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RELATIVITÄTSTHEORIE
Wie schnell wirkt Gravitation?
von Stefan Deiters
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4. September 2002

Die Gravitation hat die gleiche Geschwindigkeit wie das Licht - so lautet eine der grundlegenden Prinzipien von Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie. Bis heute gibt es dafür aber nur indirekte Beweise. Ein internationales Astronomenteam will am kommenden Sonntag erstmals versuchen, die Geschwindigkeit der Gravitation direkt zu messen. Helfen sollen den Forschern dabei einige Quasare und der Gasriese Jupiter.

VLBA

Das VLBA-Teleskop in New Mexiko. Foto:  NRAO

Seit Einstein 1916 seine allgemeine Relativitätstheorie formuliert hat, beschäftigen sich Forscher damit, zentrale Aussagen der Theorie zu überprüfen und die der Theorie zu Grunde liegenden Annahmen zu verifizieren. Einige dieser fundamentalen Annahmen, wie etwa die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit, konnten inzwischen bewiesen werden. Dank einer seltenen Konstellation von einigen Himmelsobjekte und moderner Beobachtungstechnik könnte bald eine weitere hinzukommen.

"Nach Einsteins Theorie wirkt die Gravitation mit Lichtgeschwindigkeit", erläutert Sergei Kopeikin von der Universität von Missouri das geplante Vorhaben. "Bislang gibt es aber nur indirekte Beweise dafür, dass dies wahr ist, denn die Geschwindigkeit der Gravitation ist bislang nicht direkt gemessen worden. Was wir nun in einem Experiment versuchen wollen wird innerhalb der nächsten zehn Jahre nicht noch einmal möglich sein."

Das projektierte Experiment besteht aus der genauen Messung des Winkelabstandes von einigen Quasaren, also punktförmigen Objekten, bei denen es sich vermutlich um das aktive Zentrum von fernen Galaxien handelt. Am kommenden Sonntag wird nun der Gasriese Jupiter am Himmel sehr dicht an einem dieser Quasare vorüberziehen und durch seine Gravitation die Position des Quasars am Himmel leicht verschieben. Die Astronomen planen nun, die Position des fraglichen Quasars sehr genau im Verhältnis zu den anderen Quasaren zu messen, deren Licht nicht von Jupiters Gravitationskraft abgelenkt wird. Durch diese Daten hoffen sie, die Genauigkeit von Einsteins Theorie weiter bestätigen zu können.

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Die Messungen werden mit dem Very Long Baseline Array (VLBA), einer Zusammenschaltung von zehn 25-Meter Radioteleskopen gemacht, die über die gesamten USA verteilt sind. Auch an den Beobachtungen beteiligt ist das 100-Meter Radioteleskop in Effelsberg, das von Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bonn betrieben wird. "Testmessungen aus jüngster Zeit haben gezeigt, dass wir die für dieses Experiment notwendige Genauigkeit erreichen können", gibt sich Radioastronom Ed Fomalont vom National Radio Astronomy Observatory (NRAO) optimistisch. Verglichen werden sollen die Daten auch mit Beobachtungen die andere Forscher unabhängig von den Messungen der Radioastronomen in Japan und den USA durchführen wollen.

"Die Technik die wir für dieses Experiment entwickelt haben kann auch dazu benutzt werden, die Position von anderen Objekten im Weltraum mit großer Genauigkeit zu bestimmen", erklärt Fomalont weiter. "Mit einer genaueren Positionierung von Satelliten etwa, könnte man die Telekommunikation verbessern, aber auch die Navigation von unbemannten Sonden, die unser Sonnensystem erkunden." Erste Ergebnisse der Messungen vom kommenden Sonntag werden ab Mitte November erwartet.

Links im WWW
NRAO, Homepage des National Radio Astronomy Observatory
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