Wenn Gravitationswellen sich mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten, breiten sie sich dann in Materie langsamer aus als im Vakuum?
Müsste das dann nicht Folgen haben, welcher Art auch immer?
5 Antworten
Ja, wenn Gravitationswellen sich mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten, breiten sie sich tatsächlich auch in Materie mit derselben Geschwindigkeit aus wie im Vakuum. Gravitationswellen sind spezielle Wellen in der Raumzeit, die sich gemäß der Relativitätstheorie mit Lichtgeschwindigkeit bewegen.
In Materie können Gravitationswellen jedoch durch die Materie selbst beeinflusst werden, was zu Effekten wie Absorption oder Streuung führen kann.
Diese Wechselwirkungen können dazu führen, dass Gravitationswellen in Materie eine etwas komplexere Ausbreitung haben als im Vakuum.
Laut dieser Quelle bleibt die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Gravitationswellen in Materie im Gegensatz zu elektromagnetischen Wellen unverändert. Das scheint logisch, denn Gravitationswellen sind Wellen der Raumzeit selber.
Ergänzung: Man kann auch sagen, dass Elektromagnetische Wellen mit den Teilchen in der Materie wechselwirken, was die Geschwindigkeit dieser Wellen verringert. Gravitationswellen hingegen, also Schwingungen der Raumzeit selber, wechselwirken nicht, im Gegenteil, darin enthaltene Materie macht genau die gleichen Krümmungen mit. Die Geschwindigkeit bleibt unverändert (absolut lichtschnell) entsprechend RT. Gravitation kann darum auch nicht abgeschirmt werden.
*** Wenn Gravitationswellen sich mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten, breiten sie sich dann in Materie langsamer aus als im Vakuum?
Die Gravitationswellen breiten sich in Materie nicht langsamer aus.
Das gedankliche Problem ist die Vorstellung darüber, was Gravitation überhaupt ist.
Jene bewegt sich nämlich nicht und ist statisch an den Ort gebunden, der sie verursacht. Und wenn sich die Ursache – das gravitative Objekt – bewegt und dabei einem anderen Objekt begegnet, dann werden sich die „Kräfte“ einfach nur addieren, weil im Gegensatz zu EM-Wellen die Gravitation nicht abgeschirmt werden kann. Daher addieren sich die Intensitäten der Gravitation nur, ohne dass jene „Kräfte“ irgendwie beeinflusst werden können.
Somit wird die Amplitude der gravitativen Welle mit der maximalen Rate der Intervalle (Zeit) fortschreiten, was dann letztendlich der Lichtgeschwindigkeit entspricht. Die addierte Intensität der Amplitude wird aber auch mit zunehmender Entfernung geringer, wie es auch von EM-Wellen bekannt ist, denn jene nimmt auch mit dem umgekehrten Quadrat der Entfernung ab.
Also, leider wird immer übersehen, dass man Gravitation nicht abschirmen kann, und damit kann nichts die Intensität der Wirkung behindern. Denn langsamere Geschwindigkeiten sind nur den krummen Wegen durch ein Medium verschiedener Störungsmöglichkeiten geschuldet. Weil aber Gravitation nicht beeinflusst werden kann, darf nur die maximal mögliche Geschwindigkeit erwartet werden.
Sehr gut erklärt! Man kann's demnach vielleicht auch so sagen: EM-Wellen interagieren mit den Atomen, Molekülen des zu durchdringenden Materials, was bei Gravitation nicht der Fall ist
In gewisser Weise wird die Lichtgeschwindigkeit da irgendwie noch rätselhafter, das Universum selbst hält sich nicht daran, aber seine "Elemente" darin sehr wohl, egal per welchem "Medium".
Ich denke nicht, dass dadurch die Lichtgeschwindigkeit rätselhafter erscheint, denn auch hier ist es nur die Vorstellung darüber. Was ich mir darunter vorstelle, habe ich im Beitrag „Lichtgeschwindigkeit“ beschrieben.
Lichtgeschwindigkeit im Vakuum ist am Höchsten, in anderen Medien geringer als im Vakuum.
Das weiß ich auch... meine Frage ist aber, wie sich dass dann bei Gravi-Wellen verhält. Müssten dann nicht die verschiedenen Laufzeiten zusätzlich Verzerren, eine Wirkung haben?
Da bleibt die Geschwindigkeit der Gravitationswellen im Gegensatz zu elektromagnetischen Wellen konstant, evtl. gibt es hier und da Abweichungen, aber nicht so extrem wie bei Licht.
evtl. gibt es hier und da Abweichungen, aber nicht so extrem wie bei Licht.
Das verstehe ich (noch) nicht...
Ich würde Neutronensterne und schwarze Löcher als Extremsituationen sehen, wo ich nicht versprechen kann, dass Gravitationswellen auch da ungehindert mit Vakuumlichtgeschwindigkeit reisen.
Nur im absoluten Vakuum gibt es nichts, wass die Wellen bremst.
Seufz! So gut erklärt: Was soll ich jetzt schreiben? 😉