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mehr als 1000 Beiträge seit 31.12.2004

About Gravitationswellen :-)

PCNutzer schrieb am 19. Februar 2005 11:01

> mir ist noch ein Argument beim durchlesen der Wellengleichungen
> eingefallen:
>
> Alle Wellengleichungen unterliegen in irgendeiner Form der Zeit oder
> dem Raum.
> Wobei ich das Wort unterliegen betonen möchte.
>
> Wenn Gravitationswellen das sind, wovon man annimmt was sie sind,
> dann unterliegen sie nicht der Zeit oder dem Raum
> (Raumzeitverzerrung). Sie können also mit den herkömmlichen
> Wellengleichungen (in diesem Fall ein Interferenzversuch) nicht
> beschrieben oder gemessen werden.
>
Vieleicht nicht beschriebenwerden, aber sie "Krümmen/stauchen" ja den
Raum
wen Nun dort wo dies geschieht ein Laser verläuft, dann gibt es eine
Interferenz und das kann man trotz "Lichtgeschwindigkeit" messen.

Und
[QUOTE]

Zwei einander umkreisende Neutronensterne erzeugen
Gravitationswellen. Wirkung: Die Gravitationswelle verzerrt einen
Kreis von Testmassen in eine Ellipse. Das Michelson-Interferometer
mißt die doppelte Größe der Abweichung vom ursprünglichen Kreis
relativ zum Kreisdurchmesser l. Je größer die Armlänge des
Interferometers, umso stärker fällt der Effekt aus.
http://www.geo600.uni-hannover.de/physikjahr/gwdetektoren.html

Anfang der 70er Jahre erkannte man, daß ein Interferometer vom
Michelson-Typ ideal geeignet ist, die von Gravitationswellen
erzeugten Effekte nachzuweisen. Es mißt die Verschiebung zwischen
zwei Lichtwellen, die gleichzeitig die unter einem rechten Winkel
stehenden Interferometerarme durchlaufen.

Der einfallende Laserstrahl wird geteilt; die beiden Teilstrahlen
durchlaufen die Meßstrecke, werden reflektiert und auf einem
Photodetektor überlagert. Man stellt die Anlage so ein, daß die
beiden Lichtwellen im Gegentakt schwingen und sich daher auslöschen
("destruktive Interferenz"); der Ausgang ist dunkel. Verändert eine
Gravitationswelle die Länge der beiden Arme, so geraten die
Lichtwellen außer Takt. Am Ausgang entsteht dann ein Signal (=
Helligkeit). Die Verschiebung der Wellen gegen einander entspricht
dem Längenunterschied beider Arme.

Bei destruktiver Interferenz wird kein Licht vernichtet, sondern nur
umverteilt. Es läuft zum Eingang zurück und kann erneut verwendet
werden. Dazu dient Sp3, der das herauskommende Licht reflektiert und
so die Lichtleistung im Interferometer erhöht ("Power-Recycling" =
Leistungsverstärkung). – Man kann ebenso das Signal mit sich selbst
überlagern und so mehrfach verstärken ("Signal-Recycling"); dazu
dient Sp4. Dies ist eine Spezialität von GEO 600
http://www.geo600.uni-hannover.de/physikjahr/gwmichelson.html

Mit der Messung von Gravitationswellen tut sich ein völlig neues
Fenster ins All auf, das uns Erkenntnisse liefern wird, die mit
anderen astronomischen Methoden nicht zu erlangen sind. Wegen der
seismischen Störungen können erdgebundene Detektoren nur den
Frequenzbereich oberhalb von etwa 1 Hz messen (LIGO, VIRGO oder GEO
600). Der tieffrequente Bereich wird nur für satellitengestützte
Detektoren im Weltraum zugänglich sein (LISA).
http://www.geo600.uni-hannover.de/physikjahr/gwspektrum.html


Ausbreitungsgeschwindigkeit

Die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Gravitationswellen ist immer die
Lichtgeschwindigkeit. Dieser Zusammenhang mit Elektromagnetische
Wellen mag überraschen, ist aber Hinweis auf einen tieferen
Zusammenhang beider Naturkräfte.
[QUOTE]http://de.wikipedia.org/wiki/Gravitationswelle

[QUOTE]
Laser interferometers are gigantic L shaped instruments of kilometer
size arms, built flat on the Earth's surface. Laser beams are bounced
back and forth along the two arms, being reflected by mirrors at the
ends. These mirrors are suspended by wires. Each can move slightly in
the direction of the arm, as if it were a free mass. The reflected
beams are recombined and their interference pattern monitored by a
photo-detector. A gravitational wave passing through the
interferometer causes displacements of the mirrors and a shift in the
interference pattern. The amplitude of the displacement will be
extremely small in comparison with the arm's length. The magnitude of
the relative displacement is like the width of a person's hair in
comparison with the distance from the Sun to nearby stars

Physicists at Glasgow, Hannover, Munich and Cardiff are developing
the necessary tools to catch these evasive waves. The technology
needed to build these instruments is unprecedented: Kilo-Watt
continuous lasers of remarkably pure colour, top quality mirrors that
reflect all but only a few parts per million of the incident light,
suspension isolation that would even keep the mirrors stationary in
the event of a major earthquake, monolithic mirror substrates whose
atoms are undisturbed when a high power laser beam passes by,
accurate prediction of incident gravitational waves, data analysis
techniques that can dig out a signal which is a 100 times weaker than
the instrumental noise. Such technological advances will allow the
tiny displacements of mirrors to be measured.
[QUOTE]http://carina.astro.cf.ac.uk/groups/relativity/research/part4a
.html
http://carina.astro.cf.ac.uk/groups/relativity/research/

[QUOTE]
LISA SENSITIVITY
How Sensitive are Gravitational Wave Detectors?

The strength of gravitational waves is usually described by a single
(dimensionless) number - the amplitude of the gravitational wave at a
given frequency. This diagram shows the strength of gravitational
wave signals from various astrophysical and cosmological sources
versus the expected sensitivity of the instrument. The higher a
source lies above the instrument sensitivity, the easier it is to
detect it.

The diagram refers to LISA and to sources falling in its frequency
interval; the sensitivity curve for a ground-based detector (the
American LIGO - a somewhat larger analogue of the British-German
GEO600) would have a similar shape, only shifted to higher
frequencies (between 10Hz and 10000Hz)
(Hier gibts eine "Nette" Grafik) :-)

Disentangling Gravitational Waves from Noisy Detectors
http://carina.astro.cf.ac.uk/groups/relativity/research/part8.html

Observing relic gravitons
A study done at Cardiff indicates that the relic gravitational waves
from the very early Universe can be observed by the planned space
mission LISA. This study combined the theory of relic gravitons with
the available data from the microwave background anisotropy
measurements. It was shown that the spectrum of relic gravitons
extrapolates to the frequency interval probed by LISA at a level
sufficient for their detection. This graph shows the sensitivity
curve of LISA. Among other astrophysical sources one can see a solid
red line representing the predicted signal from the relic
gravitational
http://carina.astro.cf.ac.uk/groups/relativity/research/part18.html

Squeezed quantum states of relic gravitons
http://carina.astro.cf.ac.uk/groups/relativity/research/part20.html


The LQG -- String: Loop Quantum Gravity Quantization of String Theory
I. Flat Target Space
http://arxiv.org/abs/hep-th/0401172

The Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein
Institute)  is one of more than 80 research institutes of the Max
Planck Society.
http://www.aei.mpg.de/about/index.html

Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik
http://www.amps.uni-hannover.de/
[QUOTE]


> Punkt b) gewinnt

Cheese and Squeeze

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