Frage von sgn18blk, 46

Kann man mittels Gravitationswellen die Entstehung des Universums direkt nachweisen bzw. (Den Urknall)?

Die Erde empfängt Gravitationswellen. Gut. Und jetzt? Können Forscher/Physiker dadurch den Urknall direkt nachweisen? Ich hab gelesen, dass gewissermaßen 13 Milliarden Jahre alte "Information" irgendwo im Universum herumschweben, die es verraten könnten. Wird man sSie messen können? Hängt das von der Entfernung ab, ob man sSie messen kann? Oder hängt es davon ab, wie schwer die Massen sind (weil schwierigere Massen strahlen die Wellen ja viel weiter ab) Freue mich auf hilfreiche Antworten. Danke im Voraus

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von uteausmuenchen, Community-Experte für Physik & Universum, 44

Hallo sgn18blk,

ich weiß jetzt nicht genau, was Du gelesen hast.

Den Urknall weist man ja nicht mit einer einzigen Messung nach. Wir haben heute schon sehr, sehr viele Beobachtungsdaten, die den Anfang unseres beobachtbaren Universums in einem dichten, heißen Anfangszustand so gut bestätigen, dass die wenigsten Kosmologen daran zweifeln.

Es sind aber keineswegs alle Details des Urknallmodells geklärt - ganz im Gegenteil. Je näher wir an T = 0 herankommen, desto größer werden die Unsicherheiten im Modell: also die Frage, wie genau der Urknall ablief.

Eine sehr große Unsicherheit ist die sogenannte inflationäre Phase. Eine (aus verschiedenen Gründen) vermutete extrem kurze Phase extrem schneller Expansion innerhalb der ersten Sekunde unseres Universums. Kosmologen sehen sie aus verschiedenen Gründen als plausibel an, aber es gibt keinen direkten Nachweis für diese Inflation. Wir haben keine Beobachtungsdaten, die sicher genug in die Zeit von 10^-32 Sekunden nach dem Urknall reichen.

Und tatsächlich hoffen wir, dass die Gravitationswellenastronomie da Abhilfe schaffen könnte.  Wir wollen die Gravitationswellen zur Beobachtung letztlich in genau derselben Weise einsetzen, wie wir heute elektromagnetische Wellen aller möglichen Wellenlängen zur Beobachtung im Kosmos einsetzen. Nur kommen wir mit den Gravitationswellen in ganz andere Größenordnungen.

Mit dieser neuen Technik soll es nun endlich gelingen, die sogenannten "primordialen B-Moden" nachzuweisen. Das wäre das Gravitationswellen-Echo der Inflation. Die Gravitationswellen, die die inflationäre Phase (wenn es sie gegeben hat) im Kosmos hinterlassen hat. Es gab schon mal eine Meldung, BICEP2 hätte da was nachgewiesen. Doch das müsste zurückgezogen werden, da war ein Messfehler drin.

Die neue Technik sollte es demnächst möglich machen, herauszufinden, ob es die inflationäre Phase wirklich gegeben hat.

Wenn Du mehr wissen willst: anlässlich der (leider falschen) Meldung über BICEP2 hat das Florian Freistetter mal sehr schön in seinen Sternengeschichten erzählt. Du musst halt die Aussagen zu BICEP2 ignorieren und durch "möglichen zukünftigen Nachweis" ersetzen.

Das wären folgende 3 Folgen der Sternengeschichten:

Grüße

Antwort
von OlliBjoern, 46

Ich glaube, es ist sinnvoll, 2 Sachen dabei zu unterscheiden:

1) die Gravitationswellen, die gibt es tatsächlich, und wurden letztes Jahr erstmals zweifelsfrei nachgewiesen; deren "Ursprung" liegt aber in einer Kollision von 2 schwarzen Löchern, und das hat nichts unmittelbar mit dem Urknall zu tun. Das ist keine elektromagnetische Strahlung, es sind Wellen in der "Raumzeit".

2) die sog. "Hintergrundstrahlung": das ist elektromagnetische Strahlung, die noch vom Urknall stammt, und die wir heute empfangen können. Das ist Mikrowellenstrahlung. Diese Strahlung ist eines der wichtigsten Indizien für den Urknall.

Kommentar von sgn18blk ,

Können also Gravitationswellen keine Informationen aus der Anfangsphase oder dem Startpunkt des Universums enthalten? Einige Seiten im Internet sagen das zumindest. Ich bin ja auch kein Physiker mit besonderen Kenntnissen, interessiere mich aber trotzdem dafür sehr und kann an einigen komplizierten Themengebieten "mithalten".

Kommentar von OlliBjoern ,

Doch, können sie enthalten. Allerdings sind die Gravitationswellen des Urknalls heute sehr schwach. Für 2019 war da etwas geplant ("eLISA"), aber man ist sich noch nicht sicher, ob es wirklich funktionieren wird. Jetzt ist der Start dieser Sonde auf 2034 verschoben.

https://de.wikipedia.org/wiki/Laser\_Interferometer\_Space\_Antenna


Kommentar von OlliBjoern ,

"Sonde" ist etwas falsch ausgedrückt, es sollen 3 Satelliten sein, diese funktionieren dann so ähnlich wie die jetzigen Anlagen auf der Erde (USA).

Kommentar von ThomasJNewton ,

Dann nenn mir mal etwas, was "einige Seiten im Internet" nicht behaupten.

Oder bitte nicht, denn wenn irgendwas im Internet rumgeistert, wird es aufgenommen.
Dann hatte Märrilinn auch ein Verhältnis mit Napoleon und Zäsar.

Das Mithaltenkönnen must du erst mal beweisen.

Kommentar von sgn18blk ,

2034 ist ein wenig übertrieben

Kommentar von sgn18blk ,

Vielen Dank für Deine nützlichen und einleuchtenden Antworten. Und danke, dass Du Dich darum bemüht hast. 😉

Kommentar von sgn18blk ,

Dir muss ich ganz sicherlich nicht etwas beweisen

Antwort
von PaulToast, 44

Hab n' bisschen recherchiert (bin aber auch kein Physiker):
Es gibt wohl viele Theorien, wie beim Urknall solche Wellen ausgelöst wurden, nur bei so ziemlich allen wurden eben solche erzeugt. Die Wellen sind allgegenwärtig und könnten neue Informationen über die Entstehung des Universums liefern. BEWIESEN ist der Urknall dadurch nicht, aber das ist er soweit ich weiss sowieso schon. Man hat nämlich bereits beweisen können, dass das Universum eine sich ausbreitende Sphäre ist, also muss es einen Ursprung geben, ein "Startpunkt". Und wie wir bei schwarzen Löchern wissen, kann eine enorme Gravitation Licht und Zeit manipulieren/verlangsamen. Man sagt also, dass dieser Startpunkt/Singularität nicht nur der Anfang des Raumes sondern also auch der Zeit selbst. Das alles ist so abgefuckt dass man dass wir Menschen sowas eigentlich garnicht mit logischem Denken beschreiben kann, aber das ist alles was ich dazu weiss.

Kommentar von PaulToast ,

Aber wie gesagt bin kein Physiker und bei so komplexen Themen muss man immer gewaltig darauf achten welche Begriffe man benutzt sonst rasten direkt alle wieder xD

Kommentar von sgn18blk ,

Ja ich weiß was Du meinst. Aber super Antwort! Danke ;-)

Antwort
von segler1968, 34

Das Universum wurde erst ca. 380.000 Jahre nach dem Urknall durchsichtig. Aus der Zeit stammt die elektromagnetische Hintergrundstrahlung. Weiter in die Vergangenheit konnten wir bisher daher nicht sehen, weil es keine ältere elektromagnetische Strahlung gibt.

Gravitationswellen hingegen ist die Undurchsichtigkeit schnuppe. Damit kommen wir also theoretisch bis fast an den Urknall 'ran. Natürlich auch nicht ganz, weil die Gravitation ja erst ausfrieren musste.

Kommentar von sgn18blk ,

War nicht mit Absicht. Wollte nach oben drücken.

Kommentar von grtgrt ,

Es gibt durchaus auch noch ältere elektromagnetische Strahlung. Da sie aber entstand, noch bevor sich Atome gebildet hatten (d.h. elektrisch neutrale Teilchen), ist solches Licht extrem stark gestreut, so dass es uns alles nur zeigt wie durch eine Milchglasscheibe: Solche Bilder aber sind ohne Aussage. Sie zeigen sozusagen nur etwas, das an dichten Nebel erinnert.


Antwort
von 97BlackWolF97, 41

Licht strahlte beim Urknall aus und verbreitete sich und wurde immer schwächer und nun ist dieses Licht nicht mehr sichtbar sondern nur noch messbar mit Radios tv geräten und andere Mitteln nun hat man erechnet wie lange soetwas dauern würde, bis die Frequenz des Lichtes so tief sinken würde wie jetzt

Kommentar von 97BlackWolF97 ,

glaube ich zumindest

Kommentar von 97BlackWolF97 ,

sonst frag einen Physiker ich bin nur Elektriker im zweiem Lehrjahr also nicht mekern fals ich was falsches geschrieben habe

Kommentar von 97BlackWolF97 ,

*zweitem

Kommentar von sgn18blk ,

Wieso sollte ich meckern? Ich freue mich auf jede Antwort. Aber wie lange würde so etwas dauern? Weißt Du das

Kommentar von 97BlackWolF97 ,

na glaube eben diese 13 Milliarden Jahre

Kommentar von 97BlackWolF97 ,

deswegen wissen wir wie alt es ist

Kommentar von sgn18blk ,

Achso verstehe es jetzt

Kommentar von 97BlackWolF97 ,

ich hoffe ich konnte dir helfen :D

Antwort
von BesserWisser127, 34

Ich bin kein Physiker aber per sehr langen Experimenten kann man schon beweisen das dass stimmt.Aber jeder hat seine Meinung woran man glaubt Gott oder Urknall bin für beides:-)

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