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Brian Cox erklärt Gravitationswellen

Von / 11. Januar 2011 / 36 Kommentare
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Selbst jemand der so viel Erfahrung mit der Vermittlung wissenschaftlicher Erkenntnisse hat wie Brian Cox tut sich manchmal schwer. Hier probiert er seinem Produzenten zu erklären, was Gravitationswellen sind:

“I want to know what ripple in space time would mean to this sandwich!” – Ja, manchmal ists nicht einfach…

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Kommentare (36)

  1. #1 pogobi
    11. Januar 2011

    Armer Kerl 😉

  2. #2 PB
    11. Januar 2011

    …das war aber eine kurze Blogger-Pause! … so von gestern auf heute!

    Erinnert mich an den Witz eines schwäbischen Industriellen: Sieht sich einen seiner Arbeiter an und sagt: “Mensch Sie sehen aber schlecht aus heute! machen sie doch mal Urlaub, fahren sie weg, lassen sie sich´s gutgehen – und morgen früh in der Arbeit erzählen sie mir dann wie´s war…”

    LG, PB

  3. #3 Florian Freistetter
    11. Januar 2011

    @PB: Ich hab gestern geschrieben:

    Aber ganz tot wirds hier natürlich nicht sein 😉 Ich werde weiterhin ein Auge auf die Kommentare haben und bei Bedarf mitreden und ich werde die Gelegenheit nutzen meine Liste an interessanten Videos abzuarbeiten und jeden Tag eines davon hier einstellen.

  4. #4 Thomas J
    11. Januar 2011

    bei solchen “Fragenden” hab ich immer das Gefühl, dass sie meinen, sie wüsstens eh besser und wollen die Erklärung gar nicht akzeptieren. Hoffnungslos.

  5. #5 nihil jie
    11. Januar 2011

    das kenne ich aus meinem beruflichen umfeld. ich als programmierer meide ja auch, wenn es geht, den umgang mit endkunden. die wollen es immer genau wissen aber verstehen nichts oder wollen erst gar nicht so genau wissen und hören kaum zu, haben aber den anspruch genaustens informiert zu sein. danach kommen sie immer wieder an und stellen die selben überflüssigen fragen, womit sie einem tierisch auf den sacjk gehen… “wie lange dauert es denn noch ?”, “wo liegt das problem ?” “wieso ist das so nicht machbar ?”usw… *gg

  6. #6 NK
    11. Januar 2011

    Für mich sieht’s so aus, als reden die beiden aneinander vorbei. Der eine beschreibt, was Gravitationswellen sind, der andere will aber wissen, was deren Existenz bewirkt. Haben die einen Effekt auf das Sandwich, den wir irgendwie erfassen können – wenn ja welchen?
    Da würde mich ehrlichgesagt auch mal die Auflösung interessieren. (Sofern es eine gibt, die kürzer ist als wenige Sätze.)

  7. #7 Thomas J
    11. Januar 2011

    @NK

    Was passiert mit einem Fisch im Wasser bei Wellengang?

  8. #8 NK
    11. Januar 2011

    Okay, aber das beantwortet nur die Frage, was Gravitationswellen *nicht* bewirken. Ich möchte aber wissen was sie eben doch bewirken. Die wurden doch sicher mal mit irgendeiner Methode nachgewiesen?

  9. #9 NK
    11. Januar 2011

    Ne halt. Der Fisch bewegt sich mindestens mal nach oben und unten. “Bewegt” sich also auch das Sandwich? Können wir das messen?

  10. #10 Thomas J
    11. Januar 2011

    @NK

    Keine Ahnung… aber Wellen treten auf, wenn sich etwas bewegt. Wenn ich am Sandwich vorbeilaufe, spürt das das Sandwich sicher auch.

    Ob so kleine Auswirkungen messbar sind… keine Ahnung.

  11. #11 Anhaltiner
    11. Januar 2011

    also auf 600m Kantenlänge (GEO600) haben sie noch keine messbaren Auswirkungen.

  12. #12 Christian Berger
    11. Januar 2011

    Also da muss ich jetzt mal ganz dumm fragen. Wenn ich einen kleinen Punkt im Raum beobachte, wie machen sich da die Gravitationswellen bemerkbar? Ändert sich an diesem Punkt einfach nur die Gravitationsfeldstärke?

  13. #13 schlappohr
    11. Januar 2011

    What the fuck soll der Piepser? Kam das Video bei MTV?

  14. #14 Florian W.
    11. Januar 2011

    @nihil jie: Meine Lieblingsfrage, wenn man Leuten einen Internetzugang einrichtet und den Aufruf von Webseiten demonstriert ist immer, “Wie funktioniert das Internet denn jetzt?”. Aber zum Glück gibts ja das hier.

    Gravitationswellen würde ich fernsehtauglich so erklärern: Ich habe eine hypothetische Gravitationswellenkanone in der Hand. Wenn ich sie einschalte und vor dem Lauf eine Uhr halte, geht diese langsamer und wird eingedrückt (Hier bitte den Spezialeffekt vorstellen). Dann drücke ich den Abzug und der Ort, in der die Zeit langsamer verläuft und eingedrückt wird, bewegt sich durch den Raum fort, durch Wände, durch die Erde etc.. Danach natürlich der Hinweis, dass der Effekt viel kleiner ist.

  15. #15 Markarian 205
    12. Januar 2011

    Es ist ja auch nicht immer leicht Dinge zu erklären, die es nicht gibt…

  16. #16 Phero
    12. Januar 2011

    Naja, zumindest indirekt wurden Gravitationswellen durch den Energieverlust eines Doppelpulsarsystems schon nachgewiesen… der direkte Nachweis steht freilich noch aus, aber bisher waren die Geräte für die erwarteten Wellen auch noch nicht empfindlich genug.

    @Florian W: Hm, weiß ich nicht, ob man das so erklären kann. Die Zeit selber wird ja einmal beschleunigt und einmal verlangsamt, der Effekt ist (da die Welle mit Lichtgeschwindigkeit reist) eigentlich völlig unerheblich. Die Objekte werden gestreckt.

    @Christian Berger: An einem einzelnen Punkt lässt sich das nicht gut feststellen. Ausgedehnte Objekte werden allerdings gestaucht und gestreckt.

  17. #17 Walter Orlov
    12. Januar 2011

    Ich fürchte, es wird wieder mit einem Betrug enden. Hier ist neuste Meldung:

    “Simulationen von umeinander kreisenden Neutronensternen und Schwarzen Löchern sind deshalb so interessant, weil sie Einblicke in die mögliche Struktur von Gravitationswellensignalen ermöglichen, berichtete AEI-Sprecherin Susanne Milde gestern. „Sie stellen sozusagen einen Fingerabdruck der zu erwartenden Gravitationswellen zur Verfügung.“ Diese Fingerabdrücke erleichtern bei der Auswertung der Gravitationswellen-Daten die Arbeit: Die Forscher erhalten eine klare Beschreibung jener Signale, die sie im riesigen „Datendschungel“ finden wollen.”

    https://www.maerkischeallgemeine.de/cms/beitrag/11985474/60709/AEI-Forscher-stellen-Modell-vor-Verschmelzende-Neutronensterne-WISSENSCHAFT.html

    Die Forscher werden also im Rauschen nach bestimmten Mustern suchen und wenn sie auftauchen, wird die direkte Registration von Gravitationswellen gemeldet… Doch im Rauchen können x-beliebige Muster x-beliebig mal vorkommen!

    Das wird nicht gut enden…

  18. #18 Pressemitteilung
    12. Januar 2011

    Klasse Artikel mit Video, mal wieder was dazu gelernt, weiter so 😉

  19. #19 noch'n Flo
    12. Januar 2011

    @ Florian W:

    Schöner Link – jaja, die guten alten “Maus-Erklärungen” sind doch immer noch der Goldstandard, wenn es darum geht, Wissenschaft ganz einfach und locker, aber doch interessant so zu erklären, dass jeder, aber auch wirklich jeder sie kapiert. (Gilt aber mE für fast die gesamte WDR-Wissenschaftsredaktion – manchmal erreichen die ja tatsächlich BBC-Niveau.)

    Wie würden die wohl Gravitationswellen erklären?

  20. #20 Markarian 205
    12. Januar 2011

    @ walter orlov
    Allerdings, und danach werden wir uns wieder endlose Selbstlobreden nach dem Schema: “unsere Theorie hat es vorausgesagt” anhören müssen. Allerdings gibt es auch schöne Momente, wenn zum Beispiel in der Allgemeinen die Gruppe „Numerische Relativität“ erwähnt wird – Nomen est Omen.

    p.s. Schöne Website, die Du da hast.

  21. #21 Florian Freistetter
    12. Januar 2011

    @Orlov, Markarian: Jaja, Wissenschaftler sind alles Betrüger und wenn dann ein Experiment eine Theorie bestätigt, die ihr nicht leiden könnt, dann MUSS das ja gefälscht worden sein, nicht wahr? Die Realität hat gefälligst so zu sein wie ihr es wollt und da ihr die RT nicht kapiert, muss sie falsch sein…

    Wenn ihr euch über eure Pseudowissenschaftstheorien austauschen wollt könnt ihr das gerne machen. Aber bitte nicht hier in meinem Blog.

  22. #22 Bjoern
    12. Januar 2011

    @Orlov:

    Doch im Rauchen können x-beliebige Muster x-beliebig mal vorkommen!

    Nur mal interessehalber: Halten Sie die Wissenschaftler für so blöd, das nicht zu wissen? Oder gehen Sie davon aus, dass die Wissenschaftler das sehr wohl wissen, aber absichtlich verschweigen, sprich: betrügen?

  23. #23 Walter Orlov
    12. Januar 2011

    Schon gut, ich würde das als Betrug aus Not bezeichnen. Anscheinend hat die Staat schon Bedenken, die ewige Suche nach Gravitationswellen noch lange zu unterstützen. Also, die Sache muss schließlich irgendwie abgeschlossen werden. Da es aber keine positiven Ergebnisse vorliegen, wird nach der Lösung gesucht, die alle einigermaßen zufrieden stellen könnte: “Was haben Sie etwa gegen die Auswertung des Rauschens? – Ja, das ist nicht besonders sauber, aber, wenn es nicht anders geht, können wir auch das akzeptieren.” – Sie sind doch schon jetzt dafür bereit!

    Und wenn jeder “Ja” sagt, werden dann auch Politiker glauben, dass das Geld nicht umsonst investiert wurde. Bedauerlich ist nur, dass das ganze Projekt in Wirklichkeit schon längst gescheitert ist.

  24. #24 rolak
    12. Januar 2011

    ..und abgesehen davon kommts darauf an, was geraucht wird.

  25. #25 Bjoern
    12. Januar 2011

    @orlov:

    Schon gut, ich würde das als Betrug aus Not bezeichnen.

    Na, da können Sie aber froh sein, dass keiner der beteiligten Wissenschaftler hier mitliest – sonst hätten Sie wahrscheinlich demnächst eine Verleumdungsklage am Hals…

    Bedauerlich ist nur, dass das ganze Projekt in Wirklichkeit schon längst gescheitert ist.

    Als ob gerade Sie in der Lage wären, das zu beurteilen…

  26. #26 Florian Freistetter
    12. Januar 2011

    @Orlov: “Schon gut, ich würde das als Betrug aus Not bezeichnen.”

    Wenn sie die Wissenschaftler schon so pauschal als Betrüger bezeichnen, dann dürfen sie sich nicht wundern, wenns dann mal unfreundlicher wird. Also: können sie bitte hier abhauen? Sie gehören zu den Leuten mit denen zu diskutieren nichts bringt. Sie wissen 1) eh alles besser als alle anderen und behaupten 2) das alle, die was anderes als sie sagen, Betrüger sind.

    Melden Sie sich wieder, wenn sie ob ihrer Genialität endlich den Nobelpreis bekommen haben; bis dahin brauch ich solche Dogmatiker wie sie nicht in meinem Blog.

  27. #27 NK
    12. Januar 2011

    Im Übrigen sind auch negative Resultate Resultate, mit denen man arbeiten kann. Man denke nur an das Michelson-Morley-Experiment[1]. Zusätzlich gibt es auch noch die restliche Wissenschaft, die es auch erst richtig glaubt, wenn sie es selbst nachgeprüft hat.
    Insofern braucht man sich keine Sorgen um Betrug zu machen.

    [1] https://de.wikipedia.org/wiki/Michelson-Morley-Experiment

  28. #28 Walter Orlov
    12. Januar 2011

    So bös bin ich auch nicht. Ich möchte nur warnen…

  29. #29 markarian 205
    13. Januar 2011

    @ Florian Freistetter
    Nicht doch, selbstverständlich sind Wissenschaftler nicht durch die Bank Betrüger. Wenn man sich ansieht wie groß die Personengruppe “Wissenschaftler” ist, dann denke ich darf man von einer Normalverteilung ausgehen. Es gibt Betrüger, aber sie sind nicht mal ansatzweise die Mehrheit.
    Vielleicht kann man die Politiker als Vergleichsgruppe heranziehen. Ich halte es für möglich, daß in den Wissenschaften diejenigen, die am strengsten Karriereorientiert sind, denen, wenn es der Karriere dient, auch Wahrheit nachrangig ist, die erfolgreichsten sind. Die Folgen kann man in Politik und Wissenschaft deutlich erkennen. Aber dies sind natürliche Prozesse, die nicht überraschen. Wenn ein gewisses Maß an Absurdität/Egoismus überschritten wird, schwingt das Pendel zurück – möchte ich hoffen.

  30. #30 Baukran 86
    15. Januar 2011

    Also wenn ich das mit den Gravitationswellen richtig verstanden habe, dann wäre folgendes Szenario möglich:
    Das Sandwich liegt ohne mein Wissen von seiner Existenz auf einem Tisch in einem mir bekannten Raum und hat sein eigenes kleines Gravitationsfeld. Ich betrete dem Raum, bin jedoch durch irgendeinen Grund nicht in der Lage eines meiner 5 Sinnesorgane zu gebrauchen. Sein Gravitationsfeld wirkt mit seinem eigenen, bestimmten Muster auf meinen Körper ein. Dieses Muster verändert wiederum z.B Bewegungsmuster bestimmter Elektronen meines Körpers. Mein Gehirn (das nun mal wie jedes andere auch nichts anderes kann als Muster zu erkennen und zu verarbeiten) vergleicht dieses Muster mit bekanntem und meldet: “Das Muster Sandwich wurde erkannt”.
    Befinde ich mich nun z.B in einem Raumschiff, und ein Witzbold im Raumschiff nebenan schmeisst zwei gegenläufige Rotoren an, an deren Enden Gewichte hängen um so Gravitationswellen zu erzeugen kann es sein dass ich das Muster “fliegendes Sandwich” nicht erkenne, weil diese Wellen mit den Gravitationswellen des fliegenden Sandwiches wechselwirken und somit sein Muster verändern?

    In diesem Beispiel hab ich den Menschlichen Körper als hypothetisches Messgerät verwendet, da er eine Rechengeschwindigkeit von 10hoch13 analogen Rechenoperationen pro Sekunde, und einen bereits grösseren Speicher diversester Muster besitzt.

  31. #31 Grüse
    17. Januar 2011

    @Baukran Ein Messgerät zeichnet sich also nur durch seine Rechenoperationen pro Sek. aus? Nicht etwa durch seine Empfindlichkeit gegenüber der zu messenden Größe? Und warum sollte das menschliche Nervensystem (das meinst Du wohl, wenn Du den menschlichen Körper als Messgerät nimmst) einen Speicher diversester Gravitationswellenmuster haben?

    Nebenbei wüsste ich gerne, wo die 10^13 Rechenoperationen herkommen, und was für Rechnungen das sind (FLOP?).

  32. #32 Baukran 86
    18. Januar 2011

    Die Daten über das Gehirn habe ich von Wikpedia im Artikel “Gehirn” unter dem Abschnitt Rechenleistung gefunden. Dass das Hirn nicht mehr und nicht weniger kann als Muster zu erkennen und zu verarbeiten steht im Buch “Wer nichts weiss muss alles glauben”. Ebenfalls speichert es gelernte Muster. Würde es das nicht, könnte man nicht einmal eine einen Tisch von einem Stuhl unterscheiden.
    Die Frage warum das Gehirn einen Speicher diversester Gravitationswellenmuster haben sollte ist zu offen verfasst. Es sollte heissen: Wie kann das Gehirn einen Speicher mit diversen Gravitationswellenmustern haben?
    Dann lässt sie sich auch präzise beantworten. Jedoch wäre ein klares Nein zu dieser Frage nur möglich, wenn endlich jemand entdecken würde was denn Gravitation überhaupt ist und welche Teilchen bei ihr eine Rolle spielen. Und wenn der menschliche Körper tatsächlich keine Rezeptoren hätte um solche Teilchen zu registrieren, dann wäre ein Nein erst möglich.
    Nun noch zu der Messtechnik: Angenommen du fährst mit einem Messgerät das eine Metallnadel als Messpitze hat über eine Oberfläche um ihren Rauheitswert zu messen. Diese ist sehr empfindlich und aus ihren Daten erhälst du ein Muster der Oberfläche. Dieses Muster ist jedoch noch sehr ungenau, weil du das Messmuster noch von bestimmten Faktoren befreien musst: Etwa das Muster den der Antrieb des Messarmes am Messgerät verursacht durch seine Vibrationen. Gleichzeitig hätte im Raum nebenan eine grosse Exzenterdrehmaschine laufen können, und hätte dein Messergebnis zusätzlich verfälscht. Und so weiter.
    Fazit: Messgenauigkeit ist das eine, aber du musst auch alle Störungsmuster einer Messung berücksichtigen und aus der Messung ausschliessen können um exakt zu messen. Und dazu brauchst du Rechenoperationen.
    Und wenn du mit einem Messgerät und einer Radioantenne die Kosmische Hintergrundstrahlung messen möchtest, musst du ja auch wissen welches Muster diese Strahlung überhaupt hat. Sonst könnte es ja sein dass du gerade ein Song von Britney Spears vermisst.

  33. #33 Joliet Jake
    18. Januar 2011

    Falls es noch nicht erwähnt wurde, und wen es interessiert, der Schnipsel ist ein Outtake aus “Horizons – What on Earth is wrong with gravity?”
    Gestern gesehen, kann ich nur weiterempfehlen!
    Brian Cox ist ein wunderbarer Erzähler/Erklärer und lässt dabei auch immer seine große Begeisterung für die Natur und die Naturwissenschaften durchklingen. Sehr sympathisch, wie ich finde!

    Hier der Link zum ersten Teil auf youtube

  34. #34 Baukran 86
    19. Januar 2011

    Ich schau mir das Video gerade an, wirklich gut gemacht! Was ich nicht verstehe ist das “Messgerät” für Gravitationswellen in Louisiana. Dort wo sie mit einem Laser versuchen die Wellen nachzuweisen, weil sie sagen dass wenn so eine Welle ihr Messgerät treffen würde, würde sich der Raum krümmen und somit sich die Distanz zwischen den Messpunkten verringern. Und somit wäre die Zeit die das Licht bräuchte ebenfalls kleiner. Aber wenn so eine Gravitationswelle den Raum zwischen den Messpunkten krümmt, verändert sie doch gleichzeitig auch den Weg den das Licht nimmt. Und somit bräuchte das Licht doch genau gleich lange.

  35. #35 perk
    19. Januar 2011

    öhm nö

    wenn so eine Welle ihr Messgerät treffen würde, würde sich der Raum krümmen und somit sich die Distanz zwischen den Messpunkten verringern

    das ist der effekt

    Aber wenn so eine Gravitationswelle den Raum zwischen den Messpunkten krümmt, verändert sie doch gleichzeitig auch den Weg den das Licht nimmt

    genau und wie sie diesen weg ändert hast du in den zeilen zuvor geschrieben: er wird kürzer

  36. #36 Baukran 86
    19. Januar 2011

    Meine Annahme war dass sich Licht ebenfalls der Raumkrümmung anpasst und somit keine Möglichkeit hätte als den Weg zu nehmen, der der Summe aller Geschichten die das Licht auf dem Weg durch den Tunnel nehmen kann entspricht.
    Somit würde er auch nicht kürzer werden.