Sterrekunde

Hoe presies is die waarnemingsmetings vir die swaartepunt?

Hoe presies is die waarnemingsmetings vir die swaartepunt?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Algemene Relatiwiteit sê dat swaartekrag beweeg met die spoed van c. Hoe presies is die metings?


Die akkuraatheid is uiters goed danksy LIGO en 'n binêre neutronster-samesmelting. Dit is akkuraat tot ongeveer 3 dele in 1 kwadriljoen!

Kyk na die vraestel Gravitasiegolwe en gammastralings van 'n samesmelting van binêre neutronsterre: GW170817 en GRB 170817A

Die papier beperk "die verskil tussen die gravitasiesnelheid en die ligsnelheid wat tussen moet wees $−3×10^{-15}$ en $+7×10^{−16}$ keer die snelheid van die lig. '

Ouer reaksie voor die LIGO-waarneming:

Een van die meer onlangse swaartekragte is die eerste keer in 2003 gemeet met Jupiter en 'n kwasar. Die metings was om 'n eindige spoed te bewys en was nie baie presies nie. Lees die vraestel vir meer inligting.

Meer onlangs in 2013 het 'n Chinese groep 'n model gebou met behulp van die getye van die aarde wat hulle gehelp het om dit te beperk.

... [D] ie swaarte van swaartekrag is 0,93 tot 1,05 keer die ligspoed met 'n relatiewe fout van ongeveer 5%. Dit bied die eerste stel sterk bewyse om aan te dui dat die swaartekrag dieselfde is as die snelheid van die lig.

Dit is tot dusver die akkuraatste meting wat ek gesien het. Lees die vraestel vir meer inligting.

In die nabye toekoms kan LIGO dalk akkurater metings lewer deur die afstand tussen detektors en die vertraging van waarneming te vergelyk.

Kyk ook na die vraag "Hoe word die akkuraatste waarde van G gemeet?"


Hoe presies is die waarnemingsmetings vir die swaartepunt?

Nie baie. Kyk na die Wikipedia-artikel oor die swaartekrag van die swaartekrag, wat verwys na meningsverskil oor die bewerings van Sergei Kopeikin en Edward Fomalont. Die andersdenkendes sluit in Clifford M Will en Steve Carlip wat redelik gerespekteer word. Die 2016-artikel oor die LIGO-opsporing het gesê dat die gemete spoed minder as 1,7c was. In die meer onlangse artikel van Neil Cornish en ander word gesê dat dit tussen 0,55c en 1,4c was. Dit is glad nie presies nie.

Let op dat golwe en s golwe in seismologie teen verskillende snelhede beweeg. Dit sou IMHO dus nie onredelik wees om te verwag dat verskillende soorte golwe in die ruimte teen verskillende snelhede sou beweeg nie. Die vraag of 'n mens moet verwag dat liggolwe en swaartekraggolwe met presies dieselfde snelheid sal beweeg, is 'n effens ander saak, ingewikkeld deur die manier waarop 'n swaartekraggolf 'n kwadrupgolf is.


Internasionale span wetenskaplikes poog om die spoed van swaartekrag te meet

COLUMBIA, Ma. - Sedert Albert Einstein die algemene relatiwiteitsteorie in 1916 voorgestel het, het fisici wêreldwyd die teorie se onderliggende beginsels getoets. Sommige beginsels, soos die snelheid van die lig, is konstant, maar ander nie. Deur middel van 'n kombinasie van moderne tegnologie, die belyning van 'n unieke groep hemelliggame op 8 September en 'n eksperiment wat deur 'n fisikus van die Universiteit van Missouri-Columbia bedink is, kan nog een van hierdie beginsels binnekort bewys word.

"Volgens Einstein se teorie word aanvaar dat die spoed van swaartekrag gelyk is aan die spoed van die lig," het Sergei Kopeikin, medeprofessor in fisika en sterrekunde in die MU, gesê. "Alhoewel daar indirekte bewyse is, is die snelheid nog nooit direk gemeet nie, en dit is wat ons probeer doen in 'n eksperiment wat vir nog 'n dekade nie weer moontlik sal wees nie."

Die eksperiment behels die meet van die hoekafstande tussen verskeie kwasars, hemelse voorwerpe in sterre wat ver van sterre lyk. Op 8 September sal Jupiter baie naby die primêre kwasar verbygaan. As dit wel gebeur, sal die swaartekrag veroorsaak dat die posisie van die kwasar in die lug skuif met 'n afstand wat afhang van die swaartekrag. Kopeikin en Ed Fomalont, 'n radio-sterrekundige by die National Science Foundation's National Radio Astronomy Observatory (NRAO), sal 'n waarnemingstegniek gebruik wat hulle ontwikkel het om die posisie van die primêre kwasar te vergelyk met die posisie van ander kwasars wat Jupiter nie beïnvloed nie. Met behulp van hul data hoop hulle om die akkuraatheid van Einstein se teorie verder te bevestig.

Metings sal gedoen word met behulp van die NRAO se Very Long Baseline Array (VLBA), 'n reeks van 10, 25 meter radioteleskope wat vanaf die Maagde-eilande na Hawaii geleë is, en die 100 meter radioteleskoop in Effelsberg, Duitsland, wat bestuur word deur die Max Planck Instituut vir Radiosterrekunde. "Resultate van onlangse VLBA-toetswaarnemings dui aan dat ons die nodige akkuraatheid kan bereik om die swaartekrag te bepaal as die eksperiment goed gaan," het Fomalont gesê.

"Japannese en NASA-wetenskaplikes sal die eksperiment ook onafhanklik uitvoer deur ander teleskope regoor die wêreld te gebruik, sodat ons ons bevindinge kan vergelyk," het Kopeikin gesê. "Ons glo dat die algemene relatiwiteitsteorie korrek is en dat die swaartekrag gelyk is aan die snelheid van die lig."

"Die tegnieke wat ons vir hierdie eksperiment gebruik het, kan ook gebruik word om die posisie van ander voorwerpe in die ruimte meer presies te bepaal," het Fomalont gesê. "Met 'n noukeuriger posisie van satelliete, kan ons die telekommunikasie verbeter. Onbemande ruimtelike navigasie kan ook verbeter word, sodat ons die sonnestelsel meer doelbewus kan verken."

Die wetenskaplikes het gesê die finale resultate van die eksperiment behoort middel November beskikbaar te wees.


Hoe presies is die waarnemingsmetings vir die swaartepunt? - Sterrekunde

My bekommernis is oor die bestendigheid van c (die snelheid van die lig) as lig in 'n digter medium gaan as die medium waarin dit voorheen gereis het, die lig vertraag en dit buig as 'n oorsaak hiervan. Dit lyk vir my in stryd met die feit dat die spoed van die lig konstant is en dat die spoed in verskillende mediums verskil. Waarom is c nie konstant in alle mediums nie en beteken hierdie variasie van c in verskillende mediums in elk geval dat die tyd in verskillende mediums anders vloei?

U is korrek dat die bespreking van die snelheid van die lig misleidend kan wees. As ons die konstantheid van c bespreek, bedoel ons die snelheid van die lig in 'n vakuum. Aangesien die interstellêre ruimte baie leeg is en baie soos 'n vakuum is, hoef sterrekundiges gewoonlik nie die spoed van lig in verskillende media in ag te neem nie.

Die snelheid van die lig is egter nie konstant nie, aangesien dit van medium na medium beweeg. Wanneer lig in 'n digter medium kom (soos van lug na glas), neem die snelheid en golflengte van die liggolf af terwyl die frekwensie dieselfde bly. Hoeveel lig vertraag hang af van die brekingsindeks van die nuwe medium, n. (Die spoed van lig in 'n medium met indeks n is c / n.) Die brekingsindeks word bepaal deur die elektriese en magnetiese eienskappe van die medium. Vir lug is n 1.0003, vir ys, n is 1.31, en vir diamant is n 2.417. Die buiging van die lig wat u genoem het toe u 'n digter medium betree, is hoe lense werk.

Alhoewel die snelheid van die lig nie meer konstant is as ons aan verskillende media dink nie, weet ons dat die lig altyd die vinnigste beweeg in 'n vakuum. Niks kan vinniger as c bereik nie (wel, dit is nie presies waar nie, sien hier vir meer besonderhede). Dus, uit ons vergelyking v = c / n, moet n altyd groter wees as 1. Lig beweeg stadiger deur digter media omdat meer deeltjies in die pad val. Elke keer as die lig in 'n deeltjie van die medium stamp, word die lig geabsorbeer, wat die deeltjie effens laat vibreer en dan word die lig weer uitgestraal. Hierdie proses veroorsaak 'n tydsvertraging in die beweging van die lig, dus hoe meer deeltjies daar is (hoe digter die medium), hoe meer sal die lig vertraag word.

Hierdie bladsy is laas op 27 Junie 2015 opgedateer.

Oor die skrywer

Sabrina Stierwalt

Sabrina was 'n afgestudeerde student aan Cornell tot 2009 toe sy na Los Angeles verhuis om 'n navorser by Caltech te word. Sy bestudeer nou sterrestelselsamesmeltings aan die Universiteit van Virginia en die National Radio Astronomy Observatory in Charlottesville. U kan haar ook beantwoord oor wetenskaplike vrae in haar weeklikse podcast as Everyday Einstein.


Spoed van swaartekrag kontroversie

'' Ons het vasgestel dat die voortplantingsnelheid van die swaartekrag gelyk is aan die snelheid van die lig binne 'n akkuraatheid van 20 persent, 'sê Ed Fomalont, 'n sterrekundige by die National Radio Astronomy Observatory (NRAO) in Charlottesville, VA. Die wetenskaplikes het die Very Long Baseline Array (VLBA), 'n radioteleskoopstelsel van die Nasionale Wetenskapstigting, saam met die 100 meter radioteleskoop in Effelsberg, Duitsland, gebruik om 'n uiters presiese waarneming te maak toe die planeet Jupiter amper voor 'n helder kwasar op 8 September 2002.

'Die waarneming het 'n baie effense' buiging 'van die radiogolwe aangeteken wat deur die gravitasie-effek van Jupiter uit die agtergrondkwasar kom. Die buiging het gelei tot 'n klein verandering in die skynbare posisie van die kwasar in die lug.

'' Omdat Jupiter om die son beweeg, hang die presiese hoeveelheid buiging effens af van die snelheid waarmee swaartekrag van Jupiter voortplant, 'het Kopeikin gesê.

'' Ons hoofdoel was om 'n oneindige spoed vir swaartekrag uit te skakel, en ons het nog beter gevaar. Ons weet nou dat die spoed van swaartekrag waarskynlik gelyk is aan die spoed van die lig, en ons kan met vrymoedigheid enige spoed vir swaartekrag wat meer as twee keer die van lig is, uitsluit, 'het Fomalont gesê.'

Ek het gedink dat wetenskaplikes dit alles behalwe aanvaar het, totdat 'n ander lid hierdie skakel op 'n artikel geplaas het wat die resultate van Kopeikin weerlê: http://www.metaresearch.org/media%20and%20links/press/SOG-Kopeikin.asp [ Gebreek]

Hier is 'n paar relevante aanhalings uit die artikel:

'Abstrak. Nuwe bevindings is op 2003/01/08 deur S. Kopeikin aangekondig en beweer dat hulle die 'swaarte van die swaartekrag' gemeet het en dit in wese gelyk het aan die ligsnelheid. Hierdie bevindings is ongeldig deur sowel eksperimentele as teoretiese standaarde, omdat daar reeds bekend was dat die hoeveelheid wat gemeet is, teen die snelheid van die lig voortplant. Die veronderstelde aansprake lewer dus 'n slegte diens vir die wetenskap in die algemeen en die bevordering van fisika in die besonder, omdat die aangekondigde bevindings nie die betekenis van die werklike eksperimentele resultate verteenwoordig nie en onmoontlik die fisiese hoeveelheid voorheen genoem 'die swaartekrag', wat ' al deur ses eksperimente bewys dat dit baie vinniger voortplant as lig, miskien miljarde kere vinniger. Verskeie hoofstroom-relativiste het ook hul menings uitgespreek dat die eksperiment regtig gemeet het wat volgens hom beweer word.

'Kopeikin se jongste artikel op die internet, wat die basis gee vir sy bevindings wat tydens die AAS-vergadering aangekondig is, bevat ernstige foute. Die volgende bewerings verskyn daarin: '... 'n bewegende swaartekragliggaam aflei lig nie onmiddellik nie, maar met vertraging wat veroorsaak word deur die eindige spoed van swaartekrag wat van die liggaam na die ligstraal voortplant. ... Ons het hierdie regstelling vir Jupiter bereken deur gebruik te maak van die benadering na Minkowskia gebaseer op die vertraagde Lienard-Wiechert-oplossings van die Einstein-vergelykings. ... Gravitasiesnelheid cg moet aan die linkerkant van die Einstein-vergelykings (2) ingaan ... Dit sal daartoe lei dat die golfoperateur eksplisiet afhang van die gravitasiesnelheid cg. '

“Nie een van hierdie stellings is korrek nie, selfs nie in GR nie, mits slegs 'die spoed van swaartekrag' sy klassieke betekenis behou vir die afgelope twee eeue van kragverspreidingspoed. Die Einstein-vergelykings vereis dat die potensiële veld van alle liggame vanuit die onmiddellike rigting van die liggaam optree, nie die vertraagde rigting nie, omdat dit voortplantingsvertraging vir die gradiënt op nul stel. Maar Kopeikin neem die son op vanuit sy oombliklike posisie en Jupiter optree vanuit sy vertraagde posisie, wat teenstrydig is. In werklikheid, alhoewel die son 1000 keer stadiger beweeg as Jupiter, is dit 1000 keer massiewer, wat enige hipotetiese vertraagde effekte baie belangrik maak. Die Lienard-Wiechert-vergelykings beskou vertraging in onderlinge afstand, maar nie in rigting nie - laasgenoemde is 'n veel groter effek van voortplantingsvertraging. En die parameter aan die linkerkant van die Einstein-vergelykings is c2, en het dus niks te doen met die spoed van swaartekrag nie, soos ons hierbo opgemerk het. Dit belet Kopeikin nie om dit 'cg' te noem en hierdie parameter op te los asof dit die spoed van swaartekrag is nie, wat hy gedoen het. '

Ek het 'n paar vrae. Is daar algemene ooreenkoms nou dat Kopeikin se span nie die swaartepunt kon meet nie? Is daar algemeen ooreengekom dat die spoed van gravitasie krag is feitlik oombliklik? In die artikel hierbo het hulle die volgende gedagte-eksperiment aangehaal wat sinvol blyk te wees:

'' 'N Algemene gedagte-eksperiment vra:' Wat sal met die aarde se baan gebeur as die son skielik ophou bestaan? 'Die antwoord is nou duidelik. Die gewone verhouding 'krag is die gradiënt van die potensiaal' sou onmiddellik eindig. Die potensiële veld van die Son sou dan begin verdwyn, en dit neem 8,3 minute om tot op die afstand van die aarde te versprei, sodat effekte soos ligbuiging en kloklangs so lank sal voortduur. Maar die Newtonse komponent van gravitasiekrag, die krag wat die aarde in sy baan hou, sou byna onmiddellik ophou, en die aarde sou soos 'n gewig langs 'n reguit lyn wegvlieg op 'n draaiende vrolikheid wat losgebreek het van sy vasmeerplekke. '

Ek wou dit hoofsaaklik vra. As die spoed van swaartekrag feitlik oombliklik is, wat dink die mense oor wat swaartekrag aan die ruimte doen wat dit sou veroorsaak? Sou dit byvoorbeeld onbehoorlik wees om te sien dat massa 'n 'beperkende effek' op die ruimte het?

In daardie geval sou die samentrekkende effek gelyktydig 'n uitwerking hê op elke plek wat die krag uitbrei, en dan oral gelyktydig verdwyn as die son skielik ophou bestaan, soos in die voorbeeld hierbo.


Meer bewyse van probleme in die kern van die standaardmodel

'N Kunstenaar se indruk van 'n groot skyf water wat wentel om 'n supermassiewe swart gat in 'n afgeleë sterrestelsel. Deur maser-emissies van sulke skywe te meet, kan sterrekundiges die afstand na die gasheerstelsel bepaal. Daardie data kan op hul beurt gebruik word om die Hubble-konstante te bereken. Beeld: Sophia Dagnello, NRAO / AUI / NSF

'N Nuwe stel presisie-afstandmetings wat met 'n internasionale versameling radioteleskope gemaak is, het die waarskynlikheid dat teoretici die "standaardmodel" wat die fundamentele aard van die Heelal beskryf, moet hersien.

Met die nuwe afstandmetings kon sterrekundiges hul berekening van die Hubble Constant, die uitbreidingstempo van die heelal, verfyn, wat belangrik is om die teoretiese model wat die samestelling en evolusie van die heelal beskryf, te toets. Die probleem is dat die nuwe metings 'n verskil tussen die voorheen gemete waardes van die Hubble Constant en die waarde wat die model voorspel, vererger wanneer dit toegepas word op metings van die kosmiese mikrogolfagtergrond wat deur die Planck-satelliet gemaak is.

'Ons vind dat sterrestelsels nader is as wat die standaardmodel van kosmologie voorspel, wat 'n probleem bevestig wat in ander soorte afstandmetings geïdentifiseer word,' het James Braatz van die National Radio Astronomy Observatory (NRAO) gesê. & # 8220 Daar is al gedebatteer oor of hierdie probleem in die model self lê of in die metings wat gebruik is om dit te toets.

& # 8220 Ons werk gebruik 'n afstandmetingstegniek wat heeltemal onafhanklik is van al die ander, en ons versterk die verskil tussen meet- en voorspelde waardes. Dit is waarskynlik dat die basiese kosmologiese model wat by die voorspellings betrokke is, die probleem is. ”

Braatz is die leier van die Megamaser Cosmology Project, 'n internasionale poging om die Hubble Constant te meet deur sterrestelsels met spesifieke eienskappe te vind wat die akkurate meetkundige afstande bied.

Edwin Hubble, na wie die wentelende Hubble-ruimteteleskoop genoem is, het die uitbreidingstempo van die heelal (die Hubble-konstante) in 1929 vir die eerste keer bereken deur die afstande tot sterrestelsels en hul resessiesnelheid te meet. Hoe ver 'n sterrestelsel is, hoe groter is die resessiesnelheid van die aarde af. Vandag bly die Hubble Constant 'n fundamentele eienskap van die waarnemingskosmologie en die fokus van baie moderne studies.

Om resessiesnelhede van sterrestelsels te meet, is relatief eenvoudig. Die bepaling van kosmiese afstande was egter 'n moeilike taak vir sterrekundiges. Vir voorwerpe in ons eie Melkwegstelsel kan sterrekundiges afstande kry deur die skynbare verskuiwing in die posisie van die voorwerp te meet as dit van weerskante van die aarde se baan om die son gesien word, 'n effek wat parallaks genoem word. Die eerste sodanige meting van 'n ster se parallaksafstand kom in 1838.

Behalwe vir ons eie Melkweg, is parallakses te klein om te meet, en daarom het astronome gesteun op voorwerpe genaamd 'standaard kerse', so genoem omdat hulle veronderstel is om hul intrinsieke helderheid te ken. Die afstand tot 'n voorwerp met 'n bekende helderheid kan bereken word op grond van hoe dim die voorwerp van die aarde af voorkom. Hierdie standaard kerse bevat 'n klas sterre genaamd Cepheid-veranderlikes en 'n spesifieke soort sterontploffing wat 'n tipe Ia-supernova genoem word.

'N Ander metode om die uitbreidingstempo te bereken, behels die waarneming van verre kwasars waarvan die lig deur die gravitasie-effek van 'n voorgrondstelsel in verskeie beelde gebuig word. Wanneer die kwasar in helderheid wissel, verskyn die verandering op verskillende tye in die verskillende beelde. Die meting van hierdie tydsverskil, tesame met die berekeninge van die meetkunde van die ligbuiging, lewer 'n skatting van die uitbreidingstempo.

Bepalings van die Hubble Constant gebaseer op die standaard kerse en die kwasars met gravitasie-lens het syfers van 73-74 kilometer per sekonde (die snelheid) per megaparsek (afstand in eenhede wat deur sterrekundiges bevoordeel word) opgelewer.

Voorspellings van die Hubble Constant vanaf die standaard kosmologiese model wanneer dit toegepas word op metings van die kosmiese mikrogolfagtergrond (CMB) - die oorblywende straling van die oerknal - lewer 'n waarde van 67,4, 'n beduidende en kommerwekkende verskil. Hierdie verskil, wat volgens sterrekundiges buite die eksperimentele foute in die waarnemings is, het ernstige gevolge vir die standaardmodel.

Die Megamaser Cosmology Project fokus op sterrestelsels met skyfies waterdraende molekulêre gas wat om supermassiewe swart gate in die sterrestelselsentrums wentel. As die wentelskyf byna rand van die aarde af gesien word, kan helder vlekke van radio-emissie, genaamd masers - radio-analoë tot sigbare lig-lasers - gebruik word om die fisiese grootte van die skyf en die hoekomvang daarvan te bepaal, en dus deur meetkunde, sy afstand. Die projekspan gebruik die wêreldwye versameling radioteleskope om die presiese metings te maak wat vir hierdie tegniek benodig word.

In hul jongste werk het die span hul afstandmetings verfyn tot vier sterrestelsels, op afstande wat wissel van 168 miljoen ligjaar tot 431 miljoen ligjaar. Gekombineer met vorige afstandmetings van twee ander sterrestelsels, het hul berekeninge 'n waarde vir die Hubble Constant opgelewer van 73,9 kilometer per sekonde per megaparsek.

“Ons meting van die Hubble Constant is baie naby aan ander onlangse metings, en statisties baie anders as die voorspellings gebaseer op die CMB en die standaard kosmologiese model. Alles dui daarop dat die standaardmodel hersien moet word, ”het Braatz gesê.


Hoe presies is die waarnemingsmetings vir die swaartepunt? - Sterrekunde

Sedert Albert Einstein die algemene relatiwiteitsteorie in 1916 voorgestel het, het fisici wêreldwyd die onderliggende beginsels van die teorie getoets. Sommige beginsels, soos die snelheid van die lig, is konstant, maar ander nie. Deur middel van 'n kombinasie van moderne tegnologie, die belyning van 'n unieke groep hemelliggame op 8 September en 'n eksperiment wat deur 'n fisikus van die Universiteit van Missouri-Columbia bedink is, kan nog een van hierdie beginsels binnekort bewys word.

"Volgens Einstein se teorie word aanvaar dat die spoed van swaartekrag gelyk is aan die spoed van die lig," het Sergei Kopeikin, medeprofessor in fisika en sterrekunde in die MU, gesê. "Alhoewel daar indirekte bewyse is, is die snelheid nog nooit direk gemeet nie, en dit is wat ons probeer doen in 'n eksperiment wat vir nog 'n dekade nie weer moontlik sal wees nie."

Die eksperiment behels die meet van die hoekafstande tussen verskeie kwasars, hemelse voorwerpe in sterre wat ver van sterre lyk. Op 8 September sal Jupiter baie naby die primêre kwasar verbygaan. As dit wel gebeur, sal die swaartekrag veroorsaak dat die kwasar se posisie in die lug skuif met 'n afstand wat afhang van die swaartekrag. Kopeikin en Ed Fomalont, 'n radio-sterrekundige by die National Science Foundation's National Radio Astronomy Observatory (NRAO), sal 'n waarnemingstegniek gebruik wat hulle ontwikkel het om die posisie van die primêre kwasar te vergelyk met die posisie van ander kwasars wat Jupiter nie beïnvloed nie. Met behulp van hul data hoop hulle om die akkuraatheid van Einstein se teorie verder te bevestig.

Metings sal gedoen word met behulp van die NRAO se Very Long Baseline Array (VLBA), 'n reeks van 10, 25 meter radioteleskope wat vanaf die Maagde-eilande na Hawaii geleë is, en die 100-meter radioteleskoop in Effelsberg, Duitsland, wat bestuur word deur die Max Planck Instituut vir Radiosterrekunde. "Resultate van onlangse VLBA-toetswaarnemings dui aan dat ons die nodige akkuraatheid kan bereik om die swaartekrag te bepaal as die eksperiment goed gaan," het Fomalont gesê.

"Japannese en NASA-wetenskaplikes sal die eksperiment ook onafhanklik uitvoer deur ander teleskope regoor die wêreld te gebruik, sodat ons ons bevindinge kan vergelyk," het Kopeikin gesê. "Ons glo dat die algemene relatiwiteitsteorie korrek is en dat die swaartekrag gelyk is aan die snelheid van die lig."

"Die tegnieke wat ons vir hierdie eksperiment gebruik het, kan ook gebruik word om die posisie van ander voorwerpe in die ruimte meer presies te bepaal," het Fomalont gesê. "Met 'n noukeuriger posisie van satelliete, kan ons die telekommunikasie verbeter. Onbemande ruimtelike navigasie kan ook verbeter word, sodat ons die sonnestelsel meer doelbewus kan verken."

Die wetenskaplikes het gesê die finale resultate van die eksperiment behoort middel November beskikbaar te wees.

Hubble
Astronomie bied nou Hubble aan: die ruimteteleskoop se uitsig op die kosmos. 'N Versameling van die beste beelde van die wêreld se voorste ruimte-sterrewag.
Amerikaanse WINKEL
UK & amp W &RELDWYE WINKEL
Apollo 15 DVD's
Bring 'n unieke ruimte-geskiedenis na u sitkamer. Apollo 15 DVD's met twee en ses skyfies word binnekort gestuur.
Amerikaanse WINKEL
UK & amp W &RELDWYE WINKEL


Swaartekrag-konstante raaisel verdiep met nuwe presisie-metings

Twee uiters presiese metings van die gravitasiekonstante G beduidende verskillende waardes opgelewer het. Die twee eksperimente is deur fisici in China gedoen en die resultate verdiep die raaisel waarom dit tot dusver onmoontlik geblyk het om konsensus te bereik oor die waarde van G, wat 'n fundamentele fisiese konstante is.

Volgens Newton se universele gravitasiewet is die gravitasiekrag (F) wat twee massa-voorwerpe lok m1 en m2 geskei deur 'n afstand d word gegee deur Gm1m2/d 2. Die eerste meting van G is in 1798 gemaak deur Henry Cavendish, wat 'n torsie-balans gebruik wat deur John Michell ontwerp is om die konstante met 1% onsekerheid te meet.

'N Torsiebalans bestaan ​​uit 'n haltervormige massa wat deur middel van 'n dun draad van sy middel af hang. Twee groot eksterne massas is aan weerskante van die halter geposisioneer op so 'n manier dat hul aantrekkingskrag 'n wringkrag op die halter kan uitoefen en laat draai. Terwyl die draad draai, word die swaartekrag deur die torsie in die draad teëgewerk totdat die halter tot stilstand kom. Deur hierdie mosie te ontleed, G bereken kan word.

Gedraaide resultate

Sedertdien is meer as 200 eksperimente gedoen om te meet G tot steeds hoër presisie. Die aanvaarde waarde van vandag is 'n kombinasie van verskeie onafhanklike metings en het 'n relatiewe onsekerheid van 47 dele per miljoen (dpm). Sommige individuele eksperimente het egter baie kleiner onsekerhede - tot dusver was die kleinste 13,7 dpm - en sommige van hierdie baie presiese metings stem nie meer saam met 500 dpm nie.

Dit het fisici verbaas laat voel waarom dit nie moontlik was om 'n eksperimentele konsensus te bereik oor die waarde van G. Die geheim is nou verdiep deur Shan-Qing Yang, Cheng-Gang Shao, Jun Luo en kollegas aan die Huazhong Universiteit vir Wetenskap en Tegnologie en ander institute in China en Rusland. Hulle het twee verskillende variasies op die torsie-balanseksperiment in dieselfde laboratorium uitgevoer, net om beduidend verskillende waardes van te meet G.

Een van die eksperimente maak gebruik van die time-of-swing (TOS) tegniek, waarin die slinger ossilleer. Die frekwensie van ossillasie word bepaal deur die posisies van die eksterne massas en G kan afgelei word deur frekwensies vir twee verskillende massakonfigurasies te vergelyk. Die tweede eksperiment maak gebruik van die AAF-metode (hoek-versnelling-terugvoer), wat behels dat die eksterne massas en die slinger op twee afsonderlike draaitafels gedraai word. 'N Terugvoermeganisme monitor die draaihoek van die slinger, wat op nul gehou word deur die hoeksnelheid van een van die draaitafels te verander. G word dan bereken vanaf die tempo van verandering wat nodig is om die hoek te nul.

Stem saam om nie saam te stem nie

Die Huazhong TOS- en AAF-metings van G het onsekerhede van onderskeidelik 11,64 dpm en 11,61 dpm. Terwyl die TOS-meting ooreenstem met die aanvaarde waarde van G tot onsekerheid, is die AAF-resultaat nie. Inderdaad, die AAF-waarde is ongeveer 45 dpm groter as die TOS-resultaat. Verder stem hierdie jongste resultate nie ooreen met vorige metings wat deur die Huazhong-span gemaak is nie.

Ondanks die nuutste verbetering in presisie, is die rede (of redes) vir die verskil tussen G metings bly 'n raaisel. Die waarskynlikste verklaring is dat navorsers een of meer bronne van eksperimentele foute onderskat het. Die Huazhong-span stel voor dat anelastisiteit van die draad die skuldige kan wees. Dit kan die TOS-eksperiment beïnvloed, want dit sal beteken dat die veerkonstante van die draad by die twee verskillende ossillasiefrekwensies kan verskil.

Meer tergend is die moontlikheid dat die een of ander onbekende aspek van fisika aan die gang is, maar meer metings is nodig voordat ons seker kan weet.


Die heelal volgens 'Observational Astronomy'

Miskien is die eerste vraag wat u moet vra, wat bedoel u met 'waarnemingsterrekunde'?

Dit word gewoonlik verstaan ​​dat u data opneem: die beweging van 'n voorwerp deur die lug, die variasie in helderheid, ensovoorts, streng waarnemende eienskappe wat afhang van GEEN FISIESE INTERPRETASIE VAN DIE ONDERLIGE OORSAKE nie.

Waarnemende sterrekunde neem aan dat die kosmos geen betroubare addisionele inligting bevat oor fisiese toestande elders in die ruimte nie - digthede, temperature, massas, ens. Al hierdie soorte metings moet aannames maak oor die afstande van voorwerpe, sowel as die grootte en tydelike skale.

Isaac Newton was die eerste astrofisikus wat die waarnemings van bewegings in die lug verander het om die onderliggende oorsake te veronderstel. Spesifiek veronderstel Newton dat die krag wat die planete op gereelde trajekte rondom die lug hou, dieselfde krag was wat voorwerpe op die aarde laat val. Dit het die idee van heliosentrisme op 'n stewiger fisiese basis geplaas, in teenstelling met die Bybelse opvatting van geosentrisme wat vandag nog deur sommige op grond van hul Bybelse interpretasie (Geocentrism Debunked, DwCiA: Bybelse geosentrisme) voorgestaan ​​word.

ALLE sterrekunde was 'waarnemend' voor die vyftigerjare, aangesien daar geen maniere was om werklik na 'n afgeleë planeet of ster te gaan om werklike eksperimente te doen om ons idees oor toestande daar te toets nie. Newtonse swaartekrag, soos die demonstrasie "Newton's Cannon" (Wikipedia) is tot 1957 nooit op ingenieursskaal getoets met die bekendstelling van Sputnik nie.

In 'waarnemingsterrekunde' kan die heelal nie van 'n sferiese oppervlak op 'n vaste afstand rondom die aarde onderskei word nie. Parallakse effekte is nie 'n bewys van die werklike driedimensionele struktuur nie, aangesien metodes bedink kan word om waarnemers te mislei dat die parallakses werklik is. Jong-aarde skeppingsleerders moet soortgelyke bedrieërs oproep vir die Light Travel Time-probleem (RationalWiki: Starlight Problem). Alhoewel, volgens hul eie erkenning, hulle geen werkbare oplossing het vir die ligte reistydprobleem nie (DailyKos: Cutting-Edge Creation Science Research Finding From AiG Just Released!), Wil sommige skeppingsleiers van die jong aarde beweer dat alles anders geldig is. Tog is die hele sterrekunde afhanklik van die ligte reiskwessie. Dit is hoe ons die bewegings en skale van ver voorwerpe ken waaruit ander eienskappe afgelei word.

In die "Observational Astronomy" -model is die waarnemings van weinig waarde buite die basiese landtydwaarneming, net soos die ou mense die konstellasies gebruik het om die tyd van die jaar vir die aanplant van gewasse te identifiseer, ens. Dit beteken dat baie ander soorte waarnemings, soos die spektroskopiese binêre sterre, wat Dr. Faulkner se studieveld is, het geen praktiese implikasies of toepassings nie.


Spoed van swaartekrag

U weet, met al die fyn toestelle wat ons bou om swaartekraggolwe vanuit die buitenste ruimte te vind, wonder u waarom ons nie 'n eksperiment opgestel het om die spoed van swaartekragveranderings op kleiner skaal te meet nie.
Ek weet dat dit moeilik is om 'n groot genoeg volume te ontruim om 'n groot voorwerp binne te hê, maar dit kan gedoen word. Ek sou met vertroue raai dat swaartekrag-effekte teen ligte spoed beweeg.
Sal dit egter nie interessant wees as ons agterkom dat dit 137.036 keer ligspoed of iets gereis het nie? Ons sou 'n goeie rede hê vir die fyn struktuur-koppelingskonstante. Maar daar is geen navorsingspogings aan die voorkant om hierdie & quotspeed & quot vas te stel sover ek op die internet gelees het nie. Ek hoop dat iemand dit binnekort sal ondersoek, dit kan die moeite werd wees.

Ek het 'n idee van 'n goedkoop manier waarop dit gedoen kan word.
Hou in 'n vakuumbuis twee gewigte van 1 kg (vir balans) op 'n klein motor, en draai dit regtig vinnig teen 'n konstante draai spoed.
Hou dan baie klein massas op gegewe afstande van die draaigewigte ook in die buis op.
-moniteer die stelsel oor 'n lang tydperk (die ossillasies het tyd om te stabiliseer). Gebruik lig met 'n vaste golflengte om die posisies van die kleiner massas op spesifieke tye te meet.

Die posisie van die klein massa in verhouding tot die lig, moet ons iets meer vertel as net die veerkonstante van die toestel wat gebruik word om dit te herstel.

Oorspronklik gepos deur Erich Schoedl
Ek het 'n idee van 'n goedkoop manier waarop dit gedoen kan word.
Hou in 'n vakuumbuis twee gewigte van 1 kg (vir balans) op 'n klein motor, en draai dit regtig vinnig teen 'n konstante draai spoed.
Hou dan baie klein massas op gegewe afstande van die draaigewigte ook in die buis op.
-moniteer die stelsel oor 'n lang tydperk (die ossillasies het tyd om te stabiliseer). Gebruik lig met 'n vaste golflengte om die posisies van die kleiner massas op spesifieke tye te meet.

Die posisie van die klein massas in verhouding tot die lig, moet ons iets meer vertel as net die veerkonstante van die toestel wat gebruik word om dit op te los.

Slim idee maar. Helaas.
Die eksperiment sal ver weg van massiewe liggame, soos die Aarde, gedoen moet word. Die verskil tussen G se aantrekkingskrag op die ruimtetuig op die grond en in 'n wentelbaan is byna weglaatbaar. Die effek van die Aarde op die eksperiment sou enige verskil ondermyn (al bestaan ​​dit wel)

Tweedens, wat u sou meet, toon meer die inverse vierkantige wet as vG.

To do this we would have to devise a real world experiment that parallels Einstein's thought experiment of the disappearance of the Sun and it's effect on Earth. I.E have a body that exerts a gravitational attraction on another body and then have that effect disappear instantainiously. We can do that with an electromagnet and a piece of iron , where we stop the current flow to the EM, but not Grav.

There was a report in a New Scientist magazine a while back (i cant remember which one) where apparently some scientist had used some data and equations, as you do, and worked out the speed of gravity. It is slightly slower than the speed of light, sorry to be unglamourous, but i dont know the exact figure, maybe someone with more patience and/or knowledge would care to fill in my blanks.

In fact, what Tron said above, is true though, if the sun burned out, then after 8 minutes it would be dark and cold, and a little time after that, the earth would spin off into space. worrying thought that!

Here's an excellent summary of the subject.

- The gravitational effect of an oscillating mass at a given frequency, gravity should transfer this same frequency (or another harmonic one) to the smaller masses. This slight movement at a specific frequency is what would have to be anaylized, and then the specific phase difference would reveal the speed that gravity transfers the energy. This way, things like people walking by, or sprinkler's making the ground outside wet, etc. shouldn't effect the results.

- This still wouldn't be easy to measure, though, as most of you point out. Because say we hold the smaller masses in the vacuum via magnetic field for less friction, then something as slight as radio waves - or noise from any electric motors, would distort the effect. The advantage, though, would be that a small amount of force would be cummulative over large spans of time at a discrete frequency.

- Since these gravity wave detectors have to know the precise position of the moon, I wonder if somehow this can be tracked to a precise time, and then compared with it's observed position (via light speed). Does anyone know someone involved in those studies to see if that would even be feesible?

Originally posted by jimmy p
There was a report in a New Scientist magazine a while back (i cant remember which one) where apparently some scientist had used some data and equations, as you do, and worked out the speed of gravity. It is slightly slower than the speed of light, sorry to be unglamourous, but i dont know the exact figure, maybe someone with more patience and/or knowledge would care to fill in my blanks.

In fact, what Tron said above, is true though, if the sun burned out, then after 8 minutes it would be dark and cold, and a little time after that, the earth would spin off into space. worrying thought that!

This is one reference to the experiment that I think you are referring to (there are many others):
http://www.nature.com/nsu/030106/030106-8.html

Note that the interpretation of the results received at least one significant challenge:
http://www.spacedaily.com/news/gravity-03d.html

In your suggested experiment, does the periodic signal become easier to detect because of its known frequency (so the faint signal may be found even if it's several OOM below the noise level), or that the magnitude of the effect is cumulative? If the latter, why would this amplification happen?

As mentioned here and in the reference jimmy p provided, the best chance of making an observational test would be through timing differences in neutrino, EM, and gravitational wave signals from a supernova or colliding neutron star/BH event.

Wait, you are worried about effects being instantaneous after you instantaneously dropped the whole sun? I don't like logical reasoning from impossible scenarios. :)

Can anyone confirm Gara, point to some references about gravity feeling instant. Do planets and galaxies spin as they should with gravity delay? Anyone can prove this wrong so I can go on with my life?

EDIT: Just read Tronks link. Bollocks.

Question concerning the speed of gravity: does gravity propagate at the speed of light?

Empty space has certain physical properties, including springiness and inertia, and it momentarily compresses or stretches when an oscillating gravitational wave passes through it. (These properties of space are related to Newton’s universal gravitational constant, and to a gravitational constant that is the gravitational analogue of the magnetic force constant in electromagnetism, and they can be written in terms of these constants). The speed of gravitational waves through empty space is: s = square root of the ratio of the springiness of space (in its spatial dimensions) to its inertia (See, for example, chapter 3, pg 32 of the teacher’s edition of the fascinating little book entitled: Similarities in Wave Behavior, by Dr. John N Shive, director of education and training Bell Telephone Laboratories, Waverly Press, Inc., third printing 1964. So the speed of gravitational waves has to be finite. Although we have not yet detected or measured the speed of gravitational waves (we have one experiment, but it is in dispute), some believe its speed to be the speed of light on theoretical grounds, as noted elsewhere in these replies. (If it is the speed of light, that has some important physical ramifications for the relationship between fields). But the important point here is that its speed has to be finite.

But, as has also been noted in these replies, it has been documented in the literature that the force of gravity, say between the Earth and the Sun, is along the direction of a line connecting the current position of the Sun with the current position of the Earth, and that if the earth were attracted to the retarded position of the Sun (to the point occupied by the Sun 8 minutes earlier or whatever) instead of the current position, the solar orbits of the Earth and planets would be unstable. But we know from experience that they are not unstable, all of which seems to imply that the gravitational influence of the Sun reaches the Earth instantaneously. So we have a paradox (or at least an apparent paradox).

No reason to despair, though, for the laws of physics are incomplete, and, as such, there exist physical anomalies that cannot be explained with the current laws of physics. Unfortunately, such things are often swept under the rug because they cannot be explained, and are even suppressed, but paradoxes and anomalies lead to important advances in the laws of physics--they are critically important clues.

UltraPi1 is correct, it is possible to have gravitational influences traveling at finite speed while at the same time having planets respond to the instantaneous position of the Sun. It works like this: the Earth is attracted to both the retarded position of the Sun and to its advanced position (that is, to where it was eight minutes ago, and to where it will be eight minutes from now)--the gravitational influence of the Sun travels forwards in time to the Earth from the Sun’s retarded position at the speed of light, it also travels backwards in time to the Earth from the Sun’s advanced position at the speed of light. And the vector sum of the two pulls is towards the instantaneous position of the Sun, with a magnitude equal to one half of the sum of the two pulls (at least when the sun is moving at constant speed). This gives the uncanny appearance of action at a distance when in fact it is not. It was Wheeler and Feynman who first proposed this theory, except I think they had electromagnetic interactions in mind rather than gravitational ones, and it was referred to as “The Wheeler-Feynman absorber theory”--a theory of interaction between particles that radiate a traveling wave and particles that absorb that wave no matter how far apart they may be. A brief general discussion of it can be found at http://en.wikipedia.org/wiki/Wheeler-Feynman_absorber_theory (This paradox, by the way, is similar to the Einstein-Podolsky-Rosen paradox in quantum mechanics, which also gives the appearance of action at a distance, but which can be resolved in the same way--quantum mechanics involves backwards in time causality, which accounts for some of its strangeness).

The laws of physics are symmetric with respect to things traveling forward in time and those traveling backwards in time. The Maxwell’s equations and the wave equation for electromagnetic waves and Schrödinger’s equation for matter waves, for example, all have two possible solutions: a retarded solution and an advanced one--the total solution being the sum or superposition of the two. But as Feynman emphatically points out in his Lectures on Physics, electromagnetic forces between electric charges in our world involve the retarded position only, and never the advanced position. Therefore the advanced solution is normally discarded since it is assumed that it does not physically exist in our world. And the Wheeler-Feynman absorber theory, when applied to electromagnetic forces, has to be adjusted to make the advanced solution cancel out. This time asymmetry for electromagnetic phenomena begs for an explanation--but that is still a work in progress. In any case, gravitational forces between gravitational charges (masses) appear to involve both advanced and retarded solutions in the real world. Which is interesting.

In conclusion, gravitational influences, including gravitational waves, propagate at a finite speed (probably at the speed of light), but gravitational influences, unlike electromagnetic influences, are accounted for by both retarded and advanced waves, giving the uncanny appearance of action at a distance and instantaneous propagation for gravitational disturbances.


New Distance Measurements Bolster Challenge to Basic Model of Universe

A new set of precision distance measurements made with an international collection of radio telescopes have greatly increased the likelihood that theorists need to revise the “standard model” that describes the fundamental nature of the Universe.

The new distance measurements allowed astronomers to refine their calculation of the Hubble Constant, the expansion rate of the Universe, a value important for testing the theoretical model describing the composition and evolution of the Universe. The problem is that the new measurements exacerbate a discrepancy between previously measured values of the Hubble Constant and the value predicted by the model when applied to measurements of the cosmic microwave background made by the Planck satellite.

“We find that galaxies are nearer than predicted by the standard model of cosmology, corroborating a problem identified in other types of distance measurements. There has been debate over whether this problem lies in the model itself or in the measurements used to test it. Our work uses a distance measurement technique completely independent of all others, and we reinforce the disparity between measured and predicted values. It is likely that the basic cosmological model involved in the predictions is the problem,” said James Braatz, of the National Radio Astronomy Observatory (NRAO).

Braatz leads the Megamaser Cosmology Project, an international effort to measure the Hubble Constant by finding galaxies with specific properties that lend themselves to yielding precise geometric distances. The project has used the National Science Foundation’s Very Long Baseline Array (VLBA), Karl G. Jansky Very Large Array (VLA), and Robert C. Byrd Green Bank Telescope (GBT), along with the Effelsberg telescope in Germany. The team reported their latest results in the Astrofisiese joernaalbriewe.

Edwin Hubble, after whom the orbiting Hubble Space Telescope is named, first calculated the expansion rate of the universe (the Hubble Constant) in 1929 by measuring the distances to galaxies and their recession speeds. The more distant a galaxy is, the greater its recession speed from Earth. Today, the Hubble Constant remains a fundamental property of observational cosmology and a focus of many modern studies.

Measuring recession speeds of galaxies is relatively straightforward. Determining cosmic distances, however, has been a difficult task for astronomers. For objects in our own Milky Way Galaxy, astronomers can get distances by measuring the apparent shift in the object’s position when viewed from opposite sides of Earth’s orbit around the Sun, an effect called parallax. The first such measurement of a star’s parallax distance came in 1838.

Beyond our own Galaxy, parallaxes are too small to measure, so astronomers have relied on objects called “standard candles,” so named because their intrinsic brightness is presumed to be known. The distance to an object of known brightness can be calculated based on how dim the object appears from Earth. These standard candles include a class of stars called Cepheid variables and a specific type of stellar explosion called a Type Ia supernova.

Another method of estimating the expansion rate involves observing distant quasars whose light is bent by the gravitational effect of a foreground galaxy into multiple images. When the quasar varies in brightness, the change appears in the different images at different times. Measuring this time difference, along with calculations of the geometry of the light-bending, yields an estimate of the expansion rate.

Determinations of the Hubble Constant based on the standard candles and the gravitationally-lensed quasars have produced figures of 73-74 kilometers per second (the speed) per megaparsec (distance in units favored by astronomers).

However, predictions of the Hubble Constant from the standard cosmological model when applied to measurements of the cosmic microwave background (CMB) — the leftover radiation from the Big Bang — produce a value of 67.4, a significant and troubling difference. This difference, which astronomers say is beyond the experimental errors in the observations, has serious implications for the standard model.

The model is called Lambda Cold Dark Matter, or Lambda CDM, where “Lambda” refers to Einstein’s cosmological constant and is a representation of dark energy. The model divides the composition of the Universe mainly between ordinary matter, dark matter, and dark energy, and describes how the Universe has evolved since the Big Bang.

The Megamaser Cosmology Project focuses on galaxies with disks of water-bearing molecular gas orbiting supermassive black holes at the galaxies’ centers. If the orbiting disk is seen nearly edge-on from Earth, bright spots of radio emission, called masers — radio analogs to visible-light lasers — can be used to determine both the physical size of the disk and its angular extent, and therefore, through geometry, its distance. The project’s team uses the worldwide collection of radio telescopes to make the precision measurements required for this technique.

In their latest work, the team refined their distance measurements to four galaxies, at distances ranging from 168 million light-years to 431 million light-years. Combined with previous distance measurements of two other galaxies, their calculations produced a value for the Hubble Constant of 73.9 kilometers per second per megaparsec.

“Testing the standard model of cosmology is a really challenging problem that requires the best-ever measurements of the Hubble Constant. The discrepancy between the predicted and measured values of the Hubble Constant points to one of the most fundamental problems in all of physics, so we would like to have multiple, independent measurements that corroborate the problem and test the model. Our method is geometric, and completely independent of all others, and it reinforces the discrepancy,” said Dom Pesce, a researcher at the Center for Astrophysics | Harvard and Smithsonian, and lead author on the latest paper.

“The maser method of measuring the expansion rate of the universe is elegant, and, unlike the others, based on geometry. By measuring extremely precise positions and dynamics of maser spots in the accretion disk surrounding a distant black hole, we can determine the distance to the host galaxies and then the expansion rate. Our result from this unique technique strengthens the case for a key problem in observational cosmology.” said Mark Reid of the Center for Astrophysics | Harvard and Smithsonian, and a member of the Megamaser Cosmology Project team.

“Our measurement of the Hubble Constant is very close to other recent measurements, and statistically very different from the predictions based on the CMB and the standard cosmological model. All indications are that the standard model needs revision,” said Braatz.

Astronomers have various ways to adjust the model to resolve the discrepancy. Some of these include changing presumptions about the nature of dark energy, moving away from Einstein’s cosmological constant. Others look at fundamental changes in particle physics, such as changing the numbers or types of neutrinos or the possibilities of interactions among them. There are other possibilities, even more exotic, and at the moment scientists have no clear evidence for discriminating among them.

“This is a classic case of the interplay between observation and theory. The Lambda CDM model has worked quite well for years, but now observations clearly are pointing to a problem that needs to be solved, and it appears the problem lies with the model,” Pesce said.

The National Radio Astronomy Observatory is a facility of the National Science Foundation, operated under cooperative agreement by Associated Universities,
Inc.


Kyk die video: op en neer wippen op weegschaal (November 2022).