Geschwindigkeit der Gravitationswellen

Wie schnell breiten sich Gravitationswellen aus?

Ich denke das hängt von der Masse ab. Aber sehr dürftig für einen Eingangspost.

Ganz schnell.

http://de.wikipedia.org/wiki/Gravitationswelle
Eine Gravitationswelle ist eine Welle in der Raumzeit. Sie durchquert den Raum mit Lichtgeschwindigkeit

Job done.

@prochy


Wahrscheinlich c.
Das ist allerdings noch nicht experimentell verifiziert worden.

@Bonnie
Für den Zähler? hmm

Gemäss Newton unendlich, was aber gegen die Relativitätstheorie spricht.

@prochy

Unendlich schnell? Du scherzt!

Ich denke eher mit c

prochy schrieb:Gemäss Newton unendlich, was aber gegen die Relativitätstheorie spricht.

Da du die RT im Grenzfall in die klassische Mechanik überführen kannst, ergibt sich aber kein Widerspruch. Du versuchst Formeln an einer Stelle zu verwenden, an der du das eben nicht darfst.

Ich denke auch mit c, aber es gibt leider keinen Beweis dafür.

prochy schrieb:Ich denke auch mit c, aber es gibt leider keinen Beweis dafür.

http://de.wikipedia.org/wiki/Gravitationswelle
Ein indirekter Nachweis von Gravitationswellen gelang Russell Hulse und Joseph Taylor von der Princeton University. Die beiden Physiker konnten durch mehrjährige Beobachtung des 1974 entdeckten Doppelpulsars PSR 1913+16 nachweisen, dass die Umlaufbahnen dieses Systems einander umkreisender Massen im Laufe der Zeit immer enger werden und somit Energie verlieren. Die beobachteten Energieverluste entsprachen dabei mit einer Genauigkeit von einem Prozent[5] den aus theoretischen Betrachtungen erwarteten Abstrahlungen durch Gravitationswellen.

Ohne mich auch nur annähernd mit der ART auszukennen, werfe ich die Behauptung in den Raum, dass die von mir zitierte Messung der Energie nur mittels der Ausbreitungsgeschwindigkeit zu berechnen ist. Aber hierzu kann ja mal ein theoretischer Physiker seine Meinung schreiben :D

@mathematiker

Danke. Ich vermutete auch dass es hierfür keinen Beweis gibt.

Madboy schrieb: Aber hierzu kann ja mal ein theoretischer Physiker seine Meinung schreiben 

Kenne nur eine hier: @HYPATIA

Also ich hab jetzt mal die Quellen, die Wikipedia angibt, überflogen.

http://arxiv.org/pdf/1304.6875v1.pdf

Bei dieser Quelle sind ein paar Formeln gegeben, in denen c auftaucht. Auch im Energie-Impuls-Tensor, der wichtig für die Einsteinsche Feldgleichungen (Grundlage der theoretischen Berechnungen für die Gravitation) ist, kommt öfter c vor.

Aber wie gesagt kenne ich mich nicht mit der allgemeinen Relativitätstheorie aus. Mathematisch kann ich diese auch gar nicht verstehen. Aber c kommt in den Formeln so oft vor, dass ich bei einer 1% Abweichung der indirekten Messungen von der Theorie davon ausgehen würde, dass sich die Gravitationswellen eben mit c und somit der Vakuumlichtgeschwindigkeit ausbreiten und die Theorie für diese Beobachtungsfälle korrekt sein sollte :)

Madboy schrieb:Aber hierzu kann ja mal ein theoretischer Physiker seine Meinung schreiben

Na gut. Zunächst mal gibt es da keine Meinungen, das ist Wissenschaft.

Gravitationswellen gibt es nur in der Allgemeinen Relativitätstheorie, da die Gravitationsgleichungen zu Wellengleichungen gemacht werden können. Die Wellen breiten sich mit Lichtgeshwindigkeit aus. Die newtonschen Gravitationsgleichungen sind hingegen keine Wellengleichungen, sodass sie keine Wellen vorhersagen.

Bei so einer Frage sollte man übrigens einfach googlen und üben, selber nachzuforschen.

@prochy

prochy schrieb:Wie schnell breiten sich Gravitationswellen aus?

Hättest auch hier Deine Frage stellen können, denn Dein Eingangspost animiert nicht zu einer Diskusion.

@Micha007

Ich habe vieles durchforstet, dennoch finde ich keinen Konsens - dies weshalb ich die Frage hier stelle.

Ist es in der Tat so, dass man die Schnelligkeit der Wellen (die man ja bis anhin nicht messen konnte, meines Wissens) nicht genau definieren kann?

prochy schrieb:Ich habe vieles durchforstet, dennoch finde ich keinen Konsens

Dann hast du keine wissenschaftlichen Quellen zu Rate gezogen, da die Geschwindigkeit der Gravitation etwa so sehr in Frage steht wie die Existenz von Wind. Es ist mir auch nicht klar, warum du nicht einfach in den Wikipedia Artikel zu Gravitationswellen schaust.

Ist es in der Tat so, dass man die Schnelligkeit der Wellen nicht genau definieren kann?

Ich habe bereits geschrieben, dass die Geschwindigkeit der Gravitation der Lichtgeschwindigkeit entspricht. Du solltest wenigstens deinen eigenen Thread lesen.

prochy schrieb:die man ja bis anhin nicht messen konnte, meines Wissens

Dass sich die Wirkung der Gravitation mit Lichtgeschwindigkeit ausbreitet, wurde längst gemessen.

@LeviaX1
@Micha007

Ist es nicht so, dass eben genau diese Aussage, dass Lichtgeschwindigkeit und die Gravitationswellen anders funktionieren statt bisher angenommen?

Ich dachte damit, da ja bisher angenommen wurde, und auch von der Relativitätstheorie bestätigt, die Lichtgeschwindigkeit das schnellste ist, was je gemessen wurde?

Nun meine konkrete Frage:

Wieso sagte Newtons Gesetz aus, dass "Gravitationswellen" unendlich schnell wären, bez. sich unendlich schnell ausbreiten?

Dies würde ja theoretisch der Relatitivätstheorie wiedersprechen?!

Wenn nicht, dann hätten beide Aussagen laut deren Urheber keine Bedeutung, bez. müssten sich logischerweise gegenseitig ausschliessen?

Hallo @Mayar

Mayar schrieb:Ist es nicht so, dass eben genau diese Aussage, dass Lichtgeschwindigkeit und die Gravitationswellen anders funktionieren statt bisher angenommen?

Wir machen da keine Annahmen, sondern rechnen aus, was passiert. Gravitationswellen sind Lösungen der Feldgleichungen aus der allgemeinen Relativitätstheorie, und wie bei allen Wellengleichungen kann man die Ausbreitungsgeschwindigkeit mit ausrechnen. Diese beträgt c.
Genauer: Alles, was keine Masse hat, bewegt sich mit c. Daher wird davon ausgegangen, dass die hypothetischen Gravitonen masselose Teilchen sind.

Mayar schrieb:Ich dachte damit, da ja bisher angenommen wurde, und auch von der Relativitätstheorie bestätigt, die Lichtgeschwindigkeit das schnellste ist, was je gemessen wurde?

Nicht was gemessen wurde, sondern was möglich ist. Das liegt einfach daran, dass sich sowieso alles nur mit Lichgeschwindigkeit bewegt: du auch gerade. Das wird dem interessierten Laien halt nur nie mitgeteilt. Es gibt nur eine Geschwindigkeit. Die hast du aber durch die Raumzeit, nicht durch den Raum. Du bewegst du praktisch gar nicht durch den Raum und fast nur in Richtung der Zeit. Ein Photon bewegt sich dagegen nicht in Richtung der Zeit, sondern nur durch den Raum, womit es das also mit der gesamten Geschwindigkeit tut.

Mayar schrieb:Wieso sagte Newtons Gesetz aus, dass "Gravitationswellen" unendlich schnell wären, bez. sich unendlich schnell ausbreiten?

Wellen werden durch eine bestimmte Art von Gleichung beschrieben (Wellengeleichungen). Newtons Theorie enthält aber keine Wellengleichungen und sagt damit Gravitationswellen voraus; sie existieren nicht in der Newton'schen Theorie. Weiterhin ist die Aussage, dass sich die Gravitation unendlich schnell ausbreitet, eine Annahme Newtons, die er am Anfang machte. Er nahm an, der Raum und die Zeit seien absolut und unveränderlich, und die Wirkung der Gravitation übertrage sich ohne Zeitverzögerung. Aus diesen Annahmen kann man das Gravitationsgesetz herleiten. Deshalb ist das Gesetz auch nur eine Näherung und wird für starke Schwerefelder zunehmend falsch.

Mayar schrieb:Dies würde ja theoretisch der Relatitivätstheorie wiedersprechen?!

Natürlich, es ist ja auch nicht die Relativitätstheorie. Die Newton'sche Physik ist falsch; sie wurde durch die relativistische Physik ersetzt. Wenn man in der speziellen Relativitätstheorie langsame Geschwindigkeiten nimmt, gehen die relativistischen Gleichungen in die Newton'schen über. Nimmt man für die allgemeine Relativitätstheorie (ART) schwache Gravitationsfelder und setzt man die Geschwindigkeit der Gravitation auf unendlich, dann werden aus den Feldgleichungen der ART das Newton'sche Gravitationsgesetz. Die Newton'sche Physik ist eine Näherung für kleine Geschwindigkeiten und schwache Gravitationsfelder.