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/ NetNews Usenet Archive 1992 #31 / NN_1992_31.iso / spool / sci / astro / 13327 < prev    next >
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Internet Message Format  |  1992-12-22  |  5.7 KB

  1. Xref: sparky sci.astro:13327 sci.physics:21546
  2. Newsgroups: sci.astro,sci.physics
  3. Path: sparky!uunet!think.com!ames!agate!overload.lbl.gov!s1.gov!lip
  4. From: lip@s1.gov (Loren I. Petrich)
  5. Subject: Re: Size of Second-Order GR Effects in Binary Pulsars
  6. Message-ID: <1992Dec21.211409.22248@s1.gov>
  7. Sender: usenet@s1.gov
  8. Nntp-Posting-Host: s1.gov
  9. Organization: LLNL
  10. References: <1992Dec18.004051.10602@s1.gov> <BzKK19.37I@well.sf.ca.us>
  11. Date: Mon, 21 Dec 1992 21:14:09 GMT
  12. Lines: 126
  13.  
  14. In article <BzKK19.37I@well.sf.ca.us> metares@well.sf.ca.us (Tom Van Flandern) writes:
  15. >
  16. >lip@s1.gov (Loren I. Petrich) writes:
  17. >
  18. : total energy, momentum, angular momentum, and center-of-mass location (the
  19. : familiar 10 integrals) are well-defined quantities.
  20. >
  21. >     There is apparently some argument about the system of equations being
  22. >over-determined because of an extra identity that has been found.  I can't
  23. >say for certain that Yu's paper is correct, but the matter isn't trivial
  24. >either.
  25.  
  26.     What extra identity???
  27.  
  28. : even if the total energy was not a well-defined quantity, one could always
  29. : calculate the effect of the radiation reaction. I have to wonder how Yu's
  30. : paper made it past the referees.
  31. >
  32. >     It would help if you read it and gave us an informed opinion about the
  33. >actual line of reasoning.  Blind shots are not helpful.
  34.  
  35.     Maybe I'll find it sometime and check it over. But if it is in
  36. some obscure, out-of-the-way journal, you ought to indicate whether or
  37. not it is worth the trouble. In the meantime, you can be reading some
  38. mainstream GR text like Misner, Thorne, and Wheeler's.
  39.  
  40. : So Yu claims _zero_ G-wave flux?  That is contrary to all the GR literature
  41. : I have ever read.  Any GR textbook will contain derivations in gory detail.
  42. : Here's some books: ...
  43. >
  44. >     Yu is familiar with these derivations, and opens his article by
  45. >repeating the derivation.  The issue is not with the derivation, but with the
  46. >assumptions on which it is based.  Yu reasons that the right-hand side of the
  47. >energy-change equation is vacuous.  He is not alone in thinking this.
  48.  
  49.     See above about conservation integrals. And does he discuss
  50. radiation reaction? Including _that_ effect gives the right result also.
  51.  
  52. : There is also the additional problem that GR works very well in the
  53. : post-Newtonian limit in the Solar System, and it is post-Newtonian effects
  54. : that allow the masses of the two Hulse-Taylor objects to be determined, as
  55. : well as the orbit size. Plugging all these, with the eccentricity, into the
  56. : GR G-wave orbit-decay rate formula gives essentially the right value.
  57. : Alternate theories that differ from GR have to suffer some very fine tuning
  58. : to get the right G-wave emission rate.
  59. >
  60. >     It is important to read and understand the 1992 papers by Damour and
  61. >Taylor, as well as Yu.  Ordinary, classical GR with zero gravitational
  62. >radiation is just as consistent with the binary pulsar observations as is GR
  63. >with the Taylor radiation formula.  The other GR effects, the star masses,
  64. >and the orbital elements soak up the difference.  The radiation effects
  65. >cannot be separated out of the solutions, so one cannot say from the
  66. >observations whether they are zero or non-zero.
  67.  
  68.     That is just plain wrong. See Shapiro and Teukolsky's book,
  69. for example. Here are the parameters determined from observation:
  70.  
  71.     [Newtonian]
  72.  
  73.     Period: P = (2[pi])*sqrt(a^3/(M1+M2))
  74.  
  75.     Rate of change: (dP/dt)
  76.  
  77.     Projected semimajor axis: a*(M2/(M1+M2))*sin(i)
  78.  
  79.     Eccentricity:
  80.  
  81.     Periapsis position: [omega]
  82.  
  83.     Rate of change: (d/dt)[omega]
  84.  
  85.     GR prediction: (2[pi]/P)*(3*(M1+M2)/(a*(1-e^2)))
  86.  
  87.     [Order (v/c) Post-Newtonian]
  88.  
  89.     [beta] = (M1*M2*(M1+2*M2))/((M1+M2)^2/a)*e
  90.  
  91.     From the period, the projected semimajor axis, the rate of
  92. periapsis advance, and [beta], one can find four quantities: a,
  93. sin(i), M1, and M2. If one assumes post-Newtonian GR, one has a
  94. _completely_ determined system.
  95.  
  96.     Assuming GR for G-waves, one can calculate the value of
  97. (dP/dt) as a function of a, e, M1, and M2, determined from the rest of
  98. the observations, and compare it with the observed value. One finds 50
  99. sigmas of agreement so far.
  100.  
  101. : If one takes the Newtonian orbit parameters: (a1 sin i), P, and e, and adds
  102. : in the redshift effect and the precession rate (assuming the truth of GR's
  103. : post-Newtonian approximation), one uniquely determines the masses, the
  104. : semimajor axis, and the inclination.
  105. >
  106. >     Sorry, that's not so.  You get different values for these parameters
  107. >from the observations depending on whether or not radiation is included in
  108. >the theoretical model.
  109.  
  110.     That is just plain wrong. See above.
  111.  
  112. : It just doesn't work out that way. The other elements don't "adjust". They
  113. : are precisely fixed by post-Newtonian GR.
  114.  
  115. >     The elements and masses are what is called "constants of integration."
  116. >They are completely free parameters.  No theory can predict their values.  If
  117. >observations are compared to a theory with radiation, one set of constants
  118. >gives the best fit.  If a theory without radiation is used, a different best
  119. >fit results.  In other problems one might be able to tell which fit was the
  120. >better.  But not so in this case: the fits are of equal quality.
  121.  
  122.     And how is a "theory with no radiation" supposed to work out???
  123.  
  124.     As I had explained above, whether or not (dP/dt) is due to
  125. G-waves has NOTHING to do with the determination of the rest of the
  126. orbit parameters.
  127.  
  128.     I'll be gone for the next two weeks after tomorrow...
  129.  
  130. >and matt@physics2.berkeley.edu (Matt Austern) writes:
  131. >
  132. : The argument that Yu makes seems to apply only to the second assertion: he
  133. : is trying to show that a time-dependent quadrupole doesn't radiate.
  134. >
  135. >     That is not the main thrust of his argument.  See if you can get a copy
  136. >of the article and take a look at the math.  -|Tom|-
  137. -- 
  138. /Loren Petrich, the Master Blaster
  139. /lip@s1.gov
  140.