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THEMA:

Nobelpreis für Physik, heute vergeben 11 10. 2017 21:04 #20356

Hallo Michael,

man kann zwar versuchen, die Energie, die bei uns ankommt, abzuschätzen, wenn man annimmt, dass die Energie kugelsymmetrisch abgestrahlt wird.
Das wird sie aber nicht. Es gibt Vorzugsrichtungen, in der die Energiedichte viel höher ist, als in benachbarten Gebieten.
Deshalb kann man nur vielfach simulieren und dann die Simulationen mit dem Messsignal vergleichen. Die Simulation, die dem Signal am nächsten liegt, liefert dann die Interpretation des Ereignisses.

Ich glaube nicht, dass unsere Bemühungen, das jetzt auszurechnen, die Chance hätten, der Wirklichkeit auch nur annähernd beizukommen.

Du kannst aber gerne rechnen, es sei dir unbenommen.

Grüße
Thomas

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Nobelpreis für Physik, heute vergeben 11 10. 2017 21:53 #20359

Thomas schrieb: man kann zwar versuchen, die Energie, die bei uns ankommt, abzuschätzen, wenn man annimmt, dass die Energie kugelsymmetrisch abgestrahlt wird.


Ist es nicht so das GW eher wie Oberflächenwellen, also nicht kugelsymetrisch sind?
Ich meine gelesen zu haben die Energie näme nur mit dem Abstand linear und nicht quadratisch ab.
Mit Blick auf deren Entstehung als Merger-Ereignis scheint es einleuchtend das sie sich in der ursprünglichen Rotationsebene ausbreiten.
Sehe ich das so richtig?

assume good faith

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assume good faith

Nobelpreis für Physik, heute vergeben 12 10. 2017 08:07 #20375

@Merilix

ja, natürlich, du kommst mit deiner Beschreibung der Sache schon sehr nahe.
Hilfreich ist an dieser Stelle, sich ein Bild unmittelbar vor dem Merger zu machen. Was läuft da genau ab. Wie liegt die Rotationsebene des Gesamtsystems im Raum, im Verhältnis zu unserer Sichtlinie, wie groß sind die beiden Sternmassen. Wie groß ist der Eigendrehimpuls der SL und wie stehen die Drehachsen im Raum, parallel, antiparallel oder völlig zufällig zueinander?

Und in welcher Entfernung von uns spielte sich das Ganze ab und zu welcher Zeit. Denn ich vermute, dass GW auch Ihre Energie an die Expansion der Raumzeit abgeben, ähnlich der Rotverschiebung , die das Licht erfährt. Aber da bin ich mir jetzt nicht sicher, ob das tatsächlich so ist. Muss der Sache selber nachgehen.

Schönen Tag
Thomas

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Nobelpreis für Physik, heute vergeben 12 10. 2017 11:40 #20379

Thomas schrieb: Denn ich vermute, dass GW auch Ihre Energie an die Expansion der Raumzeit abgeben, ähnlich der Rotverschiebung , die das Licht erfährt. Aber da bin ich mir jetzt nicht sicher, ob das tatsächlich so ist. Muss der Sache selber nachgehen.

Wenn Du der Sache nachgehst, denk daran, dass Energie nur in Vielfachen des Planckschen Wirkungsquantums abgegeben werden kann. Ohne Mathematik ist das alles kaum haltbar und Diskussionen machen keinen Sinn. Daher möchte ich Dich bitten, doch die Fragezeichen hinter meinen Ausgangsdaten zur Berechnung mal durch belastbare Werte zu ersetzen, damit ich was rechnen kann.

Nachvollziehbare Mathematik ist notwendige Grundlage zur Beurteilung von physikalischen Modellen.

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Nobelpreis für Physik, heute vergeben 12 10. 2017 22:06 #20396

Oh, Michael,

die Regeln der QM gelten vorerst nur für die Materie. Ob die Raumzeit selbst quantisiert ist, ist keineswegs klar. Es ist Gegenstand der Überlegungen in der Quantengravitation.
Die sagt voraus, dass das Licht sehr weit entfernter Lichtquellen einer Dispersion unterliegen sollten.
Die Beobachtungen zeigen aber, dass das nicht der Fall ist. Die Bilder, die wir erhalten, sind gestochen scharf.
Insofern musst du aufpassen, die Aussagekraft der jeweiligen Theorien nicht unerlaubt zu vermischen.
Der Versuch, mich da aufs Glatteis zu führen, löst nur ein Schmunzeln bei mir aus.
Und Rahmenbedingungen in Form von Zahlenwerten für mögliche Berechnungen erhältst du aus den Veröffentlichungen zu den GW.
Dann viel Spaß beim Rechnen.

Grüße
Thomas

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Nobelpreis für Physik, heute vergeben 13 10. 2017 11:23 #20412

Thomas schrieb: Oh, Michael, die Regeln der QM gelten vorerst nur für die Materie.

Oh, Thomas, falsch, sie gilt auch für alle Energieformen, z.B. Photonen. Und die nehmen nur quantenweise Energie auf, egal von wem sie kommt. Also müssten die GW auch quantenweise Energie abgeben.

Thomas schrieb: Der Versuch, mich da aufs Glatteis zu führen, löst nur ein Schmunzeln bei mir aus.

Das Schmunzeln suggeriert Dir nur fälschlicherweise, dass Du Dich im Recht wähnst.

Thomas schrieb: Und Rahmenbedingungen in Form von Zahlenwerten für mögliche Berechnungen erhältst du aus den Veröffentlichungen zu den GW. Dann viel Spaß beim Rechnen.

Schade, wer einen Thread anstösst und nach Aufmerksamkeit heischt, sollte sich auch die Mühe machen, entsprechende Daten bereitzustellen. Aber was solls. Ist scheinbar zu viel verlangt.[/quote]

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Nobelpreis für Physik, heute vergeben 13 10. 2017 21:12 #20468

Hallo Michael,

Zu 1) GW wechselwirken nicht mit Photonen in einem quantisierten Prozess.
Photonen gehören zur uns vertrauten Materie- und Energiewelt.

Zu 2) ich wähne mich nicht im Recht und schmunzle nicht deshalb, sondern weil ich meinte, zu erkennen, dass du mich aufs Glatteis führen wolltest. Sollte das jedoch nicht zutreffen, nehme ich mein Schmunzel zurück. Es könnte ja tatsächlich sein, dass dir die grundlegenden Unterschiede zwischen den Relativitätstheorien und der Quantenmechanik nicht klar sind.

3) ist grundsätzlich nicht zu viel verlangt. Ich weiß nur, wieviel Zeit mich das kosten würde. Und die habe ich nicht. Und bitte sieh doch, wieviele Physiker sich mit den Simulationen beschäftigt haben.
Ich hab neben dem Forum auch noch ein anderes Leben, das mich ganz schön fordert.

Viele Grüße
Thomas

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Nobelpreis für Physik, heute vergeben 13 10. 2017 23:43 #20472

Es sei im Zusammenhang mit GW noch auf das neueste Video von Andreas verwiesen. Hier auf unserer Seite unter der Rubrik Videos .
Liefert wieder sehr gute Einsichten.

Grüße
Thomas

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Nobelpreis für Physik, heute vergeben 14 10. 2017 14:42 #20498

Thomas schrieb: Zu 1) GW wechselwirken nicht mit Photonen in einem quantisierten Prozess.
Photonen gehören zur uns vertrauten Materie- und Energiewelt.

Stimmt, GW wechselwirken nämlich gar nicht.

Thomas schrieb: Zu 2)Es könnte ja tatsächlich sein, dass dir die grundlegenden Unterschiede zwischen den Relativitätstheorien und der Quantenmechanik nicht klar sind.

Ich denke mal, es ist wahrscheinlicher, dass Dir die Unterschiede zwischen Wirkung und Leistung nicht klar sind.

Thomas schrieb: 3) Und bitte sieh doch, wieviele Physiker sich mit den Simulationen beschäftigt haben.

Und bestimmt hat keiner eine Wechselwirkung der GW ins Programm eingebaut. Jede Wette.

Gruss
Michael

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Nobelpreis für Physik, heute vergeben 14 10. 2017 21:13 #20516

Michael,

wenn du recht hättest, wäre der Energiesatz verletzt. Eine Wirkung im Detektor kann sich nur dann und nur dann zeigen, wenn es dafür eine Ursache gibt.
Und eine Wechselwirkung zwischen Ursache und Detektor kann nur über einen Energieaustausch erfolgen.
Dass die GW gar nicht wechselwirken, kann also nicht stimmen.
Schau dir doch den Versuchsaufbau genau an, dann verstehst du, wie die WW zustande kommt. Es sind die massereichen Probemassen, die die GW in Schwingung versetzen und die Wellenzüge der Photonen gegeneinander verschieben. Also kein quantenmechanischer Energieaustausch, sondern ein makroskopischer Effekt, der allerdings sehr sehr klein ausfällt.
Da wir hier nicht wetten, brauchst du also keine Angst haben, diese zu verlieren.

Grüße
Thomas

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Nobelpreis für Physik, heute vergeben 15 10. 2017 08:31 #20535

Braucht man, um alle fragen hier zu beantworten, nicht eine einheitliche Feldtheorie?

Und: Hängen energetische Überlegungen beim "Zittern" der Raumzeit und ihrer Ausdehnung zusammen?

Wer meint, er habe etwas erkannt, der weiß noch nicht, wie man erkennen soll.
1. Brief des Paulus an die Korinther 8, 2

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Nobelpreis für Physik, heute vergeben 15 10. 2017 10:31 #20540

Martin-O schrieb: Braucht man, um alle fragen hier zu beantworten, nicht eine einheitliche Feldtheorie?


Ich denke, dass hier teilweise Fragen thematisiert werden, für deren Beantwortung man sowohl die Quantenmechanik als auch die Allgemeine Relativitätstheorie heranziehen müsste. Kein Wunder, sind ja auch interessante Fragestellungen. Diese Fragen kann man aber auf dem Boden der jetzt bekannten Gesetze nicht beantworten, da ist jede Antwort Spekulation.


Martin-O schrieb: Und: Hängen energetische Überlegungen beim "Zittern" der Raumzeit und ihrer Ausdehnung zusammen?


Was meinst Du damit? Die Berechnung der quantenmechanischen Grund-Energieniveaus erfolgt ohne Betrachtung der Raumzeit. Das genaue Verhalten der Raumzeit (z.B. kontinuierlich/quantisiert, Art der Ausdehnung, ...) kennen wir derzeit nicht, daher können wir darüber keine Aussage treffen.

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Nobelpreis für Physik, heute vergeben 15 10. 2017 15:24 #20550

@ ClausS:
Schade, ich dachte, hier würde jemand die Weltformel posten!
Meine Frage zielte schon darauf, dass wir hier an Grenzen kommen.
Aber die zweite Frage, da verstehe ich ehrlicherweise gar nichts - es ist die Frage eines Narren: Wenn man aus der beschleunigten Ausdehnung der Raumzeit die dunkle Energie berechnen kann (wenn es sie gibt und sie daran schuld haben sollte), dann kann man doch etwas zum energetischen Verhalten bei der Ausdehnung etwas sagen. ??? (es gibt dazu keinen eigenen Thread) Und da war bei mir die Brücke zur hier gestellten Frage.

Wer meint, er habe etwas erkannt, der weiß noch nicht, wie man erkennen soll.
1. Brief des Paulus an die Korinther 8, 2

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Nobelpreis für Physik, heute vergeben 15 10. 2017 16:09 #20551

Martin-O schrieb: Schade, ich dachte, hier würde jemand die Weltformel posten!
Meine Frage zielte schon darauf, dass wir hier an Grenzen kommen.


Es kann schon sein, dass hier jemand versucht, eine Weltformel zu posten. Dass unter uns einfachen Foristen aber ein zukünftiger Nobelpreisträger ist, wage ich aber zu bezweifeln. ;)

Martin-O schrieb: Aber die zweite Frage, da verstehe ich ehrlicherweise gar nichts - es ist die Frage eines Narren: Wenn man aus der beschleunigten Ausdehnung der Raumzeit die dunkle Energie berechnen kann (wenn es sie gibt und sie daran schuld haben sollte), dann kann man doch etwas zum energetischen Verhalten bei der Ausdehnung etwas sagen. ??? (es gibt dazu keinen eigenen Thread) Und da war bei mir die Brücke zur hier gestellten Frage.


Wir wissen (oder gleuben zu wissen), dass das Universum beschleunigt expandiert. Die Ursache für diese Expansion nennen wir Dunkle Energie und versuchen, so viel wie möglich über sie herauszufinden. Was die Natur der Dunklen Energie ist, wissen wir derzeit nicht. Wer das herausfindet, hat einen ebenso sicheren Nobelpreis wie die, die die Gravitationswellen gemessen haben.

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Nobelpreis für Physik, heute vergeben 15 10. 2017 19:32 #20554

Entschuldigung, ich hatte vergessen, nach dem ersten Satz ein Smily zu setzen. Aber danke für die ernsthafte Antwort!

Wer meint, er habe etwas erkannt, der weiß noch nicht, wie man erkennen soll.
1. Brief des Paulus an die Korinther 8, 2

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Nobelpreis für Physik, heute vergeben 15 10. 2017 22:26 #20558

Martin - O,

bin erstaunt, dass du dich hier meldest und auch noch recht einsichtige Fragen stellst. Freut mich.
Claus hat zwar schon darauf geantwortet, aber ich möchte noch etwas hinzu fügen.

1.braucht man eine einheitliche Feldtheorie?

Ja natürlich bräuchte man die. Unter einer einheitlichen Feldtheorie muss man aber verstehen, dass dies eine Theorie sein muss, die die Quantenfeldtheorie und die ART miteinander vereinigt.
Bemühungen, solch eine Theorie zu finden, gibt es natürlich. Quantengravitation, Stringtheorie, Supersymmetrie sind Stichworte.

2. Hängen energetische Überlegungen beim Zittern der Raumzeit und ihrer Ausdehnung zusammen?

Um ehrlich zu sein, weiß ich das nicht mit letzter Sicherheit. Aber wenn man sich klar macht, dass die Wellenlängen der Hintergrundphotonen seit ihrer Entstehung extrem gedehnt wurden, auf ein heutiges Maß, dem eine Temperatur von etwa 2,7 Kelvin entspricht, dann ist es eigentlich naheliegend, dass auch die GW, die ja auch mit Lichtgeschwindigkeit unterwegs sind, den gleichen Gesetzmäsigkeiten unterworfen sind, wie die Photonen, bezogen auf die Ausdehnung der Raumzeit. Das würde bedeuten, dass die Gravitationswelle auch Energie an die Expansion abgibt. Also je länger sie unterwegs ist, umso mehr Energie gibt sie an die Expansion ab. (Ob sie dieselbe damit auch befeuert?, interessante Frage)
Sonst natürlich nicht!!!
Da muss man aufpassen, denn Photonen wechselwirken mit der Materie über Quanteneffekte, GW nicht.
Auch da muss man aufpassen, denn die Energie, die GW transportieren, nimmt mit dem 1/r2 Gesetz ab. Das heißt, dass es Orte um ein Mergerereignis geben muss, an denen der Energieinhalt der GW vergleichbar ist zu den Energien, die in quantensystemen eine Rolle spielen.
In der Physik kennt man einen grundlegenden Zusammenhang dazu. Wenn Energieportionen vergleichbar werden, dann treten diese EP in Wechselwirkung.
Beispiel: wenn die Energie eines Photons die richtige Größe hat, dann wird es in der Lage sein, ein Elektron auf ein höheres Niveau zu heben. Im nicht passenden Fall passiert gar nichts.
Überträgt man dieses Beispiel auf das Energieverhältnis zwischen GW und atomaren oder molekularen Materiezuständen, dann kann es meiner Meinung nach durchaus zu Wechselwirkungen kommen.
Allerdings kann ich nicht beschreiben, wie diese WW auszusehen hat, da sich genau an dieser Stelle eine klassische Theorie mit der Quantenfeldtheorie trifft, und eine vereinheitliche Beschreibung beider Phänomene noch aussteht.

Grüße
Thomas

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Nobelpreis für Physik, heute vergeben 16 10. 2017 00:03 #20559

ich will noch einen Gedanken zur Verdeutlichung des oben gesagten hinterher schieben:

die Simulationsspezialisten, die die Mergerereignisse in ihren Superrechnern simulieren, stellen fest, welche Form die GW relativ nahe vor Ort hat. Jedenfalls suggerieren das die entsprechenden Videobeiträge.
Man kann also die Frage stellen: hat das Chirpsignal in einer Entfernung von sagen wir mal 1,0 Mio. LJ vom Ereignis und von 1,0 Mrd. LJ die gleiche Form und damit verbunden den gleichen Energieinhalt, natürlich bereinigt um das 1/r2 - Verhalten?
Oder behält das Chirpsignal seine Form auf dem Weg zu uns?
Da hab ich noch nichts dazu gefunden .
Weiß jemand mehr?

Grüße
Thomas

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Nobelpreis für Physik, heute vergeben 16 10. 2017 00:18 #20560

@ Thomas
Danke für die ausführliche Antwort.
Ad 1:
„Quantengravitation“: Das ist ja nur ein präziseres Wort für die Weltformel.
Stringtheorie: die hängt empirisch in der Luft, was sie nicht gerade beliebt macht.
Will sagen: Im Moment scheint mir das ein großer Traum zu sein und solche Fragestellungen wie hier machen nur bewusst, dass es leider (noch) nicht mehr ist.

Ad 2: Verstanden habe ich es jetzt so: Die Frage, ob bei der Messung der GW eine energetische Wechselwirkung stattgefunden hat, ist nach Deinen Ausführungen zwar mit ja beantwortet (so ja auch Danzmann im Interview), aber jedes Nachfragen läuft ins Leere, solange ART und QM unverbunden nebeneinander stehen. ZB: Wenn die Wechelwirkung zwischen Gravitation und dem Rest gequantelt wäre, dann bliebe unverständlich, warum das gerade bei uns passiert, dass gerade hier GW das richtige Quantum haben. So gibt es wohl manche Fragestellungen, die man nur mit Schulterzucken beantworten kann.
Für mich bleibt der Eindruck und die prickelnde Hoffnung: Jetzt ist das Tor aufgestoßen, zur Gravitation viele Meßergebnisse zu bekommen, und vielleicht ergeben sich damit auch neue theoretische Ansätze.
Deswegen finde ich die Eröffnung dieses Threads gut, weil hier Ungeheuerliches in der Physik passiert und man das gar nicht genug würdigen kann. Und vielleicht (!) erleben wir gerade den Beginn einer neuen Ära der Wissenschaftsgeschichte mit, und auch wenn man das ja erst im Rückblick sagen kann.

@ alle: Zu den konkreten Fragen, die Michael D. gestellt hat: Daten und Berechnungen: Dies forum kann doch wohl kein Forschungsinstitut sein. Und ich finde es beachtlich, was hier die Moderatoren in diesen Thread für Zeit investiert haben. Vielleicht muss man einfach Geduld haben, bis es hier mehr Veröffentlichungen gibt, was nach dieser Preisvergabe sicher der Fall sein wird.

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1. Brief des Paulus an die Korinther 8, 2

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Nobelpreis für Physik, heute vergeben 16 10. 2017 00:31 #20561

.
Ich habe diesen Beitrag selbst wieder gelöscht,
ich hatte ihn im falschen Thread gepostet!

Ohne etwas wäre nicht einmal nichts

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Ohne etwas wäre nicht einmal nichts

Nobelpreis für Physik, heute vergeben 16 10. 2017 09:12 #20572

Martin-O schrieb: @ alle: Zu den konkreten Fragen, die Michael D. gestellt hat: Daten und Berechnungen: Dies forum kann doch wohl kein Forschungsinstitut sein

Es geht nur um die Daten. Die Berechnungen machen wir dann schon selber.

Nachvollziehbare Mathematik ist notwendige Grundlage zur Beurteilung von physikalischen Modellen.

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Nobelpreis für Physik, heute vergeben 16 10. 2017 23:18 #20641

Hallo MichaelD,

schau dir die Annimationen im Parallelthread „Gravitationswellen“ an. Da kannst du unschwer erkennen, was die Simulationsfreaks heute leisten. Was willst du denn da rechnerisch dagegen setzen?
Ich meine, wir sollten mal versuchen, diese Simultionen und die laufenden Bilder genau zu analysieren.
Was sagen diese Bilder?
Entsteht der GammaRayBurst (GRB) als Jet, oder kugelsymmetrisch?
Wenn er als Jet in Erscheinung tritt, dann ist die Wahrscheinlichkeit, dass wir das GW - Signal zusammen mit dem GRB gleichzeitig sehen, sehr unwahrscheinlich . Der GRB sollte demnach eigentlich ein kugelsymmetrisches Ereignis sein.
Wenn das so ist, aus welchen Prozessen im letzten Augenblick des Mergerereignisses rekrutieren sich dann die Gammaphotonen?
Mensch, Fragen über Fragen..
Da wir leider nicht teilhaben können, an den aktuellen Forscherdiskussionen, sollten wir wenigstens hier versuchen, mit unserem physikalisch geprägten Verstand, die Bilder und Annimationen, die geliefert werden, zu interpretieren.

Grüße
Thomas

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Nobelpreis für Physik, heute vergeben 17 10. 2017 11:04 #20666

Da muss man Thomas absolut recht geben. Die Physik ist heute derart komplex geworden, dass man mit Papier und Bleistift nicht mehr weit kommt. Die Mächtigkeit moderner Simulationen ist überwältigend und stellt die Brainpower internationaler Teams potenziert mit leistungsstarken Rechenmaschinen dar. Da kannst du nicht einfach mit 5 Annahmen und einer Formel dagegen anstinken.

S = k log W

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S = k log W

Nobelpreis für Physik, heute vergeben 17 10. 2017 12:46 #20674

@Thomas @Madouc
Es kann nie schaden, mal Papier und Bleistift zu nehmen und sein eigenes Gehirn einzuschalten. Ich muss sagen, Eure Einstellung ist schon enttäuschend.

Ich halte einfach mal dagegen: Der GRB wird durch starke Magnetfelder und kollabierende Materie verursacht. GW spielen da keine Rolle. Ich behaupte weiterhin, dass die Programmierer der Simulationen keine Wechselwirkung zwischen GW und Materie einprogrammiert haben.

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Nobelpreis für Physik, heute vergeben 17 10. 2017 20:36 #20722

Madouc99 schrieb: Da muss man Thomas absolut recht geben. Die Physik ist heute derart komplex geworden, dass man mit Papier und Bleistift nicht mehr weit kommt. Die Mächtigkeit moderner Simulationen ist überwältigend und stellt die Brainpower internationaler Teams potenziert mit leistungsstarken Rechenmaschinen dar. Da kannst du nicht einfach mit 5 Annahmen und einer Formel dagegen anstinken.

Also ein Gedankenspiel
Wir nehmen an das es diese Rechenkraft schon 1890 gegeben hätte , hätte man mit dieser vor Einstein die Relativitätstheorie errechnet ?

Egal wie groß die Rechenkraft auch ansteigt , ihre Wurzel hat sie bei den 5 annahmen und der einen Formel .
Folgende Benutzer bedankten sich: Michael D.

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Nobelpreis für Physik, heute vergeben 20 10. 2017 18:59 #20928

Hab ein schönes Video zur Messung der GW gefunden:


Das Video belegt, dass es keine Messung durch direkte Wechselwirkung der GW mit Materie ist. Die Wellenlängen der Photonen werden mit dem Raum minimal mitgestaucht und gestreckt. Weit unterhalb der Heisenbergschen Unschärferelation. Es findet keine Energieübertragung statt. Die Wellen laufen wechselwirkungslos durch den Detektor und die ganze Erde durch. Wie schon gesagt.

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