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Relativitätstheorie: Mit Gravitationswellen das Universum belauschen

Die Messung von Gravitationswellen öffnet ein weiteres Fenster ins All. Ein Erklärvideo erläutert das faszinierende physikalische Phänomen
Was sind Gravitationswellen? (Allgemeine Relativitätstheorie)

Veröffentlicht am: 20.02.2016

Laufzeit: 0:05:49

Sprache: deutsch

BYTEthinks ist ein Kanal des norddeutschen Bildungs-YouTubers Finn Dohrn, der sich in seinen wöchentlichen Videos mit Allgemeinwissen aus Schule und Wissenschaft beschäftigt oder über verbreitete Irrtümer aufklärt.

Am 11. Februar 2016 gaben Forscher der LIGO-Kollaboration die erste direkte Messung von Gravitationswellen bekannt. Es ist die letzte wichtige Bestätigung der einsteinschen Allgemeinen Relativitätstheorie. Ihr zufolge erzeugt jede bewegte Masse Gravitationswellen – der Nachweis, dass diese Wellen tatsächlich existieren, stand aber seit knapp einem Jahrhundert noch aus.

Das Video aus der Reihe "BYTEthinks" des norddeutschen YouTubers Finn D. erläutert, was Gravitationswellen eigentlich sind: wellenförmige Dehnungen und Stauchungen des Raums, die sich mit Lichtgeschwindigkeit fortpflanzen. Damit sie für uns aber überhaupt messbar werden, müssen sie von gewaltigen Massen erzeugt werden. Und tatsächlich: Die nun nachgewiesenen Wellen wurden den LIGO-Forschern zufolge wohl durch den Zusammenprall zweier massereicher Schwarzer Löcher erzeugt.

Der Clip erzählt diese Zusammenhänge in lockerem, angenehmem Ton. Bisweilen fällt auf, dass er sich an ein jüngeres Publikum richtet, ohne dass die Sprache aber allzu flapsig wirkt. Einfache, aber markante Zeichnungen und Animationen illustrieren die Zusammenhänge sehr passend. Auch die Leistung der Physiker und Techniker kommt nicht zu kurz, gilt es bei einem Observatorium wie LIGO doch, winzigste Effekte von Gravitationswellen auf eine von Laserstrahlen zurückgelegte Strecke zu messen. Sobald eine Welle eintrifft, verlängert beziehungsweise verkürzt sich diese Strecke um einen Betrag, der gerade einmal einem Tausendstel Durchmesser eines Atomkerns entspricht!

Das Video erklärt diese Punkte gut und schildert auch die künftigen Pläne eines riesigen satellitengestützten Weltraumobservatoriums. Denn mit Hilfe der Gravitationswellen wollen Forscher in Zukunft auch den nicht sichtbaren Teil des Universums beobachten, genauer gesagt belauschen – also solche Phänomene, die zwar kein Licht, stattdessen aber Gravitationswellen aussenden.

Leider geht der Film nicht über die hinlänglich bekannten Fakten hinaus. So hätte man gern erfahren, welche Objekte die Astrophysiker mit den neuen Observatorien nun untersuchen wollen und wo die Nachweisgrenze von Gravitationswellen liegt. Das neue Fenster ins Universum ist schließlich noch ein wenig trübe: In nächster Zeit werden nur solche Phänomene auf der Suchliste von Gravitationswellenobservatorien stehen, bei denen extrem große Massen einander auf engstem Raum zu nahe kommen. Neben kollidierenden Schwarzen Löchern und Neutronensternen kommt da bislang nicht viel in Frage.

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