Zajímavý efekt u gravitačních interferometrů

[Petr.Mares]

Slunce samozřejmě zakřivuje prostor, jeho gravitační poloměr je r_g=2955 m. Kdyby Slunce vycházelo (nebo zapadalo) přesně v přímce 4 km ramene interferometru LIGO, toto rameno by se prodloužilo. Hodnota tohoto prodloužení je dL=r_g.ln((AU+4000)/AU)=0,08 mm. Zajímavé, co?

[romcek]

Pokud umí měřit vzdálenost s přesností 10^(-18) metru,tak museli brát v potaz opravdu všechno. Dle mě by tyto jevy měly být zachyceny při kalibraci, nebo je to jinak?

[Honza Ebr (honza42)]

Každej takovejhle jev je ale strašně pomalej, LIGO prostě dokáže měřit jenom změny rychlejší než nějakej práh - je navržený na frekvenční rozsah od 10Hz, čili cokoliv, co se mění pomaleji než na škálách desetiny vteřiny je nepozorovatelný - a musí se to na týhle škále nejenom měnit, ale musí se měnit rychlost tý změny, konstatní posun se odfiltruje triviálně.

[Petr.Mares]

Podle mne musí být gravitační interferometr do jisté míry zkalibrován. Když je Slunce v nadhlavníku dL=0. Do přímky s ramenem interferometru když je dL=0,00008 m se dostane za cca 6 hodin tj. 216000 desetin sekundy. Odhadem se tak s kmitem 10 Hz změní délka ramene o 0,00008/216000=3,7.10^-10m, což je značné. Je tedy nutné, aby prostorové změny např. při fúzi dvou černých děr, byly o mnoho menší, jinak nám to začne interferovat.

[MilAN]

No,a ještě k tomu přidej Měsíc, s podobným efektem, k tomu rozdílné teploty, tlaky ..... Jenže to jsou všechno vlivy s malou frekvenci a o jejich zohlednění se musí postarat kalibrace.

[Petr.Mares]

Kdesi jsem četl (v Kulhánkovi, Souvislosti, str. 114), že změna rozměrů při fúzi černých děr je cca rozměr protonu 10^-15 m na průměr Země. Odtud jednoduše musí 4 km rameno změnit rozměr o 3.10^-19 m. Je to tedy bezpečné, velice jemné kmity.

[Honza Ebr (honza42)]

Tak já se to pokusim vysvětlit ještě jednou a líp: ta změna (pokud taková je, přiznám se, že si prostě nepomatuju dost z OTR, abych ten výpočet ověřil, ale budu vám věřit) je rovnoměrná - během daný vtěřiny se to mění jednim směrem. Takovejch věcí, co se kolem toho detektoru mění na těhle časovejch škálách, je strašně moc - a je strašně snadný je odečist, neni to ani potřeba nějak "kalibrovat", ani předem vědět, kolik ta změna je, jakejkoliv signál je prostě triviální rozložit do různejch frekvencí a filtrovat jenom ty, který jsou zajímavý. Ta citlivost začíná na těch 10Hz právě proto, že jevy s takovou rychlostí už jsou dost slabý/vzácný/dobře popsaný na to, aby přes ně byly ty gravitační vlny vidět - a velká část práce, co se na těch detektorech dělá spočívá v lepším a lepším popisu pozadí, čimž se pomalu rozšiřuje to frekvenční okno a zvyšuje v něm citlivost. Ty věci, co se berou v úvahu jsou, sprominutim, úplně na hlavu - například třeba taková záležitost, že když se šíří seismická vlna zemí, tak se pohybuje hmota země, což mění její gravitační pole ... zkuste se schválně ještě jednou zamyslet nad tim, jak šíleně komickej je to efekt (Zdroj: jsem aktuálně na hostování na instituci, která na LIGO tyhle věci řeší.)

[nou]

Aj pri 200m ramene by mal byt zmena dlzky 4um. To by nezvladli odmerat v nejakom vysokoskolskom laboratoriu? Alebo by tam bolo prilis vela vplyvov.

[Petr.Mares]

Pane Ebr, co to tady kutíte pořád dokola. Vy jste asi nepochopil, že já jsem to pochopil.

[Honza Ebr (honza42)]

Pokud byste to pochopil, tak nepíšete nesmysly o tom, že ty změny musí být o hodně menší "aby to neinterferovalo". To je totiž skutečně absurdní. To, že jsou ty žádoucí změny menší není žádná výhoda, jde skutečně o tu frekvenci změny.

[Petr.Mares]

Pokud by se černé díry sloučily v těsné blízkosti nás (cca 100 ly) pak by změna délky ramen interferovala s různými efekty. Frekvence je rychlost/délka. Rychlost je c. Vy mluvíte o frekvenci, já o délce ramen interferometru, to je totéž. V případě kolapsu binárního systému poblíže Země, už bychom museli vzít v potaz i jiné zdroje. V případě odchylky 3.10^-19 m, která byla naměřena, jsou ostatní jevy jen gigantický šum s lehkým odfiltrováním.

[Honza Ebr (honza42)]

Vaše teorie o tom, že pokud je efekt výrazně menší než šum, tak se o to lépe pozoruje, by vysloveně revolucionalilzovala zpracování úplně jakýchkoliv dat. Ach, jaká škoda, že je to totální pitmost!

Frekvence a délka ramen interferometru skutečně není "totéž". Frekvence signálu je zcela nezávislá na vzdálenosti zdroje, je daná průběhem orbitálního pohybu těles v závěrečné fázi jejich nezávislé existence. To, co jste o tom napsal, je další naprostý nesmysl.

Já osobně upřímně podporuju, aby se lajci snažili pochopit složitejší věci a psali svoje nápady, ale nechte si to proboha vysvětlit a nepiště tady hrdě takovýhle ptákoviny, jako kdyby to byly nějaký jasný pravdy, vždyť to mate lidi. Podíval jsem se na vaší historii a vaše jediné další téma je o neutrinech a je to úplná zeď nedorozumění a nepochopení fyziky ...

[Petr.Mares]

Teď jsem tak z rozmaru počítal změnu délky ramene interferometru pro Alfu Centauri, je to cca 3.10^-10 m, tedy obrovská odchylka. Všechny hvězdy, planety, měsíce, planetky, komety, mohou s nenulovou pravděpodobností vyvolat dojem zachycení signálu spojení kolapsarů. Pro nás je důležité, že vyvolávají obrovské nereálné amplitudy v délkách ramene interferometru. Hvězda na pokraji vesmíru o hmotnosti Slunce vzdálená 13,77.10⁹ ly vyvolá odchylku na interferometru 9.10^-20 m. Tady vidíme, že běžné objekty naměřenou změnu délky interferometru 3.10^-19 m mohou vyvolat jen stěží. Proto existuje ten obrovský šum s nesmyslnými amplitudami, lehce odfiltrovatelný. Ale pozor na blízké černé díry, tam už to nemusí platit.

[MilAN]

Pane kolego, zarazil mě už tvůj první příspěvek. Pokud tomu oboru tak rozumíš, netuším, co pohledáváš zrovna tady , na ryze amatérském fóru, kde nenajdeš moc lidí, s kterými si na úrovni budeš moc podiskutovat. Jenže s pokračující diskusí by mě spíš zajímalo, čím že se to živíš. Na obor, o kterém píšeš, to totiž tak moc nevypadá. Možná, kdyby ses trochu představil, ulehčilo by to komunikaci.

[Petr.Mares]

Představte si, že stojíte u rozbouřeného moře s obrovskou hlasitostí a do toho cvrliká cikáda jemným hláskem. Jak to, že ji slyšíme, to je pitmost?