"Nicht einmal Einstein hätte sich das vorstellen können" – Interview

Zum aktuell heiß diskutierten Thema „Echo des Urknalls“, sprach das Magazin Spektrum der Wissenschaft mit Bruce Allen, Direktor am Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik, über das Urknallecho und seine eigene Arbeit an Gravitationswellen.

Bruce Allen
© MPI for Gravitational Physics

Spektrum: Herr Professor Allen, Sie forschen selbst über Gravitation. Wie bedeutsam sind die Ergebnisse von BICEP2 für die Physik?

Bruce Allen: Diese Resultate sind sehr wichtig, denn sie liefern bislang fehlende Belege für eine Inflationsphase in der frühesten Geschichte des Universums. Wichtig ist auch, dass dieser Gravitationswellennachweis stärker ausfiel, als viele von uns – auch ich – erwartet hatten. Und er demonstriert, wie wir mit Gravitationswellen Dinge betrachten können, die wir auf andere Art und Weise nie sähen.

Spektrum: Warum dauerte es beinahe 100 Jahre, bis wir ein derart starkes Signal der von Einstein in der Allgemeinen Relativitätstheorie vorhergesagten Gravitationswellen empfangen konnten?

Bruce Allen: Auch die BICEP2-Ergebnisse sind nur indirekte Zeugnisse, dass Gravitationswellen existieren. Zuvor hatten wir ebenfalls schon indirekte Belege wie beispielsweise über die abnehmende Umlaufzeit des Doppelpulsars PSR1913+16 beziehungsweise des Pulsarsystems PSR J0737-3039. Wir erwarten, dass uns in den nächsten Jahren die erste direkte Beobachtung mit Experimenten wie LIGO, VIRGO, GEO600 und KAGRA gelingt. Ermöglicht wird das durch den enormen technischen Fortschritt bei Lasern, Präzisionsoptik, elektronischen Kontrollsystemen, Computern und Datenanalysen. Nicht einmal Einstein hätte sich das wohl vor 100 Jahren vorstellen können.

Spektrum: Manche Kommentatoren vergleichen die jetzt bekannt gegebene Bestätigung der Existenz von Gravitationswellen mit der Entdeckung des Higgs-Bosons am Cern vor zwei Jahren. Hält dieser Vergleich Stand?

Bruce Allen: Nicht ganz – das Wichtigste für mich ist nicht die Bestätigung, dass es Gravitationswellen gibt. Entscheidend ist, dass nun ein starker Beleg die Inflationstheorie in der frühesten Geschichte des Universums unterstützt. Hätte man diesen Gravitationswellenhintergrund nicht entdeckt, wäre das so, als hätte man kein Higgs-Boson gefunden. Wir wären gezwungen gewesen, das sehr gut untersuchte Modell zur Zeit nach dem Urknall neu zu überdenken.

Spektrum: Sollten sich die Befunde von BICEP2 bestätigen: Inwiefern beflügeln sie die weitere Theoriebildung der Physik?

Bruce Allen: Eine große Zahl unterschiedlicher Inflationsmodelle konkurriert miteinander. Sollten sich die jetzigen Resultate bestätigen, ziehen sie einen Schlussstrich unter viele dieser Überlegungen. Das tut der theoretischen Physik gut.

Spektrum: Sie betreiben bei Hannover selbst gemeinsam mit Physikern aus Glasgow und Cardiff den Gravitationswellendetektor GEO600. Worin besteht der Unterschied Ihres Experiments zu dem der amerikanischen Kollegen am Südpol?

Bruce Allen: LIGO, VIRGO und GEO600 suchen nach Gravitationswellen, die aktuell die Erde passieren. Sie stammen von Neutronensternen und Schwarzen Löchern, die heute in unserem Universum existieren. Das BICEP-Experiment beobachtet die Effekte von Gravitationswellen aus der Zeit vor fast 14 Milliarden Jahren, bevor sich überhaupt Sterne und Planeten geformt hatten. Mit dem Teleskop am Südpol betrachten die Astrophysiker die Polarisation in der kosmischen Hintergrundstrahlung, aus der sie indirekt auf sehr niederfrequente Gravitationswellen schließen. LIGO, VIRGO und GEO suchen hingegen direkt nach Gravitationswellen mit Frequenzen von mehreren hundert Hertz. Die Quellen unterscheiden sich also deutlich.

Spektrum: Sehen Sie Chancen, mit GEO600 die Existenz von Gravitationswellen unabhängig von den jetzt bekannt gemachten Ergebnissen zu bestätigen?

Bruce Allen: Ja, wir erwarten, dass LIGO, VIRGO und GEO600 in den nächsten Jahren direkt die Wellen nachweisen, wenn diese an der Erde vorbeikommen. Das ist ein anderer Ansatz als die indirekten Detektionen, die BICEP in der kosmischen Hintergrundstrahlung erfasst hat.

Spektrum: Vielen Dank für das Gespräch.

Quelle: sterne-und-weltraum.de
spektrum.de

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0 Antworten zu "Nicht einmal Einstein hätte sich das vorstellen können" – Interview

  1. thomas59 schreibt:

    sehr informativ und dennoch leicht verständlich

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  2. thomas59 schreibt:

    sehr informativ und dennoch leicht verständlich

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  3. Mithrahee schreibt:

    Klasse das die sogar ankommende Gravitationswellen (Amplitude!) messen, sogar von Massen!, dann ist das auch weiterhin Zitat: „informativ und leicht verständlich“. Wahrscheinlich ist das dann auch bald mit den anderen Billionen von „Arbeit“ der „wissenschaftlichen Energie“ wie ~ (z.B. „das Higgs-Teichen“). Fehlt nur noch Angela Merkel Plus (CBKD-Engel). Target-Versuch? Doch wie ist das denn mit JESUS!, Gott und Allah, der Jungfrau und Mutter Gottes?! im Rahmen der prälogischen Semantik des Existenzbeweises? (siehe wiss.theo.dedu.)

    Da ich ja schon beschrieben habe wie man vom Anfang zum Ende des Universums kommt (durch/mit radikaler Vernachlässigung des Passpartout’s), nun noch meine posthume Bemerkungsfrage: Und die Sonne hatte auch Gravitationswellen(schwankungen).

    Wie ist das überhaupt mit der Krümmung des Raumes dabei?
    Ist der Bohrsche Radius dann obsolet und war mal früher? Tja, die neuen Fragen sind schon interessant!

    Gruß,
    Mithrahee

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