Direkt zum Inhalt
Login erforderlich
Dieser Artikel ist Abonnenten mit Zugriffsrechten für diese Ausgabe frei zugänglich.

Astrophysik: 100 Jahre und quicklebendig. Die astronomische Bedeutung der allgemeinen Relativitätstheorie

Vor hundert Jahren, am 25. November 1915, stellte Albert Einstein die Feldgleichungen seiner allgemeinen Relativitätstheorie vor und setzte so einen Schlussstein auf ein epochales Theoriengebäude.
Albert Einstein 1921

Wie jede physikalische Theorie muss sich auch die allgemeine Relativitätstheorie von Albert Einstein daran messen lassen, ob die direkten Vorhersagen, die sich aus ihr ergeben, durch Experimente bestätigt werden können. Im Fall der Astronomie – wo sich die Gegenstände des Forschungsinteresses eher selten bis gar nicht im Labor untersuchen lassen – müssen Beobachtungen die Rolle der Tests übernehmen. Wie hat Einsteins Theorie hier abgeschnitten? Und wie sieht es mit ihren Anwendungen in der modernen astronomischen Forschung aus?

Albert Einstein (1879 – 1955) selbst hatte sich bei der Formulierung seiner Theorie auch von einer speziellen astronomischen Beobachtung leiten lassen. Merkur, der sonnennächste Planet, umrundet die Sonne auf einer stark elliptischen Bahn. Solange man beide Himmelskörper isoliert betrachtet, sollte diese Bahn gemäß der Gravitationstheorie von Isaac Newton (1642 – 1726) unveränderlich im Raum liegen. Nimmt man die Anziehungskräfte der weiteren Planeten hinzu, ergibt sich, dass sich die große Halbachse der Bahnellipse und somit auch die Lage des sonnennächsten Bahnpunkts, des Perihels, mit der Zeit um die Sonne dreht (siehe Bild S. 42). Nach Newton sollte diese Periheldrehung 5,3 Bogensekunden pro Jahr betragen. Doch genaue Messungen ab Mitte des 19. Jahrhunderts ergaben den größeren Wert von 5,7 Bogensekunden pro Jahr. Einstein war überzeugt, dass die Differenz grundlegender Natur sei. Als er zwischen 1911 und 1915 seine allgemeine Relativitätstheorie formulierte, die Newtons Theorie erweitert und der Gravitation eine fundamental neue Deutung als Verzerrung der Raumzeit gibt, hatte er sich auch davon leiten lassen, diese anomale Periheldrehung des Merkur zu reproduzieren, die modernen Messungen zufolge 0,43 Bogensekunden pro Jahr beträgt.

Kennen Sie schon …

Sterne und Weltraum – Mikroquasar – Gammastrahlen und Jets einer kosmischen Seekuh

Neue Beobachtungen des H.E.S.S.-Observatoriums enthüllen in einer Entfernung von 17 000 Lichtjahren von der Erde eine extreme Teilchenbeschleunigung im System SS 433, einem Mikroquasar. Ein Schwarzes Loch umkreist dort einen Stern mit zehnfacher Sonnenmasse – eines der rätselhaftesten Objekte unserer Galaxis. Ein Schwarzes Loch steht auch im Mittelpunkt von Beobachtungen mit dem Weltraumteleskop Gaia. Gaia BH3 – das massereichste stellare Schwarze Loch unserer Galaxis wurde entdeckt. Wir berichten über die totale Sonnenfinsternis am 8. April 2024 über Nord- und Mittelamerika und teilen viel Wissenswertes über den Meteoritenfall in Elmshorn, Schleswig-Holstein, im April 2023 mit.

Spektrum Kompakt – Schwarze Löcher

Schwarze Löcher gehören längst nicht mehr in die Nische aberwitziger Theorien, sondern haben sich im Alltag der Astrophysik etabliert. Viele Phänomene im Weltall lassen sich nur mit diesen extrem kompakten Raumzeitfallen erklären.

Spektrum - Die Woche – Riechverlust als Warnsignal

Der Geruchssinn kann dabei helfen, neurologische und psychische Erkrankungen früher zu erkennen. Warum das so ist und ob ein plötzlicher Riechverlust tatsächlich auf Alzheimer, Parkinson oder Depressionen hinweist, lesen Sie ab sofort in der »Woche«. Außerdem: Bekommt Google Konkurrenz?

Schreiben Sie uns!

Beitrag schreiben

Wir freuen uns über Ihre Beiträge zu unseren Artikeln und wünschen Ihnen viel Spaß beim Gedankenaustausch auf unseren Seiten! Bitte beachten Sie dabei unsere Kommentarrichtlinien.

Tragen Sie bitte nur Relevantes zum Thema des jeweiligen Artikels vor, und wahren Sie einen respektvollen Umgangston. Die Redaktion behält sich vor, Zuschriften nicht zu veröffentlichen und Ihre Kommentare redaktionell zu bearbeiten. Die Zuschriften können daher leider nicht immer sofort veröffentlicht werden. Bitte geben Sie einen Namen an und Ihren Zuschriften stets eine aussagekräftige Überschrift, damit bei Onlinediskussionen andere Teilnehmende sich leichter auf Ihre Beiträge beziehen können. Ausgewählte Zuschriften können ohne separate Rücksprache auch in unseren gedruckten und digitalen Magazinen veröffentlicht werden. Vielen Dank!

Bitte erlauben Sie Javascript, um die volle Funktionalität von Spektrum.de zu erhalten.