für ein Gravitationswllenteleskop. Im Artikel Focusing X-Ray Optics for Astronomy liest man dazu (im Zusammenhang mit einem Ereignishorizontteleskop)

            X-ray interferometry could in theory achieve 0.1 micro arc second resolution, which is sufficient to image the event horizon of super massive black holes at the center of nearby active galaxies. However, the physical optics systems have focal lengths in the range 103 to 104 km and cannot be realized until the technology for accurately positioned long distance formation flying between optics and detector is developed.

          • GW150914, das gerade verzeichnete LIGO-Event, würde 2 Sterne, die 1 Mio Lichtjahre entfernt sind, gerade um 1 Meter verschieben (der Strain war 10^-21). Das wird man mit keinem noch so guten Teleskop je feststellen können. Eventuell kann man bestimmte Gravitationswellenereignisse durch Ankunftszeitenbestimmung von Millisekundenpulsaren bestimmen, denn Millisekundenpulsare pulsen mit ungeheuere Präzision. Allerdings müsste auch hier Ankunftszeitenunterschiede von einigen Nanosekunden gemessen werden um ein Gravitationswellenereignis festzustellen. Bisher ist dies nicht gelungen trotz mehrjähriger Messphase mit dem Pulsar Timing Array

  5. Es handelte sich um eine falsche Übersetzung. Die Auflösung beträgt ein 10000stel eines Wasserstoffballons

  6. Guten Tag,

    ich möchte mich hier nicht dem Thema an sich auslassen, komme jedoch nicht umhin, an dieser Stelle meinen “ Senf “ dazuzugeben.
    Mit grossem Interesse verfolge ich die neuesten Erkenntnisse der Kosmologie/Astronomie und bin dankbar für Blogs wie diesen. Allerdings betrübt mich immer wieder auf’s Neue, dass gerade bei solchen Themen die unwissen(lichen)schaftlichen Kommentare von selbsternannten Besserwissern die Oberhand gewinnen.
    Selbst besuche ich gerne öffentliche Vorträge im Haus der Astronomie am MPI in Heidelberg, wo ein wunderbar differentes Programm geboten wird. Hier gehört Hr. Dr. Pössel zu den, meiner Meinung nach, herausragenden Dozenten und bringt seinen Zuhörern auch schwierige Themen leicht verständlich und doch einprägsam zur Kenntnis. Zum Thema Entdeckung der Gravitationswellen selbst gab es auch einen Vortrag von ihm, obwohl er an einer offensichtlich nicht leichten Erkältung zu leiden hatte. Ich habe ihn als begeisterten Physiker erlebt, der mit Sicherheit nichts erzählen würde, von dem er selbst nicht überzeugt ist. Dazu gehört natürlich eine fundierte Ausbildung und eine Begeisterung, die über das normal Maß hinausgeht; Attribute, die so manch einer hier nicht anzubieten hat.
    Mir verleidet es schlicht, solche Blogs weiterhin zu lesen, da man immer wieder die gleichen, sagen wir mal mental nicht gerade ausgereiften Menschen, lesen muss, die prinzipiell alles in Frage stellen und alles besser wissen, und das nur unter Verwendung einer Glaskugel.
    Wünsche noch einen schönen Tag!

  7. Liebe Fr. Zasada,
    ich habe mir erlaubt, sie zu googeln. Dank meiner mentalen Stärke bin ich nicht zum Pflegefall geworden. Wenn ich ihnen folgen wollte, müsste ich mir die Unterhosen über die Beinkleider ziehen, wie es so manche Superhelden tun.

    Damit will ich es bewenden lassen und freue mich auf sinnvolle Kommentare zum angelegten Thema.

    • Zustimmung, die Welträtselei kann weg, die gibt es mehr als genug eigene Blogs.

  8. Ich muss gestehen, dass ich kein Zahlenakrobat bin, obwohl ich beruflich jeden Tag damit zu tun habe ( elektrotechnik ). Nun hätte ich da mal eine Frage zum besseren Verständnis:

    1. Aus aktuellem Anlass ( die Entdeckung der Galaxie EGS-zs8-1 ) stellt sich mir die Frage, ob es denn noch möglich ist, mit den LIGO noch Gravitationswellen vom Urknall zu detektieren. Oder sind diese Wellen längst an uns vorbei gerauscht? Ich frage deshalb, weil diese neu entdeckte Galxie gerade mal 650 Mio Jahre nach dem Urknall entstanden sein soll, was nach abzug von 380Mio Jahren gerade mal eine Entstehungszeit von 270Mio Jahren darstellt. Und dann schon 15% der Masse ( Sterne ) im Vergleich zu unserer Milchstrasse.
    Ich muss anführen, dass ich lediglich ein interessierter Laie bin und auch nicht unbedingt alles verstehen will, aber hier bin ich doch sehr neugierig. Da man allgemein von 13,8 Milliarden Jahren ( abgesehen von Michio Kaku, der wahrscheinlich aus gutem Grund immer von 15- 20 Milliarden Jahren spricht ) , und der Grenze von 380 Mio Jahren, ab der es durch die moderateren Temperaturen erstmals möglich sein sollte, dass sich aus Elektronen und Protonen Atome bilden
    konnten, erscheint mir die Zeitskala doch zu grobmaschig.
    Nach den Messungen mit WMAP geht man davon aus, dass das Universum einen Durchmesser von 78 Milliarden Lichtjahren haben muss (mit einer 2% ungenauigkeit). Wenn wir nicht in der 1. Reihe sitzen, werden wir wohl nie Gravitaionswellen des Urknalls detektieren………

    • Zu Gravitatationswellen vom Urknall: Die Urknallphase hat überall im Universum stattgefunden, insofern gibt es immer Orte im Universum, die hinreichend weit entfernt von uns sind, dass ihre Urknall-Gravitationswellen uns jetzt in diesem Moment erreichen.

      So wie ich Michio Kaku einschätze, spricht er nicht aus gutem Grund von 15-20 Milliarden Jahren; 13,8 Milliarden Jahre sind inzwischen auch eine recht gut abgesicherte Zahl. Dass sich aus Elektronen und Protonen elektrisch neutrale Atome bilden, geschieht übrigens schon 380.000 Jahre nach dem Urknall.

      Bei den Urknall-Gravitationswellen sind eher die Frequenzen das Problem. Die interessantesten davon kann man mit bodengestützten Detektoren nicht nachweisen, weil diese Detektoren unterhalb von 10 Hz nicht mehr empfindlich genug sind. Bestimmte weltraumgestützte Detektoren könnten da helfen, außerdem Versuche, Spuren dieser Gravitationswellen in der kosmischen Hintergrundstrahlung nachzuweisen (wie es neulich bei BICEP2 leider nicht geklappt hat).

  9. Ja, sie haben natürlich recht, es waren „nur“ 380.000 Jahre. Trotzdem ist es erstaunlich, mit welcher Geschwindigkeit Galaxien auftauchten.
    BICEP2 scheint mir ein weniger geeignetes Instrument zum Nachweis der Gravitationswellen zu sein, da die Fehlerquote ( hier: die zahl der Ausschlussmöglichkeiten ) einfach zu hoch ist. Vielleicht wäre es sinnvoll zu warten, bis eLISA stationiert ist.

    • eLISA wird nicht die Empfindlichkeit haben um primordialen Gravitationswellen (die Gravitationswellen, die beim Urknall entstanden) detektieren zu können. eLISA operiert zwar im richtigen Frequenzbereich von 0.01 Hz bis 1 Hz (bei diesen Frequenzen sind diese während der Inflation entstandenen Wellen zu erwarten), aber es ist zuwenig empfindlich wie im Artikel Primordial Gravitational Waves and Inflation: CMB and Direct Detection With Space-Based Laser Interferometers nachzulesen ist.. Ob der Nachweis mit einem weltraumbasierten Gravitationswellenobservatorium gelingt, hängt allerdings auch von der (nicht bekannten) Energie der ganz zu Beginn entstandenen Gravitationswellen ab. eLisa wird jedoch sogar starke primordiale Gravitationswellen nicht nachweisen können. Das japanische DECIGO-Observatorium (wie eLISA ein weltraumbasiertes laserinterferofmetrisches Instrument) dagegen könnte in seiner finalen Ultimate Decigo-Konfiguration sogar ganz knapp die schwächsten zu erwartenden primordialen GW-Wellen registrieren.

  10. Wie angekündigt habe ich jetzt den langen und aus meiner Sicht doch deutlich vom Thema des Haupttext entfernten Kommentar-Thread Maciej Zasada et al. ab 12.2.2016, der alle weiteren (und eine Reihe dem Thema deutlich näherer) Kommentare merklich nach unten geschoben hatte, gelöscht (bzw. die Kommentare dazu zurückgewiesen).

  11. Bei der Betrachtung der Masseverhältnisse sieht die Situation noch extremer aus: Die Masse eines Gravitons soll nach Wassiljew und Stanjukowitsch (Im Banne der Naturgewalten, Urania-Verlag Leipzig* Jena*Berlin, I965) nur 5*10-63 kg betragen. Die Masse eines Photons bei einer Wellenlänge von 550 nm hingegen ist im Verhältnis zu einem Graviton ein Schwergewicht und deren Masse beträgt nach (12) rund
    m= E:c²= 4*10-19 Ws : 9*10-16 m²/s² ≈ 4*10-36 kg. (1)
    Das Masseverhältnis eines Gravitons zu einem Photon ist analog einer Tonne zur Masse der Erde mit rund 6*1024 kg und beträgt ca. 1 zu 1024! Das winzige Graviton kann damit gar keine physikalische Wirkung auf das Photon ausüben!

    • Herr Marquardt, warum lesen Sie so alte Bücher?
      Gravitonen und Photonen sind (ruhe)masselos , ganz sicher m=0, haben aber E und p.
      Eine mögliche Masse des Gravitons wurde auf mg kleiner 8*10^-22 eV eingeschränkt.
      Das ergibt eine gigantische Comptonlänge von λg größer 2*10^17 cm.
      Es wurde doch geschrieben, daß die Graviwelle keinen Einfluß auf das Licht selbst hatte,
      die Spiegel wurden auf den Geodäten „mitgeschaukelt“, ganz anders als Sie spekulieren.

      • Ich hätte eher gesagt: Herr Marquardt, warum muss es denn an dieser Stelle eine Quantenbeschreibung sein? In dem Regime, um das es geht, funktioniert die klassische Beschreibung der Gravitationswellen sehr gut, und liefert ja auch genau die richtigen Vorhersagen für die Wellenform. Ob es Gravitonen gibt und welche Eigenschaften sie haben weiß dagegen heutzutage niemand so genau.

        Herr Senf: Doch, das Licht selbst wird auch beeinflusst, jeweils Rot- bzw. Blauverschiebung. Ist in der Detektor-Animation ja auch gut zu sehen.

  12. Markus Pössel schrieb (13. März 2016 9:39):
    > In dem Regime, um das es geht, funktioniert die klassische Beschreibung der Gravitationswellen sehr gut, und liefert ja auch genau die richtigen Vorhersagen für die Wellenform.

    Die Wellenform, die insbesondere insofern „richtig“ genannt werden mag, als sie etwa der von LIGO festgestellten Signalform entspricht, wurde allerdings nicht von „der klassischen Beschreibung der Gravitationswellen“ an sich vorhergesagt,
    sondern von bestimmten Modellen (betreffend die Verteilung von „Masse/Impuls/Spannung“, „Ladungen“, „Feldern bzw. Potentialen“ in der Region, die auch die Bestandteile von LIGO enthielt),
    die sich im Rahmen der RT basierend auf deren Begriffen zur (klassischen) Beschreibung von geometrischen Beziehungen zwischen Beteiligen aufstellen lassen.

    Unter Verwendung dieser (klassischen) Begriffe zur Beschreibung von geometrischen Beziehungen, der darauf basierenden (wahrscheinlichsten) Verteilung von Potentialen, und eventuellen entsprechenden Wellen, ließen und lassen sich natürlich auch viele anderen Modelle formulieren;
    insbesondere auch solche, die in den betreffenden Versuchen signifikant andere Wellen- bzw. Signalformen vorhersagten; die also schon experimentell falsifiziert sind.

    (Die entsprechende Behauptung, dass die klassische Beschreibung die falschenVorhersagen für die Wellenform liefert„, wäre aber natürlich ebenfalls zurückzuweisen.)

    Markus Pössel schrieb (11. Februar 2016):
    > Sicher ist die Allgemeine Relativitätstheorie vielfach äußerst genau getestet. […]

    Sicherlich sind viele Modelle, die sich aus Werten von Messgrößen formulieren lassen, die die ART definiert, schon experimentell getestet worden;
    und sicherlich viele davon schon experimentell falsifiziert.
    (Und das tut der Nachvollziehbarkeit der zugrundegelegten Begriffe und daraus formulierten Definitionen von Messgrößen der ART durchaus keinen Abbruch.)

  13. Es wäre noch hinzuzufügen, dass Einstein nicht 1915 sein Plagiat zu den Gravitationswellen veröffentlichte, sondern erst am 18. März 1918. Und die Erkenntnisse zu den Gravitationswellen stammen nicht von Einstein, sondern von dem französischen Mathematiker und Physiker Henri Poincarè, der sich bereits 1905 mit dem Phänomen von Gravitationswellen beschäftigte! Es ist zu vermuten, dass Deutschland, das den 1. Weltkrige verlor, Einstein vereinahmte, um noch den geistigen Sieg über Frankreich im Nachhinein zu erzielen.
    Literaturrecherchen ergaben, dass das maximale Auflösungsvermögen von modersten Laserinterferometer 1 nm ( 10hoch-9 m)beträgt! Damit wären die forschen Forscher aus den USA und Deutschland, samt der Max-Planck-Gesellschaft und den Einstein-Institute brillant widerlegt, die angeblich eine Amplitude von 10hoch- 21 gemessen haben sollen!
    Siegfried Marquardt, Königs Wusterhausen

    • Gleich zweimal falsch recherchiert.
      – veröffentlicht 22. Juni 1916 Sitzber XI.VII S. 833
      – 1 nm, haben Sie das Ding aus’m Baumarkt?

        • Markus Pössel schrieb (19. März 2016 11:16):
          > Günstigerweise ist all das ja für Menschen, die recherchieren möchten, online verfügbar, hier das Paper vom 22. Juni (veröffentlicht 29. Juni).

          Auf diesen Artikel Einsteins, in dem er „Gravitationswellen“ (vermutlich erstmalig) erwähnte, wurde ja konsistenter Weise auch schon beim Thema „Was sind eigentlich Gravitationswellen? […]“ hingewiesen:

          Markus Pössel schrieb (8. Februar 2016):
          > […] Wird die Raumzeit-Geometrie irgendwo im Raum in geeigneter Weise gestört, kann sich diese Störung durch den Raum ausbreiten.
          > Dass seine Theorie solche sich ausbreitenden Störungen zulässt, hat Einstein recht bald erkannt. Zur Sitzung der mathematisch-naturwissenschaftlichen Klasse der preussischen Akademie der Wissenschaften vom 22. Juni 1916 legte er dazu den Beitrag „Näherungsweise Integration der Feldgleichungen der Gravitation“ vor [… http://articles.adsabs.harvard.edu/cgi-bin/get_file?pdfs/SPAW./1916/1916SPAW…….688E.pdf ]

          (Diese letztere Kopie erscheint mir übrigens etwas besser lesbar als jene, die per „einsteinpapers.press.princeton.edu“ online verfügbar ist; über kurz oder lang wird ja auch dieser Artikel Einsteins hoffentlich in Wikipedia eingepflegt, und dadurch im Sourcecode eindeutig dargestellt, und natürlich Recherche-freundlich verwikilinkbar.)

          Konkret findet sich da (§2, S 692):

          Ebene, nach der positiven x-Achse fortschreitende Gravitationswellen sind daher durch den Ansatz [Gleichung (15)] zu finden

          γ‘_μν = α_μν f[ x – t ].

          Dabei sind die α_μν Konstante [und] f ist eine Funktion des Arguments x – t.

          Ferner sind x (bzw. x_1) und t (als auch y und z bzw. x_2 und x_3) Koordinaten; und zwar offenbar nicht irgendwelche („x-beliebigen“) Koordinaten, sondern (zumindest) mit bestimmten Zusammenhängen zu „räumlichen Abständen“ (vgl. S. 690 im Anschluss an Gleichung (9), sowie §3, S. 693) als auch (implizit) zu „zeitlichem Fortschritt“.

          Die Größen γ‘_μν sind aber leider offenbar nicht benannt; es bestehen immerhin (eindeutige?) Zusammenhänge zu Größen γ_μν bzw. g_μν, die allerdings ihrerseits auch nicht benannt sind.

          Es bleibt entsprechend fraglich, ob und was die im SciLog-Artikel vom 8. Februar 2016 genannten und skizzierten „ Abstände zwischen den frei schwebenden Teilchen, die sich rhythmisch nach einem ganz bestimmten Muster ändern“ mit den von Einstein benutzten Größen γ‘_μν, γ_μν bzw. g_μν zu tun hätten;
          und demnach, ob und was die im SciLog-Artikel vom 8. Februar 2016 enthaltenen Visualisierungen damit zu tun hätten, was Einstein 1916 als „Gravitationswellen“ bezeichnet hat.

          Markus Pössel schrieb (19. März 2016 11:16):
          > Zu den Größenordnungen beim Nachweis hatte Frank Wappler ja oben schon ausführlich Stellung genommen

          Ich möchte betonen, dass ich im betreffenden Kommentar (19. Februar 2016 14:32) zu dem Größenordnungen beim Nachweis von Distanz- (bzw. Abstands-)Veränderungen in Versuchen entsprechend der LIGO-Versuchsanordnung Stellung genommen habe.

          Stellung zu Modell-abhängigen Interpretationen solcher Messwerte, etwa, dass von LIGO gefundene korrelierte charakteristische Abstandsveränderungen als „Nachweis des Durchlaufs einer Gravitationswelle (im Sinne Einsteins)“ aufgefasst würden, habe ich dagegen schon in früheren Kommentaren bezogen.

  14. Markus Pössel schrieb (19. März 2016 11:16):
    > Günstigerweise ist all das ja für Menschen, die recherchieren möchten, online verfügbar, hier das Paper vom 22. Juni (veröffentlicht 29. Juni).

    Auf diesen Artikel Einsteins, in dem er „Gravitationswellen“ (vermutlich erstmalig) erwähnte, wurde ja konsistenter Weise auch schon beim Thema „Was sind eigentlich Gravitationswellen? […]“ hingewiesen:

    Markus Pössel schrieb (8. Februar 2016):
    >
    […] Wird die Raumzeit-Geometrie irgendwo im Raum in geeigneter Weise gestört, kann sich diese Störung durch den Raum ausbreiten.
    > Dass seine Theorie solche sich ausbreitenden Störungen zulässt, hat Einstein recht bald erkannt. Zur Sitzung der mathematisch-naturwissenschaftlichen Klasse der preussischen Akademie der Wissenschaften vom 22. Juni 1916 legte er dazu den Beitrag „Näherungsweise Integration der Feldgleichungen der Gravitation“ vor [… http://articles.adsabs.harvard.edu/cgi-bin/get_file?pdfs/SPAW./1916/1916SPAW…….688E.pdf ]

    (Diese letztere Kopie erscheint mir übrigens etwas besser lesbar als jene, die per „einsteinpapers.press.princeton.edu“ online verfügbar ist; über kurz oder lang wird ja auch dieser Artikel Einsteins hoffentlich in Wikipedia eingepflegt, und dadurch im Sourcecode eindeutig dargestellt, und natürlich Recherche-freundlich verwikilinkbar.)

    Konkret findet sich da (§2, S 692):

    Ebene, nach der positiven x-Achse fortschreitende Gravitationswellen sind daher durch den Ansatz [Gleichung (15)] zu finden

    γ‘_μν = α_μν f[ x – t ].

    Dabei sind die α_μν Konstante [und] f ist eine Funktion des Arguments x – t.

    Ferner sind x (bzw. x_1) und t (als auch y und z bzw. x_2 und x_3) Koordinaten; und zwar offenbar nicht irgendwelche („x-beliebigen“) Koordinaten, sondern (zumindest) mit bestimmten Zusammenhängen zu „räumlichen Abständen“ (vgl. S. 690 im Anschluss an Gleichung (9), sowie §3, S. 693) als auch (implizit) zu „zeitlichem Fortschritt“.

    Die Größen γ‘_μν sind aber leider offenbar nicht benannt; es bestehen immerhin (eindeutige?) Zusammenhänge zu Größen γ_μν bzw. g_μν, die allerdings ihrerseits auch nicht benannt sind.

    Es bleibt entsprechend fraglich, ob und was die im SciLog-Artikel vom 8. Februar 2016 genannten und skizzierten „ Abstände zwischen den frei schwebenden Teilchen, die sich rhythmisch nach einem ganz bestimmten Muster ändern“ mit den von Einstein benutzten Größen γ‘_μν, γ_μν bzw. g_μν zu tun hätten;
    und demnach, ob und was die im SciLog-Artikel vom 8. Februar 2016 enthaltenen Visualisierungen damit zu tun hätten, was Einstein 1916 als „Gravitationswellen“ bezeichnet hat.

    Markus Pössel schrieb (19. März 2016 11:16):
    > Zu den Größenordnungen beim Nachweis hatte Frank Wappler ja oben schon ausführlich Stellung genommen

    Ich möchte betonen, dass ich im betreffenden Kommentar (19. Februar 2016 14:32) zu dem Größenordnungen beim Nachweis von Distanz- (bzw. Abstands-)Veränderungen in Versuchen entsprechend der LIGO-Versuchsanordnung Stellung genommen habe.

    Stellung zu Modell-abhängigen Interpretationen solcher Messwerte, etwa, dass von LIGO gefundene korrelierte charakteristische Abstandsveränderungen als „Nachweis des Durchlaufs einer Gravitationswelle (im Sinne Einsteins)“ aufgefasst würden, habe ich dagegen schon in früheren Kommentaren bezogen.

  15. Nach aktuellen und soliden Quellenrecherchen sollen am Entstehungsort die Gravitationswellen eine Amplitude von 10-21m besitzen, wobei der Abfall der Amplitude vom Entstehungsort dem Gesetz At=Ao*e hoch (-δ*t) gehocht. Was soll da noch auf der Erde ankommen? Kriterien eines Experimentes sind: 1. Reproduzierbarkeit, 2. Willkürlichkeit und 3. Variierbarkeit. Na dann mal los Ihr forschen Forscher!
    Übrigens habe ich viele und auch die neuesten Quellen recherchiert! Vor 50 Jahren hatte die Physiker noch richtig etwas auf der „Kirsche“ gehabt! .

    • Sorry, aber woher stammen solche verqueren Angaben? Bei Gravitationswellen der Art, um die es hier geht, fällt die Amplitude mit 1/r (mit r dem Abstand) von der Quelle ab (finden Sie in wohl jedem Skript/Lehrbuch zum Thema). Und die Amplitude von 10-21 (nicht Meter, sondern dimensionslos – Meter machen bei Gravitationswellen in diesem Kontext keinen Sinn) ist bereits das, was hier ankommt – wird im Fachartikel zum Nachweis auch ganz klar geschrieben.

      Was immer Sie da an Quellen aufgetan haben, wenn die solchen Unsinn schreiben, sind sie alles andere als zuverlässig.

  16. Bei welcher Systemtemperatur wurde doch gleich gemessen ?
    Wie war nochmal die genaue Oberflächenrauigkeit der Spiegel ?
    Hat da nicht grad ein Sandfloh in Australien nen feuchten Furz gelassen ?
    Oder lief doch eher ein Eisbrecher auf 2m dickes Shelf ?
    Oder ist justament mal wieder ein Flieger in ein Hochhaus gerast ?
    Oder hat doch nur eine alte Mine mal wieder ein spielendes Kind zerissen ?
    Ich weiß – alles rein hypothetisch.
    Ah, heureka ! Rothschild hatte eine neue Geschäftsidee!

    Ja natürlich, das muß es wohl gewesen sein.
    Daß ich da nicht gleich drauf gekommen bin, ts ts ts …

    Aber – warum die Aufregung – waren eben nur Gravitationswellen.
    Ich mach auch gleich wieder welche. Ich nehme einStein, werfe den in den See – und schwupps – da sind sie – wunderschön.

    Mein Gott, ja, falls es dich gibt – ich weiß mal wieder ganz genau, warum ich keine Steuern mehr bezahl für so einen Schwachsinn.
    Man möchte meinen, alles halb so schlimm, schade zwar um die Milliarde aber wenigstens kein Krieg und keine Waffen ?
    Falsch !
    Hier geht es um Religion – die schlimmste Massenvernichtungswaffe, der sich Menschen je bedient haben. In diesem Fall die Relativilitätstheologie.

    Ich denke der gute alte Max würde nicht Planck vor Neid ob dieser „Entdeckung“ – nein, er dreht sich nur schnell um in seinem Grab, daß er das nicht mehr sehen muß.

    So, genug gealbert. Ich muß jetzt weiter buddeln. Der Kaninchenbau scheint nämlich noch viieel tiefer zu sein. Mal schauen ob ich Alice treffe.

    • Sich lustig machen und herumschimpfen ist natürlich einfach, führt aber wie zu erwarten zu nichts (außer dass sich der Betreffende vor aller Augen als ernstzunehmender Diskussionspartner disqualifiziert).

      Quantitativ nachzuschauen, welche Störeinflüsse es gibt, die alle einzeln zu überprüfen und zu dokumentieren und den Detektor so einzurichten, dass am Ende die nötige Empfindlichkeit da ist, ist ungleich schwerer, und genau das haben die Kollegen bei LIGO, GEO600 u.a. über die letzten Jahre gemacht. Und dabei z.B. nicht nur die Temperatur, sondern die Temperaturverteilung auf der Oberfläche ihrer Spiegel kartiert, seismische Erschütterungen nicht nur herausgefiltert sondern nebenbei mit empfindlichen Seismometern gemessen, was da jeweils während einer Messung anfällt und ob es einen Nachweis beeinflussen könnte, und, und, und. Das Ergebnis ist so gut dokumentiert wie kaum ein anderes wissenschaftliches Experiment.

      Kritik (oder eben Geschimpfe) kommt soweit ich sehen kann nur von denen, die ideologisch schon von vornherein darauf festgelegt waren, dass alles was mit Einstein zu tun hat ja gar nicht stimmen kann, und dann mit Scheuklappen und leider auch in den Fällen, die ich gesehen habe, mit gehöriger Ignoranz an die Sache herangehen.

      Richtig ekelhaft wird’s, wenn dann in Einzelfällen bei der Einstein-Kritik noch Antisemitismus mitschwingt, wie in Ihrem Rothschild-Kommentar. (Hat natürlich den praktischen Vorteil, dass spätestens an der Stelle auch diejenigen, die mit Physik nichts am Hut haben, sehen, woher der Wind da weht.)

    • Mutig muß man nicht sein, Satireseiten zu lesen und mit Komikern Spaß zu haben.
      Stark muß man auch nicht sein, braucht aber gut trainierte Lachmuskeln.

    • Wie ich oben schrieb: Geschimpfe von Leuten, die schon vor dem Gravitationswellennachweis überzeugt waren, dass alles was mit Einstein zu tun hat Kappes ist.

      Falls Sie an Sachargumenten interessiert sind: in den Kommentaren zu diesem Beitrag habe ich ausführlich mit Wolfgang Engelhardt diskutiert und herausgearbeitet, wo einige von dessen Schlüsselargumente auf Missverständnissen beruhen. Aus der Sachdiskussion hat sich Herr Engelhardt dann leider zurückgezogen. Wie das manchmal so ist…