Gravitationswellen

[Pippen]

Angeblich sollen sie ja entdeckt worden sein. Seit Einstein wird ja Gravitation als Raumzeiteigenschaft gedeutet. Die Raumzeit ist mE nix anderes als ein Koordinatensystem mit vier Achsen: Höhe, Tiefe, Breite, Zeit. Wenn nun an einem Punkt P (x,y,z,t) eine Masse sitzt, dann wird dort in der Umgebung das Koordinatennetz in einer bestimmten Art und Weise etwas verzerrt. Man kann sich diese "Verzerrung" mE so vorstellen, wie wenn bei einem normalen cartesischen Koordinatensystem auf einmal zwischen den Punkten P1 (1,1) und P1 (2,1) nicht mehr eine, sondern nur noch eine halbe Einheit liegt, so dass zB P3 (1,5; 1) nicht mehr genau zwischen P1 und P2 läge. Nun geht diese Verzerrung aufgrund der Grenzenlosigkeit der Gravitation über die Lokalität hinaus, auch wenn sie dann "optisch" kaum noch als solche wahrgenommen würde. Meint man mit Gravitationswellen genau diese "Verzerrungen des Koordinatennetzes"?

[Skeltek]

Stelle dir einen Kreis auf der Ebene vor, auf dem gleichverteilt sich Masse befinden; die Plane ist dort leicht eingedellt und flach/wagerecht in der Mitte.
Zieht sich diese Masse auf einen Punkt zusammen, verändert sich theoretisch das Gefälle um den Kreis herum nicht.
Trotzdem entsteht dort ein unendlich tiefer Trichter, das heißt leidglich die Fläche im Kreisinneren beult sich weiter ein, während es außerhalb des Kreises gleich bleibt.

Wenn du jetzt das "Volumen" berechnest aus "Fläche der Einbuchtung" x "Tiefe der Einbuchtung" und davor und danach vergleichst, wirst du feststellen, daß das "Loch" an Volumen gewonnen hat.
Dieses "Volumen" wird beim Kollaps sozusagen aus der Umgebung entwendet indem "Volumen"(wir reden nicht direkt über Raum, sondern über die quantitativ betrachtete Einbuchtung des "Raumgitters") nachströmt. Dieses "Nachströmen" von Raum breitet sich wie eine Welle mit Lichtgeschwindigkeit aus, was sich durch eine Raumverzerrung im durchlaufenen Gebiet äußert.

Aber wie das mit stark vereinfachten Anschauungsmodellen ist, soll es nur eine Veranschaulichung sein. Die echten Zusammenhänge sind viel komplizierter.

[Pippen]

Kannst du das auch anhand meines Koordinatenbsp. erklären? Was wäre denn an meinem Bsp. falsch?

[Skeltek]

Du beschreibst zunächst einen statischen Zustand, was ein gravitatives Feld beschreibt.
Eine Gravitationswelle ist aber ein dynamischer Effekt, der durch plötzliche Beschleunigung bzw Änderung des Gitters hervorgerufen wird welche sich dann mit v=c ausbreitet.
Wir wissen ja, daß Hin- und Rückweg zwischen zwei Punkten nicht gleich lang sind, bzw die Länge von der Gleichzeitigkeit der verbundenen Punkte abhängt.

Durchläuft eine Gravitationswelle ein Gebiet in eine Richtung, so wird das Verhältniss von Hin- und Rückweg kurzfristig verändert, also Rückweg wird länger und Hinweg wird kürzer. Das ist aber nur eine Möglichkeit das zu interpretieren.
Ich ziehe persönlich noch andere Implikationen daraus, die aber zu weit hergeholt sind und eher in Richtung Philosophie gehen.

[tomS]

Kannst du das auch anhand meines Koordinatenbsp. erklären? Was wäre denn an meinem Bsp. falsch?

Die grundlegende Eigenschaft der Gravitation (ART) ist, dass sie völlig koordinatenfrei funktioniert. Die Bahn der Erde um die Sonne als Resultat der Gravitation existiert, ohne dass du dazu die Raumzeit in ein Gitter einteilen müsstest.

[Skeltek]

Kannst du das auch anhand meines Koordinatenbsp. erklären? Was wäre denn an meinem Bsp. falsch?

Die grundlegende Eigenschaft der Gravitation (ART) ist, dass sie völlig koordinatenfrei funktioniert. Die Bahn der Erde um die Sonne als Resultat der Gravitation existiert, ohne dass du dazu die Raumzeit in ein Gitter einteilen müsstest.

Du meinst es spielt keine Rolle für welches Gitter man sich entscheidet?

[tomS]

Ja.

Die Erde bewegt sich seit Milliarden Jahren auf einer Geodäte um die Sonne. Dies ist offensichtlich völlig unabhängig davon, ob und wie wir ein Koordinatensystem im Sonnensystem einführen. Koordinatensysteme sind Hilfsmittel, Zufall Berechnung physikalischer Effekte. Diese Effekte existieren jedoch auch unabhängig von den Koordinatensystemen.