Gravitationswellen

Dr. Hartmut Grote, Physiker an der Uni in Cardiff, erklärt dem interessierten Laien ein Phänomen, an dem sich tausende von Wissenschaftlern beinahe die Zähne ausgebissen haben: Die Gravitationswellen.

In sieben Kapiteln versucht Dr. Grote die Schwierigkeiten der Kapazunder von Newton bis Einstein eine, mittels mathematischen Berechnungen gefundene Theorie, zu beweisen, darzustellen.

Selbst Albert Einstein war sich nicht sicher, ob die Gravitationswellen wirklich existieren. Deshalb sind die beiden ersten Kapitel ein wenig launig “Es gibt sie, es gibt sie nicht, ..” genannt.

Knapp 100 Jahre nachdem Albert Einstein seine Allgemeine Relativitätstheorie an der Preußischen Akademie der Wissenschaften vorgestellt, hat war es dann soweit:

Am 14. September 2015 ist der Nachweis gelungen: Es gibt sie!

Mittels Interferometer konnte Einsteins Theorie endlich bewiesen werden!

In den Kapitel 3-6 werden die Versuchsanordnungen, die notwendigen technischen Apparaturen der mehr als 50-jährigen Forschung erklärt und beschrieben.

Das letzte Kapitel gibt uns einen Ausblick auf zukünftige Rolle der Erkenntnis: Internationale Gremien wollen mit Hilfe der Gravitationswellen den Weltraum weiter erforschen.

Meine Meinung:

Professor Grote bemüht sich die technischen Apparaturen, die Messanordnungen und die Interpretation der Messergebnisse so zu erklären, dass sie auch von Nicht-Physikern verstanden werden.

Bei einigen Lesern wird sich vielleicht die Frage aufdrängen “Wozu brauchen wir das? Ist es gerechtfertigt aberwitzige Summen an Forschungsgeldern dafür auszugeben? Gibt es nicht andere Problem auf der Welt, die einer dringenden Lösung bedürfen, als den Nachweis zu erbringen, ob Einstein mit seiner Theorie recht hatte, oder nicht?

An dieser Stelle sei Goethes Faust (Faust I/Kap. 4) zitiert:

„Daß ich erkenne, was die Welt
Im Innersten zusammenhält,"

Fazit:

Ein spannendes Buch, das die Entschlüsselung eines der größten Rätsel der Physik kompakt darstellt. Gerne gebe ich 5 Sterne.

Geschichte einer Jahrhundertentdeckung

Bereits vor mehr als einhundert Jahren postulierte Albert Einstein das Vorhandensein von Gravitationswellen. Er begründete dies auf Basis seiner Allgemeinen Relativitätstheorie. Lange war er sich jedoch selbst nicht sicher ob sie tatsächlich existieren – im Buch wird dies bereits an der Überschrift des ersten Kapitels deutlich – „Es gibt sie, es gibt sie nicht, es gibt sie“

14. September 2015 – es gibt sie

Nachdem vor mittlerweile über 50 Jahren intensiv an der Erforschung des Phänomens gearbeitet wurde, war es im Herbst 2015 so weit: Der Nachweis über die Existenz der Gravitationswellen konnte erbracht werden. Die Auswirkung zweier miteinander verschmelzender Schwarzer Löcher konnten direkt mittels Interferometer gemessen werden. Und alle Berechnungen, welche daraufhin angestellt wurden, bestätigten Einsteins Überlegungen.

Die 50 Jahre dieser Forschung beschreibt der Autor Hartmut Grote in seinem Buch sehr ausführlich. Von den ersten Messversuchen mittels Aluminiumzylinder bis zur Erfindung des mit Laserlicht betriebenen Interferometers, welcher auf Messungen der sich überlagernden Lichtwellen basiert.

Für den Leser mit wenig technischem Hintergrund ist mit Sicherheit nicht alles auf Anhieb zu verstehen, jedoch ist der Autor sehr bemüht die Hintergründe der technischen Gerätschaften, der Messverfahren und der Auswertemethoden auf einfache Weise darzustellen. Die Erklärungen gelingen auch ausnahmslos und die Methoden und Messmittel werden einem während der Lektüre beinahe ein wenig vertraut.

Ich gehe sogar so weit zu behaupten: Wie in einem guten Krimi fiebert man den Entwicklungen entgegen und ist gespannt auf den Ausgang der erläuterten Experimente und Messungen.

Hunderte Millionen an Forschungsgeldern, tausende Wissenschaftler und Techniker hat das Projekt gekostet und oft stellt sich die Frage, ist dies alles gerechtfertigt?

Diese Frage wird im sechsten Kapitel – es gibt sie - eindeutig beantwortet. Alleine die erste Messung ermöglichte es, siebzig Observatorien gezielt auf einen Punkt im Weltraum blicken zu lassen. Aus den darauffolgenden Beobachtungen konnten unzählige neue Erkenntnisse über die Entstehung des Universums und somit auch unseres Heimatplaneten gewonnen werden.

Am Ende des Buches erhält der Leser einen kurzen Einblick in die Gegenwart der Gravitationswellenforschung und die zukünftigen Projekte auf diesem Gebiet.

Der Autor Hartmut Grote ist Professor für Physik und war von 2009 bis 2017 wissenschaftlicher Leiter einer der Messeinrichtungen, welche es sich zum Ziel setzten, die Gravitationswellen und deren Auswirkungen zu erforschen. Dem Autor gelingt es in diesem Buch, den Leser zu fesseln und ihm durch eine bildhafte Sprache auch komplexe physikalische Konzepte näher zu bringen. Wichtige Hintergrundinformationen werden ebenso spannend erläutert und runden das Buch zu einem durch und durch lesenswerten Werk ab.