Viele von euch werden es wahrscheinlich schon mitgekriegt haben: Heute wurde der Nachweis von Gravitationswellen bekanntgegeben, die Einstein 1918 in der allgemeinen Relativitätstheorie vorhergesagt hatte.
Für alle, die es noch nicht mitgekriegt haben, versuche ich hier mal kompakt und stark vereinfacht zusammenzufassen was passiert ist: (wer nicht alles lesen möchte kann sich auch das letzte Video angucken)
Vor 1,3 Milliarden Jahren sind in 1,3 Milliarden Lichtjahren Entfernung zwei schwarze Löcher kollidiert, die sich mit jeweils halber Lichtgeschwindigkeit umeinander gedreht haben. Das eine hatte die 29fache Masse unserer Sonne, das andere die 36fache. Das bei der Kollision entstandene schwarze Loch hatte 62 Sonnenmassen. Die übrigen 3 Sonnenmassen wurden als Energie in Form von Gravitationswellen frei, die die Raumzeit minimal verzerren. Diese Energie, die hier innerhalb etwa einer Sekunde frei wurde, entspricht etwa dem 50fachen der Energie, die alle Sterne im Universum in der gleichen Zeit abgeben.
Das ganze sah ungefähr so aus:
(realistische Computeranimation - so würde das aussehen, wenn man da vor Ort gewesen wäre)
Am 14. September 2015 haben diese Wellen dann die Erde getroffen und hier die Raumzeit kurz minimal verzerrt. Mit "kurz" ist ein Zeitraum von ca. 0,2 Sekunden und mit "minimal" etwa ein Tausendstel des Durchmessers eines Protons gemeint - bevor hier jemand Angst kriegt, zu stark verzerrt worden zu sein.
In stark übertriebener Darstellung sieht das so aus:
Diese winzige Verzerrung wurde am LIGO mit einem extrem genauen Interferometer gemessen. Verglichen wurde die benötigte Messgenauigkeit mit der Messung der Distanz von der Sonne bis zum nächstgelegenen Stern (Alpha Zentauri) auf die Dicke eines menschlichen Haares genau!
Das Interferometer funktioniert nach einem ganz einfachen Prinzip: Der Lichtstrahl eines Lasers wird mit einem halbtransparenten Spiegel geteilt. Die Hälfte des Lichts trifft einen Spiegel in 4km Entfernung, die andere wird im 90°-Winkel abgelenkt und trifft ebenfalls in 4km Entfernung auf einen weiteren Spiegel. Die Lichtstrahlen werden dann reflektiert, und vom halbtransparenten Spiegel wieder zusammengesetzt und auf einen Detektor gelenkt. Da die Lichtwellen im Ruhezustand des Messgeräts genau um eine halbe Wellenlänge phasenversetzt ankommen, löschen sie sich gegenseitig aus. Wenn man nun aber die Distanzen zu den Spiegeln verändert, ändert sich der Phasenversatz und der Lichtstrahl wird intensiver. Das lässt sich dann gut messen.
Gleichzeitig misst man alles mögliche andere, was gleichzeitig passiert und Auswirkungen auf die Messung haben könnte wie z.B. seismische Aktivitäten um Störquellen aus der Messung herausrechnen zu können. Das resultierende Signal wurde dann mit einer Simulation auf Basis von Einsteins Berechnungen verglichen und passte genau.
Hier nochmal eine schöne Zusammenfassung:
Und für die ganz Interessierten gibt es hier das Paper zum Lesen:
http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.116.061102
Sobald ich eine vernünftige Aufzeichnung der Pressekonferenz finde (die war durchaus sehenswert), verlinke ich die hier ebenfalls.
Für alle, die es noch nicht mitgekriegt haben, versuche ich hier mal kompakt und stark vereinfacht zusammenzufassen was passiert ist: (wer nicht alles lesen möchte kann sich auch das letzte Video angucken)
Vor 1,3 Milliarden Jahren sind in 1,3 Milliarden Lichtjahren Entfernung zwei schwarze Löcher kollidiert, die sich mit jeweils halber Lichtgeschwindigkeit umeinander gedreht haben. Das eine hatte die 29fache Masse unserer Sonne, das andere die 36fache. Das bei der Kollision entstandene schwarze Loch hatte 62 Sonnenmassen. Die übrigen 3 Sonnenmassen wurden als Energie in Form von Gravitationswellen frei, die die Raumzeit minimal verzerren. Diese Energie, die hier innerhalb etwa einer Sekunde frei wurde, entspricht etwa dem 50fachen der Energie, die alle Sterne im Universum in der gleichen Zeit abgeben.
Das ganze sah ungefähr so aus:
(realistische Computeranimation - so würde das aussehen, wenn man da vor Ort gewesen wäre)
Am 14. September 2015 haben diese Wellen dann die Erde getroffen und hier die Raumzeit kurz minimal verzerrt. Mit "kurz" ist ein Zeitraum von ca. 0,2 Sekunden und mit "minimal" etwa ein Tausendstel des Durchmessers eines Protons gemeint - bevor hier jemand Angst kriegt, zu stark verzerrt worden zu sein.
In stark übertriebener Darstellung sieht das so aus:
Diese winzige Verzerrung wurde am LIGO mit einem extrem genauen Interferometer gemessen. Verglichen wurde die benötigte Messgenauigkeit mit der Messung der Distanz von der Sonne bis zum nächstgelegenen Stern (Alpha Zentauri) auf die Dicke eines menschlichen Haares genau!
Das Interferometer funktioniert nach einem ganz einfachen Prinzip: Der Lichtstrahl eines Lasers wird mit einem halbtransparenten Spiegel geteilt. Die Hälfte des Lichts trifft einen Spiegel in 4km Entfernung, die andere wird im 90°-Winkel abgelenkt und trifft ebenfalls in 4km Entfernung auf einen weiteren Spiegel. Die Lichtstrahlen werden dann reflektiert, und vom halbtransparenten Spiegel wieder zusammengesetzt und auf einen Detektor gelenkt. Da die Lichtwellen im Ruhezustand des Messgeräts genau um eine halbe Wellenlänge phasenversetzt ankommen, löschen sie sich gegenseitig aus. Wenn man nun aber die Distanzen zu den Spiegeln verändert, ändert sich der Phasenversatz und der Lichtstrahl wird intensiver. Das lässt sich dann gut messen.
Gleichzeitig misst man alles mögliche andere, was gleichzeitig passiert und Auswirkungen auf die Messung haben könnte wie z.B. seismische Aktivitäten um Störquellen aus der Messung herausrechnen zu können. Das resultierende Signal wurde dann mit einer Simulation auf Basis von Einsteins Berechnungen verglichen und passte genau.
Hier nochmal eine schöne Zusammenfassung:
Und für die ganz Interessierten gibt es hier das Paper zum Lesen:
http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.116.061102
Sobald ich eine vernünftige Aufzeichnung der Pressekonferenz finde (die war durchaus sehenswert), verlinke ich die hier ebenfalls.
