Akustik Interferometer

[Ligo (Gast)]

Hallo, schönen Sonntag auch,

nach einigen Videos zur Funktion von Ligo und der Suche nach 
Gravitationswellen Frage ich mich,ob ein ähnlicher Nachweis auch mit 
einer hochgenauen Taktquelle z.B. 10MHz aus einer hochstabilen Uhr, 
einem Leistungssplitter,zwei langen Armen im 90°-Winkel angeordnet mit 
Koaxkabel und einem Oszilloskop im x-y-Mode machbar wäre. Die Arme bei 
Ligo sind je 4km lang und das Licht wird wohl 400mal zwischen den 
Spiegeln reflektiert,entsprechend bräuchte es zwar ziemlich viel 
Koaxkabel,dafür kann man auf die aufwendige Aufhängung der Spiegel 
verzichten,weil man das Signal im Kabel in einer Schleife einfach 
zurückführt.
Demnach sollte doch eine Längenänderung in den Armen mit Koaxkabel 
nachweisbar sein und man ist nicht so sehr von Vibrationen der Umgebung 
beeinflusst,da kein Spiegel aufgehängt werden muss.
Kann das funktionieren? Wo ist mein Denkfehler,unabhängig von 
Leitungsverlusten die mit Gain Blocks ausgeglichen werden können?

Ich bin gespannt auf euer Feedback.

[Christoph M. (mchris)]

Was willst Du genau messen?

[Ligo (Gast)]

Christoph M. schrieb:
> Was willst Du genau messen?

Gravitationswellen mithilfe von Koaxkabeln anstatt einem Lichtkanal

[Boris (Gast)]

Ligo schrieb:

> Christoph M. schrieb:
>> Was willst Du genau messen?
>
> Gravitationswellen mithilfe von Koaxkabeln anstatt einem Lichtkanal

Kein Problem: geht auch mit einem Bindfaden und einer Dose Erbsen.

[J. T. (chaoskind)]

Ligo schrieb:
> Demnach sollte doch eine Längenänderung in den Armen mit Koaxkabel
> nachweisbar sein und man ist nicht so sehr von Vibrationen der Umgebung
> beeinflusst,da kein Spiegel aufgehängt werden muss.

Du meinst also, es ist einfacher ein langes Kabel stabil von der Unwelt 
entkoppelt aufzuhängen/langzulegen, als jeweils einen Spiegel am Ende 
der Messstrecken?.
Hab ich so meine Zweifel dran....
Aber berichte gern, trotz meiner Zweifel ob das geht, ist das schon eine 
interessante Frage.

[Christian B. (casandro)]

Ich sehe da 2 Probleme:

1. Die Wellenlängen die so ein Koaxialkabel übertragen können sind sehr 
klein. Spätestens bei wenigen Gigahertz ist Schluss. => Die Änderungen 
durch die Interferenz sind extrem klein, wahrscheinlich deutlich 
unterhalb des thermischen Rauschens der Leitung selbst wenn Du die 
Helium kühlst.

2. Ich bin mir nicht sicher ob der Effekt überhaupt merkbar ist.

Du kannst ja mal probieren so was hier mit Kabeln zu bauen. Wenn Du dann 
die Rotation der Spule sinnvoll messen kannst, bist Du nur noch 2 Hände 
voll Zehnerpotenzen von dem Problem weg.
https://de.wikipedia.org/wiki/Laserkreisel

[Timmo H. (masterfx)]

Das wird nicht funktionieren.
Zum einen ist die maximal übertragbare Frequenz mit vertretbarem Verlust 
im Koaxkabel viel zu niedrig um die Längenveränderung von 1/10000 des 
Durchmessers einen Protons auflösen zu können.
Zudem müsstest du das Koaxkabel auf 0° Kelvin runterkühlen. Und die 
Schirmung würde vermutlich komplexer werden als das Ultrahochvakuum und 
die Aufhängung des LIGO Systems

[J. T. (chaoskind)]

Timmo H. schrieb:
> Und die Schirmung würde vermutlich komplexer werden als das
> Ultrahochvakuum und die Aufhängung des LIGO Systems

Allein die Aufhängung des Kabels. Einfach über mehrer Km spannen dürfte 
dem Kabel nicht so gefallen... Also viele Stützpunkte. Dann fährt in 
1000m Abstand n Laster vorbei und bringt die Erde zum Beben. Davon 
kommen wahrscheinlich Bewegungen in Größenordnung von Atomen bei der 
Aufhängung an. Durch diese gigantische Bewegung gerät das Kabel 
natürlich ins Schwingen. Diese Schwingungen verursachen 
Spannungsänderungen(mechanische) im Kabel. Diese führen wiederum zu 
Längenänderungen im Kabel, die ein vielfaches über der zu detektierenden 
Länge liegen dürften.

[Joe F. (easylife)]

Um die Kollision zweier schwarzer Löcher innerhalb unseres Sonnensystems 
zu detektieren könnte das ausreichen.
Die Methode mit der Schnur und der Dose Erbsen finde ich dafür aber 
charmanter.

[Christian B. (casandro)]

Christian B. schrieb:
> 1. Die Wellenlängen die so ein Koaxialkabel übertragen können sind sehr
> klein.

Ich meinte natürlich Frequenzen die klein sind, nicht Wellenlängen.

Dazu vielleicht mal eine Beispielsrechnung. Nehmen wir mal an, wir 
würden ein Kilovolt mit 10 GHz als "Laser" verwenden. (beides ziemlich 
unrealistisch hohe Werte) Und nehmen wir weiter an, dass wir eine 
Längenänderung um 3 nm haben (unrealistisch hoch), so hätten wir eine 
Amplitudenänderung in der Größenordnung von 0,01 µV.

[Pandur S. (jetztnicht)]

Schon mal nachgesehen welche Absorption Koaxkabel haben ? das macht 
schnell mal 20dB pro 100m. Macht nichts - Verstaerker rein, alle 100m.

Ein normales, zB das RG316D .. 90dB/100m bei 1GHz. Aeh..
                     RG393     30dB/100m bei 1GHz..

Also Wellenleiter. zB WR90 @ 10GHz  : 5dB/30m -> 15dB /100m

[Axel S. (a-za-z0-9)]

Boris schrieb:
> Ligo schrieb:
>> Christoph M. schrieb:
>>> Was willst Du genau messen?
>>
>> Gravitationswellen mithilfe von Koaxkabeln anstatt einem Lichtkanal
>
> Kein Problem: geht auch mit einem Bindfaden und einer Dose Erbsen.

Kein Kaugummi? McGyver brauchte immer auch Kaugummi.

[Dumpfbacke (Gast)]

Axel S. schrieb:
> Kein Kaugummi? McGyver brauchte immer auch Kaugummi.

Nein, das war Klebeband.