Physik: Multi-Pole Moment

Gehört zu: Physik
Siehe auch: Kosmische Hintergrundstrahlung, Fourier-Analyse
Benutzt: Grafiken von Wikipedia

Stand: 25.10.2022

Multipol-Moment

Bei einer flächigen ungleichmäßigen Verteilung einer physikalischen Größe (z.B. Elektrische Ladung) versuchen wir eine Summe von sog. Momenten zu nehmen. Wir haben dann:

  • Monopol:  Gesamtverteilung als ein Mittelwert
  • Dipol:  Verteilung in zwei Teilen
  • Quadropol: Verteilung in vier Teilen
  • Octopol: Verteilung in acht Teilen
  • etc.

Harmonische Analyse

Mathematically, the multipole moments arise from a spherical harmonic decomposition of the fluctuations in angle.

Kosmische Hintergrundstrahlung

Bei der Hintergrundstrahlung geht es ja zunächst darum, die Messwerte zu analysieren. Als Messwerte haben wir für jeden Punkt auf der Himmelskugel die dort gemessene Strahlungsintensität (bzw. Temperatur). Daraus machen wir zunächst eine sog. “Multipol”-Darstellung und bekommen ein “Angular Power Spectrum”.  Das liefert das bekannte Bild.

Abbildung 1: Leistungsspektrum der CMB (Copyright Wikipedia: PowerSpectrumExt.svg)

Leistungsspektrum (Copyright Wikipedia)

Leistungsspektrum (Copyright Wikipedia)

Dieses “Angular Power Spectrum” gilt es dann zu analysieren. Dabei kommt soetwas wie eine “Harmonische Analyse” über die Sphäre ins Spiel…