30.09.2016

Gravitation schlägt Wellen

Rund 300 Physiker/innen diskutierten bei der von der ÖAW mitveranstalteten Jahrestagung der Österreichischen Physikalischen Gesellschaft die neusten Erkenntnisse ihres Faches. Auch die berühmt gewordenen Gravitationswellen durften dabei nicht fehlen.

© NASA/Ames Research Center/C. Henze

99,9999 aber auch 1,3 Milliarden sowie eine bloße 1 – wer sich mit Physik beschäftigt hat es oft mit den kleinsten und den größten Zahlen zu tun. Das gilt erst recht, wenn es um Gravitationswellen geht. Mit 99,9999 Prozent Wahrscheinlichkeit, so verkündete ein internationales Team von Forscher/innen Anfang 2016, habe man erstmals Gravitationswellen nachweisen können.

Das beobachtete Signal stamme von einer Kollision zweier Schwarzer Löcher, die vor 1,3 Milliarden Jahren stattfand und in weniger als einer Sekunde Gravitationswellen abstrahlten, die Detektoren auf der Erde wahrnehmen konnten. Die Sensation war perfekt – und Albert Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie um einen empirischen Beweis reicher. Inzwischen steht es sogar 2:0 für Einstein, der diese Wellen vor hundert Jahren postulierte, denn auch eine zweite Messung konnte die gefragten Signale nachweisen.

Kein Wunder, dass Einsteins Coup auch einen der Schwerpunkte der diesjährigen Tagung der Österreichischen Physikalischen Gesellschaft bildete, die bereits zum 66. Mal stattfand und heuer von der Universität Wien und erstmals auch dem Stefan-Meyer-Institut für subatomare Physik (SMI) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) organisiert wurde. Rund 300 Physiker/innen aus aller Welt trafen sich vom 27. bis 29. September 2016 in Wien, um neueste Erkenntnisse ihres Faches zu diskutieren.

Energienetze der Zukunft und kleinste Teilchen
Dabei ging es um praktische Anwendungen ebenso wie um die abstrakten Höhen der Theorie. So widmete sich etwa ein „Energietag“ innovativen Technologien für zukunftsfähige Energienetze und diskutierte drahtlose Energieübertragung als auch sogenannte Smart Grids oder urbane Netze von Morgen. Bei den zahlreichen Sessions und Plenargesprächen ging es unter anderem um Nanopartikel, verschränkte Photonen, Higgs- und Z-Bosonen aber auch um die Frage, wie sich die neuesten Erkenntnisse einer hochspezialisierten Wissenschaft der breiten Öffentlichkeit vermitteln lassen.

Womit man wieder bei den Gravitationswellen landet. Denn das Medienecho, das ihre Entdeckung auslöste war enorm. Sascha Husa war einer der Konferenzteilnehmer, der das aus nächster Nähe erlebt hat. Bei seiner öffentlichen Keynote Lecture zur „Entdeckung der Gravitationswellen“ erzählte der theoretische Physiker, dass einen Monat lang nach der Bekanntgabe der Entdeckung kein Tag vergangen sei, an dem er und seine Kolleg/innen von der Universität der Balearen in Palma de Mallorca nicht mindestens ein Interview gegeben hätten.

Der gebürtige Österreicher ist seit 2007 Mitglied der LIGO Scientific Collaboration, die die ersten Gravitationswellen nachweisen konnte und der weltweit rund 1.000 Wissenschaftler/innen angehören. Auch die österreichische Physikerin Patricia Schmidt, Postdoc am California Institute of Technology und ebenfalls LIGO-Mitglied, bestätigte bei der Konferenz in Wien das große Interesse der Öffentlichkeit – sogar mit Taxifahrern habe sie Gespräche über Gravitationswellen geführt.

Gravitationswellen bald häufiger messbar
Beide Forscher/innen erwarten, wie sie gegenüber der APA – Austria Presse Agentur erklärten, dass der Nachweis von Gravitationswellen in nächster Zeit noch öfter gelingen wird. Nicht zuletzt, weil zukünftig an verschiedenen Orten der Welt gemessen wird.

So wird neben dem bestehenden Observatorium in den USA in den kommenden Monaten der Virgo-Detektor in der Nähe von Pisa online gehen. Auch Japan arbeitet an einem Detektor, der 2018 fertiggestellt sein soll. Zudem ist geplant eine Kopie des LIGO-Detektors in Indien zu bauen. „Das wäre aufgrund der großen Entfernung der Detektoren in den USA und Indien wichtig, um wesentlich genauer zu bestimmen, woher das Signal kommt“, sagte Husa im Gespräch mit der APA.

Denn der sichere Nachweis von Gravitationswellen ist nicht einfach, gibt es doch viele Erschütterungen auf welche die sensiblen Detektoren anschlagen. Der theoretische Physiker Husa und seine Kolleg/innen arbeiten daher daran, Modelle zu entwickeln, mit denen die Echtheit gemessener Signale kollidierender Schwarzer Löcher überprüft werden kann.

Keine leichte Übung, aber eine wichtige Aufgabe. Denn die schwer zu findenden Wellen eröffnen einen Blick zurück in die Anfangszeit des Universums – und sind damit ein weiterer Schritt zur Beantwortung der großen Frage, wie die Welt und alles um sie herum vor Milliarden Jahren in Sekundenbruchteilen entstanden ist.


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