Habría que escuchar una onda gravitacional, si su amplitud y frecuencia fueron adecuados?

Question

Si hay una fuente de continua de ondas gravitacionales en (digamos) de 50 hz y la amplitud de decir que un micrómetro (un típico sonido de la onda de desplazamiento, creo), y los que estaban cerca (de pie felizmente en un planeta en una atmósfera), con la oreja apuntando a la fuente, ¿oye?

A mí me parece que, desde la onda gravitacional es la reducción y el aumento de la distancia entre los puntos en la atmósfera a la derecha en su tímpano, sin duda, la densidad y la presión del aire no es, igualmente, el aumento y la disminución, por lo que se podría esperar para escucharlo. Lo que no se puede "intuir" es si en realidad iba a oír debido al hecho de que usted también se ha distorsionado.

Mi conclusión provisional es que usted escucha. En cualquier momento dado, parece que existe un diferencial de presión a través de su tímpano debido a esta distorsión en el espacio presurización de los materiales - así que ... deflexión?

(nota: sé que en la reciente LIGO anuncio que habló sobre la "audiencia" de las olas, pero esto es algo completamente diferente: un electro-acústico de la interpretación de la forma de onda. Estoy preguntando sobre física directa de detección.)

Answer 1

La frecuencia de la reciente experimento fue en el rango audible. La amplitud fue apagado por el inefable órdenes de magnitud. Pero sí, que se oye de ella (incluso en el vacío, si usted fuera a sobrevivir).

Sí, los de GW son transversales (cuadrupolares). Pero que hacen mover las cosas (que causan el cambio en las distancias, que en realidad es cómo se detecta ellos: la longitud de 4 km de tubo en LIGO cambiado; experimentos anteriores planificadas para detectar el "sonido" de un cilindro de metal que vibran, pero no eran lo suficientemente sensible). Un tímpano y los huesos alrededor de ellos son un instrumento complejo y de la dirección de la tensión aplicada, sin duda inducir un movimiento vibratorio que se iba a producir la vibración del tímpano, aunque no en la forma de imaginar (comparar con el sonido, donde no hay presión directa en el tímpano -- GW son más profundos y hacen que el tímpano directamente deformar y vibración). Si estaba lo suficientemente cerca para un cataclismic evento cósmico, que iba a escuchar a través del vacío del espacio. Tanto directamente (como vibraciones inducidas en nuestros huesos), y a través de el crujido de las estructuras que nos rodean.

Es interesante notar que, generalmente, el mismo instrumento que se utilizó hace más de un siglo para demostrar que la velocidad del "éter" es imposible de detectar (refutar la noción de un medio elástico que impregna el universo) se utiliza ahora para probar la aceleración de la "éter" (por así decirlo) puede y se midió.

Answer 2

Veamos el problema en una mecánica cuántica nivel. El sonido es generado por la vibración de los átomos en un sólido transferir su energía al aire, y la energía se mueve en ondas de sonido y llega a nuestros oídos o instrumentos. Esto ocurre con el intercambio de las interacciones electromagnéticas, en un nivel complejo, pero aún así los fotones y scatterings están involucrados.

Una onda gravitacional se compone de gravitones, pero la constante de acoplamiento es muy muy mucho menor que la electromagnético. No hay transferencia de energía a las redes de los sólidos que podría cambiar la presión y generar ondas de sonido. Pasa como es, sin pérdida de energía, a través de nuestros tímpanos demasiado debido a la extremadamente débil acoplamiento con la materia.

Answer 3

De la wikipedia:

Los efectos de una transmisión de ondas gravitacionales pueden ser visualizados por imaginar una superficie perfectamente plana región del espacio-tiempo con un grupo de inmóvil prueba de partículas suspendidas en un plano (por ejemplo, la superficie de la pantalla de un ordenador). Como una onda gravitacional que pasa a través de las partículas a lo largo de una línea perpendicular al plano de las partículas (es decir, después del observador de la línea de visión en la pantalla), las partículas se siga la distorsión en el espacio-tiempo, que oscila en un "cruciforme", como se muestra en las animaciones. El área encerrada por la prueba de partículas no cambia y no hay ningún movimiento a lo largo de la dirección de propagación.

https://en.wikipedia.org/wiki/Gravitational_wave#/media/File:GravitationalWave_PlusPolarization.gif

Answer 4

Si usted escucha, sería cuestión de que el estiramiento y la compresión de movimiento debido a la GW a sí mismos provocando una reacción en sus órganos auditivos (más allá de que sus tímpanos). El mismo aire interfiere mínimamente: se deforma detrás de sus tímpanos exactamente de la misma manera como lo es por fuera (esto no depende de la naturaleza específica de las olas, transversal o longitudinal), por lo tanto no hay diferencia de presión que puede provocar que el tímpano vibre. También, la longitud de onda de la GW ($\frac{3.10^8}{50}m=6.10^6 m$) es demasiado tiempo para causar importantes gradientes de presión en la atmósfera y, por tanto, causa "secundaria" de sonido.

EDIT: sólido (tal vez un poco de líquido) de los cuerpos puede comenzar a intervenir de manera significativa, especialmente la de aquellos que tienen frecuencias fundamentales a 50 Hz, que podría ser una importante "terciario fuente".

Answer 5

No veo cómo se podría oír las ondas de gravedad, incluso si fueran de la correspondiente frecuencia y amplitud. La audiencia depende del movimiento de los pelos en el sistema vestibular, específicamente el movimiento relativo entre el pelo y su adjunto en la cóclea. Si una onda gravitacional que fuera a pasar, todas las partes del órgano se mudarán juntos y los pelos no transmitir una señal al sistema nervioso. Por lo tanto, no se podía oír una onda gravitacional. Esa es la forma en que lo veo.