Stärke von Gravitationswellen vs. elektromagnetische Wellen

Wenn uns die Energie der jüngsten Gravitationswelle als sichtbares Licht erreicht hätte, wie hell wäre sie gewesen? Stackexchange beschwert sich über die Form und Kürze der Frage, also füge ich etwas hinzu ... wenn es stark genug ist, um einen schweren Spiegel zu bewegen, wenn auch um ein 10000-tel eines Protons, sollte es ziemlich stark sein und intuitiv sollte das Licht sogar eines hellen Sterns sein nicht diese Kraft haben.

Antworten (1)

Der einzig sinnvolle Weg, die "Stärke" zwischen Licht und einer Gravitationswelle zu vergleichen, ist über den Energiefluss, den sie liefern. (Wie vergleicht man ansonsten eine Dehnung in der Geometrie von Raum und Zeit mit einem elektrischen Feld?)

Ein guter Vertreter in diesem Sinne ist die erste Beobachtung, GW150914 , die eine Energie von ungefähr emittiert hat E = 3.0 M C 2 in ungefähr Δ T = 0,1 S in einiger Entfernung L = 440 M P C , was auf einen Energiefluss von hinausläuft

ICH = E 4 π L 2 Δ T 0,23 μ W / C M 2 .
Dies entspricht einer schwachen Lichtquelle, ist aber wahrscheinlich mit bloßem Auge unter angemessen dunklen Bedingungen sichtbar.

Allerdings ist es wichtig anzumerken, dass die Gravitationswelle nicht als "einen schweren Spiegel bewegen" um eine beliebige Entfernung betrachtet werden sollte, und schon gar nicht als Verrichten einer Arbeit dabei. Stattdessen dehnt und kontrahiert sie den Raum zwischen den Spiegeln (selbst wenn sie, soweit sie das beurteilen können, stationär bleiben), wie zB in Wie komprimiert die Gravitationswelle die Raumzeit erklärt? .

Ja, es liegt ungefähr in dieser Größenordnung, aber denken Sie daran, dass der Vollmond nur so hell aussieht wie er, weil er im Allgemeinen vor einem viel dunkleren Hintergrund steht. In Bezug auf die Messung der Wellen ist es wie die Messung der Geschwindigkeit eines Autos mit einem Doppler-Radar: Sie können argumentieren, dass das Auto etwas Arbeit leistet (indem es das Licht ausdehnt), aber es ist ein winziger Teil der Gesamtenergie, die es trägt.
Keine, die mir bekannt sind. Wenn Sie weitere Fragen hin und her haben, wenden Sie sich bitte an den Site-Chatroom . (Außerdem: Vielleicht ist die Notation in der engagierten Community Standard, aber im Kontext der allgemeinen Physik ist der Ausdruck "G-Welle" nicht Standard.)