Physik-Nobelpreis 2017: Gravitationswellen

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Traitor
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Mi 4. Okt 2017, 09:14 - Beitrag #1

Physik-Nobelpreis 2017: Gravitationswellen

Diesmal wirklich: Rai Weiss (MIT, 50%), Kip Thorne (Caltech, 25%) und Barry Barish (Caltech, 25%) für die Ideen zu, Initialzündung für und Leitung von LIGO. (Preisseite)

Glückwunsch an die Drei, auch wenn es sowohl schade ist, dass es weiterhin bei der Dreier-Regel bleibt, als auch, dass der dieses Frühjahr verstorbene Schotte, und neben Weiss entscheidende Triebkraft von der experimentellen Seite, Ron Drever nicht mehr dabei war.

Und eine kleine Klarstellung am Rande: nein, Spiegel Online hatte letzte Woche nicht Recht, dass GW170814 nur deshalb schnell bekannt gemacht wurde, um die Nobelchancen zu erhöhen. ;) Erstens steht die Preisvergabe intern bestimmt schon viel länger als eine Woche fest; zweitens war nach der 5-Monats-Verzögerung von GW170104 klar, dass es nächstes Mal schneller gehen soll; und drittens gibt es noch reichlich weitere spannende Daten aus den letzten Monaten, die ihrer Endauswertung und Veröffentlichung harren, und das kann und darf sich nicht alles aufstauen.

Ipsissimus
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Do 5. Okt 2017, 17:19 - Beitrag #2

auch wenn ich nach wie vor nicht glaube, dass LIGO die Existenz von Gravitationswellen bewiesen hat^^ vielleicht werden LISA und LISA Pathfinder dazu imstande sein, aber das dauert noch ein paar Jährchen. Ich halte es schlicht für eine aus Wunschdenken enstandene selbsterfüllende Prophezeiung, dass man alle irdischen und sonstigen Störsignale so definitv ausfiltern könne, dass als einzige theoretisch überhaupt denkbare Möglichkeit die Kräuselung einer Raumwelle von weniger als einem Atomdurchmesser infolge des Einflusses eines Schwarzen Loches in über 1 Milliarde LJ Entfernung übrigbleibt^^

aber da die physikalische Community sicher besseres zu tun hat, als meinen Skeptizismus zu ertragen: herzlichen Glückwunsch an die drei Preisträger und ihre fleißigen Bienen, deren Anteil an derartigen Erfolgen im Allgemeinen nicht annähernd ausreichend gewürdigt wird^^ der Pharao baute die Pyramiden^^

Traitor
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Do 5. Okt 2017, 21:40 - Beitrag #3

Es ist halt nicht nur eine einzige spontane Kräuselung, sondern ein "lang" anhaltendes Muster - bei den bisherigen Ereignissen zwar jeweils nur Sekunden bzw. meistens -bruchteile, aber immerhin schon jeweils einige bis dutzende Wellenzyklen:
Bild1

Und dazu haben selbst die skeptischsten Teile der Community keine Alternativhypothese auftun können.
Virgo ist zudem prinzipiell in der Lage, einen unabhängigen Nachweis zu erbringen - messtechnisch zumindest, verschwörungstheoretisch stecken wir natürlich zusammen unter einer Decke. Für GW170814 war der Virgo-Beitrag zum Gesamtmessergebnis bereits äußerst hilfreich, für sich allein genommen ist es mit statistischer Signifikanz aber nicht sehr weit her:
Bild2
Dass diese kleine Spitze mit den großen in den LIGOs zusammenhängt, ist aufgrund des zeitlichen Zusammentreffens auch schon sehr wahrscheinlich; aber es möchten natürlich alle gerne sehen, dass in 1-2 Jahren mit weiter verbesserter Virgo-Messtechnik eine wirklich allein verteidigbare Parallelmessung möglich wird.
Alternativ kann man auf mindestens einen Neutronenstern statt zwei schwarzen Löchern und gleichzeitige elektromagnetische oder Neutrino-Beobachtungen für wirklich unabhängigen Abgleich hoffen.

Ipsissimus
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Fr 6. Okt 2017, 09:02 - Beitrag #4

Signale wie die auf den beiden Bildern sehe ich hier im Institut jeden Tag, produziert von Ultraschallempfängern, Mikrowellenempfängern, Seismometern u.v.m., Laufzeiten und Laufzeitverschiebungen sind halt unser täglich Brot^^ und ich kenne auch die Korrelationstricks, mit denen eine Kausalität suggeriert wird, die im übrigen unerkannt bleiben möchte - ist der Ausreißerimpuls da überhaupt relevant?^^ geht ja meist auch in 99,99998% aller Fälle gut^^ auch wenn man damit nicht unbedingt Existenzfragen beantworten möchte

ich warte auf den Neutronenstern und/oder LISA Pathfinder^^

Traitor
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Fr 6. Okt 2017, 22:44 - Beitrag #5

Der eine Trick ist, dass parallel >1000 Ultraschallempfängern, Mikrowellenempfängern, Seismometern u.v.m. mitlaufen und jeweils zum Zeitpunkt der Signale nichts entsprechendes aufgezeichnet haben. Der nächste, dass beim in zig Kombinationen zeitversetzten Vergleich der beiden Detektoren selbst auch nie etwas vergleichbar "lautes" herauskommt.

LISA Pathfinder ist fertig und abgeschaltet, hat perfekt funktioniert. Kann aber konstruktionsbedingt keine GW detektieren, ist eben nur ein kleiner Pfadfinder. Auf LISA selbst musst du noch 10-15 Jahre warten.

Ipsissimus
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Sa 7. Okt 2017, 21:09 - Beitrag #6

trotzdem^^ ihr filtert aus einem quasi-Rauschen ein Signal heraus, von dem ihr schon von vornherein wisst, wie es aussehen muss, und das bei einer Signalstärke, die das Ganze fast zur Beliebigkeit geraten lässt. Ich wette, mit etwas geänderten Algorithmen könntet ihr beliebig viele dieser Signale gewinnen, im Rauschen steckt alles drin.

Traitor
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Mi 11. Okt 2017, 22:57 - Beitrag #7

Wenn ich mehr Zeit hätte, würde ich mich auf eine statistische und wissenschaftstheoretische Abhandlung einlassen, warum "ein Signal, von dem ihr schon von vornherein wisst, wie es aussehen muss" gerade die Beliebigkeit beseitigt und dabei hilft, nicht "alles" zu finden, und trotzdem bei korrekter Anwendung auch nichtmal erhöhte Gefahr von "confirmation bias" mitbringt; und nebenbei auch noch Alternativanalysen ohne diesen "Trick" konsistente Ergebnisse liefern.

Statt dieser Details werde ich aber einfach mal nur diesen Link

https://www.nsf.gov/news/news_summ.jsp?cntn_id=243379

einwerfen; und die Anmerkung, dass ich bis Montag nicht mehr zu sagen habe. ;)

Ipsissimus
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Fr 13. Okt 2017, 13:57 - Beitrag #8

Wie schließt ihr beispielsweise folgendes Szenario aus: Das gemessene Signal stammt gar nicht aus einer Quelle, sondern aus zwei oder mehreren, die einzelnen Elemente sind zu unterschiedlichen Zeitpunkten entstanden und haben somit unterschiedliche Laufzeiten auf dem Buckel, aber sie treffen zufällig gleichzeitig am Messort ein und wirken wie ein Signal?

Es ist ja nicht so, dass da draußen absolute Stille herrschte und plöltzlich gibt es ein Signal, welches so deutlich ist, dass ihr gar nicht erst danach suchen müsst, und danach ist auch nicht wiederum absolute Stille, aus der ebenso urplötzlich das zweite Signal auftaucht, und wiederum Stille und plötzlich das dritte Signal usw. Nein, ihr nehmt ein Rauschen auf und in dem Rauschen sucht ihr Formen. In dem Rauschen sind aber alle möglichen Amplituden und Wellenlängen/Frequenzen vereint. Ihr nehmt die, die ihr sucht und nennt das "ein Signal".

Und dann, da passiert also was mit einem Schwarzes Loch und dieses schickt daraufhin eine Gravitationswelle aus. Eine Gravitationswelle? Und Monate später die Zweite? Man sollte doch meinen, dass so ein Ereignis am laufenden Band und über lange Zeiträume hinweg Gravitationswellen erzeugt. Ihr müsstet also eigentlich in derartigen Signalen schwimmen. LIGO müsste eigentlich brummen. Wo sind die Signale?


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