 |
|
|
|
|
|
 |
 |
Neues aus der Welt der Wissenschaft |
|
|
|
|
|
|
Physiker: Erdmagnetfeld beeinflusst Schwerkraft |
|
| | | Die Schwerkraft - und vor allem ihr Zusammenhang mit den anderen Naturkräften - zählt nach wie vor zu den ganz großen Rätseln der Wissenschaft. Nun versichern Jean-Paul Mbelek und Marc Lachieze-Ray von der Französischen Atomenergie-Kommission, eine Verbindung zwischen Gravitation und Erdmagnetfeld gefunden zu haben. Auch die Europäische Weltraumorganisation ESA kündigte mehrere Projekte zur Erforschung der Schwerkraft an. |
|
|
|
|
|
|
Gravitation - Bremsklotz der Vereinigungs-Theorie |
|
| |
Drei der vier bekannten Naturkräfte, nämlich Elektromagnetismus sowie schwache und starke Wechselwirkung, haben die Physiker mittlerweile unter einen Hut gebracht. Lediglich die vierte Kraft, die Gravitation, passt noch nicht so recht in die gängige Theorie. Überhaupt birgt die Schwerkraft noch viele Unbekannte.
So ergaben auch exakteste Messungen der so genannten Newtonschen Schwerkraft-Konstante (G) - sie beschreibt die Stärke, mit der zwei Körper einander über die Schwerkraft anziehen - sehr unterschiedliche Werte.
|
|
Die Newtonsche Gravitationskonstante
Die Newtonsche Gravitationskonstante G ist ein Faktor im Newtonschen Gravitationsgesetz, das die Kraft zwischen zwei Massen (bei gegebenem Abstand) beschreibt. Um sie zu bestimmen, ist ein Laborexperiment nötig, in dem die Massen und Abstände der Probekörper genau bekannt sind.
Das erste Experiment dieser Art wurde 1798 vom englischen Physiker und Chemiker Henry Cavendish mit einer so genannten Drehwaage durchgeführt. In einigen kosmologischen Hypothesen wird G allerdings nicht als Fundamentalkonstante, sondern als mit der Zeit veränderlich betrachtet. |
|
|
|
|
|
|
Magnetfeld beeinflusst Gravitation |
|
| |
Genau hier haken die französischen Wissenschaftler ein: Die unterschiedlichen Ergebnisse könnten dadurch erklärbar sein, dass die Messungen an verschiedenen Orten durchgeführt wurden und das unterschiedliche Magnetfeld die Gravitation beeinflusst.
Wie das Wissenschaftsmagazin "New Scientist" meldet, basieren die Aussagen der Forscher auf Theorien wie der String-Theorie, einem Ansatz zur Vereinigung aller Kräfte in einem theoretischen Gebäude.
Demnach sollte G an Orten größer sein, an denen auch das magnetische Feld stärker ist. Wie die Wissenschaftler betonen, wäre es am besten, ihre Theorie durch Messungen von G an den magnetischen Polen einerseits und am Äquator andererseits zu überprüfen.
|
|
Stringtheorie
Seit Ende der 60er Jahre arbeiten Physiker und Mathematiker an einer neuen Theorie, die nicht nur die vier grundlegenden Kräfte der Natur unter einen Hut bringen soll, sondern auch gleich Quantenmechanik und allgemeine Relativitätstheorie vereint. Dabei beschreibt diese so genannte Stringtheorie alle Teilchen der Natur als Schwingungen winziger Saiten, die gerade mal 10 hoch minus 35 Meter lang sind - viel zu klein, um sie mit heutigen Mitteln sichtbar zu machen. Außerdem erfordert die Theorie gleich sieben zusätzliche Raumdimensionen, von denen man bisher annahm, dass sie sich gänzlich unseren Möglichkeiten der Beobachtung entziehen. |
|
|
 Mehr zur String-Theorie |
|
|
|
|
|
|
Projekte sollen Gravitation erforschen |
|
| |
Eine ganze Serie von Projekten, wenngleich anderer Art, wird die europäische Raumforschungsagentur ESA zum Thema Gravitation in der nächsten Zeit starten. So soll Albert Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie - nach wie vor das Standardwerk zu Schwerkraft - wieder einmal unter die Lupe genommen und etwa nach so genannten Gravitationswellen gefahndet werden.
Denn nach Einstein sollen solche Wellen das Weltall durcheilen. Mittels der Mission LISA - ein gemeinschaftliches Vorhaben von ESA und NASA - sollen die Wellen, so es sie gibt, aufgespürt werden.
|
|
|
|
|
|
Verzerrungen des Himmelsbildes erwartet |
|
| |
Die ESA-Missionen "Gaia" und "BepiColombo" werden im großen Stil untersuchen, wie die Schwerkraftwirkung von Sternen und anderer Materie im Weltall das Bild des nächtlichen Himmels verzerrt.
Denn laut Relativitätstheorie soll Gravitation auch Einfluss auf Licht haben, das Bild eines Sterns kann daher verzerrt werden und uns an einer falschen Stelle erscheinen. Auch Doppel- und Mehrfachbilder werden durch die Theorie vorhergesagt und wurden tatsächlich bereits von Astronomen nachgewiesen.
|
|
|
|
|
|
Erweiterung der Relativitätstheorie? |
|
| |
Speziell in Richtung Quantengravitation - also eine Vereinigung der Gravitation mit den anderen vier Kräften - geht das Projekt "Microscope", das ESA und die französische Weltraumorganisation CNES gemeinsam abwickeln werden. So soll das Prinzip der Äquivalenz - das sich ebenfalls aus der Allgemeinen Relativitätstheorie ergibt - durchleuchtet werden.
Das Prinzip besagt, dass Beschleunigung von Materie durch Gravitation unabhängig von Masse und chemischer Zusammensetzung dieser Materie ist. Bestimmt "Microscope" eine Verletzung dieses Prinzips, so wäre dies ein Hinweis, dass die Relativitätstheorie in Richtung einer Quantengravitation erweitert werden muss.
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
Mehr zu diesem Thema in science.ORF.at
|
|
|
01.01.2010 |
