Mit der Entdeckung der Gravitationswellen beginnt eine ganz neue Wissenschaft

Der 11. Februar 2016 wird in die Geschichte eingehen. Denn am Donnerstag letzter Woche wurde eine physikalische Jahrhundertentdeckung bestätigt: 100 Jahre nachdem Einstein mit der Allgemeinen Relativitätstheorie die Vorhersage für die Kräuselungen in der Raumzeit gemacht hatte, wurde die Existenz von Gravitationswellen endlich offiziell nachgewiesen. Begeistert stoßen Wissenschaftler aus aller Welt nun auf eine neue Ära in der Astrophysik an, während der Nobelpreis in verheißungsvollen Farben am Horizont aufleuchtet.

Doch was bedeutet diese revolutionäre Entdeckung eigentlich genau? Gravitationswellen sind Vibrationen, die bei extremen Ereignissen, wie einer Supernova oder der Kollision Schwarzer Löcher, ins Weltall abgegeben werden. Solch eine bombastische Verschmelzung zweier Dichtephänomene hatte sich unter anderem vor 1,3 Milliarden Jahren ereignet, einer Zeit, als sich auf der Erde gerade die ersten mehrzelligen Lebewesen entwickelten. Die ausgesandten Wellen dieser mächtigen Vereinigung Schwarzer Löcher, die sich noch immer in Lichtgeschwindigkeit im Universum ausbreiten und nie wieder verschwinden werden, konnten nun erstmals am Laser Interferometer Gravitational Observatory (LIGO) gemessen werden.

„Gravitation ist die treibende Kraft des Universums", erklärt Tuck Stebbins, Leiter des Gravitational Astrophysics Lab am NASA Goddard Space Flight Center. „Diese Wellen umströmen uns die gesamte Zeit, und wenn wir sie sehen können, dann können wir sie auch bis zur ersten trillionsten Sekunde des Urknalls zurückverfolgen. Es gibt für die Menschheit keine andere Möglichkeit, den Ursprung des Universums zu beobachten." Die Detektoren des LIGO können Veränderungen in der Raumzeit mit einer Genauigkeit von bis zu einem Tausendstel des Durchmessers eines Protons messen.

Da sich die Gravitationswellen mit Schallwellen vergleichen lassen, und man sie somit sogar hören kann, eröffnen sie eine weitere Dimension in der Erforschung des Universums. Zu den optischen Daten, die uns Teleskope liefern, kommt nun also eine akustische hinzu. So hoffen die Forscher nach diesem lang erwarteten Erfolg, noch weitere Wellen aus den Tiefen des Alls einzufangen und mit diesen neuartigen Signalen zahlreiche unerforschte Botschaften unseres Universums zu entschlüsseln. Der Beginn der Gravitationswellenastronomie ist eingeläutet.

Und letztendlich wäre nun auch die Existenz Schwarzer Löcher bewiesen, und die theoretischen Annahmen bestätigt, wie sie sich bei einer Kollision verhalten. „Die Wissenschaftsgemeinde, mich eingeschlossen, ist gegenüber Schwarzen Löchern ziemlich eingebildet geworden. Wir haben sie als selbstverständlich angesehen", erklärte Frans Pretorius, ein Experte für Simulationen der Allgemeinen Relativitätstheorie an der Princeton University in New Jersey gegenüber Nature. „Wenn man aber darüber nachdenkt, mit welch einer außergewöhnlichen Prognose wir es hier zu tun haben, dann brauchen wir schon außergewöhnliche Beweise."

Doch auch die für die revolutionäre Entdeckung in Anspruch genommene Technik könnte eine ganz neue Dimension eröffnen. Zum einen bekam die Existenz solch gigantischer Anlagen wie die des LIGO nun ihre Berechtigung, andererseits lässt sich die Technologie, deren Funktion nun gleichermaßen bestätigt wurde, noch weiterentwickeln. So könnten die zur Aufspürung der Gravitationswellen entwickelten Laser, welche einzelne Lichtteilchen aussenden, für abhörsichere Datenleitungen verwendet werden.

Und zum guten Schluss hat die Entdeckung der Gravitationswellen auch noch eine philosophische Komponente. Es wurde einmal wieder auf spektakuläre Weise bewiesen, dass Menschen Dinge theoretisch berechnen und vorhersagen können, die sich erst ein ganzes Jahrhundert später und nur mit Hilfe fortgeschrittener Technologie überhaupt praktisch belegen lassen.