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-   -   Parallelen zwischen em. und Gravitationswellen (http://www.quanten.de/forum/showthread.php5?t=1427)

JoAx 31.01.10 04:06

Parallelen zwischen em. und Gravitationswellen
 
Hallo zusammen!

Da das Thema Gravitationswellen an sich noch spekulativ ist, dachte ich dieses hier anzusprechen. Es soll nicht als meine Theorie verstanden werden. :)

Zitat:

Zitat von Marco Polo (Beitrag 48111)
Eine Gravitationswelle ist aber keine elmag. Welle.

Das ist mir klar, Marc. Aber eine Welle ist es?

http://upload.wikimedia.org/wikipedi.../b/b8/Wavy.gif

Würde man in dieses Bild noch ein Körper einzeichnen, das sich zum Schweremittelpunkt bewegt (oder weg davon), dann würde sich dieses in einem Bergkamm kürzer/länger befinden = "Blau-"/"Rotverschiebung"?

Im analogen Sinne zu em. redshift, also.


Gruss, Johann

Marco Polo 31.01.10 05:48

AW: Parallelen zwischen em. und Gravitationswellen
 
Hi Johann,

Zitat:

Zitat von JoAx (Beitrag 48113)
Das ist mir klar, Marc. Aber eine Welle ist es?

Selbstverständlich. Wie der Name schon sagt: Gravitationswelle.


Zitat:

Würde man in dieses Bild noch ein Körper einzeichnen, das sich zum Schweremittelpunkt bewegt (oder weg davon), dann würde sich dieses in einem Bergkamm kürzer/länger befinden = "Blau-"/"Rotverschiebung"?

Im analogen Sinne zu em. redshift, also.
Was du meinst, geht eher in Richtung Dopplereffekt, der eine gewisse Ähnlichkeit zur gravitativen Rotverschiebung hat.

Den Dopplereffekt beobachtet man z.B. im Medium (Schallwellen), wobei natürlich zu beachten ist, welcher Bewegungszustand sowohl bei der Quelle als auch beim Empfänger relativ zum Medium vorliegt.

Dann gibt es z.B. den optischen Dopplereffekt bei elmag. Wellen im Vakuum. Da hier kein Medium vorhanden ist (die Ätheranhänger werden aufheulen), sind lediglich Relativgeschwindigkeiten von Belang. Das Vorzeichen der Relativgeschwindigkeit natürlich auch.

Jetzt zu den Gravitationswellen. Diese breiten sich nicht in einem Medium aus, also fällt Beispiel 1 mit den Schallwellen schonmal weg.

Beispiel 2 mit den elmag. Wellen kann man aber vermutlich auch nicht 1:1 anwenden, da eine Gravitationswelle keine elmag. Welle ist. Es ist vielmehr die Raumzeit selbst, die schwingt.

Die Frage ist, ob sich die Wellenlänge von Gravitationswellen für einen Beobachter mit Relativgeschwindigkeit zur Gravitationsquelle verändert.

Gravitationswellen breiten sich der Theorie nach zwar mit c aus, sind aber im Gegensatz zu elmag. Wellen nicht bezugssysteminvariant, vermute ich.

Die messbare Wellenlänge wird zwar in Abhängigkeit der Relativgeschwindigkeit sowie des Vorzeichens der Relativgeschwindigkeit variieren. Aber welche Formel kommt dabei zur Anwendung? Da bin ich überfragt.

Gruss, Marco Polo

Uli 31.01.10 10:23

AW: Parallelen zwischen em. und Gravitationswellen
 
Zitat:

Zitat von Marco Polo (Beitrag 48119)
Gravitationswellen breiten sich der Theorie nach zwar mit c aus, sind aber im Gegensatz zu elmag. Wellen nicht bezugssysteminvariant, vermute ich.

Hi Marco,

das würde mich sehr wundern: ich denke, für lokale Messungen gilt sicher auch die Invarianz von c_grav.

Gruß,
Uli

Marco Polo 31.01.10 12:26

AW: Parallelen zwischen em. und Gravitationswellen
 
Zitat:

Zitat von Uli (Beitrag 48123)
Zitat:

Zitat von Marco Polo (Beitrag 48119)
Gravitationswellen breiten sich der Theorie nach zwar mit c aus, sind aber im Gegensatz zu elmag. Wellen nicht bezugssysteminvariant, vermute ich.

das würde mich sehr wundern: ich denke, für lokale Messungen gilt sicher auch die Invarianz von c_grav.

Hi Uli,

du hast bestimmt Recht. Wenn ich näher darüber nachdenke, dann komme ich auch zu dem Schluss, dass man bezüglich der Gravitationswellen von einer Bezugssysteminvarianz (natürlich nur lokal gesehen) ausgehen muss.

Ich hatte auch nur so ins Blaue spekuliert. Die Aussage von mir stand also von vornherein auf tönernen Füssen. :o

Grüsse, Marco Polo

Uli 31.01.10 14:08

AW: Parallelen zwischen em. und Gravitationswellen
 
Zitat:

Zitat von Marco Polo (Beitrag 48127)
Hi Uli,

du hast bestimmt Recht. Wenn ich näher darüber nachdenke, dann komme ich auch zu dem Schluss, dass man bezüglich der Gravitationswellen von einer Bezugssysteminvarianz (natürlich nur lokal gesehen) ausgehen muss.

Ich hatte auch nur so ins Blaue spekuliert. Die Aussage von mir stand also von vornherein auf tönernen Füssen. :o

Grüsse, Marco Polo

Ich hatte mal irgendwo (Landau, Lif****z: Theor. Physik II) die Herleitung einer Wellengleichung für Gravitationswellen in der Näherung kleiner Störungen in der ART gesehen. Die resultierende Wellengleichung war vom Klein-Gordon-Typ mit Ruhemasse=0 :

(d^2/dx^2 - 1/c^2 * d^2/dt^2) hik = 0

für Ausbreitung in x. hik ist dabei ein Tensor, der "kleine Störungen in der galileischen Metrik beschreibt". Da gibt es also schon eine Ähnlichkeit zu den Maxwell-Gleichungen in der Hinsicht, dass die Ausbreitungsgeschwindigkeit c systemunabhängig auftritt.
(In der Gleichung oben sollten eigentlich runde d's für partielle Ableitungen statt der totalen Ableitungen stehen.)

Gruß,
Uli

Nachtrag: komisch - der Name des bekannten sowjetischen Physikers wird von der Forums-Software anscheinend für ein Schimpfwort gehalten - wie albern.

pauli 31.01.10 14:19

AW: Parallelen zwischen em. und Gravitationswellen
 
Zitat:

Zitat von Uli (Beitrag 48132)
Nachtrag: komisch - der Name des bekannten sowjetischen Physikers wird von der Forums-Software anscheinend für ein Schimpfwort gehalten - wie albern.

lol - du sagst es, Uli, ich hatte schon in mehreren Foren Auseinandersetzungen mit Admins bezügl. Abschaltung des lächerlichen bad-word-filters, das ist nur überflüssige Bevormundung, nichts weiter

Uli 31.01.10 14:57

AW: Parallelen zwischen em. und Gravitationswellen
 
Zitat:

Zitat von pauli (Beitrag 48133)
lol - du sagst es, Uli, ich hatte schon in mehreren Foren Auseinandersetzungen mit Admins bezügl. Abschaltung des lächerlichen bad-word-filters, das ist nur überflüssige Bevormundung, nichts weiter

d'accor - solange die Algorithmen nicht intelligenter sind, kann man imho ganz drauf verzichten. So oft neigen die Teilnehmer hier ja nun gar nicht zur Gossensprache, dass wir so einen Filter unbedingt nötig hätten.

JoAx 31.01.10 15:28

AW: Parallelen zwischen em. und Gravitationswellen
 
Zitat:

Zitat von Marco Polo (Beitrag 48119)
Was du meinst, geht eher in Richtung Dopplereffekt, der eine gewisse Ähnlichkeit zur gravitativen Rotverschiebung hat.

Das ist's gewesen, Marc. :)


Gruss, Johann

SCR 31.01.10 17:24

AW: Parallelen zwischen em. und Gravitationswellen
 
Hallo JoAx,

bei dieser "Schwingung der Raumzeit" handelt es sich IMHO um eine Longitudinalwelle.

JoAx 31.01.10 17:31

AW: Parallelen zwischen em. und Gravitationswellen
 
Hi SCR.

Zitat:

Zitat von SCR (Beitrag 48137)
bei dieser "Schwingung der Raumzeit" handelt es sich IMHO um eine Longitudinalwelle.

So viel ich weiss, sollen grav. Wellen transversal sein.


Gruss, Johann

Uli 31.01.10 17:46

AW: Parallelen zwischen em. und Gravitationswellen
 
Zitat:

Zitat von JoAx (Beitrag 48138)
Hi SCR.



So viel ich weiss, sollen grav. Wellen transversal sein.


Gruss, Johann

So ist es.

Marco Polo 31.01.10 18:05

AW: Parallelen zwischen em. und Gravitationswellen
 
Zitat:

Zitat von JoAx (Beitrag 48138)
So viel ich weiss, sollen grav. Wellen transversal sein.

Genau. Ist ja auch logisch, wenn Abstände in Richtung der Wellenausbreitung sich nicht verändern und es lediglich senkrecht zur Wellenausbreitung zu Abstandsänderungen zwischen Probemassen kommt.

Das ist bei Transversalwellen der Fall.

Gruss, Marco Polo

JoAx 31.01.10 18:27

AW: Parallelen zwischen em. und Gravitationswellen
 
Hallo SCR.

Zitat:

Zitat von SCR (Beitrag 48140)
Bist Du Dir da absolut sicher, Marco Polo? :rolleyes:
Du führst einem Objekt Energie E(xyz) zu: Dann steigt seine (gravitativ wirkende) Masse (Einspruch?).
Aber führst Du einem Objekt Energie E(kin) zu - Dann steigt seine Masse nicht? :rolleyes:

Ich bin zwar nicht Marc, aber ich schliesse mich ihm an.

Denk noch ein Mal über den Vergleich des homogenen g.-Feldes mit Beschleunigung. Es ist die Phase, wenn du die Ekin zufügst mit der Gravitation zu vergleichen. Die Beschleunigung - Änderung der Geschwindigkeit "bewirkt" die Gravitation. (?) Wenn es keine Geschwindigkeitsänderung gibt, warum soll es zu mehr Gravitation kommen?


Gruss, Johann

Marco Polo 31.01.10 20:45

AW: Parallelen zwischen em. und Gravitationswellen
 
Zitat:

Zitat von Uli (Beitrag 48132)
Ich hatte mal irgendwo (Landau, Lif****z...

Nachtrag: komisch - der Name des bekannten sowjetischen Physikers wird von der Forums-Software anscheinend für ein Schimpfwort gehalten - wie albern.

Als glühender Verfechter der Sitte und des Anstandes, möchte ich nicht unbetont lassen, dass die möglicherweise minderjährigen Mitleser vor solch schrecklichen Wortbestandteilen, wie es bei dem Namen Lifs.h.i.t.z unzweifelhaft der Fall ist, unbedingt geschützt werden sollten. :D

Aber Spass beiseite. Hättest du den Namen richtig geschrieben (mit sch und nicht mit sh), dann wäre die Forensoftware nicht darauf angesprungen. :)

Grüsse, Marco Polo

SCR 31.01.10 20:57

AW: Parallelen zwischen em. und Gravitationswellen
 
Zitat:

Zitat von Marco Polo (Beitrag 48141)
Genau. Ist ja auch logisch, wenn Abstände in Richtung der Wellenausbreitung sich nicht verändern und es lediglich senkrecht zur Wellenausbreitung zu Abstandsänderungen zwischen Probemassen kommt.
Das ist bei Transversalwellen der Fall.

Transversal? Die Gravitation hat immer eine long. und eine trans. Komponente, ja - Aber ... :rolleyes:
Ein starker "Gravitationswellen-Ausbruch" in der Nähe dreier Massen:
- Masse A und B bilden eine Linie mit der Quelle der Gravitationswellen Q.
- Masse C befindet sich dazu im etwa 90°-Winkel oberhalb von Masse A.
Was sollte nun hier passieren - und warum?

JoAx 31.01.10 21:02

AW: Parallelen zwischen em. und Gravitationswellen
 
Zitat:

Zitat von SCR (Beitrag 48151)
Ein starker "Gravitationswellen-Ausbruch" in der Nähe dreier Massen:
- Masse A und B bilden eine Linie mit der Quelle der Gravitationswellen Q.
- Masse C befindet sich dazu im etwa 90°-Winkel oberhalb von Masse A.
Was sollte nun hier passieren - und warum?

Ich würde schätzen, dass der Abstand zwischen A und B sich nicht ändert, aber zwischen A und C, und B und C.


Gruss, Johann

SCR 31.01.10 21:05

AW: Parallelen zwischen em. und Gravitationswellen
 
Hallo JoAx,
Zitat:

Zitat von JoAx (Beitrag 48142)
Denk noch ein Mal über den Vergleich des homogenen g.-Feldes mit Beschleunigung. Es ist die Phase, wenn du die Ekin zufügst mit der Gravitation zu vergleichen. Die Beschleunigung - Änderung der Geschwindigkeit "bewirkt" die Gravitation. (?) Wenn es keine Geschwindigkeitsänderung gibt, warum soll es zu mehr Gravitation kommen?

Ääh - Ist das hier der richtige Thread? :rolleyes: :)
Die konstanten Trägheitskräfte zeigen doch, dass man in einem G-Feld stet "beschleunigt" - Daher rührt doch die ZD.
Der Unterschied "zur SRT" liegen darin begründet dass diese "Beschleunigung" eben im Unterschied "zur SRT" mit v=konst. einhergeht (und das zumindest für mich völlig nachvollziehbar).

Marco Polo 31.01.10 21:07

AW: Parallelen zwischen em. und Gravitationswellen
 
Zitat:

Zitat von SCR (Beitrag 48151)
Transversal? Die Gravitation hat immer eine long. und eine trans. Komponente, ja - Aber ... :rolleyes:
Ein starker "Gravitationswellen-Ausbruch" in der Nähe dreier Massen:
- Masse A und B bilden eine Linie mit der Quelle der Gravitationswellen Q.
- Masse C befindet sich dazu im etwa 90°-Winkel oberhalb von Masse A.
Was sollte nun hier passieren - und warum?

Hallo SCR,

lies am besten mal hier nach:

http://de.wikipedia.org/wiki/Gravitationswelle

Zitat: "Gravitationswellen sind Transversalwellen. Aus Sicht eines lokalen Beobachters scheinen sie die Raumzeit quer (d. h. senkrecht) zu ihrer Ausbreitungsrichtung zu stauchen und zu strecken."

Grüsse, Marco Polo

SCR 31.01.10 21:15

AW: Parallelen zwischen em. und Gravitationswellen
 
Hallo Marco Polo,

ich weiß, dass es da so steht. :)
Kannst Du mir an dem Beispiel mit den drei Massen A/B/C einmal grob erläutern, was dabei passieren soll?

In wiki steht nämlich auch:
Zitat:

Zitat von http://de.wikipedia.org/wiki/Aberration_%28Gravitation%29
Die Abweichung kann als Effekt von Gravitationswellen verstanden werden, der eine Verkleinerung der Bahnradien bewirkt.

Dieses zweite kann ich nachvollziehen.

Marco Polo 31.01.10 21:22

AW: Parallelen zwischen em. und Gravitationswellen
 
Zitat:

Zitat von SCR (Beitrag 48155)
Kannst Du mir an dem Beispiel mit den drei Massen A/B/C einmal grob erläutern, was dabei passieren soll?

Der Abstand zwischen A und B bleibt unverändert, während der Abstand von C zu A wegen der schwingenden Metrik periodisch (Sinuswelle) variiert.

Gruss, Marco Polo

Frank 01.02.10 12:22

AW: Parallelen zwischen em. und Gravitationswellen
 
Zitat:

Zitat von Marco Polo (Beitrag 48156)
Der Abstand zwischen A und B bleibt unverändert, während der Abstand von C zu A wegen der schwingenden Metrik periodisch (Sinuswelle) variiert.

Gruss, Marco Polo



Ich habe da ein Verständnisproblem. Wie kann ein Gravitationszentrum dafür sorgen, dass sich der Abstand der Massen A und C ändert? Dazu müssten die Massen ja periodisch in einer Richtung beschleunigt werden, die senkrecht zur Richtung der normalen Gravitationskraft (radial auf das Massezentrum) liegt?



Wenn sich in einiger Entfernung zwei große Massen umkreisen und ich mich in dieser Bewegungsebene befinde, würde ich erst mal erwarten, dass auf mich eine periodische Änderung der Gravitationskraft in Richtung auf das gemeinsame Massezentrum wirkt, da sich abwechselnd mal die eine, dann wieder die andere der beiden Massen näher bei mir befindet.

Dieser Effekt hat wohl mit den Gravitationswellen nichts zu tun?

SCR 01.02.10 21:52

AW: Parallelen zwischen em. und Gravitationswellen
 
Hallo Frank,
Zitat:

Zitat von Frank (Beitrag 48167)
Wenn sich in einiger Entfernung zwei große Massen umkreisen und ich mich in dieser Bewegungsebene befinde, würde ich erst mal erwarten, dass auf mich eine periodische Änderung der Gravitationskraft in Richtung auf das gemeinsame Massezentrum wirkt, da sich abwechselnd mal die eine, dann wieder die andere der beiden Massen näher bei mir befindet.
Dieser Effekt hat wohl mit den Gravitationswellen nichts zu tun?

Ich sehe das ziemlich genauso wie Du:
Gravitationswellen sind auf ein schwankendes G-Feld zurückzuführen.
D.h. lokal wirkt in erster Linie longitudinal ein unterschiedliches g was sich in unterschiedlich schnellen "Bewegungen" der betreffenden Massen zum Gravizentrum hin zeigt.
Erst in zweiter Linie kommt IMHO die transversale Komponente zum Tragen:
Zitat:

Zitat von wikipedia
Die Gezeitenwirkung dagegen entsteht, wenn an unterschiedlichen Stellen des Objektes eine unterschiedlich starke Gravitationskraft wirkt. Sie ist also ein der direkten Gravitationswirkung nachgeordneter Effekt. [...] Wegen der Abhängigkeit mit der dritten Potenz des Abstands nimmt die Gezeitenkraft mit der Entfernung viel stärker ab als die Gravitationskraft.

-> Masse B müsste auf Grund seiner größeren Nähe zum Gravitationszentrum am Ende eine größere Wegstrecke in Richtung Gravizentrum zurückgelegt haben wie A (longitudinale Komponente): A und B befinden sich dann beide näher an Q, der Abstand A und B hat sich aber vergrößert.
Die Masse C müsste sich (Symmetrie der G.wellen unterstellt) am Ende weiterhin im 90° Winkel zu A befinden (da gleiche G-Kräfte wie auf A einwirkten) aber einen etwas geringeren Abstand aufweisen (transversale Komponente): Alle Massen bewegen sich nun einmal in einem realen G-Feld auf einen gemeinsamen Punkt im Raum zu - Ihre Bahnen schneiden sich im Massezentrum (-> Verkürzung des Abstandes von A und C).

Frank 01.02.10 23:45

AW: Parallelen zwischen em. und Gravitationswellen
 
Ich bin mir aber nicht sicher, ob dieser Effekt (Gezeiten) den besagten Gravitationswellen entspricht. Das scheint mir zu einfach und ließe sich auch messtechnisch sicherlich leicht nachweisen.
Zur Erklärung solcher Gezeiten wäre auch ART nicht notwendig.
Irgendwo müsste da ja auch noch die Ausbreitungsgeschwindigkeit c eine Rolle spielen.
Vielleicht kann ja einer der Experten hier ein Photon ins Dunkel meiner Gedanken tragen.:)

MfG. Frank

Timm 02.02.10 20:44

AW: Parallelen zwischen em. und Gravitationswellen
 
Hallo Frank,

Du stellst gute Fragen.

Zitat:

Zitat von Frank (Beitrag 48167)
Ich habe da ein Verständnisproblem. Wie kann ein Gravitationszentrum dafür sorgen, dass sich der Abstand der Massen A und C ändert? Dazu müssten die Massen ja periodisch in einer Richtung beschleunigt werden, die senkrecht zur Richtung der normalen Gravitationskraft (radial auf das Massezentrum) liegt?

Werden Testpartikel von einer Gravitationswelle durchlaufen, so erfahren sie eine Bewegung in der auf der Ausbreitungsrichtung senkrecht stehenden Ebene. Der Raum wird in dieser Ebene periodisch gestaucht und im 90° Winkel dazu gedehnt (gleiche Ebene) und nimmt die Partikel dabei mit. Du findest im Internet mühelos Visualisierungen. Dies ist ein Merkmal der Quadrupolstrahlung, mit der sich Schwerewellen ausbreiten. Voraussetzung ist ein Massensystem, das ein zeitlich veränderliches Quadrupolmoment hat, wie 2 um einen gemeinsamen Schwerpunkt kreisende Gestirne. Ein rotierender sphärischer Körper hat das beispielsweise nicht.

Das folgt alles aus der ART. Wie Du erkannt hast, sind diese Zusammenhänge der Intuition nicht besonders gut zugänglich.

Zitat:

Zitat von Frank (Beitrag 48167)
Wenn sich in einiger Entfernung zwei große Massen umkreisen und ich mich in dieser Bewegungsebene befinde, würde ich erst mal erwarten, dass auf mich eine periodische Änderung der Gravitationskraft in Richtung auf das gemeinsame Massezentrum wirkt, da sich abwechselnd mal die eine, dann wieder die andere der beiden Massen näher bei mir befindet.

Dieser Effekt hat wohl mit den Gravitationswellen nichts zu tun?

Wenn das so wäre, würde es wohl eher auf eine Dipolstrahlung hinauslaufen, mit Translation eines Testpartikels in einer Richtung. Deine Überlegung scheitert aber daran, daß der Massenschwerpunkt erhalten bleibt und es deshalb kein zeitlich veränderliches Gravitationsdipolmoment gibt. In der Elektrodynamik ist das anders, das zeitlich veränderliche Dipolmoment beruht hier darauf, daß es ungleichnamige Ladungen gibt. Bei Materie gibt es nur ein Vorzeichen, negative Materie ist nicht bekannt.

Dies alles ohne Gewähr, Kritik willkommen,

Gruß, Timm

Frank 02.02.10 21:41

AW: Parallelen zwischen em. und Gravitationswellen
 
Zitat:

Zitat von Timm (Beitrag 48197)
Deine Überlegung scheitert aber daran, daß der Massenschwerpunkt erhalten bleibt und es deshalb kein zeitlich veränderliches Gravitationsdipolmoment gibt.

Hallo Timm
Danke für Deinen Beitrag. Ich hätte da aber einen Einwand.

Stelle Dir vor Du befindest Dich nur wenig außerhalb der Bewegungsradien der beiden Massen. Wenn jetzt einer der beiden Körper an Dir vorbeischrammt, wird ganz offensichtlich, dass die auf Dich wirkende Gravitation nicht zum gemeinsamen Massezentrum, sondern hauptsächlich zu dem Körper hin wirkt, bis er wieder weit genug weg ist und nun die Wirkung des anderen Körpers überwiegt.
Das lässt sich (ohne ART) auch einfach rechnerisch zeigen. Im anderen Falle würden wir auch von der Erde zur Sonne stürzen, sobald die am Horizont aufgeht, da das gemeinsame Massezentrum des Sonnensystems irgendwo im Inneren der Sonne herumbaumelt.

Der Eindruck, die Gravitation wirke nur zum gemeinsamen Massenschwerpunkt hin entsteht nur von sehr weit außerhalb und ist damit nur eine Näherung.

Zitat:

Zitat von Timm (Beitrag 48197)
Werden Testpartikel von einer Gravitationswelle durchlaufen, so erfahren sie eine Bewegung in der auf der Ausbreitungsrichtung senkrecht stehenden Ebene. Der Raum wird in dieser Ebene periodisch gestaucht und im 90° Winkel dazu gedehnt (gleiche Ebene) und nimmt die Partikel dabei mit.

Ich glaube ich verstehe langsam. Am Ende gehören beide Effekte zusammen.
Ähnlich wie es in der Mechanik zur Querkontraktion an einem längs belastetem Stab kommt, ändern sich bei Gravitationswellen einerseits die Abstände in Richtung zur Gravitationsquelle und gleichzeitig dadurch auch quer dazu mit entgegengesetztem Vorzeichen. Das ganze aber eben periodisch.

Kann das jemand so bestätigen?

Timm 02.02.10 23:07

AW: Parallelen zwischen em. und Gravitationswellen
 
Zitat:

Zitat von Frank (Beitrag 48200)
Stelle Dir vor Du befindest Dich nur wenig außerhalb der Bewegungsradien der beiden Massen. Wenn jetzt einer der beiden Körper an Dir vorbeischrammt, wird ganz offensichtlich, dass die auf Dich wirkende Gravitation nicht zum gemeinsamen Massezentrum, sondern hauptsächlich zu dem Körper hin wirkt, bis er wieder weit genug weg ist und nun die Wirkung des anderen Körpers überwiegt.

Diesen gravitativen "Vorbeischramm-Effekt" im Nahbereich gibt es sicherlich. Er hat aber nichts mit der Generierung von Gravitationswellen zu tun, die sich ja über viele Lichtjahre hinweg ausbreiten.

Gruß, Timm

JoAx 03.02.10 01:07

AW: Parallelen zwischen em. und Gravitationswellen
 
Hallo Frank!

Zitat:

Zitat von Frank (Beitrag 48179)
Ich bin mir aber nicht sicher, ob dieser Effekt (Gezeiten) den besagten Gravitationswellen entspricht.

Ich denke auch, dass SCR hier eher die Gezeiten vor Augen hat (unbewusst?). ART ist in diesem Fall wirklich nicht notwendig.

Mich würden da zwei Fragen interessieren:

1. In welche Richtung werden die grav. Wellen ausgestrahlt?
  • In der Ebene, in der zwei Massen kreisen (mehr oder weniger), oder
  • in der dazu senkrechten Richtung (mehr oder weniger)
Der Grafik nach, müsste das erste zutreffen.

2. Können grav. Wellen absorbiert werden?
  • Die em. Wellen werden absorbiert und verursachen das "Gegenteil" von dem, was bei ihrer Abstrahlung passierte. Wie sieht es da bei grav. Wellen aus? Die Veränderung der Umlaufzeiten zweier Sterne um einander werden mit dem Abstrahlen von g. Wellen begründet. Gibt es für diese einen "Empfänger", der die Energie "verarbeitet"?
- Eine ganze Galaxis? (=DM)
- Das ganze Universum? (=DE)
- Oder gar beides? :eek:

Zitat:

Zitat von Frank (Beitrag 48200)
Ähnlich wie es in der Mechanik zur Querkontraktion an einem längs belastetem Stab kommt,

So ähnlich. Wenn man ein Gummiband in x-Richtung streckt, dann ziht es sich in der y-Richtung zusammen, nur mit dem Unterschied, dass die Ausbreitungsrichtung der grav. Wellen in z-Richtung zeigt (denke ich). Die Abstände ändern sich also nicht in Richtung zum grav. Zentrum, sondern quer dazu.


Gruss, Johann

SCR 03.02.10 05:18

AW: Parallelen zwischen em. und Gravitationswellen
 
Hallo JoAx,
Zitat:

Zitat von JoAx (Beitrag 48206)
Ich denke auch, dass SCR hier eher die Gezeiten vor Augen hat (unbewusst?).

Wen's interessiert: Bewusst ;) .
Zitat:

Zitat von JoAx (Beitrag 48206)
So ähnlich. Wenn man ein Gummiband in x-Richtung streckt, dann zieht es sich in der y-Richtung zusammen [...]

Ziemlich so wirken doch die Gezeitenkräfte auf einen frei fallenden Körper (z.B. auf http://de.wikipedia.org/wiki/Shoemaker-Levy_9) - Oder? :rolleyes:

[EDIT]
Jede Geodäte zielt auf das Massezentrum hin. Entlang einer solchen Geodäte erhöht sich mit zunehmender Nähe g - Die stärkere, die longitudinale Komponente eines G-Felds / der Gezeitenkräfte.
Mehrere Geodäten zielen auf das Massezentrum hin. Sie bilden dadurch eine Art Trichterform. Weit draußen berührt ein Testkörper noch nicht den "virtuellen Trichterrand" (Genauer: Die Geodäten können weit draußen als nahezu parallel angenommen werden). Erst mit zunehmender Nähe wird ein Testkörper durch die zunehmende Verjüngung gestaucht - Die schwächere, die transversale Komponente eines G-Felds / der Gezeitenkräfte.
In dem meist zu Berechnungszwecken herangezogenen homogenen G-Feld bleiben die transversale Komponente komplett sowie die Veränderlichkeit von g bezüglich der longitudinalen Komponente unberücksichtigt (da für viele Anwendungszwecke vernachlässigbar) - Diese beiden Aspekte sind nicht wegtransformierbar.
[/EDIT]

Was bedeuten denn G-Wellen in der lokalen Betrachtung?
Zitat:

Zitat von EMI (Beitrag 48194)
Teilchen die im eigenen Bezugssystem ruhen, bleiben am gleichen Ort.
Dieses scheint überraschend wird aber verständlich, wenn man bedenkt, dass die Krümmung des Raumes in die Relativbeschleunigung von Teilchen eingeht, die Wirkung von grav.Wellen also an dieser Relativbeschleunigung (und nicht an der relativen Lage) feststellbar sein sollte.

Zitat:

Zitat von SCR (Beitrag 48195)
Du meinst die Auswirkungen eines schwankenden / fluktuierenden g's (des Gravizentrums) auf eine frei fallende Probemasse?

Zitat:

Zitat von EMI (Beitrag 48198)
Ich meine nicht SCR, das folgt aus den linearisierten Feldgleichungen der ART. Diese berücksichtigen allerdings nicht die Rückwirkung.

Ach so: Ich dachte Du meintest das so. http://smilies-world.de/inc/module/s...ctures/7-9.gif

Uranor 03.02.10 05:47

AW: Parallelen zwischen em. und Gravitationswellen
 
moin moin,

lokale Situastion, mittags, Sonnenfinsternis, ich bringe etwas weniger Gewicht auf die Waage als in anderen Situationen. Für mich bleibt der gemeinsame Schwerpunkt im Innern der Erde.

Draußen in den unendlichen Weiten umkreisen 2 Planeten gleicher Masse den gemeinsamen Schwerpunkt? Ich befinde mich statisch auf der Bahn und lasse meine Test-Federwaage nicht los? Hier liegt eine 3-Körper-Situation vor. Der gemeinsame Schwerpunkt des Systems gilt für mich (in etwa) nur, wenn wir uns alle maximal voneinander entfernt befinden, etwa ein gleichseitiges Dreieck bilden. Nähert sich mir ein Planet, entfernt sich der andere. Mein gemeinsamer Schwerpunkt wandert immer näher an den nahen Planeten heran. Befinde ich mich dann ohne Kollisionssituation) in der Mitte der Teströhre durch den Mittelpunkt des nun max nahen Planeten, liegt mein gemeinsamer Schwerpunkt ganz wenig außerhalb der Mitte des Planeten in Richtung zum anderen Planeten.

Gedanken über Ausbreitungsrichtungen muss ich mir nicht machen. Gravitation wirkt kugelförmig und nimmt mit dem ^ der Entfernung ab. Ich kenne/ermittle meine Masse und die des großen Feldberges auf einem der Planeten sowie die Entfernung zwischen uns beiden. Usw. Ich kann zu vielen Bereichen meinen gemeinsamen Schwerpunkt ermitteln. Mein gemeinsamer Schwerpunkt ist stets der gemeinsame Schwerpunkt zu allen Polyädern der beiden Systeme. Mein Winkel an der Federwaage und der Zeigerausschlag werden stets die Relation zu meinem gemeinsamen Schwerpunkt anzeigen.

Gruß Uranor

Frank 03.02.10 10:11

AW: Parallelen zwischen em. und Gravitationswellen
 
Zitat:

Zitat von JoAx (Beitrag 48206)

Mich würden da zwei Fragen interessieren:

1. In welche Richtung werden die grav. Wellen ausgestrahlt?
  • In der Ebene, in der zwei Massen kreisen (mehr oder weniger), oder
  • in der dazu senkrechten Richtung (mehr oder weniger)
Der Grafik nach, müsste das erste zutreffen.

2. Können grav. Wellen absorbiert werden?
  • Die em. Wellen werden absorbiert und verursachen das "Gegenteil" von dem, was bei ihrer Abstrahlung passierte. Wie sieht es da bei grav. Wellen aus? Die Veränderung der Umlaufzeiten zweier Sterne um einander werden mit dem Abstrahlen von g. Wellen begründet. Gibt es für diese einen "Empfänger", der die Energie "verarbeitet"?
- Eine ganze Galaxis? (=DM)
- Das ganze Universum? (=DE)
- Oder gar beides? :eek:

*1) Gravitationswellen sollen ja auch bei Supernovaexplosionen ausgelöst werden. Sofern man da von einer sphärischen Erscheinung ausgeht, gibt es da keine vorgegebene bevorzugte Ebene. Insofern ist mir dann auch nicht klar, wie es zu periodischen wechselseitigen Streckungen und Stauchungen des Raumes in den Ebenen quer zur Ausbreitungsrichtung und in senkrecht aufeinanderstehenden Richtungen kommen sollte. Dazu wären ja vorgegebene bevorzugte Koordinatenrichtungen nötig.


*2) In der klassischen Betrachtungsweise führt Gravitation ja zu einer Beschleunigungskraft. Insofern sollten auch Gravitationswellen zur (periodischen) Beschleunigung von Massen führen. Im Inneren der Körper könnte es zusätzlich zu innerer Reibung ähnlich den Gezeitenwirkungen kommen. In diesem Sinne verstehe ich Absorbtion von G-Wellen. Das würde aber bedeuten, dass z.B. ein Doppelsternsystem mehr gebremst würde, wenn sich recht viele Absorbtionsmassen in der Umgebung befinden.


Da tut sich mir gleich die nächste Frage auf.
Wenn zwei oder mehr Doppelsternsysteme relativ nahe beieinander stehen, sollte es auch im Raum zur Überlagerung der unterschiedlichen G-Wellen kommen. Am Ende gibt es dann sogar Freakwaves? (Muss ich mir langsam Sorgen machen, wenn die Erde von einem Kaventsmann getroffen wird?:) )

Timm 03.02.10 11:20

AW: Parallelen zwischen em. und Gravitationswellen
 
Zitat:

Zitat von Frank (Beitrag 48215)
*1) Gravitationswellen sollen ja auch bei Supernovaexplosionen ausgelöst werden. Sofern man da von einer sphärischen Erscheinung ausgeht, gibt es da keine vorgegebene bevorzugte Ebene. Insofern ist mir dann auch nicht klar, wie es zu periodischen wechselseitigen Streckungen und Stauchungen des Raumes in den Ebenen quer zur Ausbreitungsrichtung und in senkrecht aufeinanderstehenden Richtungen kommen sollte. Dazu wären ja vorgegebene bevorzugte Koordinatenrichtungen nötig.

Das ist Dir völlig zurecht nicht klar, denn Du gehst von einem spärischen Kollaps aus, da gibt es kein zeitlich veränderliches Quadrupolmoment und folglich keine Gravitationswellen. Die Astronomen gehen aber davon aus, daß Supernovaexplosionen asymmtrisch verlaufen. U.a. auf solche seltenen Ereignisse lauern die laufenden Gravitationswellendetektoren.

Zitat:

Zitat von Frank (Beitrag 48215)
In der klassischen Betrachtungsweise führt Gravitation ja zu einer Beschleunigungskraft. Insofern sollten auch Gravitationswellen zur (periodischen) Beschleunigung von Massen führen. Im Inneren der Körper könnte es zusätzlich zu innerer Reibung ähnlich den Gezeitenwirkungen kommen.

Ja, man nimmt an, daß solche Gezeiteneffekte einige Monde der großen Gasplaneten aufheizen.

Gravitationswellen transportieren Energie und könnten also im Prinzip Arbeit leisten. Wenn man sich allerdings überlegt, daß die durch die Raumdeformationen bedingten Auslenkungen bei Bruchteilen des Protonendurchmessers liegen, sollte man sich von einem Gravitationswellen Kraftwerk nicht allzuviel erwarten. Nahe einer Quelle hätte man natürlich bessere Karten.

Gruß, Timm

Uranor 03.02.10 11:55

AW: Parallelen zwischen em. und Gravitationswellen
 
Zitat:

Zitat von JoAx (Beitrag 48206)
2. Können grav. Wellen absorbiert werden?

* Die em. Wellen werden absorbiert und verursachen das "Gegenteil" von dem, was bei ihrer Abstrahlung passierte. Wie sieht es da bei grav. Wellen aus? Die Veränderung der Umlaufzeiten zweier Sterne um einander werden mit dem Abstrahlen von g. Wellen begründet. Gibt es für diese einen "Empfänger", der die Energie "verarbeitet"?

wusst' ich's doch, dass ich noch auf was eingehen wollte.

salve JoAx,

g-Wellen sind durchdringend, können nicht bedämpft, absorbiert werden. --- Wäre es anders, würde die Erde ihre Bahn bei jeder Sonnenfinsternis aufweiten. Tatsächlich besteht bei Sonnenfinsternissen erhöhte Springflutgefahr, es werden also beide Massen gespürt.


Klar, die g-Wellen bremsen nahe Doppelsysteme. Gravity Probe B hatte bestetigt, dass die Erde ihr g-Feld nachschleppt. Ich wüsste gern, was das wirklich bedeutet, was da passiert. Auf jeden Fall bewirkt ein g-Feld, hier eben das nachgeschleppte einen gemeinsamen Schwerpunkt zwischen Objekt und Schleppfeld.

Schleppt mein Doppelpartner nach, visiert meine Freifall-Bemühung nicht den Partner sondern einen auf der Bahn zurückliegenden Punkt im Raum an. Die Tendenzbemühung würde also einen weniger direkten Freifall anstreben. v Wird reduziert, es wird weniger Trägkeit aufgebaut. Das wäre ein klarer Bremseffekt. Mit kreuzenden g-Wellen hätte das also gar nix zu tun. Die eigene Steuerung bewirkt die Bremsung.

Jo, aber ohne Karabiner. Ich fühle mich bei den Angaben nicht unsicher, habe es aber ansich wohl zu sein. Wirklich befasst habe ich mich mit Doppelsystemen noch nicht.

Gruß Uranor

Frank 03.02.10 12:41

AW: Parallelen zwischen em. und Gravitationswellen
 
Zitat:

Zitat von Timm (Beitrag 48218)
Das ist Dir völlig zurecht nicht klar, denn Du gehst von einem spärischen Kollaps aus, da gibt es kein zeitlich veränderliches Quadrupolmoment und folglich keine Gravitationswellen.

Auch bei einem sphärischem Kollaps ändert sich für einen außenstehenden Betrachter zwar nicht die Richtung, aber sehr wohl der Betrag der Gravitation (sie wird stärker).

Freilich wird der Effekt mit zunehmender Distanz immer kleiner, aber genaugenommen ist er immer noch da.

Daher sollte auch ein solcher Kollaps durch Beobachtung der Gravitation messbar sein. Da sich die Information dieses Kollaps mit c in alle Richtungen ausbreitet, könnte ich mir vorstellen, dass dies auch unter die Rubrik Gravitationswelle fällt. Dann würde sich wieder meine oben gestellte Frage zu bevorzugten Koordinaten stellen.

JoAx 03.02.10 13:46

AW: Parallelen zwischen em. und Gravitationswellen
 
Zitat:

Zitat von Frank (Beitrag 48220)
Auch bei einem sphärischem Kollaps ändert sich für einen außenstehenden Betrachter zwar nicht die Richtung, aber sehr wohl der Betrag der Gravitation (sie wird stärker).

Das denke ich nicht, Frank. Insbesondere wird die Grav. nicht stärker, sondern eher schwächer. Kleine Einschätzung:

g(r) = -GM/r²

Wenn wir einen Beobachter in Entfernung r haben, dann wird für diesen der lokale Wert des g-Feldes von der innerhalb der Späre mit dem Radius r eingeschlossener Masse M bestimmt. Ich denke, dass dazu auch reine Energie gehöhrt. Passiert also die Information über einen Sternenkollaps diese Entfernung (EM-Strahlung, Neutrinos), dann wird die eingeschlossene Energie geringer => schwächeres g-Feld. Mit den grav.-Wellen hat es imho aber nichts zu tun, die Eindellung im "Gummituch" ist einfach kleiner geworden.


Gruss, Johann

Hans 03.02.10 14:51

AW: Parallelen zwischen em. und Gravitationswellen
 
Hallo JoAx

Zitat:

Zitat von JoAx (Beitrag 48221)
Das denke ich nicht, Frank. Insbesondere wird die Grav. nicht stärker, sondern eher schwächer. Kleine Einschätzung:

g(r) = -GM/r²

Wenn wir einen Beobachter in Entfernung r haben, dann wird für diesen der lokale Wert des g-Feldes von der innerhalb der Späre mit dem Radius r eingeschlossener Masse M bestimmt. Ich denke, dass dazu auch reine Energie gehöhrt. Passiert also die Information über einen Sternenkollaps diese Entfernung (EM-Strahlung, Neutrinos), dann wird die eingeschlossene Energie geringer => schwächeres g-Feld. Mit den g-Wellen hat es imho aber nichts zu tun, die Eindellung im "Gummituch" ist einfach kleiner geworden.


Gruss, Johann

Hallo Johann

Bislang konnte man aber keine Gravitationswellen messen. Man hat zwar schon
Methoden zum Messen. Soweit mir bekannt ist wurden sie noch nie direkt
gemessen. Es ist vielleicht die Fragestellung warum man sie nicht gemessen hat.

Erst müssen gewisse Vorstellungen vorher erarbeitet werden ob Gravitationsstöße
auch Wellen erzeugen können.

Die Fragestellung ist wichtig , weil sie eine gewisse Vorstellung
der Physik der Gravitation beinhaltet. Ohne die Definition wird es wohl noch
ne Weile dauern bis man entweder diese findet oder feststellt das man die Frage
falsch gestellt hat.

Kann mir mal einer sagen wie man sich das Entstehen einer Gravitationswelle
vorstellt?

Man hat doch schon die Geschwindigkeit der Gravitation gemessen. Ist das keine?
Und warum nicht?

Die an und abschwellenden Gezeitenkräfte? Sind das keine Gravitationswellen
im weitesten Sinne? Über Jahrtausende gesehen und grafisch dargestellt sind
das auch gravitative Wellen. Ich kann da kein abgrenzendes Konzept erkennen
wo Gravitationswellen anfangen und wo sie aufhören. Ich möchte gerne eine
exakte logische Definition haben wie sie zustande kommen und wodurch sie
sich von anderen gravitativen Zyklen unterscheiden. Das ist die Fragestellung
die bislang unbeantwortet zu sein scheint.

Wie ein solches Messverfahren aussieht gesetzt dem Fall es gäbe G-Wellen
Kann man sich hier mal ansehen.


http://www.gravitation-zeit-theorie.com/Quad.swf

Grüße Hans

JoAx 03.02.10 15:19

AW: Parallelen zwischen em. und Gravitationswellen
 
Hallo Hans.

Zitat:

Zitat von Hans (Beitrag 48222)
Die an und abschwellenden Gezeitenkräfte?

Ich meine, dass die grav. Wellen nichts mit Gezeitenkräften zu tun haben.
Dass es diese geben muss, folgt aus der ART.
Direkte Beweise (Messung auf der Erde) gibt es zwar bislang nicht, aber die Veränderungen der Umlaufperioden in Doppelsternsystemen liegen in dem vorhergesagten Mass, wenn man die grav. Wellen berücksichtigt.

Zitat:

Zitat von Hans (Beitrag 48222)

Deine Grafik hat imho einen "Schönheitsfehler". Die grav. Welle müsste nicht von links kommen, sondern in den Bildschirm bzw. aus diesem. (?)


Gruss, Johann

Frank 03.02.10 15:30

AW: Parallelen zwischen em. und Gravitationswellen
 
Zitat:

Zitat von JoAx (Beitrag 48221)
Das denke ich nicht, Frank. Insbesondere wird die Grav. nicht stärker, sondern eher schwächer. Kleine Einschätzung:

g(r) = -GM/r²

Wenn wir einen Beobachter in Entfernung r haben, dann wird für diesen der lokale Wert des g-Feldes von der innerhalb der Späre mit dem Radius r eingeschlossener Masse M bestimmt. Ich denke, dass dazu auch reine Energie gehöhrt. Passiert also die Information über einen Sternenkollaps diese Entfernung (EM-Strahlung, Neutrinos), dann wird die eingeschlossene Energie geringer => schwächeres g-Feld. Mit den grav.-Wellen hat es imho aber nichts zu tun, die Eindellung im "Gummituch" ist einfach kleiner geworden.


Gruss, Johann

Ich bin von folgender Überlegung ausgegangen, am deutlichsten wird dies, wenn man sich seinen Standpunkt sehr nahe der Oberfläche oder gar unter der Oberfläche des kolabierenden Sterns vorstellt.

Alle Masse, die nicht direkt auf der Linie zum Massenzentrum verteilt ist, trägt nicht in vollem Umfang zur Gravitation auf mich bei, da sie gewissermaßen seitlich wirkt und sich diese Anteile durch die Symetrie gegenseitig aufheben.

Ein extremes Beispiel wäre ein Standpunkt knapp neben dem Erdmittelpunkt (1km). Da bin ich auf Grund der räumlichen Massenverteilung um mich herum fast schwerelos. Wenn aber (was Gott verhüte) die Erde auf eine Kugel Durchmesser 1m kolabiert wirkt die gleiche Masse im gleichen Abstand zum Massenschwerpunkt auf mich in Form einer großen Anziehungskraft und ich bin nicht mehr schwerelos.

Es ist unerheblich, ob ich mich im oder außerhalb des kolabierenden Körpers befinde, das Prinzip bleibt, die auf mich wirkende Schwerkraft wächst, sobald der ausgedehnte Körper zusammenfällt, womit ich wieder bei meiner oben gestellten Frage bin.

PS. Auf die eben genannte Weise könnte man sogar hinter einen Schwarzschildhorizont sehen. Man könnte feststellen, ob sich darin ein schwarzes Loch, oder ein ausgedehnter schwarzer Stern befindet. Man müsste nur in verschiedener Entfernung die Gravitation messen und schauen ob sie zu einem ausgedehntem oder punktförmigen Objekt passt.

JoAx 03.02.10 15:37

AW: Parallelen zwischen em. und Gravitationswellen
 
Hi Uranor.

Zitat:

Zitat von Uranor (Beitrag 48219)
wusst' ich's doch, dass ich noch auf was eingehen wollte.

:)

Zitat:

Zitat von Uranor (Beitrag 48219)
g-Wellen sind durchdringend, können nicht bedämpft, absorbiert werden.

Dass diese, genau wie Gravitation an sich, nicht abgeschirmt werden können ist klar. Aber!
Sie haben ja verhältnismässig eine sehr kleine Energie => sehr grosse Wellenlänge. (Ich finde jetzt nicht die von EMI gemachten Berechnungen für Erde-Sonne, sonst könnte man es genauer angeben.) Das System von Massen, das darauf "reagieren" könnte, müsste dem entsprechend auch sehr gross - räumlich ausgedehnt - sein.

Zitat:

Zitat von Uranor (Beitrag 48219)
Klar, die g-Wellen bremsen nahe Doppelsysteme.

Eben. Und wo "landet" diese Energie? Zerfliest sie einfach im Universum, ohne Einfluss zu hinterlassen? Das fände ich - komisch. :D


Gruss, Johann

JoAx 03.02.10 15:44

AW: Parallelen zwischen em. und Gravitationswellen
 
Zitat:

Zitat von Frank (Beitrag 48227)
Es ist unerheblich, ob ich mich im oder außerhalb des kolabierenden Körpers befinde, das Prinzip bleibt, die auf mich wirkende Schwerkraft wächst, sobald der ausgedehnte Körper zusammenfällt, womit ich wieder bei meiner oben gestellten Frage bin.

Das ist es eben, Frank.

Die Schwerkraft wächst nicht überall, sondern nur in einem konktreten Raumgebiet - "unter" der vorherigen Oberfläche. Das hat aber mit den grav.-Wellen nichts zu tun. Ausserhalb bleibt alles beim Alten (wenn keine Energie verloren ging).


Gruss, Johann

EMI 03.02.10 16:03

AW: Parallelen zwischen em. und Gravitationswellen
 
Zitat:

Zitat von JoAx
Direkte Beweise (Messung auf der Erde) gibt es zwar bislang nicht, aber die Veränderungen der Umlaufperioden in Doppelsternsystemen liegen in dem vorhergesagten Mass, wenn man die grav. Wellen berücksichtigt.

So ist es JoAx,

Von Einstein wurde aus seiner ART auch die Existez von grav.Wellen gefolgert, die Tatsache also, das sich grav.Wirkungen als Wellenimpulse ausbreiten.
Aus der Gravitationstheorie von Newton, die sich nur auf statische grav.Felder bezieht, können grav.Wellen nicht gefolgert werden.
Passiert eine Grav.Welle mit c irgend einen Weltpunkt, so wird dort momentan die lokale Schwerkraft geändert.
Im Prinzip können grav.Wellen durch schwingende, rotierende oder allgemein durch beschleunigt bewegte Massen erzeugt werden.
Die emittierte Energie der grav.Wellen ist allerdings außergewöhnlich gering.

Die in der Zeiteinheit abgestrahlte Energie dE/dt (Leistung) eines Doppelsternsystems, das beispielsweise aus 2 Sternen der Masse m besteht, die im Abstand 2r mit der Winkelgeschwindigkeit ω um den gemeinsamen Schwerpunkt laufen, kann wie folgt berechnet werden:

dE/dt = (64G/5c³c²)*m²r²r²ω³ω³ mit G=grav.Konstante (Newton)

Setzt man ω= 2Π/T mit T=1Tag (für den Umlauf der Doppelsterne), für deren Massen 10 Sonnenmassen und für deren Abstand 3Mio Km an, errechnet sich eine Stahlleistung von:

≈10^20 kW.

Selbst in 10^10 Jahren würde so ein Doppelsternsystem gerade mal

≈10^-11 %

seiner ursprünglichen Energie als grav.Wellenenergie abgestrahlt haben.

Denkt man sich die Leistung von ≈10^20 kW in einem Kugelvolumen mit dem Radius(Abstand Erde zu Doppelsternsystem) verteilt und begreift den winzigen Messpunkt, der uns Menschen an dieser riesigen Kugeloberfläche verbleibt, versteht man warum der Nachweis von grav.Wellen so schwierig ist.

Gruß EMI

PS: Bei einer Supernova werden ≈5% der Masse des Sterns als grav.Wellenenergie abgestrahlt.

Hans 03.02.10 16:15

AW: Parallelen zwischen em. und Gravitationswellen
 
Zitat:

Zitat von JoAx (Beitrag 48223)
Hallo Hans.



Ich meine, dass die grav. Wellen nichts mit Gezeitenkräften zu tun haben.
Dass es diese geben muss, folgt aus der ART.
Direkte Beweise (Messung auf der Erde) gibt es zwar bislang nicht, aber die Veränderungen der Umlaufperioden in Doppelsternsystemen liegen in dem vorhergesagten Mass, wenn man die grav. Wellen berücksichtigt.
Deine Grafik hat imho einen "Schönheitsfehler". Die grav. Welle müsste nicht von links kommen, sondern in den Bildschirm bzw. aus diesem. (?)
Gruss, Johann

Danke ich werde das berücksichtigen wenn du mir versprichst einen Schutzhelm aufzusetzen wenn die Welle aus dem Bildschirm tritt (s. Avatar). Aber es ist eine Anordnung die ich aus dem Netz habe.
Die G-Wellen verformen den Ring mit den Messkörpern so die Hoffnung . Ist schon richtig angeordnet.
Das findet man im Netz
°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°° °
Gravitationswellen
Gravitationswellen sind Änderungen in der Struktur der Raumzeit, die sich mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten. Sie wurden 1916 von Albert Einstein im Rahmen seiner Allgemeinen Relativitätstheorie vorausgesagt. Unter den vielen stets mit Glanz bestandenen Tests der Allgemeinen Relativitätstheorie ist es besonders diese Voraussage, die noch der Bestätigung durch einen direkten Nachweis harrt. Der Grund liegt in der Schwäche der Wechselwirkung zwischen Gravitation und Materie. Bisher gibt es nur einen indirekten Beweis für die Existenz von Gravitationswellen. Die Astronomen Hulse und Taylor studierten über 25 Jahre Veränderungen in den Bahndaten des Binärpulsars PSR1913+16.
°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°
Die gesamte Raumstruktur wird ständig geändert durch die Gezeiten und den Lauf der Planeten.

Das ist also keine Erklärung. Gravitation ob Welle oder nicht bewegt sich mit c. Wie soll es eine Welle von Etwas geben was nicht aussetzen kann (intermittieren o. oszillieren). Da fängt ja schon mal die Wuselei an. Auch die großen Sternenkollapse erzeugen keine Oszillation sondern einen Rums in der Raumzeit (vielleicht).
Das ist die Frage. Das da oben ist keine Definition und auch die anderen sind ähnlich konzeptlos. Die
Quadrupol Anordnung kann ja schon vom Mondumlauf gestört werden. Denn auch der erzeugt die
Gezeiten und das ist nichts anderes wie die Raumzeit zu deformieren. Das passiert also laufend das
die Raumzeit wird ständig wie eine Suppenschüssel gequirlt. Eine einzelne winzige Veränderung

kann da nicht gemessen werden. Sie hat keine Merkmale die sich von andere Raumdeformationen
unterscheidet und dürfte somit unmessbar sein. Was anders wäre es wenn sie ein Schleifchen hätte
auf der draufsteht G-Welle bitte messen.

Ich meine einfach nur, das man erst mal überlegen sollte was alles die Raumzeit schon allein in unserem System macht. Wie kommt man überhaupt dazu eine Welle aus Raumzeit zu postulieren wenn die ganze Raumzeit wie ein „zäher Brei gerührt wird“? (übliche Wortwahl Thema Gravity Probe B Sonde).
Grüße Hans

Uranor 03.02.10 16:22

AW: Parallelen zwischen em. und Gravitationswellen
 
Zitat:

Zitat von JoAx (Beitrag 48228)
Eben. Und wo "landet" diese Energie? Zerfliest sie einfach im Universum, ohne Einfluss zu hinterlassen? Das fände ich - komisch. :D

Nun ja, ich sehe "Impuls, der nicht getauscht wurde". Es wird ja keine höhere Geschwindigkeit abgebremst, sondern es entsteht keine.

Gruß Uranor

Timm 03.02.10 16:29

AW: Parallelen zwischen em. und Gravitationswellen
 
Zitat:

Zitat von Frank (Beitrag 48220)
Auch bei einem sphärischem Kollaps ändert sich für einen außenstehenden Betrachter zwar nicht die Richtung, aber sehr wohl der Betrag der Gravitation (sie wird stärker).

Freilich wird der Effekt mit zunehmender Distanz immer kleiner, aber genaugenommen ist er immer noch da.

Da bist Du auf dem Holzweg. Für den entfernten Beobachter hängt die Raumkrümmung und damit die Gravitation nur von der Masse ab, nicht von deren Dichte.

Gruß, Timm

EMI 03.02.10 16:38

AW: Parallelen zwischen em. und Gravitationswellen
 
Zitat:

Zitat von JoAx (Beitrag 48228)
Ich finde jetzt nicht die von EMI gemachten Berechnungen für Erde-Sonne, sonst könnte man es genauer angeben.

Meinst Du das hier JoAx:

Zitat:

Zitat von EMI
schauen wir mal nach den Größenordnungen für die grav.Wellen/Graviton Erzeugung:

Einstein gab 1916 an:
[1] dE/dt = 1/45 * G/c²c³ Σ(a,b) d³Dab/dt³ d³Dab/dt³ wobei a,b=1 bis 3 und Dab das Massen-Quadrupolmoment ist. (G=grav.Konstante Newton)
Über die Richtigkeit, des von Einstein angegebenen Vorfaktors (1/45), gibt es verschiedene Auffassungen z.B. (32/5). Egal rechnen wir mit (1/45) weiter.
Für einen Stab der Länge L, der Masse m und der Winkelgeschwindigkeit ω(Rotation um die senkrechte Achse durch die Mitte des Stabes) folgt für Dab = m * L²
dE/dt = 1/45 * G/c²c³ * m² * L²L² * ω³ω³
Teilen wir den Stab gedanklich in 2 Hälften und denken uns die Massen dieser Hälften als Kugeln an den ehemaligen Stabenden im Abstand a (L=a)folgt:
[2] dE/dt = 1/45 * G/c²c³ * (m1+m2)² * a²a² * ω³ω³
Wir sehen hier, das m1=m2 sein muss da wir den Stab halb geteilt haben.
Beim grav.Zweikörpersystem, mit einer Zentralmasse Ms und eine im Abstand a mit der Winkelgeschwindigkeit ω umlaufenden Planetenmasse mPl, trägt die Zentralmasse Ms nichts zum Massen-Quadrupolmoment Dab bei.
Nur die umlaufenden Massen(Planeten) haben ein Dab und zwar Dab ~ mPl*a²
Daraus folgt nun:
[3] dE/dt = 1/45 * G/c²c³ * mPl² * a²a² * ω³ω³
und bei Gleichsetzung von Zentrifugalkraft=Schwerkraft(ω²=G*Ms/a³) mit der Zentralmasse Ms>>>mPl folgt:
[4] dE/dt = 1/45 * G²G²/c²c³ * (mPl/a)² * (Ms/a)³
Für die Erde erhalten wir mit [3] und [4] eine Strahlleistung von ~ 0,7 W.
Mit dem Vorfaktor (32/5) statt (1/45) erhalten wir ~ 200 W.
Ok, einigen wir uns, bei der Erde, auf den Mittelwert ~100W.
Damit können wir noch weiter rechnen.
Die Energie eines Gravitons EGr ergibt sich:
EGr = h*ω/2π
mit ω=√(G*Ms/a³) folgt
EGr = h*ω/2π = 2*10^-41 J
Mit dN/dt = (dE/dt)/EGr = 100W/2*10^-41J = 5*10^42 Gravitonen pro Sekunde
Die Erde "schickt" also jede Sekunde rund 5000000000000000000000000000000000000000000 Gravitonen mit je 2*10^-41 J ins All.

Gruß EMI

PS: Grav.Wellen werden nur durch ein sich beschleunigt änderndes grav.Feld erzeugt und haben nix mit Gezeiten gemein.

Uranor 03.02.10 17:01

AW: Parallelen zwischen em. und Gravitationswellen
 
Zitat:

Zitat von JoAx (Beitrag 48229)
Die Schwerkraft wächst nicht überall, sondern nur in einem konktreten Raumgebiet - "unter" der vorherigen Oberfläche. Das hat aber mit den grav.-Wellen nichts zu tun. Ausserhalb bleibt alles beim Alten (wenn keine Energie verloren ging).

Allerdings argumentiert man ja genau mit den Unterschieden bei Kollaps bzw. Supernova. Die Feldquelle zieht sich sehr schnell von der Umgebung zurück bzw. nähert sich ihr sehr schnell. Wenn dereinst Sol zur Nova wird, zeigt sich der Effekt für den Beobachter auf Deneb als viel zu gering für eine Messung. Man wartet auf wirklich große Ereignisse, damit überhaupt etwas nachweisbar sein kann. Immerhin, die Front zieht sich zurück, entfernte Bereiche nähern sich. Unter dem Strich bleibt auf große Entfernungen nicht viel. Je näher das Ereignis ist, desto größer wird die Mess-Chance.

Dazu kommt, dass der Schock nicht mit c erfolgt. Ponderable Massen bewegen sich auch bei dem enormen Bedarf träge. Der Schockeffekt erfolgt allermeist zu gering. Wir messen nichts.

Gruß Uranor

Frank 03.02.10 17:11

AW: Parallelen zwischen em. und Gravitationswellen
 
Zitat:

Zitat von Timm (Beitrag 48233)
Da bist Du auf dem Holzweg. Für den entfernten Beobachter hängt die Raumkrümmung und damit die Gravitation nur von der Masse ab, nicht von deren Dichte.

Gruß, Timm

Ich habe das spassenshalber mal durchgerechnet (kleine Excelliste). Dazu habe ich 6 Massen auf die Ecken eines Würfels verteilt und die einzelnen Beiträge der Gravitationen vektoriell aufaddiert. Dann das ganze noch mal mit der Masse im Inneren konzentriert. Der Beobachter befindet sich auf der verlängerten Linie einer der Raumdiagonalen des Würfels.
Anders als ich ursprünglich vermutet hatte, sinkt für außerhalb stehende Beobachter die Gravitation bei der konzentrierten Masse. Der Unterschied ist wie erwartet mit zunehmender Distanz immer kleiner.

Entscheidend ist aber, dass es einen (wenn auch geringen) Unterschied macht.

JoAx 03.02.10 17:17

AW: Parallelen zwischen em. und Gravitationswellen
 
Zitat:

Zitat von Hans (Beitrag 48231)
Danke ich werde das berücksichtigen wenn du mir versprichst einen Schutzhelm aufzusetzen wenn die Welle aus dem Bildschirm tritt (s. Avatar).

Welchen Avatar meinst du, Hans?

Zitat:

Zitat von Hans (Beitrag 48231)
Aber es ist eine Anordnung die ich aus dem Netz habe.
Die G-Wellen verformen den Ring mit den Messkörpern so die Hoffnung . Ist schon richtig angeordnet.

Wann nimmst du denn deinen "Ich-weiss-alles-besser"-Helm ab?

http://www.weltderphysik.de/de/5125.php

http://www.weltderphysik.de/_img/art...ax_640x285.jpg

Zitat:

Wirkung von Gravitationswellen auf einen Ring von Testmassen, der in transversaler Richtung zur Ausbreitungsrichtung der Gravitationswelle abwechselnd gestaucht und gestreckt wird. Der eine mögliche Polarisationszustand + führt zu einer Verformung in einer bestimmten Richtung, der andere x in der um 45 Grad gedrehten Richtung.
In deinem Bild wird der Ring sowohl transversal (=senkrecht), als auch longitudinal gestaucht/gestreckt. Vertikale Richtung ist dabei transversal und die horizontale longitudinal, und das ist nicht richtig.

Zitat:

Zitat von Hans (Beitrag 48231)
Ich meine einfach nur,

Ich wette, dass die Forscher sich nicht nur die Fragen stellen, was so alles Einfluss hat, sondern diese Einflüsse von einander separieren können. Und wenn man sich zur Aussage entschliesst, dass da ein Einfluss gibt, der auf die Abstrahlung von grav.-Wellen zurückgeführt werden kann, dann ist man sich sehr sicher, dass es von nichts anderem kommt. Deine Anzweiflungsart greift nicht.
======================================

et al
Aus dem obigen Artikel:

Zitat:

Die beiden hierbei entstehenden Ellipsen sind dabei - zugehörig zu jeweils einem der unabhängigen linearen Polarisationsfreiheitsgrade - um 45 Grad gegeneinander gedreht. In der Elektrodynamik ist der entsprechende Winkel 90 Grad.
Gehe ich recht in der Annahme, dass hier über den Spin gesprochen wird?

Photonen - 1
Gravitonen - 2

Oder hat's damit nichts zu tun?


Grüssi

EMI 03.02.10 17:22

AW: Parallelen zwischen em. und Gravitationswellen
 
Zitat:

Zitat von Frank (Beitrag 48237)
Dazu habe ich 6 Massen auf die Ecken eines Würfels verteilt...

Du verteilst also 6/8 jeder Masse auf eine Ecke des Würfels.
Hmm, warum so kompliziert Frank?
Nimm doch 8 Massen dann bekommt jede Ecke eine ganze Masse bei der Verteilung ab.

Gruß EMI

Timm 03.02.10 17:22

AW: Parallelen zwischen em. und Gravitationswellen
 
Hallo Johann,

Zitat:

Zitat von JoAx (Beitrag 48206)
1. In welche Richtung werden die grav. Wellen ausgestrahlt?
  • In der Ebene, in der zwei Massen kreisen (mehr oder weniger), oder
  • in der dazu senkrechten Richtung (mehr oder weniger)
Der Grafik nach, müsste das erste zutreffen.

Das habe ich mich auch schon gefragt. Vermutlich hat die Quadrupolstrahlung, wie auch die Dipolstrahlung eine Richtcharakteristik. Mit der Graphik muß man glaube ich vorsichtig sein, denn sie zeigt nicht die 3 dimensionalen Verhältnisse.

Dieser Link zeigt die relative Ablenkung einer Probemasse

http://adsabs.harvard.edu/full/1972MitAG..31..129K

durch Gravitationswellen. Diese werden in Richtung der Rotationsachse eines Doppelstern Systems abgestrahlt. Die Ablenkung erfolgt in einer Ebene senkrecht dazu.

Werden aber Gravitationswellen auch in der Rotationsebene abgestrahlt? Man muß wohl tiefer graben um etwas zu finden,

Gruß, Timm

Frank 03.02.10 17:33

AW: Parallelen zwischen em. und Gravitationswellen
 
Zitat:

Zitat von EMI (Beitrag 48239)
Du verteilst also 6/8 jeder Masse auf eine Ecke des Würfels.
Hmm, warum so kompliziert Frank?
Nimm doch 8 Massen dann bekommt jede Ecke eine ganze Masse bei der Verteilung ab.

Gruß EMI

Mein "Würfel" hat nur 6 Ecken, natürlich meinte ich ein Oktaeder.:o


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