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Einstein-Theorie nach 100 Jahren bewiesen?

Seit Wochen schwirren Gerüchte über den angeblichen Nachweis von Gravitationswellen durch das Internet. Am Donnerstag (11.2.) informieren Wissenschafter in den USA und in Italien bei Pressekonferenzen über den aktuellen Stand der Suche nach den von Albert Einstein vor 100 Jahren vorausgesagten Störungen in der Raumzeit, die sich mit Lichtgeschwindigkeit in Form einer Welle ausbreiten.

Das bestätigte der aus Österreich stammende Physiker Sascha Husa von der Universität der Balearen in Palma de Mallorca am Dienstag in einer Aussendung. Er ist an der sogenannten LIGO-Kollaboration beteiligt, einem der größten Experimente zum Nachweis der Gravitationswellen.

Gravitationswellen
Ein halbes Jahr nach Vorlage seiner Allgemeinen Relativitätstheorie postulierte Albert Einstein im Juni 1916, dass beschleunigte Massen Störungen in der Raumzeit erzeugen, die sich mit Lichtgeschwindigkeit in Form einer Welle ausbreiten. Vor allem kosmische Großereignisse wie Sternenexplosionen oder verschmelzende Schwarze Löcher sollten solche Gravitationswellen erzeugen, deren Auswirkungen auf der Erde messbar sind.

Seit Jahren arbeiten Wissenschafter rund um die Welt mit Hochdruck an immer empfindlicheren Detektoren, um diese Wellen zu messen, ein direkter Nachweis fehlt bisher aber. Denn die Messung ist extrem schwer: Eine solche Welle dehnt und staucht zwar den Raum - auf ein paar Kilometer aber nur um Bruchteile eines Protonendurchmessers.

Spannende Pressekonferenz
Laut Husa hat die National Science Foundation in Washington D.C. (USA) Forscher des California Institute of Technology (Caltech), des Massachusetts Institute of Technology (MIT) und der LIGO-Kollaboration am Donnerstag (16.30 Uhr MEZ) zu einer Pressekonferenz eingeladen, um über den aktuellen Stand der Forschung zum Nachweis von Gravitationswellen mithilfe der beiden LIGO-Detektoren in den USA zu informieren. Zeitgleich wird in Pisa (Italien) eine Pressekonferenz stattfinden. In der Nähe der toskanischen Stadt befindet sich der französisch-italienische Gravitationswellendetektor "Virgo".

Solche Detektoren basieren im Wesentlichen auf dem gleichen Messprinzip: Sie überwachen mit einem sogenannten Laserinterferometer die Abstände zwischen Spiegeln. Dazu wird ein Laserstrahl in zwei Teilstrahlen aufgespalten und diese in verschiedene Richtungen zu meist mehrere Kilometer entfernten Spiegeln geschickt. Die Spiegel reflektieren das Licht wieder zurück zum Ausgangspunkt, wo sich die Lichtwellen überlagern. Dabei entsteht durch Abschwächung und Verstärkung der Lichtwellen ein sogenanntes Interferenzmuster.

Sehr empfindlich
Solche Interferenzmuster sind sehr empfindlich gegenüber winzigsten Änderungen der Spiegelabstände. Trifft also eine Gravitationswelle auf einen solchen Detektor, sollte das laut Einstein die Abstände geringfügig verändern und damit zu einer beobachtbaren Veränderung des Signals führen. Das Problem sind dabei Störungen, die sich nur schwer ausschalten lassen, etwa vom Mensch verursachte Vibrationen oder seismische Aktivitäten.

LIGO ist ein System aus zwei identischen Detektoren, die sich rund 3.000 Kilometer voneinander entfernt in Livingston (US-Bundesstaat Louisiana) und Hanford (US-Bundesstaat Washington) befinden. Mit einer Länge der Laser-Interferometer von vier Kilometern zählt LIGO zu den größten wissenschaftlichen Experimenten.

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