Astronomie

Was ähnelt Schwerewellenrauschen lokal?

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Jetzt, da wir wissen, dass es Schwerewellen gibt, können wir eine neue Maßeinheit entwickeln, d. h. DeziGrav (von dB) und wir können vorhersagen, was das Hintergrundrauschen von dGs lokal und im Weltraum ist.

Betrachten Sie ein theoretisches hochauflösendes LIGO, das Gravitationswellen hier und in weiter Entfernung grafisch darstellen kann, wir können den Datensatz durchsuchen, um die dGs in menschlichen Zeitrahmen darzustellen.

Was sind die lautesten lokalen Wellen? Können wir den Mond als die lauteste lokale Welle sehen, gefolgt von anderen Planeten und Monden, sind lokale Körper viel lauter als lokale bh-Wellen?

Gibt es einen erwarteten 3D-Wellenkartentyp lokal und im Weltraum, den wir mit grafischen Animationen modellieren können? Können wir es einfach in 2D/3D mit 5 Codezeilen für jeden Körper und viel Verarbeitung zeichnen?

Vielleicht ist es sinnvoll, ein Frequenzdiagramm von dGs und AstroHz und ein bisschen wie die elektromagnetischen Wellen zu definieren und Gravitationswellen, Amplituden- und Frequenztrends und -typen aufzuzeichnen?

Vielleicht erscheinen auf graviCharts Supernovae und Sonneneruptionen und viele Hintergrundwellen. Können wir wissen, was GraviCharts und Hintergrundgeräusche der Schwerkraft hier und in der Ferne ähneln?


Bei umlaufenden Objekten hängt die Intensität der Gravitationswelle von der zweiten zeitlichen Ableitung des Quadrupolmoments des Spannungs-Energie-Tensors eines isolierten Systems ab (der für die schwachen Objekte in unserer Nähe proportional zur Masse mal der Sichtlinienbeschleunigung ist) und fällt mit die Distanz. So können Sie die GW-Intensität jedes Objekts leicht schätzen. Hinweis: Es ist klein für Objekte in der Nähe.

Wie gewünscht, habe ich versucht, die GW-Amplitude abzuschätzen und fand die Zahlen etwas überraschend. Ich betrachtete den Mond, Jupiter, Io, den Neutronenstern LIGO und ein Paar supermassive BHs, wenn sie im galaktischen Zentrum wären.

Ich habe die Masse jedes Objekts in Sonnen, den Umlaufradius in Meilen, die Umlaufdauer in Jahren und die Entfernung in AE. Die Winkelbeschleunigung wird berechnet als r * omega2. Mit der Masse multiplizieren, um die GW-Strahlung an der Quelle zu erhalten. Teilen Sie durch die Entfernung, um die auf der Erde beobachtete GW-Amplitude zu erhalten. (Alle Einheiten relativ und willkürlich.)

Objekt Beschleunigungsmasse*Beschleunigung Est. Amplitude Mond 3 x 10**7 1 4 x 10**2 Jupiter 3 x 10**6 3 x 10**3 7 x 10**2 Io 1 x 10**10 5 x 10**2 1 x 10 **2 LIGO Neutronenstern 1 x 10**19 3 x 10**16 4 x 10**6 Supermassive BHs 1 s 10**9 2 x 10**15 3 x 10**6

(Die supermassiven BH-Zahlen sind wirklich ziemlich willkürlich, da Sie jeden beliebigen Abstand und so ziemlich jede Masse annehmen können. Ich habe 1 AE und 1.000.000 Sonnenmasse ausgewählt. Sie können leicht viel größere Zahlen erhalten, aber die Frequenz ist normalerweise zu niedrig, um von LIGO gesehen werden.)

Das andere wirklich wichtig Denken Sie daran, dass, obwohl Io ungefähr so ​​​​hell ist wie die Quellen, LIGO hast beobachtet, beträgt die Frequenz der Strahlung von Io etwa 10-5 Hz. LIGO ist nur im 10-1000Hz-Bereich wirklich empfindlich und hat überhaupt keine Chance, jemals IO oder Jupiter oder den Mond oder sogar ein Paar supermassive BHs zu sehen, die sich nicht in den letzten Millisekunden der Verschmelzung befinden. Wenn eLISA gebaut wird, kann es wahrscheinlich zumindest einige supermassive BH-Paare sehen.


Saisonale Variation der Schwerewellenparameter unter Verwendung verschiedener Filtermethoden mit Tageslicht-Lidar-Messungen in mittleren Breiten

Das tageslichttaugliche Rayleigh-Mie-Raman (RMR)-Lidar an der Mittelstation Kühlungsborn (54°N, 12°E) ist seit 2010 in Betrieb. Das RMR-Lidar-System dient der Untersuchung verschiedener Fraktionen atmosphärischer Wellen, wie der Schwerkraft Wellen (GW) und thermische Gezeiten (mit täglichen, halbtägigen und terdiurnalen Komponenten) bei Tag und Nacht. Bis 2015 wurden ca. 6150 h Daten erfasst. Die generelle Herausforderung für GW-Beobachtungen ist die Trennung verschiedener Wellenbeiträge von der beobachteten Überlagerung von GW, Gezeiten oder sogar längeren periodischen Wellen. Ungefilterte LIDAR-Daten enthalten immer eine solche Überlagerung. Wir verwendeten einen Butterworth-Filter, um GW und Gezeiten nach vertikaler Wellenlänge mit einer Grenzwellenlänge von 15 km und nach beobachteten Zeiträumen mit einer Grenzzeit von 8 h zu trennen. GW-Aktivität und -Charakteristik werden in einem Höhenbereich zwischen 30 und 70 km abgeleitet. Die abgerufenen vertikal gefilterten Temperaturabweichungen enthalten GW mit kleinen vertikalen Wellenlängen über einen weiten Bereich von Perioden, während nur ein kleiner Bereich von Perioden in den zeitlich gefilterten Temperaturabweichungen enthalten ist. Wir beobachten eine jährliche Variation der Wellenaktivität für ungefilterte und vertikal gefilterte Daten, die durch Gezeiten und Trägheitsschwerewellen verursacht wird. Im Gegensatz dazu führt die zeitliche Filterung bei Schwerewellen mit Perioden von 4–8 h zu einer schwachen halbjährlichen Variation, insbesondere in höheren Lagen. Im Sommer haben diese Wellen im Vergleich zu den ungefilterten Daten die Hälfte des Gesamtbetrags des potenziellen Energiebudgets. Dies zeigt die Bedeutung von Wellen mit Perioden kleiner als 8 h.


WETTERGEFAHREN IN DER LUFTFAHRT

Geländebedingte Turbulenzen

Geländeeffekte können auf allen Flugebenen auftreten, wobei einige Störungen die Stratosphäre betreffen. Die Strömungssituationen können von Leewellen, Boraströmungen (eine Form von Dichteströmung) und Rotoren bis hin zu mechanisch induzierten Turbulenzen reichen. Abbildung 10 ist eine Doppler-Lidar-Anzeige, die das Aufrollen einer Wirbelschicht im Gebiet von Colorado Springs zeigt. Manchmal können organisierte Instabilitäten in Form von vertikalen oder horizontalen Achsenwirbeln auftreten. Diese hindernisbehafteten Situationen können außergewöhnlich komplex sein, wenn die Geländeströmungen mit anderen meteorologischen Faktoren interagieren (z. B. Inversionen auf der Leeseite). Seit 1964 gab es 15 schwere Unfälle und Zwischenfälle in der Nähe von unübersichtlichem Gelände ( Tabelle 4 ).

Abbildung 10. Doppler-Lidar-Darstellung, die das Aufrollen einer Wirbelschicht im Windschatten eines Gebirges zeigt. Die Zahlen unter dem Farbbalken sind die radialen Windgeschwindigkeiten in Metern pro Sekunde. Die Zahlen über dem Farbbalken geben die Entfernung vom Lidar in Kilometern an. (Mit freundlicher Genehmigung von L. Darby, NOAA.)

Tabelle 4. Turbulenzbedingte Unfälle und Zwischenfälle in der Nähe von Bergen

VeranstaltungDatumOrtKommentar
Unfall31. März 1993Anchorage, AlaskaTurbulenzen, 747 verlorener Motor
Unfall22. Dez. 1992Westlich von Denver, ColoradoVerlust von Tragflächen- und Leitwerk, 2-motoriges Frachtflugzeug, Leewellen vorhanden
Unfall9. Dez. 1992Westlich von Denver, ColoradoDC-8 Frachtflugzeug, Motorverlust, Leewellen vorhanden
Unfall mit unbekannter Ursache3. März 1991Colorado Springs, Colorado737 Absturz
Unfall12. April 1990Vacroy Island, NorwegenDC-6-Absturz
Starke Turbulenzen24. März 1988Cimarron, New Mexico767, 1.7G, Bergwelle
Starke Turbulenzen22. Januar 1985Über Grönland747, +2,7 G
Starke Turbulenzen24. Januar 1984Westlich von Boulder, ColoradoSaberliner, +0,4G bis -0,4G
Starke Turbulenzen16. Juli 1982Norton, WyomingDC-10, +1,6 G bis -0,6 G
Starke Turbulenzen3. November 1975Calgary, KanadaDC-10, +1,6 G
Unfall2. Dezember 1968Pedro Bay, AKFairchild F27B, Windrotor vermutet
Unfall6. August 1966Falls City, NebraskaBAC 111, Windrotor vermutet
Unfall5. März 1966In der Nähe des Berges Fuji, JapanBOAC 707, Windrotor vermutet
Unfall1. März 1964In der Nähe von Lake Tahoe, UtahParadise Air Constellation, starke Leewelle
Unfall10. Januar 1964Östlich der Sangre de Cristo Mountains in New MexicoB52, Windrotor vermutet

Eine Studie ergab, dass die Unfallrate in der allgemeinen Luftfahrt in den US-Bergstaaten um 40 % höher war als in allen anderen kontinentalen Staaten und bei einer ausgewählten Gruppe von Bergflughäfen um 150 % höher als bei einer Gruppe von Nicht-Bergflughäfen.

Tabelle 4 zeigt ein Muster sporadischer Begegnungen von Flugzeugen mit schweren oder extremen Turbulenzen in der Nähe von Bergen. In vielen Fällen stießen Flugzeuge vor oder nach dem am Ereignis beteiligten Flugzeug auf einige Turbulenzen, jedoch nicht auf die extremen Turbulenzen der Begegnungen (die oft die strukturellen Grenzen überschritten). Daher können die Regionen mit starken oder extremen Turbulenzen zeitweise räumlich konzentriert und kurzlebig sein. Dies erschwert die Vorhersage von Zeit und Ort dieser Ereignisse. Es besteht ein großer Bedarf, die Eigenschaften von bergbezogenen Gefahren zu definieren, die kurzfristige Vorhersage dieser Ereignisse zu verbessern, die Ressourcen für die Pilotenausbildung zu verbessern und Detektionsmethoden zu entwickeln.

Große Feldexperimente haben dieses Problem angegangen, das eine dreidimensionale Probenahme großer Mengen der Atmosphäre als Funktion der Zeit erfordert, wobei sowohl Oberflächen- als auch oberflächennahe Effekte sowie Effekte der oberen Troposphäre und Stratosphäre dokumentiert werden. Sowohl Modelle im physikalischen Maßstab als auch numerische Modelle haben die Durchführung von Feldprogrammen zur Untersuchung von Gebirgsströmungen geleitet, die den Einsatz beträchtlicher wissenschaftlicher und messtechnischer Ressourcen erfordern. Abbildung 11 zeigt ein Beispiel für die Veränderungen der Strömungen, denen ein Forschungsflugzeug beim Überqueren einer Leewelle in der Rocky Mountain-Region der USA ausgesetzt ist. Ähnlich starke Änderungen wurden auch bei Temperatur, Druck und vertikaler Windgeschwindigkeit festgestellt, mit großen Unterschieden in Abhängigkeit von horizontaler Entfernung und Flughöhe. Doppler-Lidare können diese Gefahren in der Nähe der Oberfläche in klarer Luft erkennen. Abbildung 12 ist eine Doppler-Lidar-Anzeige, die die Komplexität veranschaulicht, die für solche Gebirgsflüsse auf höherer Ebene möglich ist.

Abbildung 11. Horizontale Windgeschwindigkeitsänderungen, die ein Forschungsflugzeug in einer Lee-Wellensituation am 25. Januar 1984 erfährt. Daten von Flugabschnitten in vier Höhen werden gezeigt.

Abbildung 12. Doppler-Lidar-Anzeige, die die Rotorzirkulation in Verbindung mit Leewellen zeigt. Die Zahlen unter dem Farbbalken sind die radialen Windgeschwindigkeiten in Metern pro Sekunde. Die Zahlen über dem Farbbalken geben die Entfernung vom Lidar in Kilometern an. (Mit freundlicher Genehmigung von L. Darby, NOAA.)


Antworten und Antworten

Dies ist im Allgemeinen nicht richtig. Um Gravitationswellen zu erzeugen, benötigen Sie ein variierendes Quadrupolmoment. Die lineare Beschleunigung einer einzelnen Masse hat das nicht.

Um einen Quadrupolmoment zu erhalten, benötigen Sie so etwas wie ein Paar kreisender Massen oder eine sich drehende Langhantel oder einen Stab.

Es kann Situationen geben, in denen sich Objekte nicht in einem sinnvollen Sinne beschleunigen, aber Gravitationswellen aussenden (die von uns entdeckten fallen in diese Klasse - Sterne und Schwarze Löcher befinden sich im freien Fall und beschleunigen nicht). Sie können Situationen haben, in denen Objekte beschleunigen, aber keine Gravitationswellen aussenden (Kinnersleys Photonenrakete). Sie können Situationen haben, in denen sich Objekte beschleunigen und Gravitationswellen aussenden. Wie Dale feststellt, sind beschleunigende Massen nicht die Quelle von Gravitationswellen, sondern Massenverteilungen mit sich ändernden Quadropolmomenten. Der Punkt ist, dass dies mit der Beschleunigung zusammenhängen kann oder nicht.

Das heißt, wenn Sie so beschleunigen, dass Sie Gravitationswellen aussenden, dann kommt die von den Wellen getragene Energie von dem, was die Beschleunigung ausführt. Diese Energie ist in allen außer den extremsten Situationen völlig vernachlässigbar. Für den Maßstab wird vorhergesagt, dass das Erde-Sonne-System Gravitationsstrahlung mit etwa 100 W aussendet, was nicht einmal annähernd messbar ist. In Bezug auf einen Baseball können wir kaum seinen direkten Gravitationseinfluss messen, geschweige denn Gravitationswellen, die er aussendet oder nicht.

Ernst Mach wechselte das Thema und argumentierte, dass die "absolute" Natur der Beschleunigung irgendwie auf eine Beziehung zur restlichen Masse im Universum zurückzuführen sei. Einstein wurde von Machs Denken beeinflusst, aber mein begrenztes Verständnis ist, dass die Idee nie wirklich erfolgreich war.

Abschließend noch ein Hinweis zu intuitiven Vermutungen - Intuition ist effektiv die Stimme Ihrer Erfahrung. Sie können keine direkten persönlichen Erfahrungen mit Gravitationswellen machen, und wenn Sie die Mathematik der Allgemeinen Relativitätstheorie nicht kennen, haben Sie auch keine theoretischen Erfahrungen. Um Intuition aufzubauen, müssen Sie die tatsächlichen mathematischen Modelle studieren (was Sie tun können, wenn Sie die Zeit investieren). Leider geben YouTube-Videos ein Bild wieder, das irgendwo zwischen "ungenau, aber eindrucksvoll" und "völlig falsch" liegt.

Das hängt davon ab, was Sie mit "Machs Prinzip" meinen. Zumindest einige Relativitätsphysiker (John Wheeler zum Beispiel) sagten, dass GR mit dem Mach-Prinzip vereinbar ist, so dass jede Lösung der Einstein-Feldgleichungen, einschließlich des Gödel-Universums, dies wäre.

Dies ist das größte Problem des Mach-Prinzips. Es ist zu "schwammig".

Wenn Sie das Machsche Prinzip so definieren, wie es Brans-Dicke getan hat, dann scheint das Universum nicht sehr machianisch zu sein.

Danke an alle. Sehr hilfreich. So verursachen nur variierende Quadrupolmomente die Wellen. Dazu gehören sich drehende koorbitale Körper wie kollidierende Schwarze Löcher, aber nicht ausschließlich. Gravitationswellen machen ein kleines bisschen Energie aus

Ich habe einige Gleichungen gefunden. Habe auch einige interessante Kommentare auf dem Physik-Stack-Austauschboard gefunden, die darauf hindeuten, dass, wenn zwei Massen in gleiche und entgegengesetzte Richtungen schwingen, wie mit einer Feder dazwischen, Schwerewellen (vierfache Strahlung) erzeugt werden. Das macht für mich Sinn. Ich stelle mir vor, eine Umverteilung nach Sternkollisionen würde eine winzige Gravitationswelle oder einen "Knall" von Gravitationsgeräuschen abgeben, so ähnlich? Ist das richtig?

In Bezug auf Videos gibt es einige, die Mathematik unterrichten, und sie werden immer besser darin, Mathematik zu präsentieren. Ein Großteil der Verwirrung für einige Leute liegt in dem Unterschied zwischen dem, was "vorgeht", um die Welt mit ihren Dimensionen und Regeln zu erschaffen, im Vergleich zu der verblüffenden Komplexität, selbst das einfachste Ereignis innerhalb dieser Dimensionen und Regeln formal zu beschreiben. Einige Leute finden nie die Einfachheit heraus, um die Komplexität der Mathematik zu beschreiben.
Hier sind die Gleichungen, die ich bisher gefunden habe.
https://physics.stackexchange.com/q. -erzeugt-von-einer-Zeit-variierenden-Quadrupol-Momen

Dies ist das größte Problem des Mach-Prinzips. Es ist zu "schwammig".

Wenn Sie das Machsche Prinzip so definieren, wie es Brans-Dicke getan hat, dann scheint das Universum nicht sehr machianisch zu sein.

Ich muss zugeben, ich habe das Machsche Prinzip in Bezug auf die relativistische Physik nie verstanden. Wenn ich das ziemlich vage Prinzip richtig verstehe, ist es die Vermutung, dass die Trägheit eines Objekts auf die Anwesenheit aller anderen Massen im gesamten Universum zurückzuführen ist. Denn Mach bezog sich einfach auf die Masse von Objekten, da er innerhalb der Newtonschen Physik argumentierte und keine Ahnung hatte, dass Trägheit mit allen Arten von Energie, Impuls und Spannung zusammenhängt, was eines der wichtigsten allgemeinen Ergebnisse der relativistischen Physik ist sowohl in der allgemeinen als auch in der speziellen Theorie.

Innerhalb der Newtonschen Physik könnte dies einen Sinn ergeben, wenn man eine klare mathematische Beschreibung davon finden könnte, die Newtons Idee des "absoluten Raums" macht (die ich in modernen Begriffen als die Existenz von Trägheitsrahmen als grundlegende Vermutung über das Raumzeitmodell formulieren würde). verursacht durch ein dynamisches Prinzip, dh eine Interaktion aus der Ferne, aber mir ist keine klare mathematische Beschreibung eines solchen Modells bekannt. Das macht diese Idee, wenn möglich, a priori nur auf die nicht-relativistische Physik oder ein nicht-lokal-relativistisches Fernwirkungsmodell anwendbar, das jedoch auch nie auf überzeugende Weise richtig formuliert wurde (mit Ausnahme von Wheeler -Feynman-Absorbertheorie durch Eliminieren des em.-Feldes aus der Dynamik geladener klassischer Teilchen, aber das hat beim Versuch, es zu quantifizieren, nie funktioniert).

Wenn man es aus einer modernen Perspektive betrachtet, in der die fundamentalen Gesetze der Materie Quanten sind, kommt der dynamischen Erklärung von Trägheit/Masse am nächsten das relativistische QFT-Phänomen der "Massenerzeugung" ("Masse ohne Masse"). Im heutigen Standardmodell haben wir zwei Arten der Massenerzeugung: Die erste ist eine perturbative innerhalb der elektroschwachen Theorie (Quanten-Flavor-Dynamik) und beschreibt alle Massen über Yukawa-Kopplungen der Leptonen an das Higgs-Feld, das auch Masse an 3 des Eichmaßes liefert Bosonen, die W- und Z-Bosonen beschreiben, über den Higgs-et-al-Mechanismus.

Die zweite ist die Beschränkung von QCD. Für die alltägliche Materie ist es die weitaus wichtigere (aus dem Higgs-Mechanismus erhalten wir höchstens etwa 2% der Masse der uns umgebenden Materie).


MITTLERE ATMOSPHÄRE | Schwerkraftwellen

Gravitationswellenquellen

Es wird angenommen, dass zwei Hauptquellen von Gravitationswellen in der Troposphäre Topographie und Konvektion sind. Der Luftstrom über Bergen führt zu vertikalen Verschiebungen, die durch die Geländehöhe und die horizontale Skala bei Nullphasengeschwindigkeit relativ zum Boden bestimmt werden. Für horizontale Skalen von ∼10 km oder größer wird die vertikale Wellenlänge nach Gleichung [16] mit c = 0: z = 2 π u ¯ / N . Konvektion erregt Schwerewellen durch vertikale Bewegungen innerhalb der Wolke, durch Auftrieb durch latente Erwärmung oder durch Luftströmung über die Wolke in einer gescherten Umgebung. Darüber hinaus können Wolkenkomplexe auf viel größeren räumlichen Skalen als Quellen fungieren. Somit erregt Konvektion Schwerewellen mit einem breiten Bereich von Skalen und Phasengeschwindigkeiten.

In größeren Höhen erregt der Jetstream Schwerewellen durch einen Prozess, der als geostrophische Anpassung bekannt ist, bei dem eine unausgeglichene Strömung einen neuen geostrophisch ausgeglichenen Zustand erreicht und durch die Emission von Schwerewellen Energie spart. Instabile Scherströmungen erregen ebenfalls Schwerewellen durch einen Prozess namens Hüllstrahlung, bei dem die Schwerewellenskalen eher durch die Ereignisskala als durch die detaillierte Dynamik der Scherinstabilität auferlegt werden. Zusätzliche Quellen werden wichtig, da Schwerewellen mit zunehmender Höhe größere Amplituden erreichen. Wechselwirkungen zwischen Schwerewellen oder von Schwerewellen mit der mittleren Strömung erregen Schwerewellen mit einem weiten Bereich von räumlichen Skalen und Eigenfrequenzen. Die Folgen dieser Wechselwirkungen werden weiter unten diskutiert.


Der Weltraum, die letzte Grenze

Die aktuellen und geplanten bodengestützten Gravitationswellen-Observatorien sind alle empfindlich für Wellenlängen von etwa 100 km, die von Neutronensterne und Schwarze Löcher bis zu einem Dutzendfacher Sonnenmasse. Wissenschaftler haben jedoch seit langem weltraumgestützte Gravitationswellen-Observatorien mit Detektoren geplant, die durch große Entfernungen getrennt sind und noch längere Wellenlängen erfassen könnten, die von supermassereichen Schwarzen Löchern freigesetzt werden.

Ein in der Entwicklung befindliches weltraumgestütztes Gravitationswellen-Observatorium ist das Laser-Interferometer-Raumantenne (LISA)-Mission, deren Start im Jahr 2034 geplant ist. LISA wird aus einer Konstellation von drei Satelliten bestehen, die sich im Orbit um die Sonne und die Erde bewegen. In jedem Satelliten befindet sich ein Würfel, der frei durch den Weltraum fällt und einen Pfad verfolgt, der nur durch Gravitationswellen gestört wird. Diese Satelliten werden die Position jedes Würfels sorgfältig überwachen, um nach Anzeichen von Raum-Zeit-Wellen zu suchen.

Jeder der Satelliten von LISA wird Millionen von Meilen voneinander entfernt sein. Im Prinzip wird LISA in der Lage sein, Gravitationswellen mit Wellenlängen von etwa 18 Millionen Meilen (30 Millionen km) aus der Verschmelzung von Schwarzen Löchern mit der 10.000- bis 10 Millionen-fachen Masse der Sonne nachzuweisen, sagte Miller. Die Hoffnung ist, dass LISA und ähnliche geplante Projekte, wie TianQin aus China, dazu beitragen können, die Verschmelzung von Galaxien zu beleuchten.

"Wir können lernen, wie sich Galaxien und supermassereiche Schwarze Löcher zusammensetzen", sagte Miller.


Verwandte Geschichte

Um etwas außerhalb eines engen Feldes zu erreichen, müssen Wissenschaftler ihre Fähigkeiten teilen. Die Zusammenarbeit ist gewachsen, da neue Technologien wie das Internet die Kommunikation einfacher gemacht haben. Von 1990 bis 2010 stieg die durchschnittliche Zahl der Koautoren an einer wissenschaftlichen Arbeit von 3,2 auf 5,6. Ein Papier aus dem Jahr 2015 über die Masse des Higgs-Bosons hatte mehr als 5.000 Autoren. Selbst Einzelautoren arbeiten nicht allein – sie zitieren Arbeiten anderer, die sie oft nicht einmal gelesen haben, so Sloman: „Wir vertrauen darauf, dass die Zusammenfassung tatsächlich eine Zusammenfassung des Artikels ist.“

Das Papier zur Ankündigung von LIGOs erstem Nachweis von Gravitationswellen, das 2016 veröffentlicht wurde, hatte mehr als 1.000 Autoren. Verstehen sie alle jeden Aspekt von dem, was sie geschrieben haben? „Ich denke, viele Leute haben sich auf sehr hohem Niveau damit befasst“, sagte David Reitze, ein Caltech-Physiker und Geschäftsführer von LIGO, über die Ergebnisse des Teams. Aber die praktische Frage „Woher wissen Sie, dass sich dieser komplexe Detektor mit Hunderttausenden von Komponenten und Elektronik und Datenkanälen richtig verhält und tatsächlich das misst, was Sie denken, dass wir messen?“ In diesem Fall sagte er: „Hunderte Leute“ – als Team – „müssen sich darum kümmern“.

Ich fragte Reitze, ob er Schwierigkeiten haben würde, irgendwelche Aspekte des Papiers von 2016 zu erklären. „Es gibt sicherlich Teile dieses Papiers, von denen ich nicht das Gefühl habe, dass ich über genügend Detailwissen verfüge, um es zu reproduzieren“, sagte er – zum Beispiel die Computerarbeit des Teams, die ihre Daten mit theoretischen Vorhersagen vergleicht und die Massen und Geschwindigkeiten der Schwarzen Löcher festnagelt .

Giaime, der Leiter der Livingston-Operation, schätzt, dass weniger als die Hälfte der Koautoren des Papiers jemals einen Fuß in eine der Observatorien gesetzt haben, weil ihre Rolle dies nicht erforderte. Um die Ergebnisse des Observatoriums zu rechtfertigen, müsse man Aspekte der Physik, Astronomie, Elektronik und des Maschinenbaus verstehen. "Gibt es jemanden, der all diese Dinge weiß?" er sagte. „Wir hatten fast ein Leck in unserem Strahlrohr wegen einer sogenannten mikrobiell induzierten Korrosion, die um Petes willen Biologie ist. Es wird ein bisschen viel für einen Geist, den Überblick zu behalten.“

Eine Episode betont besonders die Interdependenz des Teams. LIGO hat in den ersten acht Betriebsjahren keine Gravitationswellen festgestellt und von 2010 bis 2015 wegen Upgrades abgeschaltet. Nur zwei Tage nach dem Neustart erhielt es ein Signal, das „so schön war, dass es entweder ein wunderbares Geschenk sein musste oder verdächtig war“, sagt Peter Saulson, Physiker an der Syracuse University, der die LIGO Scientific Collaboration leitete – die internationale Team von Wissenschaftlern, die LIGO und GEO600 für die Forschung verwenden – von 2003 bis 2007. Könnte jemand ein gefälschtes Signal eingespeist haben? Nach einer Untersuchung kamen sie zu dem Schluss, dass niemand das ganze System gut genug verstand, um es durchzuziehen. Ein glaubwürdiger Hack hätte eine kleine Armee von Unzufriedenen erfordert. Sich „ein solches Team böser Genies“ vorzustellen, sagt Saulson, „wurde lächerlich“. Alle räumten ein, dass das Signal echt sein muss – zwei Schwarze Löcher kollidieren. „Letztendlich“, sagt er, „war es ein soziologisches Argument.“

Wir überschätzen oft unsere Fähigkeit, Dinge zu erklären. Es wird die Illusion der erklärenden Tiefe genannt. In einer Reihe von Studien bewerteten die Teilnehmer, wie gut sie Geräte und Naturphänomene wie Reißverschlüsse und Regenbögen verstehen. Dann versuchten sie, sie zu erklären. Die Einschaltquoten fielen steil ab, als die Leute sich ihrer eigenen Unwissenheit gestellt hatten. (Für eine amüsante Demonstration bitten Sie jemanden, ein Fahrrad zu zeichnen. Die Ergebnisse stimmen oft nicht mit der Realität überein.)

Ich fragte Reitze, ob er selbst der Illusion verfallen sei. Er stellte fest, dass LIGO auf Tausende von Sensoren angewiesen ist und
Hunderte von interaktiven Rückkopplungsschleifen, um Umgebungslärm zu berücksichtigen. Er glaubte sie ziemlich gut zu verstehen – bis er sich darauf vorbereitete, sie in einem Vortrag zu erklären. Es folgte eine Lerneinheit zur Theorie der dynamischen Kontrolle – der Mathematik des Managements von Systemen, die sich ändern.

Die Illusion kann sich auf das stützen, was Sloman, der Kognitionswissenschaftler, „ansteckendes Verständnis“ nennt. In einer Reihe von Studien, die er durchführte, lasen die Leute von einem erfundenen Naturphänomen wie glühenden Felsen. Einigen wurde gesagt, dass das Phänomen von Experten gut verstanden wurde, einigen wurde gesagt, es sei mysteriös, und einigen wurde gesagt, dass es verstanden, aber klassifiziert wurde. Dann bewerteten sie ihr eigenes Verständnis. Diejenigen in der ersten Gruppe gaben höhere Bewertungen ab als die anderen, als ob nur die Tatsache, dass sie es verstehen konnten, bedeutete, dass sie es bereits taten.

Menschen verstecken natürlich mehr Fakten zu einem Thema, wenn sie glauben, dass ihr Partner kein Experte dafür war. Sie teilen und erobern wortlos, wobei jeder als externes Gedächtnis des anderen fungiert.

Das Wissen anderer als Ihr eigenes zu behandeln, ist nicht so dumm, wie es sich anhört. 1987 schrieb der Psychologe Daniel Wegner über einen Aspekt der kollektiven Kognition, den er transaktives Gedächtnis nannte, was im Grunde bedeutet, dass wir alle Dinge wissen und auch wissen, wer sonst noch etwas weiß. In einer Studie wurden Paare damit beauftragt, sich an eine Reihe von Fakten zu erinnern, wie zum Beispiel „Der Kaypro II ist ein Personal Computer“. Er fand heraus, dass Menschen natürlich mehr Fakten zu einem Thema verstecken, wenn sie der Meinung sind, dass ihr Partner kein Experte dafür ist. Sie teilten und eroberten wortlos, wobei jeder als externes Gedächtnis des anderen fungierte.

Andere Forscher, die das transaktive Gedächtnis untersuchten, baten Dreiergruppen, ein Radio zusammenzubauen. Einige Trios hatten als Team trainiert, um die Aufgabe zu erfüllen, während andere aus Mitgliedern bestanden, die einzeln trainiert hatten. Die Trios, die als Team trainiert hatten, zeigten ein größeres transaktives Gedächtnis, einschließlich mehr Spezialisierung, Koordination und Vertrauen. Im Gegenzug machten sie bei der Montage weniger als halb so viele Fehler.

Jeder einzelne in diesen Trios hat möglicherweise nicht so gut gewusst, wie man ein Radio zusammenbaut, wie diejenigen, die als Einzelpersonen ausgebildet wurden. Aber als Gruppe – die normale Arbeitsweise des Menschen – brachte ihre epistemische Abhängigkeit Erfolg hervor.

Aus der Sichtweise, dass das eigene Wissen vom Wissen anderer abhängig ist, ergeben sich mehrere Lehren. Am einfachsten ist es vielleicht zu erkennen, dass Sie von fast jedem Thema mit ziemlicher Sicherheit weniger verstehen, als Sie denken. Stellen Sie also mehr Fragen, auch dumme.

Das Anerkennen Ihrer epistemischen Abhängigkeit kann die Debatte sogar produktiver machen. In einem Papier aus dem Jahr 2013 untersuchte Sloman die Rolle, die die Illusion von Erklärungstiefe bei der politischen Polarisierung spielt. Die Amerikaner bewerteten ihr Verständnis und ihre Unterstützung für Richtlinien in Bezug auf Gesundheitsversorgung, Steuern und andere heiße Themen. Dann versuchten sie, die Politik zu erklären. Je mehr die Übung ihr eigenes Verständnis reduzierte, desto weniger extrem wurden ihre Positionen. Auf wackeligem Boden kann man nicht standhaft bleiben. Niemand verstehe Obamacare, sagte Sloman – nicht einmal Obama: „Es ist zu lang. Es ist zu kompliziert. Sie fassen es nur mit ein paar Slogans zusammen, die 99,9 % davon verfehlen.“

Eine weitere Lehre ergibt sich aus Hardwigs Originalarbeit über epistemische Abhängigkeit. Die scheinbar offensichtliche Vorstellung, dass Rationalität Selbstdenken erfordert, sei „ein romantisches Ideal, das völlig unrealistisch ist“. Wenn wir diesem Ideal folgten, schrieb er, würden wir nur relativ grobe und uninformierte Überzeugungen vertreten, zu denen wir selbst gekommen waren. Anstatt selbst zu denken, schlug er vor, vertrauen Sie Experten – noch mehr, als Sie es vielleicht ohnehin schon tun würden.


Suche und du wirst finden

Auf diese Frage gibt es eine einfache Antwort. Physiker haben schon früher Fehler gemacht, Fehler, die erst durch die genaue Beachtung experimenteller Geräusche aufgedeckt wurden (siehe „Peinliche Geräusche“).

Der erste Schritt zur Lösung des Gravitationswellenstreits besteht darin, zu fragen, woher die Forscher von LIGO wissen, wonach sie suchen müssen. Die Art und Weise, wie sie Signal aus Rauschen herausfiltern, besteht darin, zu berechnen, wie ein Signal aussehen sollte, und es dann von den erfassten Daten zu subtrahieren. Wenn das Ergebnis wie reines Restrauschen aussieht, markieren sie es als Erkennung.

Um herauszufinden, wie ein Signal aussehen sollte, müssen die Einsteinschen Gleichungen der Allgemeinen Relativitätstheorie gelöst werden, die uns sagen, wie Gravitationskräfte die Raumzeit verformen. Oder zumindest, wenn wir die Mathematik könnten. “Wir sind nicht in der Lage, Einsteins Gleichungen für den Fall, dass zwei Schwarze Löcher verschmelzen, genau zu lösen,”, sagt Neil Cornish von der Montana State University, ein leitender Mitarbeiter unter den Datenanalysten von LIGO. Stattdessen verwenden die Analysten mehrere Methoden, um die Signale zu approximieren, die sie erwarten.

Die erste Methode, die als numerische Methode bekannt ist, besteht darin, die Raumzeit in Stücke zu zerschneiden. Anstatt die Gleichungen für einen kontinuierlichen Raumklumpen zu lösen, lösen Sie sie für eine begrenzte Anzahl von Teilen auf. Dies ist einfacher, erfordert aber immer noch eine enorme Rechenleistung, was bedeutet, dass es nicht für jede mögliche Quelle von Gravitationswellen durchgeführt werden kann.

Ein allgemeinerer Ansatz, der als analytische Methode bekannt ist, verwendet eine Annäherung der Einsteinschen Gleichungen, um Schablonen für Gravitationswellensignale zu erzeugen, die von verschiedenen Quellen, wie beispielsweise Schwarzen Löchern mit unterschiedlichen Massen, erzeugt werden. Die Berechnung dauert einen Bruchteil einer Sekunde, ist aber nicht genau genug, um die endgültige Verschmelzung zweier Schwarzer Löcher zu modellieren. Dieses Endspiel wird in einer Zusatzrechnung modelliert, bei der die Forscher die Parameter so anpassen, dass sie den Ergebnissen der anfänglichen analytischen Lösung entsprechen.

Um Gravitationswellen auszuspionieren, benötigen die Detektoren von LIGO eine ruhige Umgebung

David Ryder/Bloomberg über Getty Images

Diese Verwendung vorberechneter Schablonen sei ein Problem, räumt Cornish ein. “Mit einer Vorlagensuche können Sie immer nur das finden, wonach Sie suchen.” Darüber hinaus gibt es einige Vorlagen, die LIGO-Forscher beispielsweise für die Wellen bestimmter Arten von Supernova-Explosionen darstellen.& #8217t erstellen.

Deshalb bevorzugt Cornish die dritte Methode, die er mitentwickelt hat. Es beinhaltet den Aufbau eines Modells aus dem, was er Wavelets nennt. Diese sind wie winzige Teile eines Wellensignals, die auf verschiedene Weise zusammengesetzt werden können. Sie variieren die Anzahl und Form der Teile, bis Sie eine Kombination finden, die das Signal aus dem Rauschen entfernt. Da die Wavelet-Analyse keine Annahmen über die Entstehung der Gravitationswelle macht, kann sie die tiefgreifendsten Entdeckungen machen. Die Wavelets “ermöglichen uns, die unbekannten Unbekannten zu erkennen”, sagt Cornish. Der Nachteil ist, dass sie uns nichts über die physikalischen Eigenschaften der erkannten Quelle sagen. Dazu müssen wir das konstruierte Signal mit den Templates oder der numerischen Analyse vergleichen.

Die Herausforderung bei allen drei Methoden besteht darin, dass das genaue Entfernen des Signals aus den Daten erfordert, dass Sie wissen, wann Sie aufhören müssen. Mit anderen Worten, Sie müssen verstehen, wie das Restrauschen aussehen soll. Das ist überaus knifflig. Sie können vergessen, den Detektor in Abwesenheit von Gravitationswellen zu betreiben, um einen Hintergrundwert zu erhalten. Das Rauschen ändert sich so stark, dass es keinen zuverlässigen Hintergrund gibt. Stattdessen setzt LIGO darauf, das Rauschen in den Detektoren zu charakterisieren, damit sie jederzeit wissen, wie es aussehen soll. “Vieles, was wir tun, ist das Modellieren und Studieren des Rauschens”, sagt Cornish.

„Der Artikel über die erste Erkennung verwendete ein Datendiagramm, das eher ‘illustrierend’ als präzise war“

Jackson ist misstrauisch gegenüber der Rauschanalyse von LIGO. Eines der Probleme besteht darin, dass es keine unabhängige Überprüfung der Ergebnisse der Zusammenarbeit gibt. Das war bei der anderen herausragenden physikalischen Entdeckung der letzten Jahre, dem Higgs-Boson, nicht der Fall. Die Existenz des Teilchens wurde durch die Analyse mehrerer, gut kontrollierter Teilchenkollisionen in zwei verschiedenen Detektoren am CERN in der Nähe von Genf, Schweiz, bestätigt. Beide Detektorteams hielten ihre Ergebnisse voreinander, bis die Analyse abgeschlossen war.

Im Gegensatz dazu muss LIGO mit einzelnen, unkontrollierbaren, nicht wiederholbaren Ereignissen arbeiten. Obwohl es drei Detektoren gibt, arbeiten sie fast wie ein Instrument. And despite there being four data-analysis teams, they cannot work entirely separately, because part of the detection process involves checking that all the instruments saw the signal. It creates a situation in which each positive observation is an uncheckable conclusion. Outsiders have to trust that LIGO is doing its job properly.


A Few Thoughts on the Struggle With Quantum Gravity

Just saw something about how a big problem with quantum gravity was high energies.

Hypothesis: Is it at all possible that, "whatever that which is called 'the gravity field/medium/material/substance/stuff,' is", is sufficiently altered (obviously locally) at high energies?

A very interesting question to consider when considering this topic of gravity (on small scales, maybe on all scales) (and I guess first I must better define my words (or actually first I will state the question:

Where in the universe does "gravity" not exist?

Now one way of considering that question would delve into the nature of 'field'.

What physical concepts exist in the word 'gravity'. What exactly does the word gravity refer to in the universe?

Does it only refer to the occurring act of a body acting on another body?

Or do we actually ""believe"" that the totality of universal space is 4d full of a material/substantial/medium that is what is necessary for any 'body (such as earth) acting on body (such as moon) to be called an act of gravity?

Where in the universe does "gravity" not exist?

It depends how you define the word of course, and how we are presupposing and proving the Existence (real, existence. existing meaning actually existing. like a rock and tree and atoms and light actually exist, does a _____ actually exist that fills all space that is necessary for the moon to follow the earth)

I imagine one type of person saying gravity only exists relatively near massive bodies, the spatial volume of the universe being very very very large compared to the number of massive bodies in that volume, there will be 4d areas in that volume that do no contain the act of gravity, if the act of gravity is defined as an act between 2 bodies.


If we say, throughout the entire volume of the universe, there is volume (A) that contains massive bodies (such as protons, and neutrons, and quarks, and electrons, and stars and planets etc) and there is volume(B) that contains light, but there is volume (C) (Volume ABC together being the total volume of the universe) that contains no light and no massive bodies,

If is it agreed that: That which allows the moon to continuously follow the Earth, and the milky way to continuously spiral, is 'something beyond light and beyond electrons, protons, neutrons etc. That it is not only an aspect fundamental of the physical body of the earth and the physical body of the moon, that forces the moon to follow the earth, that there is 'something else' and that something else exists independently of those massive bodies but necessarily acts on them, and it is called gravity:

How much of volume C contains "gravity"?

Either 100% of Volume C contains "that 'stuff/material/energy/matter/medium/field' which allows massive body E to move massive body M continuously at a distance, or volume C does not contain 100% (this is also not taking into account I know, that there may be other categories besides: Light, and matter particles like protons, electrons etc. All those other categories would be lumped in with electrons and protons etc. because they would not be light, and they would not be gravity, so likely they would have more in common with the 'standard matter' category)

This also immediately brings to mind the possibility of open or closed universe whatever that can mean, well its quite obvious, but the reason for 'whatever that can mean' is because how many ways could we conceive of the universe being open and being closed.

For quick rough feelers analogy sake to get some bearing, closed would be like a pond with walls, closed is like the idea of walls, and edge, like cell membrane, where atoms and light and stuff is inside a volume, and there is an outside of that volume, then questions would arise what is the nature of that wall, and what is the nature of outside of that wall, and how much stuff leaks outside the wall in what way and what effects on the nature of the stuff occurs at the areas of leaking, if there is no leaking that still arises interestings about physically how that edge may be especially if one believes in real physical existing 'the volume of the universe is 100% full of some type of stuffness in one way or another' or if there are volumes/3d/4d spots in the universe that contain true pure absolute real nothingness, the type of nothingness one must assume is eventually beyond the universe/s.


It would be very very interesting to know, or even approach how to theorize on the idea of: If there is some % of actual real pure nothing that makes up the total 100% volume of the universe, what percent is that? (I am absolutely not interested in talking about word games, some of these words are defined very well, the word nothing might be one of the best defined words, I make it even harder for you to misunderstand by saying, absolutely, pure, really, truly, entirely, truly, really, absolutely, purely, only, nothing nothing nothing.

A volume of this concept must actually exist: word games include: how can you say "nothing exists". The same way there can be a field full of trees, and a field with no trees, and both of those take up volume, and volume is real and exists, and the universe of substance and matter and fields is like a field full of trees, that takes up a volume, and eventually there must be volume beyond all universe/s, and eventually in any/every direction there must be a volume that eventually contains absolutely no fields or material, because it is apriori and any other scientific way or mental or obvious way true that it is eternally impossible for at any given time, at any time, for an infinite quantity of things to exist (if you are one of those creatures that with little thought or no thought are possessed to have the knee jerk reaction to say 'thats not true' you obviously have not thought about it at all, and if you have, not enough), so the question is: the concept of real true pure actual 'nothing' must actually 'exist' as at least, volume beyond the universe/s, but if volume in the universe is taken up by 'nothing', approximately how much, and how might the differences between that answer effect the understanding of the behavior of how Gravity functions, as a mechanistic system, furthermore locally, and from locally gradiently away, under high energy collisions

So, If we believe, as it appears we must, that what we refer to when we refer to the word 'gravity' and the possibility of its action: that massive body Earth can move in direction X and speed Y and without touching the moon, the moon follows it: that the Earth must be continuously touching 'something' 'physical', which continuously touches the moon, which continuously forces the moon to follow, that the volume surrounding and between the earth and moon must be full of 'somethingness', and theories of gravity and theories of quantum gravity are trying to comprehend the nature of that somethingness:

That somethingness must take up volume, and if it does not take up absolutely exactly 100% of the remaining volume (leftover after all the 'stuff' that is not 'this gravity stuff' is considered to take up __% of the total universes volume) then it must take up some exact % of the remaining volume, and this seems like it must be relevant to this situation.


That which besides massive bodies, that is responsible for that which is called gravity, must exist in some density to itself.

Is that density alterable? I guess the obvious answer is it must be, as that is likely partly the very mechanism that is gravity, the idea of 'curvature', to make a curve in a substance the substance must be density altered/squished.

One interesting related question is what might the nature of this 'that which is responsible for the action called gravity' (I hope you have followed the reason I must present it that way is to avoid the first thing I discussed which is the possible misspeaking and mishandling of the term and what the more general and specific idea and mechanism refer to) be in intergalactic space: that is to say, is the gravity field/material/medium/substance/stuff/stuffness/thingness/nonnothingness (can I just call this Gravity? and the action of gravity, gravity?) in between galaxies different than inbetween planets or inbetween stars, the answer is likely, obviously, the question is, how much and in what ways:

It is possible the difference in the 'appearance/energy/density' of Gravity in between galaxies (compared to inside galaxies) may be responsible for concepts like dark energy.

The inner dynamics of the galaxy may force the Gravity (medium/material/stuff. responsible for gravity) to act a way, helping the galaxy sustain as a relative body, and the galaxy as a whole (all galaxies) may be acting on the Gravity surrounding the galaxy in a different way (for example inside the galaxy there may be many gravity waves self containing and pulling inward, while the total mass of the galaxy, itself moving through the intergalactic Gravity space, make outward intergalactic Gravity waves, and then these waves from neighboring galaxies may interact:

But thats a whole nother question, can Gravity interact with itself.

I think the answer at first glance (and I have not taken another one yet) must be, obviously, for the nature of the altering of the density, and maybe the idea of a Gravity wave at all, the nature of a bunching/squishing/the idea of something 3d/4d not curved becoming curved, is dependent on point 1a of Gravity "moving at all", when displaced by massive body, must move 1b, and 1 c, and 2a, and 2b must move as well, from the movement of 1a and 1b.

Anyway, I think thats a bit drifting, to bring it back to the Hypothesis:

At high energy experiments, where particles are collided:

Is it possible that the "stuffness, formation, structure, density" of Gravity/gravity is distorted/altered to a significant degree that this is why the equations are having trouble?

Gravity equations on large scales dont have much trouble because the big bodies are quite slow and stable.

Could it be possible that the high energy collisions locally alter the 'large scale constants' of gravity? Or alter the density or structure of the Gravity medium/material/field to the degree that it might be said the constant is still the same relatively in that local 'altered' volume, but it operates differently due to the alteration? Is this related to statements about tiny black holes, are large black holes a large scale example of this Gravity medium density/structure alteration?

Can the material of the Gravity medium be altered into other matters/substances? Does it have different states and or phases?

Scientists are not 100% sure on what gravity is.

In a side note, what is the great attractor that is pulling all of these galaxy's in our area of space towards it. I have always found that interesting.

The best advice I have force cracking gravity is understanding what the Higgs Boson is and how it constitutes mass. This is where the numbers are pointing for a theory of mass. There is a strong, direct relationship between gravity and mass from what I understand.

If you could travel at the speed of light, you will be at a place without mass, like the photon. You will also be at a place without time, whatever that means?


originally posted by: DanielKoenig
At high energy experiments, where particles are collided:

Is it possible that the "stuffness, formation, structure, density" of Gravity/gravity is distorted/altered to a significant degree that this is why the equations are having trouble?

I don't think nature has any problems with gravity. The problems are entirely with human-made equations trying to describe it.

We see Newton's model of gravity held up for centuries. It was largely correct, at non-relativistic conditions, but needed some tweaking.

Then Einstein tweaked Newton's model, by introducing a model that is about the same at non-relativistic conditions, but allows for better descriptions in relativistic conditions.

So what we need is another tweak to the gravity model to come along. Both of the above models are still largely correct within their domains of applicability, but we just need a better model than relativity to solve the description in relativity of the density of the center of a black hole being "undefined", which is what relativity says. It's not "undefined" in nature. We may not know what it is, and that's part of the problem, but I'm pretty sure nature has no problem with black hole centers being undefined like our equations do. Current quantum theory can't handle gravity at high energies either, because it's "non-renormalizabe", unlike other interactions which use renormalization in the models.

I'm not a fan of string theory since it has failed to yield experimentally verifiable predictions so far, but I can see why it's being considered as a possible solution to the high energy gravity problem. Einstein's math shows the black hole singularity as infinitely small and that's what generates a math problem since dividing by zero gives nonsense answers. If tiny strings are involved, they may be really, really, really small, but they are not infinitely small so would not have the same dividing by zero problem as Einstein's math.

I like Sera Cremonini's mentioning "string theory or some suitable generalization" to solve our math problems, so the answer may not be with string theory, but it's still considered a possibility.


The crucial point is that this approximate description of gravity will break down at some energy scale — or equivalently, below some length.

Above this energy scale, or below the associated length scale, we expect to find new degrees of freedom and new symmetries. To capture these features accurately we need a new theoretical framework. This is precisely where string theory or some suitable generalization comes in: According to string theory, at very short distances, we would see that gravitons and other particles are extended objects, called strings. Studying this possibility can teach us valuable lessons about the quantum behavior of gravity.

-Sera Cremonini, a theoretical physicist at Lehigh University

Its likely a large group of galaxies.

Gravitational waves (not gravity waves) cause space (and things in space, like the Earth) to jiggle like jello. The higher the frequency, the faster the jiggling. As two black holes do their merging spiral and dance closer and closer together, the frequency increases. Scientists have modeled the gravity wave frequency increase with audio representation, and we can hear a "chirp", but it's just an audio analog, there's not really a true audible chirp. However it gives us a way to try to try to imagine the frequency increase of the gravitational waves, by using our ears, so it may be helpful that way to listen to the chirp. You can see the frequency plots and hear the chirps here:

LIGO Gravitational Wave Chirp

Nowhere in the universe does gravity "not exist". An object with mass exerts gravity over an infinite distance with a fall off directly proportional to the inverse of the square of its distance.

This is an intriguing thought.

I will explain and show my model for gravity.

My model is geometric, quaternionic and octonionic (rotational).

The universe began as a 3d hyper-sphere of length, height and width dimensions/axis' of dark energy/light. Represented as 3 colours red/green/blue (i have also used light and dark shades of the colours again as representation dark for positive and light for negative aspects). The 3 dimensions/axis' are quaternions. They are a triality. Duality exists within it. In this case as opposite partner pair aspects of the dimensions/axis'. Length = (+ f/w, - b/w), height = (+up, - down) and width = (+right, - left).

As the hyper-sphere propagated and the dimensions/axis' rotated. When the vertical plane rotates through the horizontal plane. Entanglement occurs. New points are created. And the hyper-sphere is transformed into a cube (as the vertical returns to normal orientation),

The new points created form the eight corners of the cube by adding/creating another set of 4 axis'. These are octonions.

The diagram is a 2d representation of a 3d space/object. The near top and far bottom corners and their axis is hidden by the centre. I have tried to label the points and axis as clearly as i can. Labels in the diagram. V = vector, S + T = scalar and tensor, T = tensor at centre point, G = gravity (also same position as tensor points), purple W and Z bosons and purple ?'s. I am not sure if these axis' perform functions of their own. Or, if they are reflected/mirrored effects of the W and Z as in parity symmetry.

The next pic is apparently a recently found appendix to Einstein's 1930 Unified Theory.

And this is interesting about cubes.

Please take note. My model might be incorrect.

An experiment has never been taken out under the condition of a completely still Earth in the gravity field, all evidence of 'gravity' is of the Earth in movement, quite relatively extreme movement too, its not traveling 5 mph or 25 or 55 mph through the gravity field, this is just an interesting thought, I dont know if it is known if the Earth was completely still and you placed the still moon at the same distance it is from the earth now, what would happen.

Another interesting wondering, with no hidden agenda, pure thought for towards better absolute total understanding sake: If you took 1 spherical magnet, and scaled it up to the size of the earth, and took another spherical magnet and scaled it up the size of the moon, and placed them at a distance from one another, what would happen, and then the same thing what would happen if you placed them at the distance and at the presumed velocity of Earth through space and with rotation.

One of my main questions of interest in the op was: what percentage of the volume of the universe contains gravity.
This question can be scaled down to everything: what percentage of the Earths volume (taking into consideration an upper and lower bound to your atmosphere extent ambiguity) is gravity, what percentage of an oceans volume is gravity, what percentage of an apples volume is gravity, what percentage of an atoms volume is gravity.

There are solid items that you can place in water and the components of the water do not enter inside the solid item: how does gravity interact inside solid bodies like the earth, do the components of the gravity field flow freely, are they tightly bound to one another.

Does a bird flapping its wings flap its wings against the gravity medium? Does it locally move the gravity medium?

How many degrees of freedom does the gravity medium have locally?

How much further would the moon have to be from the earth for it to not circle it?
And what is the physical mechanical occurrence as to which at 1cm of that boundary line the moon is circling, and 1cm over it is no longer in the earths grasp.

You would agree that the way in which the moon circles the earth is closer to the way in which a surfer can steadily ride a wave, than for example the way in which a caterpillar scoochs along a branch. Interestingly enough those ocean waves are partially resulted from gravity?

We believe in physics do we not. We believe in something and nothing, do we not. We believe that that which is something results in physics. (I believe nothing could possibly play some role, maybe obviously because ultimately 'volume of nothing' is the 3d backdrop/foredrop' in which the many constituents of somethings interact.

We believe that the earth and moon are something.

We believe we have observed the Earth moving in a direction. We believe we have observed the moon moving in that same direction.

We believe the Earth is not tied to the moon with a rope. We believe the body of the earth is not touching the body of the moon.

We therefore must believe there is only one way for a body that is not attached to another body to make that other body move. And that way is mutual existence in medium.

The body of the Earth is touching/moving a medium, which the moon exists in and is moved by.

I absolutely hate the standard 2d depiction of 'spacetime curvature', because why not show the depiction in 3d, how it actually is, 4d actually, how much harder is that to depict. It is much more interesting I think, and not so straight forward, maybe.

Because of that previous wondering example I provided of the boundary between Moon being in Earths gravity and moon not. You must agree that eventually if you place moon further and further away from Earth in trials, 100 feet further, 100 feet further, still in, 100 feet further, still in, 10000 feet further, still in, eventually we would reach a point where 1 cm it is in, and a cm further it is not.

Of course that is likely wrong, or at least it can not be so small of a range of in or out, because of certain things about angular momentum and bumping and depending on the point in Earths revolution it might be different, but roughly, closer to finely than roughly, that idea is correct: So a 2d depicting of a half a sphere surrounding earth is not the correct concept, because it makes it appear as if the volume from the earth directly to the wall of the half (space time curved) sphere is empty, as if the moon were placed closer to the earth it would no longer be touching the walls of that half sphere curve, then how would gravity (a half sphere curve surrounding earth) act upon it.

I mean I have came to this realization a long time ago, said these over and over again, and if Einstein was alive and could discuss these with me he would come up with the solutions for another novel prize.

Physics, physics, physical, object, body, mediums. Physik. Physik.

In what physical medium, with what body, when a body is placed in what physical 3d medium, are other bodies attracted to it?

Conceptual, ideas, ideas, ideas, ideals, physics, ideas, physical ideas, large scale, large scale, large physical bodies, large physical volumes, large physical objects, ideas, physics, physical ideas, concepts, objects, physical objects, ideas about objects, ideas about volume, ideas about spatialness, ideas about interactions, ideas about possibilities. Truth, ignorance, incomplete truth, ideas about Truth, ideas about possible truth, Truth, Ignorance, some ideas that work, using ideas that work, using knowledge, use knowledge together, to have ideas, about what is missing from knowledge.

Have an idea. Conceive, conceptualize. Theorize, invent an idea, imagine. In what theoretical physical 3d (with 4d potential, meaning can move, and possibly result in novelty from its 3d abilities with its 4d action) medium, water, pudding, jello, metal, molten metal, snow, concrete, wet concrete, slinkies, springs, feathers, when a physical body is placed in the middle of the 3d medium, and another physical body is placed at a distance, in varying trials, xfeet away, x-100feet away, x-200feet away etc. will, at some non trivial distance, will the bodies begin to attract to one another?

Can you think of a theoretical conceptual way that any physical medium would physically react in that way? Or might we be (winkwink) forced to consider that the nature of the Earths generally forward motion and possibly even rotation may play a role in the moons following of it?

I am completely unbiased, if I could fathom in my head or see a drawing of the technique by which an object placed in the center of a 3d/4d medium would make another object at a non trivial distance travel towards it I would be entirely thrilled.

It is much easier to think of a most general way by considering the Earths movement as at least a partial cause of the moons following, I cant believe I have said these time and time again to you and it seems you have never attempted to think about it. Or exchange in honest dialogue about the ideas. If the physics, underlying physicality of gravity mechanism is not comprehended at the large scales, I only imagine that helps in it being hard to understand what is happening at the smallest scales.

I am not saying gravity medium is anything like water, but the gravity medium is a 4d medium and water is a 4d medium. What is the definition of a medium? a generally large amount of generally homogenous connected parts?

It is important to think about the nature of the gravity mediums parts and how they are connected.

Large scale gravity between earth and sun and moon etc. are like large scale detection of the movements of different boats and bouys and waves and ripples and undercurrent and wakes.. but hey thats the 2d model I dont like. How about submarines and fish and 4d waves under the surface. The trouble of quantum gravity is like the trouble of understanding what happens to water molecules, where do they go, what do they turn into, what is their spin and momentum and magnetic force when they are present at the location of a detonation, of this type and that type and other types at different velocities and speeds. How the molecules break down, how if a space absent of water is created if however small,

This is why it is important to think about how the gravity medium is constituted, it is physical, is it more likely it shares in common fundamental traits all physical objects share in common, that a large physical object is made up of smaller physical objects, or is it more likely it is the only thing known in the universe, and happens to be by far the largest object in the universe, that is made of no smaller parts, what is the conceptual, physical blue print idea about the theoretical possibility of such an object existing. It wouldnt bother me if you considered both possibilities and worked out the conceptual theoretical physical potentials of both.

I admit I have not looked deeply up to date on the latest quantum gravity research and theorization, it may be that gravity is entirely accurately conceptually comprehended, and that the struggle with quantum gravity is the struggle of equations of prediction, I just assumed this was not the case, because 1) I have not seen much about the physicality of the gravity medium and the nature of its constituents (how they are attached, with what strength they are attached) discussed, and because can it really be thought there could be equations of prediction of how the material of the gravity medium will react when a billion protons collide with a billion protons at the speed of light? Is the problem of quantum gravity, that under those particle collisions, gravities effect on those particles is different than theory? That is a sweet and juicy problem, and derives in all sorts of things about current understanding from about quarks to the nature of electro magnetism and how its medium works and light, how it relates to gravity even, etc. all sorts of, or possibly just a handful, of assumptions that may nearly perfectly work on large scales, but fuzzily show holes in the assumptions on smaller scales, or due to incomplete physical conceptual understanding of the actual physicality of the physical objects attempted to be physically described with mapping frameworks.

I guess part of an answer to something I said above is, there would be a rough theory about how, the limits of, water molecules would react at the location (and those just beyond the location, and just beyond) of a detonation, the physics of their physical limits is generally understood, it is known they could shoot in all directions, some would lose their electrons and stuff, molecular bonds would break locally, but to keep with the particle collision, the prediction equations would be about the material of whatever detonated, and measuring what direction these 1000 pieces would go and these 1000 pieces would go, and over time intervals how their movement would react?

So, is it possible the nature at the finest level of the gravity medium is such that, when a high enough energy collision occurs at a location, the gravity medium is altered in a fundamental way, and so part of the trouble with the measuring of the results of particle collisions may be, that the local gravity medium is disturbed possibly very complexly/chaotically ( as particles of an excited gas might, or particles flung from a thrown liquid magnet onto the floor: each particle might act differently each trial) and the constituents of the local gravity medium at ground zero of particle collision 'moves' differently each trial, and so each particle resulting from the particle collision has an extremely subtly different effect from local gravity? Yes, I think there is something to this all. I went on a field trip to a particle accelerator when I was like 12 years old maybe, and that really sparked my imagination.

The ideas stated in this post and the 2OP is enough to help improve the understanding of gravity, if these writings are used to win the nobel I do hope you are so noble as to give me $100. I just want to help and be helped, I want to solve mystery, I want to achieve excellence, I want to do things others cant, I have strongly striven toward that nature since I was young, and will continue to. Understanding of physics is incomplete, there is ignorance, there is mystery, if it was complete I would have no interest in these things, I mean to learn them would be interesting and to know facts would be interesting, but it is the sport that is most interesting to me, that however many of however many great intelligence, that the most intelligent humans that are living, that dedicate themselves to problems around the clock for life, that still there is mystery, still there is lacking, still there is incomplete, still there is limit in imagination, understanding, and thought. That I could possibly be the one to achieve what others couldnt, is exciting, do you understand that allure, that excitement? Partially the allure of great artistry, great works of art that no other human did or could have thought of, this is the allure of great cars and great architecture, and great inventions, to try to be special, to try to be great.


Web Links

    by Jim Brown, K9YC. (1st Link) by Jim Brown, K9YC. (2nd Link) provides a tutorial on ferrites Using Ferrites to Suppress EMI.
    Provides a number of articles and application notes related to sound systems. Some of these articles pertain to interference to audio systems from both power and RF sources.
  • The EMI - RFI Page, by Mark Demeuleneere, ON4WW. In this page, Mark provides some interesting background on some of his more memorable RFI experiences in Belgium. As Mark puts it, “It took quite some time just to document these RFI cases. Imagine how much more time was invested in finding and solving them!” , by Chris Gare, G3WOS. , by Gene Preston, K5GP. , by W0QE. provides an EMI/EMC Glossary as well as several other RFI pages pertaining to RFI.
  • Lutron provides Applications Notes
    Provides AM FM Zip Code Based Signal Strengths: Field strength vs. Zip Code

Information for Electric Utilities


    Addressing EMI in medical devices
    E-book-"The RSGB Guide to EMC" (Electromagnetic Compatibility)
    Contains a list that details some of the major electromagnetic compatibility (EMC) standards in place worldwide. has a page on Radio Frequency Interference (RFI)
  • The United Kingdom's Radiocommunications Agency has a Radiocommunications Agency EMC Awareness page with EMC/RFI information for the non-technical person and the general public.


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