Questo rappresenta un grave malinteso su cosa sia un'onda gravitazionale. L'effetto presentato è semplicemente il campo gravitazionale semistatico sulla terra dovuto alla terra, alla luna e al sole. È previsto dalla gravità newtoniana. Non c'è "onda" che si propaga, sono le posizioni istantanee dei 3 corpi che cambiano in 1 giorno (e anche in 1 anno).

Non mostra che il cambiamento si sia mosso alla velocità della luce, come fanno le onde gravitazionali. Niente nelle equazioni di Newton parla della velocità della luce. Le equazioni GR per 3 corpi che si muovono come terra-sole-luna possono essere risolte solo approssimativamente, e in questo caso sarebbe attraverso un'approssimazione post-newtoniana. I termini pseudo-statici sarebbero gli stessi ma forse una correzione GR - e se lo è (e non sono sicuro che la correzione del termine più forte potrebbe non essere qualcosa come il termine per il perielio del mercurio, o qualcos'altro , comunque estremamente piccoli e non misurabili nella loro misura g). Ma non è nemmeno un'onda gravitazionale. Le onde gravitazionali sarebbero probabilmente ancora più piccole: dovresti calcolare la velocità di variazione del momento del quadrupolo della configurazione e fare altri calcoli. Il problema più semplice della sola radiazione gravitazionale della rotazione terra-sole l'uno intorno all'altro fornisce una potenza dissipata risultante che si traduce nell'orbita terrestre che perde quota ('altitudine' sopra il sole) della dimensione di 1 protone al giorno. La variazione di g che hanno misurato nel grafico è di circa 10 a meno 7 g. Non è nemmeno dissipativo, poiché i corpi continuano a fare la stessa cosa più e più volte, nella tua approssimazione. Se non vedi quella dissipazione non vedi le onde gravitazionali.

Ci sono probabilmente molti altri modi per vedere che ciò di cui stai discutendo, ciò che il grafico ha misurato, non è un'onda gravitazionale, ma piuttosto un cambiamento molto lento in un campo di gravità statico, quello prodotto dai 3 corpi.

Le onde gravitazionali producono qualcosa di diverso da un semplice cambiamento di gravità in una direzione, lo fanno in 2 direzioni contemporaneamente, una compressione asimmetrica di un cerchio prima in un asse e poi nell'altro, come spremere un palloncino in una direzione, facendolo gonfiare nell'altro.

Come ha detto Nathaniel, è come confrontare un campo elettrico (semi) statico (diciamo prodotto dallo sfregamento di un paio di stracci) e spostarli intorno ad alcuni, con la luce.

Nota: sì, anche la modifica dei campi statici non può produrre un cambiamento in ciò che si osserva a una distanza più veloce della velocità della luce, ma questo non si manifesta affatto nella tua grafica, un effetto differenziale troppo piccolo per farloGuardalo.

_{[Nota: lavoro sulle onde gravitazionali e sono un autore di molti dei recenti articoli LIGO su GW150914, anche se non sono un membro della collaborazione LIGO. Quindi, se stai cercando teorie del complotto, questa può essere la tua ragione per ignorarmi.]}

Zumberge, Rinker e Faller (ZRF) non hanno misurato le onde gravitazionali. Per spiegarlo, inizierò con un'analogia, quindi discuterò direttamente le onde gravitazionali, seguito dalla matematica effettiva delle equazioni di Einstein che mostra in modo molto esplicito di cosa sto parlando.

Ma prima, sottolineerò brevemente il punto più ovvio e (per me) persuasivo: ZRF ha trovato variazioni a circa il doppio della frequenza di rotazione terrestre, coerenti con le solite maree, piuttosto che con le onde gravitazionali. Ma la teoria di Einstein ci dice che le onde gravitazionali saranno prodotte con forza solo dall'orbita di una coppia di oggetti. La luna orbita attorno alla Terra su una scala temporale molto più lenta, quindi la frequenza delle onde gravitazionali dalla sua orbita sarà circa 27 volte inferiore. La Terra orbita su una scala temporale ancora più lenta, quindi la frequenza delle onde gravitazionali dalla sua orbita sarà circa 365 volte inferiore. Pertanto, i dati di ZRF non misurano gli effetti dinamici dello spaziotempo che Einstein chiamava onde gravitazionali.

Analogia

Il primo punto da capire è che le variazioni non sono la stessa cosa delle onde. Mentre guido su strade collinari, l'altitudine della mia auto varia su e giù, ma le colline sono ferme; Non ho scoperto onde sismiche. Si può sostenere che anche le onde sismiche comparirebbero nei dati, solo a un livello molto più piccolo e con frequenze diverse. In linea di principio è vero, ma i miei dati non sono sufficientemente precisi per misurare tali quantità. I miei risultati sono coerenti con sia la presenza e l'assenza di onde sismiche. E, cosa più importante, il punto è che le onde sismiche sono movimento del suolo stesso , mentre il grafico dell'altitudine della mia macchina mostra solo come mi sono mosso su un terreno che, per quanto ne so, era perfettamente fermo.

Onde gravitazionali

Esattamente allo stesso modo, le onde gravitazionali sono disturbi dello spaziotempo stesso , piuttosto che variazioni che misuro mentre mi muovo in uno spaziotempo (quasi) statico. Le variazioni che ZRF ha visto erano coerenti con un campo gravitazionale quasi statico, senza onde. In particolare, ciò che hanno visto era coerente sia con la gravità newtoniana che con la relatività generale di Einstein, mentre le onde gravitazionali sono solo coerenti con la relatività generale. Piuttosto che il campo gravitazionale che cambia nel tempo in un luogo particolare (che è ciò che causano le onde gravitazionali), il dispositivo di misurazione di ZRF si muoveva attraverso quel campo, perché il dispositivo si muoveva insieme alla superficie terrestre attraverso il campo. Questo è il motivo per cui hanno visto variazioni nel tempo, ma quelle variazioni non erano onde gravitazionali. [Più tecnicamente, l'OP sembra confondere una derivata advettiva e una derivata parziale.] La misurazione ZRF sembra un risultato molto carino, ma è solo un fenomeno diverso.

Per essere più precisi, le onde gravitazionali non sono solo disturbi nello spaziotempo stesso; sono disturbi che si propagano come onde alla velocità della luce . Sappiamo che il segnale GW150914 si è mosso - almeno quasi - alla velocità della luce, perché è stato misurato in un rivelatore 7 millisecondi dopo l'altro. E poiché i rilevatori si trovano a 10 milli-luce-secondi di distanza, ciò significa che il segnale ha viaggiato almeno quasi alla stessa velocità della luce. [Crediamo che il segnale abbia viaggiato alla velocità della luce; attribuiamo la differenza alla natura piana di queste onde gravitazionali e al fatto che le onde non andavano direttamente da un rivelatore all'altro. Vedi qui per una spiegazione.]

Matematica dalle equazioni di Einstein

Quindi ora diamo un'occhiata alla matematica chiave alla base di questa definizione. Questo è discusso in una sezione su wikipedia (che penso di aver scritto, in realtà). Il punto fondamentale è che il campo gravitazionale è descritto dalla quantità $ \ bar {h} ^ {\ alpha \ beta} $, che obbedisce all'equazione \ begin {equation} \ tag {1} \ frac {1} {c ^ 2} \ frac {\ partial ^ 2} {\ partial t ^ 2} \ bar {h} ^ {\ alpha \ beta} = \ nabla ^ 2 \ bar {h} ^ {\ alpha \ beta}. \ end {equation} (Almeno questo è vero nello spazio vuoto e ignorando le non linearità.) Se hai seguito un corso di fisica a livello universitario, dovresti riconoscere questa equazione come una equazione d'onda di base. Il lato sinistro misura la velocità di cambiamento nel tempo in un luogo particolare, mentre il lato destro misura la velocità di cambiamento mentre ti muovi nello spazio in un determinato momento. Come visto in quella pagina wiki, questa equazione deriva direttamente dalle equazioni di Einstein. In particolare, Einstein predisse l'equazione (1), con $ c $ come velocità della luce. Risulta che la teoria della gravità di Newton presuppone che il campo si propaga infinitamente velocemente: $ c \ to \ infty $, che è equivalente a $ 1 / c ^ 2 \ to 0 $. Ciò significa che nella gravità newtoniana è possibile ignorare il lato sinistro, che è la velocità di variazione del campo in un punto particolare rispetto al tempo. E infatti risulta che la gravità del sistema solare è abbastanza ben descritta da quella più semplice equazione di Newton \ begin {equation} \ tag {2} \ nabla ^ 2 \ bar {h} ^ {\ alpha \ beta} = 0. \ end {equation} In effetti, questo è essenzialmente lo stesso della ben nota equazione di Poisson come appare nella gravità newtoniana. Ora, $ \ bar {h} ^ {\ alpha \ beta} $ può ancora cambiare nel tempo, perché i pianeti e le lune (e il sole) possono muoversi, ma la dipendenza dal tempo di $ \ bar {h} ^ { \ alpha \ beta} $ semplicemente non rientra in questa equazione.

Quindi possiamo guardare il campo che ZRF stava misurando. I loro dati sono ben modellati [come Floris ha mostrato magnificamente qui] da un campo abbastanza semplice che è abbastanza ben specificato come \ begin {equation} \ tag {3} \ bar {h} ^ {00} = 2 \ frac {G_ \ mathrm {N}} {c ^ 2} \ left (\ frac {M_ \ mathrm {Earth}} {d_ \ mathrm {Earth}} + \ frac {M_ \ mathrm {Moon}} {d_ \ mathrm {Moon}} + \ frac {M_ \ mathrm {Sun}} {d_ \ mathrm {Sun}} \ right), \ end {equation} dove $ d_ \ mathrm {Earth} $ è la distanza dal centro della Terra al punto specificato, ecc. [Il modello di Floris è più sofisticato di questo, con i suoi numeri Love e quant'altro, ma questo è sufficiente per ottenere il punto .] Ora, questa formula soddisfa già l'equazione (2) - la teoria di Newton - ma soddisfa anche molto quasi l'equazione (1), perché l'unica dipendenza dal tempo riguarda la velocità con cui la terra, la luna o il sole sono accelerando verso o lontano dal punto in questione, che sono tutti numeri molto piccoli. Quindi, viene diviso per $ c ^ 2 $, che è un numero enorme, quindi il lato sinistro dell'equazione (1) è praticamente zero comunque. Collegando alcuni numeri ottengo al massimo \ begin {equation} \ frac {1} {c ^ 2} \ frac {\ partial ^ 2} {\ partial t ^ 2} \ bar {h} ^ {00} \ circa 10 ^ {- 30} \ mathrm {m} ^ {- 2}. \ end {equation} Quindi, per soddisfare l'equazione di Einstein (1), devi solo aggiungere qualcosa all'equazione (3) per bilanciarlo, che sarebbe una quantità davvero minuscola - ben all'interno degli errori apparenti nei dati di ZRF. Quindi ecco il punto chiave: I dati ZRF non sono abbastanza accurati per dirci se l'equazione di Einstein (1) o l'equazione di Newton (2) è una descrizione migliore della realtà. E la versione della gravità di Newton non tiene conto delle onde gravitazionali, il che significa che ZRF non poteva misurare le onde gravitazionali.

Le onde gravitazionali sono cambiamenti nel campo gravitazionale che non soddisfano l'equazione (2); richiedono davvero che $ c $ sia finito e richiedono davvero la forma completa dell'equazione (1). Il motivo per cui GW150914 è importante è perché è la prima misurazione diretta di un campo gravitazionale in cui l'equazione (2) non è davvero sufficiente; per GW150914, $ c $ deve essere finito e l'equazione (2) è semplicemente sbagliata. Anche il campo gravitazionale di un singolo buco nero non varia nel tempo, quindi $ \ partial ^ 2 / \ partial t ^ 2 $ side è solo $ 0 $ [sebbene ci siano cose che ho tralasciato dall'equazione (1) che vengono in]. Vedere il comportamento dinamico (dipendente dal tempo) del campo gravitazionale in questa forma è un grosso problema. ZRF non l'ha fatto; i loro dati erano coerenti sia con $ c $ finiti che con $ c = \ infty $.

Conclusione

Infine, se ancora non mi credi, ecco un argomento sociologico: guarda il documento di Zumberge, Rinker e Faller come citato dall'OP. L'unica volta che la parola "onda" viene utilizzata da ZRF è quando si fa riferimento alla lunghezza d'onda del loro laser. Le onde gravitazionali furono previste nel 1916 e l'argomento di ricerca attiva al momento della pubblicazione di ZRF. Quindi non solo non viene loro riconosciuto il merito di "aver scoperto le onde gravitazionali", ma loro stessi non hanno affermato di averlo fatto, presumibilmente perché sapevano di no. L'effetto misurato da ZRF variava nel tempo principalmente perché la posizione del loro dispositivo di misurazione stava cambiando. Sebbene anche le posizioni relative del sole, della terra e della luna stessero cambiando, ciò avveniva su una scala temporale molto più lenta, in modo tale che ciò che vedevano era coerente con la gravità newtoniana e non era un rilevamento di onde gravitazionali.

Puoi non essere d'accordo sulla definizione della frase "onde gravitazionali" con ZRF, LIGO, il resto della comunità dei fisici e tutti qui su Stackexchange tutto quello che vuoi, ma ciò che conta in definitiva è che LIGO abbia trovato qualcosa di veramente unico inla storia della scienza.

Questo è lo STESSO effetto dell'onda gravitazionale misurato recentemente dalle ricerche LIGO

Non lo è.Bob ha già dato una bella risposta, ma vorrei aggiungere un paio di analogie profane.

Immagina uno stagno.Con semplici strumenti puoi misurare il livello dell'acqua durante le stagioni e otterrai un andamento ondulato come basso in estate, alto in inverno, tuttavia questo è solo il trend dell'acqua .Misurare onde d'acqua significa essere in grado di rilevare le minuscole increspature sulla superficie quando una goccia cade nello stagno, e questa è una storia completamente diversa.

Considerando l'aria al posto dell'acqua, l'analogia consiste nel rilevare la pressione atmosferica, fatta facilmente con un barometro, rispetto alla registrazione del suono, per la quale è necessario almeno un fonografo.Nota che tra questi due strumenti ci sono più di due secoli di fisica e ricerca ingegneristica!

Vorrei aggiungere una descrizione sulla differenza tra LIGO e l'esperimento nella domanda entrando nel quadro quantistico, accettando che l'effettiva quantizzazione utilizzata nei problemi cosmologici sia al lavoro.

Il confronto della gravità con i campi elettrici e magnetici è stato menzionato nelle risposte e nei commenti. L'esperimento nella domanda studia la gravitostatica, analoga all'elettrostatica e alla magnetostatica.

La struttura di quantizzazione dell'elettrodinamica consente di descrivere campi elettrici e magnetici statici mediante scambi di fotoni virtuali . C'è un'interessante risposta di Lubos Motl alla domanda "Descrizione dei fotoni virtuali dei campi B ed E" che si può estendere analogamente al campo gravitazionale come confluenza di gravitoni virtuali.

Quindi la differenza negli esperimenti è che LIGO sta studiando un fascio di gravitoni su guscio da cui emerge l'onda gravitazionale, allo stesso modo in cui gli esperimenti ottici misurano un fascio di fotoni su guscio da cui emerge il campo elettromagnetico.

L'esperimento nella domanda studia l'equivalente del campo elettrico (o magnetico), nella migliore delle ipotesi con le interazioni gravitoniche virtuali.

Un modo molto semplice per vedere che questo non è lo stesso fenomeno delle onde gravitazionali previste da GR è considerare l'energia del sistema.

A tal fine, considera un sistema Terra / Luna / Sole puramente newtoniano (o solo Terra / Sole se sei scoraggiato dal problema dei tre corpi). Lascia che ciascuno dei corpi sia perfettamente elastico, quindi nessuna energia viene persa a causa degli effetti di marea (in modo equivalente, lascia che ogni corpo sia rigido, o una particella puntiforme: dobbiamo solo impedire che il sistema sia dissipativo per attrito).

Ora due cose sono chiare.

1. Questo sistema non irradia energia: almeno nel caso a due corpi continuerà ad esistere per sempre, poiché possiamo trovare una soluzione esatta (per il caso corpo rigido / massa puntiforme comunque) che mostra che lo sarà. Nel caso dei tre corpi probabilmente lo farà anche: certamente non mancherà di farlo perché ha irradiato energia.

2. Una misurazione del valore locale di $ g $ sulla superficie dei corpi mostrerà la variazione, come sopra.

Da queste due cose è chiaro che l'energia non viene portata via dal sistema tramite questo fenomeno. In altre parole, questo fenomeno non è un'onda gravitazionale.

Questo è completamente diverso dal caso in GR, dove le onde gravitazionali trasportano energia lontano dal sistema, provocando un'ispirazione dei corpi e la loro eventuale collisione.

Un altro modo di vedere questo è considerare un sistema newtoniano a due corpi, in cui entrambi i corpi sono sfere rigide (questa è un'idealizzazione). I due corpi sono in orbita tra loro, e ne faremo ruotare anche uno (o entrambi, non importa), con un periodo molto più piccolo del periodo del sistema complessivo ma più o meno sullo stesso asse (si intende essere un modello rudimentale del sistema Terra-Luna o Terra-Sole). Consideriamo ora un dispositivo che misura $ g $ sul corpo rotante: questo dispositivo misurerà chiaramente una variazione del valore di $ g $ che ha frequenza angolare $ \ omega_r \ pm \ omega_o $ dove $ \ omega_r $ è la frequenza angolare di il pianeta rotante e $ \ omega_o $ è la frequenza angolare dell'intero sistema. E puoi ruotare il pianeta alla velocità che desideri, aumentando la frequenza che desideri, ma, chiaramente, questo non influisce su alcuna misurazione non effettuata da un dispositivo collegato al pianeta in rotazione: l'intera misurazione è un artefatto.

Un approccio finale consiste nel considerare la potenza irradiata dal sistema Terra-Luna. C'è un'approssimazione per questo:

$$ P = \ frac {32 G ^ 4} {5 c ^ 5} \ frac {(m_1 m_2) ^ 2 (m_1 + m_2)} {r ^ 5} $$

E puoi collegare i vari valori per le masse e il raggio orbitale, e ottieni una potenza irradiata di circa $ 7 \ times10 ^ {- 6} \ mathrm {W} $. Questa è la potenza irradiata dall'intero sistema : semplicemente non è plausibile che si possa costruire un rivelatore sensibile a rispondere a qualunque minuscola frazione di questo intercetta.

(Il sistema Terra / Sole irradia circa $ 200 \ mathrm {W} $.)

Le onde gravitazionali rilevabili possono avere una frequenza da 10 ^ -7 Hx a 10 ^ 11 Hz. La frequenza è in gran parte irrilevante per il fatto che siano considerate onde.

Trovo che nelle discussioni sia meglio essere sicuri che usiamo tutti lo stesso termine per descrivere la stessa cosa. Quindi eviterò inizialmente il termine "onda", per definirlo al meglio.

Ciò che conta è che siano vibrazioni propaganti.

Quindi consideriamo, per semplicità, il nostro sistema terra-luna, nel semplice modello bidimensionale "foglio di gomma", con tutti gli altri corpi vicini ignorati. I pianeti sono dischi pesanti senza attrito.

Li consideriamo, inizialmente, a riposo, non ruotanti l'uno sull'altro. Ciascuno fa un'ammaccatura o una fossetta nel foglio che raggiunge l'altro. Infatti, poiché entrambi sono all'interno della fossetta l'uno dell'altro, finiamo con che la somma dei due è una sorta di fossetta a forma di clessidra.

Ora segniamo diversi punti, equidistanti, sul perimetro del disco "terra". Posizioniamo un "rilevatore di elasticità di gomma" in ogni punto contrassegnato e, naturalmente, rileva un po 'più di allungamento nella direzione del disco "lunare", con più allungamento più profondo è il rilevatore all'interno della fossetta dal disco lunare.

Iniziamo a spostare lentamente i due dischi l'uno sull'altro. I rilevatori di stiramento nei punti che abbiamo segnato rileveranno una "forma d'onda" - che per chiarezza chiamerò "marea" - di forza gravitazionale crescente e poi decrescente.

La velocità degli alti e bassi nella misurazione dei nostri punti contrassegnati di questa marea dipende interamente dalla velocità con cui facciamo orbitare i dischi l'uno intorno all'altro.

Ancora più importante, la velocità con cui viaggia la marea tra i diversi rilevatori, dipende anche interamente dalla velocità con cui muoviamo i dischi.

Questo perché la fossetta della placca "luna" rimane la stessa, è solo che mentre le due placche orbitano l'una sull'altra, il punto di misurazione si sposta più in profondità o più lontano dalla fossetta causata dalla placca lunare. Poiché le orbite sono circolari, i cambiamenti nelle misurazioni in ogni punto sembrano sembrare una forma d'onda.

Successivamente facciamo cadere una biglia a molti piedi di distanza sul foglio. Le increspature si diffonderanno da esso. Viaggiano alla velocità di propagazione del foglio ("velocità della luce", se vuoi) e non sono statici rispetto a una fossetta del marmo. Alla fine supereranno i rilevatori sulla nostra piastra di terra e saranno misurati come un'ondulazione a forma di onda. Un'altra cosa da notare su queste increspature è che si alzano dal foglio oltre ad affondare: sono bidirezionali.

Posiziona un vibratore sul foglio a una certa distanza. Ancora una volta, i nostri rilevatori misurano le increspature, non le fossette statiche, che si muovono alla velocità di propagazione del foglio.

Si spera che sia intuitivamente ovvio per tutti noi che le increspature sono piccole deformazioni bidirezionali che si propagano, mentre le maree sono deformazioni unidirezionali grandi, relativamente statiche.

Il termine "gravitational wave" si riferisce solo alle increspature che si propagano, non alla marea statica.

Ora possiamo affrontare le affermazioni specifiche fatte nel PO.

Questo è lo STESSO effetto dell'onda gravitazionale misurato dal LIGO ricerche recenti

Questa non è un'onda gravitazionale, è una misura delle maree causata dal movimento di un singolo rilevatore all'interno della fossetta terra-luna. Se ci fosse stato un secondo rilevatore, sarebbe stato chiaro che queste maree non si propagano sulla terra alla velocità della luce, ma alla velocità del movimento della luna.

(segnalato l'11 febbraio 2016).

Senza un collegamento specifico alle affermazioni di cui stai discutendo, la mia risposta (e quella di tutti gli altri) può essere solo un'ipotesi. È del tutto possibile che gli operatori di LIGO siano impazziti e stiano segnalando gli effetti delle maree come onde gravitazionali o qualcosa del genere, ma poiché non abbiamo accesso a questo, dobbiamo invece presumere che non lo abbiano fatto.

LIGO rileva effettivamente, quindi filtra, questa onda gravitazionale locale

Questo utilizza il termine "onda gravitazionale" in modo errato. È più corretto dire: "LIGO rileva effettivamente, quindi filtra, questo rumore di marea gravitazionale locale".

per rilevare quelli remoti che producono gli ultra deboli onde gravitazionali da buchi neri binari. Nonostante la sensibilità necessario per rilevarli è di 3 ordini di grandezza superiore in entrambi frequenza e ampiezza,

Tutto quanto sopra sembra corretto.

le onde "gravitazionali" di LIGO sono diversamente esattamente le stesse onde "gravitazionali" già scoperte nel 1981 in il nostro sistema solare.

Quanto sopra è corretto solo data la definizione errata di "onda gravitazionale" corretta già sopra.

È più corretto dire "Il rumore di marea gravitazionale filtrato da LIGO è in effetti lo stesso segnale di marea gravitazionale misurato nel 1981 e scoperto nel 1687 quando Newton scoprì che la luna era la causa delle maree."

La prova sta nel fatto che LIGO rileva le onde gravitazionali ma può NON rilevare le onde gravitazionali "di marea".

Questo è tecnicamente vero: non può rilevarli perché li filtra su , come affermato nella primissima frase che ho citato sopra.

Quindi la classificazione delle onde di Zumberge come gravità "di marea" non è corretta

No, questo è esattamente ciò che veniva misurato.

poiché le onde di marea sono quelle tra due superfici come conseguenza della gravità.

Più correttamente, "gli effetti della gravitazione delle maree sono quelli misurati in un punto mentre una massa si muove attorno a quel punto".

Questi non possono essere rilevati da un interferometro.

Gli interferometri sono progettati esplicitamente per rilevare lo stiramento del "foglio di gomma". La gravità della luna distende bene il foglio di gomma. Il movimento della luna intorno alla terra sposta la sua gravità bene rispetto alla terra, provocando effetti di marea in cui il foglio di gomma viene allungato più o meno.

Quindi quanto sopra è palesemente falso. Sarebbe scritto più accuratamente: "Questi devono essere filtrati in modo molto accurato dalle misurazioni dell'interferometro in modo che gli effetti molto più piccoli delle onde gravitazionali siano rilevabili."

Le misurazioni di Zumberge sono gravitazionali variazioni stesse, quindi gravitazionali.

Sì. Cambiamenti nella forza di gravità percepiti sulla superficie terrestre, a causa delle forze di marea della luna che si muovono attorno ad essa.

Perché il lavoro del 1981 di Zumberge, Rinker e Faller è stato ignorato?

Perché nel documento che hai collegato, stavano solo dicendo "Ehi, abbiamo sviluppato questo apparato molto più piccolo per misurare questi effetti di marea che conosciamo da migliaia di anni. È portatile, dai un'occhiata." Non affermano di aver scoperto alcun nuovo effetto gravitazionale; stanno solo mostrando il progetto di un dispositivo migliore per misurare effetti precedentemente noti.

Il loro grafico è stato visualizzato senza fanfara perché tutti conoscono già le maree. L'interesse del loro apparato è che consente di misurare (dopo aver annullato gli effetti delle maree) sottili variazioni di gravità dovute agli effetti geologici.

Quindi, corretto per errori nella definizione di "onda gravitazionale" e nella comprensione di come funzionano gli interferometri, l'OP non contiene affermazioni insolite, ma la domanda stessa poi scompare.

Alcune persone hanno inventato un fantastico dispositivo portatile per misurare la forza di gravità in qualsiasi punto della terra.Come molti prima di loro, hanno poi misurato questo valore nel tempo e hanno tracciato un grafico degli effetti della marea per un periodo di pochi giorni.È tutto.

Dato che "Sandgroper" non si arrende :) (notevole!), proverò anche una risposta molto breve diversa :)

Hai ragione, probabilmente il sistema solare produce anche onde gravitazionali.Ma cos'è un'onda?

Il punto su un'onda elettromagnetica è che cade con una distanza di $ 1 / r $ e non di $ 1 / r ^ 2 $ come il campo statico.

Non possiamo misurare l'influenza della gravità di un buco nero.Ad esempiovedendo qualche spostamento di un dinamometro a molla.È semplicemente troppo lontano e cade con $ 1 / r ^ 2 $.

L'influenza della posizione relativa di un sistema di due buchi neri cadrà ancora più velocemente, come un campo quadrupolare, con $ 1 / r ^ 4 $.Nessuna possibilità.

Ma hanno misurato qualcosa.E quindi concludere che c'è qualcosa trasportato come $ 1 / r $.Ciò significa necessariamente anche che l'energia viene irradiata .Questo è chiaro nell'analogia elettromagnetica.

Per dimostrare che la gravità si propaga come un'onda, è necessario misurare sia l'ampiezza (fase) che la velocità.Ciò richiede almeno due strumenti spazialmente separati.In LIGO questo è esattamente ciò che è stato fatto: ed è stato solo perché lo stesso impulso è stato osservato in due stazioni _ in tempi diversi_ che concludiamo che il campo gravitazionale si propaga in modo ondulatorio.

L'esperimento del 1981 non ha fatto nulla del genere.

Alla luce delle informazioni fornite dalle risposte più professionali, posso riaffermare la mia opinione con un po 'più di chiarezza.

La Terra LIGO è costruita su movimenti con forze di marea e LIGO si adatta a questo segnale di onda gravitazionale non propagante. LIGO ignora anche la propagazione dell'onda gravitazionale - che è il risultato della Terra che ha una luna e che dà origine all'onda gravitazionale di marea - perché la scienza che guida LIGO si aspetta frequenze di cicli al secondo da una sorgente di campo lontano. LIGO semplicemente non cerca onde gravitazionali in campo vicino.

Le misurazioni di Zumberge contengono anche una diversa componente d'onda non propagante dovuta alla rotazione terrestre, nonché l'onda gravitazionale di propagazione più sottile dovuta al sistema lunare terrestre. Questa onda gravitazionale "lunare" è osservabile senza la componente di marea ai poli a causa della sua rotazione attorno al punto di osservazione e si modula sul ciclo lunare, ma si propaga comunque alla velocità della luce. Tuttavia, né LIGO né gli apparecchi Zumberger possono misurare questa onda gravitazionale propagante ai poli perché le misurazioni Zumburge misurano solo lungo l'asse verticale, mentre LIGO dipende da variazioni nell'ordine di 1-1K Hertz.

Tuttavia, l'onda gravitazionale in propagazione può essere isolata utilizzando un apparecchio Zumberge con una tecnica di campionamento digitale come segue:

1. Imposta un'ora del giorno, ad esempio mezzogiorno, in cui verrà registrato un campione.
2. Individua l'apparato di Zumberge il più vicino possibile all'equatore
3. Campiona ogni giorno per 30 giorni o più.

Il tempo di campionamento significa che il sole è ora il punto di riferimento per tutti i campioni e il punto di osservazione sulla terra è effettivamente stazionario rispetto al sole e alla luna Questo mostrerà abbastanza bene l'ampiezza non insignificante del ciclo di 30 giorni vicino al campo propagazione dell'onda gravitazionale terra-luna che appare come un'onda sinusoidale relativamente perfetta.

Pertanto, il metodo Zumberge è un metodo per rilevare le onde gravitazionali locali in determinate circostanze e la misurazione Zumberge nel 1981/2 è effettivamente un'onda gravitazionale, non un'onda gravitazionale di marea, con l'avvertenza relativa al posizionamento dell'apparato e al filtraggio dagli effetti diurni.

Nelle misurazioni di Zumberge, l'apparato è idealmente posizionato al massimo G nel sistema di campo vicino - essendo la superficie terrestre - ma poiché è anche sufficientemente lontano dal centro di massa / gravità nel punto di misurazione, possiamo dire che questo è un'onda e si propaga rispetto al sole.

In risposta alle critiche secondo cui questa non è un'onda ma un effetto di campo statico, non sono d'accordo. La migliore analogia è una barra magnetica e in questo scenario è la propagazione di un'onda magnetica che interessa. Se un'onda può essere definita come capace di propagare informazioni, ma un campo statico non è in grado di propagare informazioni e ruotando una barra magnetica posso propagare informazioni nello spazio che possono essere rilevate da una bussola, allora questa è un'onda magnetica che si propaga alla velocità della luce.

Allo stesso modo, un'onda gravitazionale è in grado di propagare informazioni e l'apparato Zumberge può rilevare informazioni (variazione dell'intensità di campo) nel campo vicino che si propagano dalla rotazione mensile del campo gravitazionale terra-luna attorno all'osservazione relativamente statica punto relativo al sole.

L'onda gravitazionale in campo vicino è una conseguenza del campo gravitazionale oblungo rotante del sistema terra-luna rispetto al sole. Questo sistema rotante produce un effetto di onde gravitazionali in campo vicino rispetto al sole, ma è estremamente debole e non si propaga oltre il campo vicino.

Non si dovrebbe semplicemente presumere che il movimento terra-luna nel nostro sistema solare non generi onde gravitazionali in propagazione semplicemente perché non si propagano nel campo lontano.L'estensione del campo vicino è inversamente proporzionale alla frequenza, quindi il campo vicino del sistema lunare terrestre è probabilmente dell'ordine di 30-60 giorni luce dalla terra.

Tuttavia, è rilevabile perché siamo, in termini cosmici, infinitamente vicini al CoG / CoM, ma non al CoG / CoM.

Questo mi conclude abbastanza bene.

Se LIGO fosse su Marte, rileverebbe le onde gravitazionali planetarie locali nello stesso modo in cui fa ora sulla Terra. Tranne che su Marte, non ci sarà quasi nessuna onda gravitazionale da rilevare perché non ha la luna per spingere e trascinare il pianeta in modi rilevabili. Anche l'influenza della terra e della luna sarebbe notevolmente ridotta ma non completamente.

Siamo certamente troppo vicini alle sorgenti delle onde gravitazionali del sistema solare locale perché le misurazioni LIGO o Zumberge possano determinare la loro velocità di propagazione. Ciò sarà possibile quando LIGO potrà accertare la distanza delle sue sorgenti remote di onde gravitazionali.

Tuttavia il movimento fisico sia dei buchi neri binari che delle orbite planetarie produce necessariamente le stesse onde gravitazionali, anche se di frequenza diversa. La differenza significativa è SOLO quella di lunghezze d'onda più lunghe e più corte (poiché la differenza di ampiezza non è significativa) nonostante ciò che altri potrebbero desiderare di affermare. Sono semplicemente e chiaramente sbagliati in modi palesemente ovvi.