Ausgezeichnet mit dem Physiknobelpreis des Jahres 2017 wurden die US-Forscher Rainer Weiss, Barry Barish und Kip Thorne.
Verliehen wurde der Nobelpreis für den Nachweis von Gravitationswellen, wodurch Einsteins Theorie, die er bereits vor hundert Jahren aufstellte, bewiesen wurde. Beschrieben hatte er die Gravitationswellen in seiner Relativitätstheorie. Er war jedoch überzeugt davon, dass man diese niemals nachweisen könnte, da er davon ausging, dass die Intensität der Gravitationswellen in allen denkbaren Fällen verschwindend gering sein müsste.
Gravitationswellen sind die Wellen, die sich auf der Raum-Zeit-Ebene mit Lichtgeschwindigkeit durchs Universum bewegen. Sie entstehen durch beschleunigte Körper. Dabei krümmt jede Masse den Raum, wobei sich Massenveränderungen in Form von Wellen ausbreiten und dabei den Raum stauchen und strecken.
Solche Wellen wurden am 14. September 2015 am LIGO ( Laser-Interferometer Gravitationswellen- Observatorium) nachgewiesen. Gemessen wurden diese mit dem Interferometer, einem speziellen Wellenmessgerät. Entstanden sind die Gravitationswellen durch die Kollision zweier schwarzer Löcher, die 1,3 Milliarden Lichtjahre von uns entfernt sind (ein Lichtjahr ist die Strecke, die das Licht innerhalb von einem Jahr zurücklegt). Die Fusion strahlte dabei sehr starke Gravitationswellen aus. Außerdem empfingen Observatorien die Signale zweier verschmelzender Neutronensterne. Diese Gravitationswellen wurden sowohl optisch, als auch mit dem Gravitationswellenobservatorium gemessen.
Aber wie funktioniert diese Messung überhaupt?
Aufgebaut ist das Observatorium aus zwei 4 km langen Detektoren, an deren Ende sich jeweils ein Spiegel befindet. Durch diese Arme wird ein Laserstrahl geleitet, der durch einen so genannten Splitter auf beide Arme der Detektoren verteilt wird. Am Ende der Detektoren wird der Laserstrahl gespiegelt und zurückgeworfen. Dabei liegen die Wellen des Laserlichts genau so versetzt übereinander, dass sie sich auslöschen, also so, dass kein Licht mehr sichtbar ist.
Wenn das Observatorium allerdings ein Signal empfängt, verändern die Gravitationswellen das Licht so, dass die Wellen des Lichtes nicht mehr genau um eine halbe Wellenlänge versetzt übereinander liegen und sich somit verschieben. Dadurch wird das Licht auf dem Sensor sichtbar.
Diese Technik ermöglicht es, unabhängig vom Licht das All zu erforschen, weshalb wir nun nicht mehr nur auf die Beobachtung von elektromagnetischen Wellen beschränkt sind.
Dieser Artikel wurde verfasst von Lisa Papenhagen
Quellen:
br.de
weltderphysik.de