Gravitationswellen gemessen?

Hallo,

eine kleine Richtigstellung: Man hat zum ersten Mal die primordialen Gravitationswellen des Urknalls indirekt nachgewiesen. Für einen indirekten Nachweis von Gravitationswellen gab's sogar schon 1993 den Nobelpreis.

Hi,

und hier fand ich es mal richtig gut erklärt (auch wenn ich noch nicht alles verstanden habe):

http://scienceblogs.de/astrodi…rknall-und-die-inflation/

Grüße Benny

Kann vielleicht jemand erklären, wie diese "primordialen Gravitationswellen" entstanden sind, die nun möglicherweise (peer review steht wohl noch aus) indirekt nachgewiesen worden sind?

Hintergrund meiner Frage ist folgender: Schon Schwarzschild hat bei der Analyse des Gravitationsfelds im Außenraum einer kugelsymmetrischen Masse erkannt, daß dieses Feld statisch ist. Birkhoff hat etwas später gezeigt, daß dies auch dann gilt, wenn der Zentralkörper schrumpft, sich ausdehnt oder oszilliert, vorausgesetzt er tut dies auf radialsymmetrische Weise (vgl. Birkhoffs Theorem). Daraus leitet man wiederum ab, daß radialsymmetrische Vorgänge keine Gravitationswellen produzieren. Wenn zwei Körper umeinander kreisen, produzieren sie solche Wellen, aber wenn ein Stern kollabiert oder als Supernova explodiert, und zwar symmetrisch, entstehen keine Gravitationswellen.

Wenn nun das kosmologische Prinzip gilt (Homogenität und Isotropie des Universums), dann müßten auch der Urknall und selbst die etwas später einsetzende Inflation hochgradig symmetrische Prozesse gewesen sein. Woher also die primordialen Gravitationswellen? Oder muß man hier an die winzigen Anisotropien denken, die in den Bildern des Cosmic Microwave Background zu sehen sind? Geben diese Anisotropien Zeugnis von Asymmetrien in Urknall und Inflation, und haben dann diese Asymmetrien die primordialen Gravitationswellen hervorgerufen?

Viele Grüße
Johannes

Hallo Johannes,

es ist wohl letzteres. Wie Quantenfluktuationen zu den großräumigen Strukturen des Universums führten, führten diese auch zu Gravitationswellen. In der Pressekonferenz (in der Aufzeichnung, der Stream war ja überlastet) wurde diese schöne Grafik gezeigt, die dir hoffentlich schon mal weiter hilft. Die Entdeckung scheint also ebenso ein starkes Indiz auf die Quantennatur der Gravitation zu sein.

Hallo Johannes,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Atlas</i>
Wenn nun das kosmologische Prinzip gilt (Homogenität und Isotropie des Universums), dann müßten auch der Urknall und selbst die etwas später einsetzende Inflation hochgradig symmetrische Prozesse gewesen sein. Woher also die primordialen Gravitationswellen? Oder muß man hier an die winzigen Anisotropien denken, die in den Bildern des Cosmic Microwave Background zu sehen sind? Geben diese Anisotropien Zeugnis von Asymmetrien in Urknall und Inflation, und haben dann diese Asymmetrien die primordialen Gravitationswellen hervorgerufen?

<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Die "winzigen Anisotropien" im CMB beruhen auf Dichtefluktuationen, die primordialen Gravitationswellen, die man jetzt wohl entdeckt hat, auf Quantenfluktuationen des Gravitationsfeldes im Verlauf der Inflation. Letzteres macht die Entdeckung so spektakulär.
Quantenfluktuationen gibt's im FRW-Modell (weil nicht klassisch) nicht, deshalb auch kein Problem mit dem kosmologischen Prinzip.

Grüße, Günter

Nico und Günter,

danke für Eure hilfreichen Hinweise. Jetzt verstehe ich es besser.

Viele Grüße
Johannes

Noch ein kleiner Nachtrag, die durch Dichteschwankungen nach der Ära der Inflation produzierte Polarisation von Photonen (E-mode) wurde schon 2002 mit dem DASI Interferometer nachgewiesen. Vergleichsweise wenig aufregend, während die jetzt entdeckte B-mode Polarisation schon Richtung "neue Physik" kommentiert wird.