Verifikation der Simulation

Zur Verifikation des Programms ist es interessant, die Ausgaben des Programms mit Daten aus der Literatur und Ergebnissen der Theorie zu vergleichen. Hier sind einige Beispiele von Simulationsergebnissen mit entsprechenden Verweisen auf die Literatur bzw. auf andere Teile dieser Facharbeit:

• Die Gleichung (5.13) sagt für die Parameter-Datei blackhole.par (siehe Abschnitt D.19) eine Periheldrehung $\Delta\phi$ von
  
  $$\Delta\phi \approx 6\pi\frac{0{,}214285714^2}{(22^2\cdot0{,}0033)^2} \approx 0{,}339 \approx 19{,}4^\circ$$
  
  
  voraus. Das Programm errechnet eine Periheldrehung von ca. $22^\circ$. Dies zeugt durchaus von der Korrektheit des Programms, da zum einen (5.13) nur einen Näherungswert liefert, zum anderen das Programm durch den Näherungscharakter der verwendeten Algorithmen natürlich auch Rechenfehler macht. Ähnliche Kurven wie die von blackhole.par produzierten findet man auch in [3, S. 116].
• Die Bahnkurven um Kerr-Löcher zeigen ein ähnliches Erscheinungsbild wie in der Literatur (siehe Abbildung 7.1).

  Abbildung: Links ist das Bild aus [2, S. 220] dargestellt, rechts ein Simulationsergebnis mit ähnlichen Anfangsbedingungen. Das Simulationsergebnis entstammt der Parameter-Datei kerr3.par (siehe Abschnitt D.22).

  $$\includegraphics[height=8cm]{scans/kerr}\hspace{1cm} \includegraphics[height=8cm]{screenshots/grav5}$$

  
  

• Die Formeln für die Kerr-Metrik produzieren für nichtrotierende Schwarze Löcher die gleichen Ergebnisse wie die Schwarzschild-Formeln. Dies kann man mit der Parameter-Datei kerrtest.par (siehe Abschnitt D.23) nachprüfen. Diese Datei hat die gleichen Parameter wie die Datei blackhole.par (siehe Abschnitt D.19). blackhole.par wird mit Schwarzschild-Formeln gerechnet, kerrtest.par mit den allgemeineren Kerr-Formeln.
• Wenn für die Schwarzschild-Metrik mit der Parameter-Datei empty.par (siehe Abschnitt D.24) die Masse auf Null gesetzt wird, entstehen als Bahnkurven Geraden.
• Die Rotation der Erde um die Sonne kann mit der Parameter-Datei sun.par simuliert werden. Die Simulation ergibt plausible Ergebnisse.