Gravitationswellen-Nachweis per LIGO
Verfasst: Do 11. Feb 2016, 17:30
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Für eine typische detektierbare Gravitationswelle erwarten wir, dass der „Strain“ nur etwa einem Zehntausendstel der Größe eines Protons entspricht! Aber die LIGO-Interferometer sind so empfindlich, dass sie selbst solch winzige Änderungen messen können
Er hat sich mehrfach umentschieden, ob GW nun real existierend oder nur mathematische Artefakte seien (die entscheidenden Argumente lieferten andere wie Bondi, Feynman und Isaacson erst in den 50ern); und selbst wenn sie für ihn gerade real waren, ging er von praktischer Unnachweisbarkeit aus, da derart genaue Messtechnik damals halt noch unvorstellbar war.Zitat von Lykurg: sondern über eine noch etwas populärer gemachte Kinderrundfunksendung erhalten, in die ich zufällig reinschaltete. Da hieß es, Einstein habe Gravitationswellen zwar postuliert, aber angenommen, man werde sie nie nachweisen können - stimmt das, oder war das eine Erfindung für die lieben Kleinen?
Keine Sorge, bis vielleicht irgendwann mal tatsächlich Quantengravitation gemessen wird, bleibt vielleicht durchaus Zeit für ein nächstes Leben. Quanten sind bei LIGO nur für das Störrauschen des Lasers relevant, nicht für die Gravitationswellen. Einsteins Gleichungen dafür sind "rein klassisch". Die Schwarzen Löchern als Quellen sind zwar mit die besten Kandidaten für (prinzipiell) zugängliche Quantengravitationseffekte; aber realistische Ansätze, etwas darüber aus Gravitationswellenbeobachtungen abzuleiten, gibt es fürs Erste nicht.Zitat von aleanjre: Quantenphysikerin werde ich leider erst im nächsten Leben ...
Kurzer Blick in meinen Vertrag... *hüstel* "Wir analysieren weiterhin die Daten und melden uns wieder, falls es Neuigkeiten gibt".Zitat von aleanjre:Ob es tatsächlich ein Fenster in neue wissenschaftliche Ebenen geöffnet hat? Das wird die Zukunft zeigen.
Die Messgenauigkeit an sich ist keinen Skeptizismus wert. Es ist halt keine direkte Längenmessung "von zwei Stangen", die in dieser Größenordnung tatsächlich nicht nur technisch unmöglich, sondern auch fundamental nicht machbar wäre. Entscheidend bei der Laserinterferometrie ist, dass man einen Phasenunterschied zwischen zwei Armen misst, und davon dann wiederum die zeitliche Veränderungen. Begrenzend ist dann wirklich nur die Güte, zu der man die anderen Schwankungsquellen ausschließen kann. Wie du sagst, da sind Myriaden denkbar.Zitat von Ipsissimus:tja ... das kann ich glauben oder auch nicht^^ ganz davon abgesehen, dass mir ungefähr eine Myriade andere Ursachen einfallen, die einen derartigen ... hust, Strain ... verursachen könnten, ohne dass dafür zwei Schwarze Löcher verschmelzen müssen
Im Gegensatz zu elektromagnetischer Strahlung oder "kosmischer Strahlung" (geladene Teilchen) sind eben trotz einem Jahrhundert theoretischer Überlegungen keine anderen astrophysikalischen Ursachen bekannt, die dieses Signal hätten hervorrufen können. Alle anderen bekannten Gravitationswellenquellen sind entweder viel schwächer oder müssten deutlich unterscheidbare Signalformen haben.Ich meine, dort verschmelzen zwei schwarze Löcher, hier ändern sich die Längen von zwei Stangen um ein 10000stel eines Protonendurchmessers und wir sagen, das eine hat das andere bewirkt, obwohl zwischen über eine Milliarde Lichtjahren und hier noch die ein oder andere Ursache lauern könnte.
Die zwei Hauptargumente:ganz abgesehen davon, was hier an möglichen Ursachen lauert und auch ganz abgesehen von der phantastischen Messgenauigkeit^^ Und alle diese Abschirmungen in Ehren, aber bei der genannten Effektgröße wegen 5s davon auszugehen, dass tektonische Wellen als Ursache ausgeschlossen werden können, scheint mir abenteuerlich. Das liegt nach meinem Dafürhalten sogar noch im Bereich der normalen Kernbewegung, bräuchte also noch nicht mal eine äußere Ursache.
Das ist einer der schönsten Aspekte an diesem Ereignis: nicht genauso, aber fast; und nicht könnten, sondern konnten! GW150914 wurde zuerst von einem "Burst"-Algorithmus entdeckt, d.h. einem, der nicht auf zuvor berechnete Signalformen zurückgreift, sondern den Messdatenstrom direkt nach auffälligen Spitzen durchsucht. Zum Vergleich: dieser kam nach Analyse des erweiterten Beobachtungszeitraums dann auch immerhin auf mindestens 4.6 Sigma.Da wird aus dem Rauschen ein Signal herausgefiltert, von dem wir vorher schon wussten, wie es auszusehen hat^^ ob wir das wohl genauso herausfiltern könnten, wenn wir das nicht gewusst hätten?
Und das beantworten eben die berüchtigten "5 sigma". Das statistische Modell dafür ist auch nichtmal so naiv, wie es sonst in vielen Publikationen der Fall ist: nicht einfach eine Gaußsche Normalkurve und fertig. Sondern mehrere Wochen Daten beider Detektoren wurden in zig Permutationen miteinander verglichen, um so herauszufinden, wie unwahrscheinlich ein zufälliges Zusammentreffen zweier lokaler Störsignale dieser Stärke und Signalform war. Dass man die Daten mit zig verschiedenen Modellformen vergleicht, und sich dadurch natürlich die Chance erhöht, dass eine passt, ist in der Signifikanz übrigens auch schon eingerechnet.Vielleicht sind da auch einfach ein paar Rauschspitezen zu einem Signal zusammengefügt worden?
Gewisse Vorkommnisse in der Vergangenheit ließen es opportun erscheinen, die Pressekonferenz erst nach Annahme des Artikels in PRL anzusetzen.Dass die Aussagen auf der Pressekonferenz konsistent sind, das braucht nicht zu verwundern^^
Als ob man mich mit meinen Theoretikerpfoten auch nur in die Nähe eines (fertigen) Präzisionsinstruments lassen würde.Zitat von Lykurg:Sehr cool, daß du was damit zu tun hast, und sei es nur das Anstubsen der Geräte zum richtigen Zeitpunkt.