Ich habe gehört, dass Gravitationswellen das Maß für die Dehnbarkeit der Raumzeit sind. Da es also keine Grenze dafür gibt, wie schnell sich der Raum ausdehnen kann, was ist mit Gravitationswellen?
Es gibt ein existierendes mathematisches Modell astrophysikalischer Beobachtungen, das im Urknall-Modell verwendet wird und gut zu den Beobachtungen passt. Dieses Modell basiert auf der Allgemeinen Relativitätstheorie und in der Allgemeinen Relativitätstheorie ist die Lichtgeschwindigkeit als c in den Gleichungen und damit auch in der Ableitung von Gravitationswellen enthalten.
Die Geschwindigkeit von Gravitationswellen in der allgemeinen Relativitätstheorie ist gleich der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum, c. 1 Innerhalb der speziellen Relativitätstheorie bezieht sich die Konstante c nicht ausschließlich auf Licht; Stattdessen ist es die höchstmögliche Geschwindigkeit für jede Interaktion in der Natur. Formal ist c ein Umrechnungsfaktor, um die Zeiteinheit in die Raumeinheit umzuwandeln. 2 Damit ist sie die einzige Geschwindigkeit, die weder von der Bewegung eines Beobachters noch von einer Lichtquelle und/oder Schwerkraft abhängt. Somit ist die "Lichtgeschwindigkeit" auch die Geschwindigkeit von Gravitationswellen und jedem anderen masselosen Teilchen.
Dies ist so durch Konstruktion der Mathematik.
Bis zu den jüngsten experimentellen Ergebnissen von LIGO waren Gravitationswellen nur eine Hypothese, und jetzt sieht man Daten, die zu dieser Hypothese passen. Gegenwärtig wird die Ausdehnung des Raums innerhalb der Allgemeinen Relativitätstheorie modelliert, und diese Ausdehnung beeinflusst die Ausbreitungsgeschwindigkeit in den Lösungen der Wellengleichungen konstruktionsbedingt nicht. Was es beeinflusst, ist die Wellenlänge, wie es auch bei der elektromagnetischen Strahlung der Fall ist, die uns durch den Rotverschiebungseffekt die Daten für die Expansion des Universums geliefert hat.
Eine Gravitationswelle erhält eine immer größere Wellenlänge, wenn sie sich in einem expandierenden Raum ausbreitet, selbst mit der Geschwindigkeit c.
Die Gravitationswelle ist eine oszillierende Störung des Spannungsenergietensors , die sich von dort aus ausbreitet, wo Energie und Masse als Verzerrung der Raumzeit konzentriert sind. Die Ausdehnung des Raums ist eine unabhängige Änderung der Raummetrik aufgrund der kosmologischen Konstante oder, zur Beschleunigung der Ausdehnung, anderer Mechanismen, die erforscht werden. Sowohl die elektromagnetischen Wellen als auch die Gravitationswellen breiten sich in der Raumzeit aus, erzeugen sie aber nicht (außer als winzige Störungen aufgrund der Energie, die sie tragen).
Angenommen, der Weltraum dehnt sich wirklich aus und sagt, dass er dies bei Faster Than Light tut -
Die Gravitationswelle in einem Raum mit FTL-Dehnung würde ihre Amplitude verlieren, da sich die Welle selbst mit dem Raum dehnt. Welle ist Raum, sie ist kein Objekt (gebunden), also dehnt sie sich mit dem Raum aus. Gleichzeitig wird auch seine Wellenlänge zunehmen.
Daher wird sich eine Teilwelle bei FTL ausbreiten/dehnen, jedoch nicht aufgrund der Wellennatur, sondern nur aufgrund des Dehnungsraums. Bald würde sie ihre gesamte Amplitude verlieren und sich zu dünn ausbreiten, um noch als Welle bezeichnet zu werden.
Können wir nun das Vorhandensein von Gravitationswellen als Beweis dafür verwenden, dass sich der Weltraum bei FTL nicht ausdehnt? Denn wenn es so wäre, dann würde der GW in einem sich ausdehnenden Raum bald sterben.
Neugierig
BenutzerLTK