Relativitets Teorien                                               

               Einsteins Teori er 100 år gammel. Den er blevet bekræftet i mange målinger.

               Der er eksempelvis fænomenet Tyngde-bølger, som manglede at blive påvist.

               Disse menes netop, at være registreret af LIGO.

            Direkte måling

               Man kan direkte påvise Tyngde-bølger med et instrument, som kaldes Laser-Interferometer.

               En Laser sender lys gennem et halvt gennemsigtigt spejl,

               som deler lyset i to stråler.                                                               

               De to stråler sendes tilbage mod en detektor,

               men fordi de er i modfase, så registreres ikke noget.

               En Tyngde bølge påvirker spejlenes indbyrdes afstand,

               så strålerne ikke er ophæver hinanden.

               Det betyder, at detektoren kan registrere en lysplet,

               når en gravitations bølge rammer instrumentet.

               I Japan er der TAMA300 fra 1999 , som kan måle i Mælkevejen ud til afstande på 30 000 lysår.

               I USA er der LIGO fra 2002 , som kan måle i andre Galaxer ud til afstande på milliarder lysår.

               Fra ca 2030 er der muligvis LISA, der skal kunne måle helt tilbage til Big Bang.

               Men store tekniske udfordringer skal først løses. Det bliver delvist afklaret i 2017.

            Indirekte konstatering

               Teoretisk kan Tyngde-bølger konstateres, ved at studere to Neutron-Stjerner i fælles kredsløb.

               Man kan måle, at Stjernerne taber energi i deres kredsløb.

               Dette er umuligt ifølge Newtons teori, fordi der ikke er nogen ydre påvirkning af Stjernerne.

               Men ifølge Einsteins Teori er det en konsekvens, fordi der udsendes Tyngde-bølger.

            Neutron Stjerner

               Deres masse er mellem 1,44 og op til ca 3 Sol-masser. Grænsen er noget usikker.

               De er kompakte som neutroner, så deres radius er kun mellem 10 km og 20 km .

               De har et magnetfelt som er millioner gange stærkere end Jordens.

               De roterer fantastisk hurtigt om egen akse. Det regnes i millisekunder.

               De kaldes for Pulsarer hvis rotations aksen ikke har samme retning som bane-aksen. 

               Ioniseret gas i magnetfeltet udsender elektro-magnetiske stråler lige som et fyrtårn.

               Strålen er så koncentreret og stærk, at den kan måles på Jorden som meget korte pulser.

               Illustrationen er en Pulsar i kredsløb med en Neutron Stjerne.            (Wikipedia) 

             Pulsarer                                                                     

               Stjernen udsender to kraftige modsat rettede Jet-stråler, som kan måles på Jorden.

               Pulsaren PSR 1913+16 blev opdaget i 1974 af Hulse og Taylor.

               Omløbs-tiden bliver kortere.  Stjernerne nærmer sig hinanden.

               Hulse og Taylor har fået Nobelprisen i 1993 for deres opdagelse.

               De beregnede, at pulserne er på 60 ms, samt omløbstiden på 7 timer og 45 minutter.

               De beregnede, at omløbstiden forkortes med  (560/million) sek for hvert omløb.

               Farten blev beregnet ud fra Doppler effektens påvirkning af foton-pulserne .

               Dette tilfælde kaldes officielt for en indirekte bekræftelse af Einsteins Tyngde bølger.

               Beregningerne er udfra Newtons Teori, bortset fra Einsteins beregning af radius- forkortelsen.

               Dette er i orden, fordi farten er relativt lille i forhold til lysets fart.

               Der forudsættes næsten cirkel-bevægelse.         

              (1)    Pulsarens afstand til tyngde-punktet for banen.

              (2)    Afstanden mellem Neutron-Stjernen og Pulsaren.

              (3)    Pulsarens bane-fart i bevægelsen omkring tyngdepunktet.

              (4)    Det er den forkortelse af radius, som Hulse og Taylor opmålte.

              (5)    Relativitets Teoriens beregning af den samme forkortelse (4).

              (6)    Det er den mistede energi , når Pulsaren har bevæget sig en omgang.

              (7)    Det er den mistede effekt  , når Pulsaren har bevæget sig en omgang.

            Kommentar

               I Einsteins Teori er Verdens-Rummet et felt. Hvert punkt har en egenskab.

               Einstein kalder egenskaben for krumning.

               Dette er bekræftet eksperimentelt ved flere tilfælde.

               Merkurs perihel bevægelse på 43 bue-sekunder om Solen . Uden felt skal den være nul.

               Fotoner afbøjes 1.75 bue-sekunder af Solen. Uden felt ville afbøjningen kun være det halve.

               Med GPS er bevist, at tiden går langsommere i Tyngde-felter.

               Endnu en effekt af Tyngde-feltet er bekræftet med Hulse-Taylors målinger.

               Einsteins teori passer meget præcis.

               I svage felter er effekten så lille, at den er uden betydning.

               Men i stærke felter, som med de to Neutron Stjerner, er effekten meget stor.

               Dette betyder at Stjerne-kredsløb ikke er stabile. 

               Der mistes felt-energi, når Stjernerne falder mod hinanden.

               Einstein fortolkede det som udsendelse af Tyngde-bølger.

               Det er værd at bemærke, at Tyngde-bølgernes energi er kolossal.

               Energien er i samme størrelses-orden, som dengang Stjernen udsendte fotoner ved atomkernes fusion.

               Alternativet til Tyngde Bølger

               Man har haft nogen skepsis angående eksistensen af Tyngde-bølger.

               De var jo aldrig konstateret direkte efter 15 års målinger .

               Men Stjernerne mister felt-energi, hvilket skal forklares på en eller anden måde.

               Det er svært uden at antage, at den bliver til bølge-energi.

               Hulse-Taylors opdagelse var officielt et indirekte bevis på tyngde-bølger.

               En direkte måling af tyngde-bølgerne har nu bevist dem.

               Man kan nu forvente at andre eksperimenter vil registrere mange flere.

               Det er vigtigt med bekræftelser for at eliminere al usikkerhed.    TML.