Amand Faessler, RC Reutlingen-Tuebingen

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 Präsentation transkript:

Amand Faessler, RC Reutlingen-Tuebingen Entdeckung der Gravitationswellen. B. P. Abott und Wissenschaftler von 133 Universitäten und Forschungslabors, Phys, Rev. Lett. 116 (2016) 061102 Amand Faessler, RC Reutlingen-Tuebingen

Wellen Wasserwelle Laola-Wellee Elektromagn. Welle Schallwelle

Was schwingt? Laola-Welle: Aufstehen und Hände hoch (Transversale Welle) Wasserwelle: Wasser (Kreis -Welle). Schallwellen: Verdichtung der Luft (Longitudinale Wellen). Elektromag. Welle: Transversale elektrische und magnetische Felder. Gravitationswellle: Raum DL/L = 10-21 = 0,000000000000000000001

Verschiedene Schwingungen: Monopol-Schwingungen. Koppelt nicht an Gravitationswellen, da Gravitonen Drehimpuls 2. Dipol-Schwingungen: Positive schwingt gegen negative Ladung (Antenne). Photon: Spin = 1 Nur Quadrupol-Deformation koppelt mit Gravitonen (Drehimpuls = 2) an Gravitationswellen.

Erster Hinweis auf Existenz von Gravitationswellen; Arecibo / Puerto Rico in der Karibik; Radioantenne

Doppel-Neutronen-Sterne – Pulsar 1974 Arecibo; Abstand 1,6 Millionen km; 1,4 u. 1,36 Sonnenmass.; 21 000 Lichtjahre; Taylor *1941 und Hulse *1950; Nobelpreis 1993 Rotiert 17 mal pro Sekunde um eigene Achse; pulst Umlauf 8 h; Bahn 3 mm kleiner pro Umlauf; Periastron 4 Winkelgrad zurück pro Jahr.

Erster Hinweis auf Gravitationswellen. Zwei Neutronen–Sterne. Frequenz wird schneller durch Verlust von Energie durch Gravitationswellen. (1974; Nobelpreis 1993) Taylor 1941 Hulse 1950 University of Massachus. in Armherst; Aricebo. (Periastron shifts: 4 degrees per year.)

Laser –Interferometer-Gravitational Der LIGO-Detektor besteht aus zwei Michelson Interferometer mit Armlänge 4 km im Staat Washington (Hanford) und in Louisiana (Livingston). Laser –Interferometer-Gravitational Waves-Observatory

Michelson (1852-1931; Nobel-Preis 1907) Was schwingt bei elektromagnetischen Wellen? Radiowellen, Fernsehwellen, Licht, Röntgenwellen, Gamma-Strahlen. Michelson Nobelpreis 1907 Moorley Interferenzbild

Vorhersage von Einstein 1916: Der Raum schwingt als Quadrupol. Ganz neues Fenster das Universum zu untersuchen.

Massen deformieren den Raum Massen deformieren den Raum. Die Gravitationsanziehung geschieht über diese Verformung. Die Massen deformieren die Raum-Zeit (vierdimensional) in einem höher dimensionalen Raum.

Die Gravitationswelle läuft snktrecht zur Projektionsebene. Testteilchen mit Masse schwingen mit der Deformation des Raumen durch eine Gravitationswelle Die Gravitationswelle läuft snktrecht zur Projektionsebene. Der Raum führt Quadrupolschwingungen (Dreimpuls 2) durch.

Ausbreitung von Gravitationswellen von einem rotierenden massiven Doppelstern. (Doppel-Neutronenstern oder Doppel-Schwarzes-Loch).

Michelson (Nobelpreis 1907) Michelson Interferometer = LIGO Detektor Erreichbare Genauigkeit

Das Verschmelzen zweier Schwarzer Löcher. Was ist ein Schwarzes Loch? Die Gravitationsanziehungsenergie ist grösser als Bewegungsenergie eines Photons. G m M/r > (1/2) m c2  Schwarzschild Radius: R = [2 G M]/c2 Schwarzschild Radius der Sonne: R = 2,95 km Schwarzschild Radius der Erde: R = 8,9 mm Fluchtgeschwindigkeit von Oberfläche der Erde: 11,2 km/sec

Das Verschmelzen zweier Schwarzer Löcher Ring Down = Runter Klingeln DL/L Zeit 0,30 0,35 0,40 0,45 [sec]

Daten und Allgemeine Relativitätstheorie inHanford/Washington und inLivingston/Lousiana DL/L 0,30 0,35 0,40 0,45 0,30 0,35 0,40 0,45 [Sekunden]

Daten für die Verschmezung der beiden Schwarzen Löcher: Unsere Galaxy: Durchmesser 100 000 Lichtjahre. Sonne: 25 000 Lichtjahre vom Zentrum. Entfernung der beiden Schwarzen Löcher aus Stärke des Signals: 1,2 Milliarden Lichtjahre. Schwarze Löcher haben 36 und 29 Sonnenmassen. Übrig blieben 62 Sonnenmassen. 3 Sonnenmassen abgestrahlt.

LISA = LASER INTERFEROMETER SPACE ANTENNA

Gravitationswellen öffnen ein neues Fenster in unser Universum. Das LISA-Projekt erlaubt vielleicht die Messung der Kosmischen Gravitations- wellenstrahlung des Urknalls. ENDE