physik400

Nachweis Gravitationswellen (2016)

Eine Gravitationswelle ist eine Welle in der Raumzeit und wird durch eine beschleunigte Masse ausgelöst. Laut Albert Einstein und seiner Relativitätstheorie kann sich nichts schneller als Licht bewegen (Lichtgeschwindigkeit = 300000 km/h), was bedeutet, dass lokale Änderungen im Gravitationsfeld sich nur nach endlicher Zeit auf weit entfernte Orte auswirken können.

Daraus folgerte Einstein 1916 die Existenz von Gravitationswellen, welche beim Durchlaufen eines Raumbereiches, die Abstände innerhalb dieses Bereiches vorübergehend strecken und stauchen.¹'²

Die Stauchung und Streckung des Raumes selbst war lange Zeit nur Theorie, bis am 11. Februar 2016 erstmals Forscher der LIGO - Kollaboration die erste erfolgreiche, direkte Messung von Gravitationswellen im Jahr 2015 bestätigten.¹

Gemessen wurde die Existenz über den LIGO Detektor, welcher sehr empfindlich auf äußere Einflüsse reagiert. In diesem Fall auf das Verschmelzen zweier Schwarzer Löcher und die dabei ausgestoßenen Gravitationswellen (siehe Abb.3).³

"Durchquert eine Gravitationswelle das Observatorium, ändern sich die relativen Längen der Arme des Interferometers (siehe Abb.1): Ein Arm oder beide Arme können sich (um unterschiedliche Beträge) verlängern oder auch verkürzen. Das ruft eine Phasenverschiebung der beiden Teilwellen des Laserlichtes hervor und deren Interferenz ändert die Intensität des gemessenen Lichtes."³

Literaturnachweis:

¹ vgl. Nachweis Gravitationswellen (1)
² vgl. Nachweis Gravitationswellen (2)
³ vgl. Nachweis Gravitationswellen (3)

Abb.1: Aufbau LIGO Interferometer (Laser-Interferometer Gravitationswellen-Observatorium)
Abb.2: Gelände des LIGO Interferometers
Abb.3: Zwillings-Schwarze-Löcher (gemessen mit LIGO Interferometer)