Stimmt das GW150914-Signal mit einem superluminalen Gravitationswellenausbruch überein?

Ich habe die Nachrichten über den Nachweis von Gravitationswellen mit Interesse verfolgt und hätte eine Frage für Physiker. Ich habe festgestellt, dass die bevorzugte Erklärung für GW150914 (Abb. 1) ein binäres Schwarzes Loch ist, das sich in Spirale befindet, da es durch eine im Laufe der Zeit zunehmende Frequenz und Amplitude gekennzeichnet ist (Abb. 2). Die anderen erwarteten Signaltypen (als „Bursts“ bezeichnet) haben jedoch die gegenteiligen Eigenschaften, dh eine mit der Zeit abnehmende Amplitude und Frequenz (Abb. 3), ähnlich wie bei einer Bassdrum.

So wie ich es verstehe, ist die Geschwindigkeit, mit der sich dieses Signal ausbreitet, auf zwischen der Lichtgeschwindigkeit (c) und 1,7 * c beschränkt. [Ref. 1] In Übereinstimmung mit einer superluminalen Geschwindigkeit war die einzige andere Beobachtung, die vorgeschlagen wurde, eine gewisse Beziehung zu haben, die des Fermi Gamma-ray Burst Monitors. Dieses Team berichtete von einem Gammastrahlenausbruch 0,4 Sekunden nach GW150914. [ref 2]

Ich habe ein wenig in der Literatur gesucht und festgestellt, dass wir von einem superluminalen Signal anscheinend erwarten würden, dass es in chronologisch umgekehrter Reihenfolge von einem subluminalen Signal erscheint. Hier ist ein Zitat [ref 3]:

Wenn also bekannt ist, dass ein makroskopisches Phänomen eine Radioemission erzeugt, die einem bestimmten chronologischen Gesetz folgt, und man zufällig die umgekehrte Radioemission entdeckt, sollte die beobachtete Quelle als ein superluminales, sich näherndes Objekt betrachtet werden.

Meine Fragen sind:

  1. Hat jemand die LIGO-Daten nach solchen "umgekehrten" Signalen durchsucht?
  2. Wäre dies eine nützliche Untersuchungslinie? Wenn nein, warum nicht?

Abbildung 1. GW150914-Signal https://losc.ligo.org/events/GW150914/https://losc.ligo.org/s/events/GW150914/P150914/fig1-observed-L.png

Abbildung 2. Ein typisches erwartetes Inspirationssignal http://www.ligo.org/science/GW-Inspiral.phphttp://www.ligo.org/science/GW-Overview/images/inspiral_tn.jpg

Abbildung 3. Ein typisches erwartetes Burst-Signal http://www.ligo.org/science/GW-Burst.phphttp://www.ligo.org/science/GW-Overview/images/burst_tn.jpg

Verweise:

  1. Blaset al. Über die Beschränkung der Geschwindigkeit von Gravitationswellen nach GW150914. 12. Februar 2016. http://arxiv.org/abs/1602.04188
  2. Connaughtonet al. Fermi GBM Beobachtungen des LIGO-Gravitationswellenereignisses GW150914. 16. Februar 2016. http://arxiv.org/abs/1602.03920
  3. R. Mignani, E. Recami. Astrophysik und Tachyonen. Il Nuovo Cimento B (1971–1996), Mai 1974, Band 21, Ausgabe 1, S. 210–226. http://link.springer.com/article/10.1007%2FBF02737452
So ziemlich jeder hat Tachyonen aufgegeben und noch nie wurde ein solches Signal beobachtet. Man kann natürlich nach Herzenslust spekulieren, wie Tachyonen aussehen und was sie können, aber das ist ziemlich müßig, nachdem all die Suche danach vergeblich war. Die obere Grenze der Geschwindigkeit, die durch das erste Papier festgelegt wurde, ist eine triviale geometrische Grenze, die die Unsicherheit der Quellenrichtung ausdrückt. Die Autoren nennen ihre Analyse völlig zu Recht "Dilettant".

Antworten (1)

Sucht jemand nach einem superluminalen Signal? Ich bin sicher, jemand ist es, genauso wie es Spinner wie anscheinend Mignani & Recami gibt, die Papiere zu diesem Thema veröffentlichen.

Dies ist jedoch keine besonders glaubwürdige Forschungsrichtung. Die Sache ist, superluminal allesverletzt die Kausalität in der speziellen Relativitätstheorie. Das ist nicht auf die leichte Schulter zu nehmen. Sobald Sie Kausalitätsverletzungen zulassen, verschwinden die am meisten geschätzten und grundlegendsten Prinzipien der Wissenschaft. Man kann nicht mehr auf der Grundlage der Vergangenheit Vorhersagen über die Zukunft machen, da es Zeitreisenden aus fernen Zeiten und Orten frei steht, Ihre Experimente zu beeinflussen, wann immer es passt. Bei Kausalitätsverletzungen könnten Sie Ihre Beobachtungen in Ihr Laborbuch schreiben und dann am nächsten Tag in der Zeit zurückgehen und das Experiment manipulieren, was wirklich passiert ist ... und ändern, was Sie aufgeschrieben haben? So etwas macht kaum Sinn, und unsere üblichen Vorstellungen von Kausalität, ganz zu schweigen von Zeit und Raum, können ein solches Universum nicht angemessen beschreiben.

Man könnte argumentieren, dass die superluminale Physik der Wissenschaft als Ganzes weniger Gewalt antun könnte, dass wir eine Meta-Relativität neu formulieren könnten, die sie auf logisch konsistente Weise handhabt. Aber das ist Spekulation weit jenseits von Science Fiction. Selbst wenn dies möglich wäre, würde es immer noch die Grundlagen der Theorie zerstören, die Gravitationswellen überhaupt untermauert.

Wenn Sie die spezielle Relativitätstheorie, wie wir sie kennen, zerstören, muss auch die allgemeine Relativitätstheorie fallen, da die allgemeine Relativitätstheorie im Kern die Annahme hat, dass das Universum lokal von der speziellen Relativitätstheorie regiert wird. Aber die allgemeine Relativitätstheorie gibt uns die Verschmelzung von Schwarzen Löchern und Gravitationswellen und Vorhersagen für das, was wir in unseren Interferometern sehen. Wenn Sie behaupten, mit LIGO Verstöße gegen die spezielle Relativitätstheorie entdeckt zu haben, müssen Sie erklären, was genau Sie sehen, denn Sie haben gerade die gesamte Physik, einschließlich Gravitationswellen und Laser, untergraben. In der Tat müsste man den größten Teil der Physik des letzten Jahrhunderts mit einer unergründlich anderen Theorie erklären, die irgendwie mit allen bisherigen Beobachtungen übereinstimmt, aber auch die Möglichkeit einer superluminalen Signalübertragung beinhaltet.

Betrachten Sie, eher philosophisch, Quines Epistemologie und sein Glaubensnetz . Alle unsere Erfahrungen (oder zumindest unsere gesamte Wissenschaft) bilden ein miteinander verbundenes Netz, in dem verschiedene Aussagen andere beeinflussen und von ihnen abstammen. Einige dieser Aussagen sind Vorhersagen: „LIGO wird Wellenformen sehen, die aussehen wie …“ Diese Vorhersagen können empirisch getestet werden.

Aber was machen wir mit widersprüchlichen Daten? Was ist, wenn sich herausstellt, dass eine Vorhersage nicht der Realität entspricht? Irgendetwas muss falsch sein, aber was? Es stellt sich heraus, dass wir (zu viele) Möglichkeiten haben. Vielleicht wurde die Vorhersage falsch gemacht, oder vielleicht funktioniert unser Apparat nicht so, wie wir dachten, oder vielleicht wurden unsere Daten schlecht analysiert, oder vielleicht sind unsere Grundprinzipien im Herzen des Glaubensnetzes falsch.

Der Punkt ist, dass Sie zögern würden, die Kernprinzipien zu verwerfen, die in anderen Fällen eindeutig so gut funktionieren. Wenn Sie tatsächlich eine "zeitumgekehrte Gravitationswelle in Ihren Daten" entdeckt haben, sollten Sie sich eher die fehleranfälligeren Teile des Glaubensnetzes in der Gegend ansehen. Ursache könnte beispielsweise ein neues astrophysikalisches Phänomen sein, das relativitätskonform abläuft.

Kurz gesagt, superluminal alles ist ein Kopfschmerz
Danke. Können Sie kommentieren, warum dunkle Energie, die Galaxien dazu bringt, sich mit FTL-Geschwindigkeiten zurückzuziehen, kein Problem verursacht, aber Gravitationswellen? Die beiden Effekte scheinen ähnlich zu sein (für meinen Laienverstand). Dunkle Energie wird herangezogen, um die beschleunigte Expansion der Raumzeit selbst zu erklären, während eine Gravitationswelle im Grunde die Expansion und Kontraktion der Raumzeit selbst ist, richtig?
@Livid Das ist eine gute Frage. Sie könnten mit diesem Beitrag beginnen . Grundsätzlich erlaubt die allgemeine Relativitätstheorie, dass sich der Raum selbst mit beliebiger Geschwindigkeit ausdehnt, verbietet jedoch, dass sich ein tatsächliches Objekt schneller als das Licht bewegt. Es ist auch erwähnenswert, dass es in der allgemeinen Relativitätstheorie keine Möglichkeit gibt, die Geschwindigkeiten von Objekten zu vergleichen, es sei denn, sie sind zusammengestellt. Wenn wir also sagen "eine Galaxie zieht sich schneller zurück als das Licht", bezieht sich dies nicht wirklich auf die Bewegung der Galaxie relativ zu uns im Sinne der speziellen Relativitätstheorie.
Ist dies eine korrekte Umschreibung dieser Antwort: "Wir suchen im Allgemeinen nicht danach und nennen Leute, die danach suchen, Namen, weil wir sie nicht finden wollen, falls unsere Vorstellungen von Wissenschaft gebrochen sind"?
@GreenAsJade Niemand hindert Sie daran, zu suchen. Alle diese Daten werden öffentlich zugänglich sein.
@ChrisWhite Ich habe zwei zusätzliche Kommentare. Zuerst lese ich unter dem Link: "Spezielle Relativitätstheorie gilt nicht, weil die Krümmung der Raumzeit groß ist". Ist die Expansion des beobachtbaren Universums auch mit einer Gravitationswelle mit extrem niedriger Frequenz und hoher Amplitude vereinbar? Ich nehme an, die Erde müsste sich zufällig in der Nähe des Tals dieser Welle befinden. Zweitens klingt Quines Philosophie ähnlich wie die von Lakatos , der argumentieren würde, dass die Wissenschaft Fortschritte macht, wenn eine neue Theorie eine Beobachtung vorhersagt, die ansonsten sehr überraschend wäre (z. B. ein FTL GW).
@Livid Zum ersten Punkt siehe this und this .
@Livid Zum zweiten Punkt hatte Lakatos etwas nuancierte Ansichten, aber auf jeden Fall wurden er und Quine und Kuhn alle stark (möglicherweise zu sehr) von der schnellen Entwicklung der Physik um die Jahrhundertwende beeinflusst. Die überwiegende Mehrheit der professionellen Wissenschaftler beschäftigt sich nicht damit, Kuhnsche Revolutionen anzuzetteln, aber sie bringen die Wissenschaft, wie ich sie sehe, sicherlich voran. Zeiten, in denen die Wissenschaft auf den Kopf gestellt wurde, sind schöne Geschichten, aber wir sollten darauf achten, die gute Arbeit, die in der Zwischenzeit geleistet wurde, nicht zu vergessen, und wir sollten auch nicht nach Revolutionen um der Revolution willen trachten.
@ChrisWeiß. Nochmals vielen Dank, ich habe vor, Ihre Antwort zu akzeptieren. Ich werde ein paar Tage warten, um zu sehen, ob jemand ein Argument vorbringt, dass der Vorschlag in der Titelfrage empirisch ausgeschlossen wurde.
Dieser Beitrag scheint zu sein: eine 40-Sätze-Behauptung, dass Mignani & Recami falsch liegen und „die gesamte Wissenschaft die Kausalität unterstützt“. OK. Wenn Mignani & Recami so eklatant falsch liegen, kann jemand in zwei Sätzen einfach auf ihre groben Fehler auf technischer Ebene hinweisen? Also: Die meisten vernünftigen Leser würden prima facie zustimmen, dass solche Tachyon-Papiere verrückt sind. Aber es wäre gut, ein oder zwei technische Überblickssätze (von einem technischen Experten) darüber zu haben, wie verrückt sie sind. (Also: Ich selbst könnte 40 allgemeine Sätze schreiben, Quine erwähnen usw. und immer wieder behaupten, dass das Papier prima facie verrückt ist.)
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