Die perfekte Welle
101 Jahre nach der Veröffentlichung der Allgemeinen Relativitätstheorie weisen Wissenschaftler zum ersten Mal Gravitationswellen nach.
Es war fast zu schön, um wahr zu sein: Als Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik im Herbst 2015 die Daten der Gravitationswellen-Observatorien in den USA durch ihre Analyseprogramme jagten, glaubten sie zunächst an einen Fehler. Irgendjemand, vermuteten sie, hätte wohl vergessen, ihnen von einem Test zu erzählen, sagt Institutsleiter Karsten Danzmann. Denn die Messungen der Sensoren zeigten extrem deutlich, auf was die Forscher seit Jahren gehofft hatten: die Signatur von Gravitationswellen. Im Februar 2016 war sich das internationale Forscherteam sicher genug, um an die Öffentlichkeit zu gehen.
Albert Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie gilt bis heute als bahnbrechende Umwälzung des physikalischen Weltbildes. Aus der simplen Frage, ob ein Mensch in einem Fahrstuhl durch physikalische Beobachtungen unterscheiden kann, ob sich der Fahrstuhl bewegt oder er sich stattdessen in einem Schwerefeld bewegt, entwickelte Einstein seine Feldgleichungen. Sie drücken mathematisch aus, dass jede Masse die Raumzeit krümmt und jede Krümmung der Raumzeit die Bahn dieser Masse im Raum bestimmt. Kurz: Die kosmische Katze beißt sich in den Schwanz. Jede beschleunigte Bewegung von Massen sollte also Wellen erzeugen, die sich durch die Raumzeit ausbreiten. Um sie allerdings auf der Erde tatsächlich messen zu können, müssen die Gravitationswellen extrem stark sein. Das aber ist nur bei äußerst seltenen kosmischen Katastrophen der Fall.