Relativitätstheorie relativ anschaulich

Tempolimit Lichtgeschwindigkeit

Zurück in die Gegenwart...

Der Stern V4641 Sgr im Sternbild Schütze hat einen unauffälligen Begleiter, der bis vor wenigen Jahren unbekannt war. Im September 1999 verriet er sich: Ein kurzer, heftiger Ausstoß von Röntgenstrahlung, der diesen eher unbedeutenden Stern vorübergehend zur hellsten Röntgenquelle am Himmel machte, lässt sich nur dadurch erklären, dass er ein Schwarzes Loch als Begleiter hat. Anscheinend ist Gas von diesem Stern in den Einzugsbereich des Schwarzen Lochs geraten. In kreisender Bewegung um das Schwarze Loch ist es immer weiter nach innen geströmt, wurde dabei extrem heiß, und ist schließlich zum Teil in das Schwarze Loch gestürzt und zum anderen Teil in Form von ultraschnellen Jets in den Raum hinaus geschossen worden. Dieses Schwarze Loch ist das sonnennächste; es ist 1600 Lichtjahre von uns entfernt.

Das dickste Schwarze Loch in unserer näheren kosmischen Umgebung sitzt im Zentrum der Milchstraße in 26000 Lichtjahren Entfernung. Es hat eine 2,5 Millionen Mal so große Masse wie die Sonne. Auch dieses Schwarze Loch ist an sich unsichtbar. Es verrät sich aber dadurch, dass es die Sterne in seiner Umgebung um sich kreisen lässt, so wie die Sonne ihre Planeten.

Unsere Chancen für die Entsendung einer Raumsonde zu einem Schwarzen Loch, in dessen Nähe man den gekrümmten Raum direkt vermessen könnte, stehen derzeit also nicht gut.

Der Galaxienhaufen Abell 2218: Space Telescope Science Institute (STScI)

Aber die Einstein'sche Relativitätstheorie sagt nicht nur voraus, dass Masse den Raum krümmt, sondern auch, wie sich der gekrümmte Raum auswirkt. Zum Beispiel: In einem gekrümmten Raum verläuft Licht auf anderen Bahnen als in einem ungekrümmten3. Wenn also ein Stern durch seine Masse den Raum krümmt, dann wird das Licht in seiner Nähe abgelenkt, man spricht von Lichtablenkung. Bei der Sonne ist die Lichtablenkung so gering, dass man sie mit dem Auge nicht beobachten kann. Sie ist aber mit großer Präzision vermessen worden und bestätigt vollkommen unsere Vorstellungen über den gekrümmten Raum in der Nähe der Sonne. Weiter draußen im Weltall lässt sich die Lichtablenkung auch direkt beobachten. Wenn sich zwischen einer entfernten Galaxie und uns eine große Masse befindet, dann wird das Licht, das von der entfernten Galaxie herkommt, abgelenkt und wir sehen die Galaxie zu einem schmalen Bogen verzerrt. Im Bild rechts sind mehrere solche Bögen zu sehen. Die das Licht ablenkende Masse ist in diesem Fall ein Galaxienhaufen, eine größere Gruppe von Galaxien, die ebenfalls (aber unverzerrt) auf dem Bild zu sehen sind.

Es gibt in unserer Welt Gegenden, in denen andere geometrische Gesetze gelten, als wir sie aus unserer Erfahrung auf der Erde kennen. Der gekrümmte Raum ist eine Realität.

 
 
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3   Genauer gesagt krümmt Masse außer dem Raum auch die Zeit, und die Lichtwege verlaufen in einer gekrümmten Raum-Zeit anders als in einer ungekrümmten.


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AutorInnen: Ute Kraus, Corvin Zahn, Datum: 29.03.2004
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