Paul M. Sutter in Universe Today – Übersetzt von Harald Horneff
In dieser Serie erkunden wir die sonderbare, doch auch wunderbare Welt der astronomischen Fachsprache! Das Thema heute: Gravitation!
Gravitation ist bei weitem die älteste Kraft. Und das meine ich auf zwei wirklich wilde Arten.
Erstens: In unseren Theorien über das Wirken der vier Naturkräfte gab es in den frühesten Momenten des Universums nur eine einzige, einheitliche Kraft. Als sich der Kosmos ausdehnte und abkühlte, begannen die Kräfte jedoch, sich voneinander zu lösen. Die erste, die dies tat, war die Schwerkraft. Und seither hat sie sich nicht einmal mehr gemeldet.
Die Gravitation ist auch die erste Kraft, die als eine… nun ja, Kraft erkannt wurde. Philosophen, Denker und normale Menschen haben im Laufe der Geschichte die Wirkung der Schwerkraft erkannt. Wenn Du etwas losläßt, fällt es. Wenn Du etwas in die Luft wirfst, kommt es wieder herunter. Die Oberfläche der Erde hat eine bemerkenswerte Anziehungskraft.
Es war Isaac Newton, der Gravitation als Kraft begriff – und sie auch „Gravitation“ nannte. Er erkannte, dass alle massiven Objekte die Fähigkeit besitzen, andere massive Objekte anzuziehen, wobei die Stärke dieser Anziehung proportional zu ihrer Masse ist, aber mit der Entfernung abnimmt. Newton erfaßte, daß diese Kraft universell war: genau die gleiche Kraft, die einen Hammer auf deinen Zeh fallen läßt, hält den Mond auf seiner Umlaufbahn um die Erde und alle Planeten auf ihrem Tanz um die Sonne.
Zu Beginn der 1900er Jahre erweiterte Albert Einstein unser Verständnis über die Schwerkraft, indem er sie in Form von Krümmung und Verformung der Raumzeit umschrieb. Materie und Energie sagen der Raumzeit, wie sie sich krümmen soll, und die Krümmung der Raumzeit sagt Materie und Energie, wie sie sich bewegen soll: Dies ist es, was wir als Schwerkraft erleben.
In der modernen Physik wird Einsteins Gravitationstheorie benutzt, um die Existenz Schwarzer Löcher und die Entwicklung des Universums selbst zu erklären. Gleichzeitig sorgt auf der Erde dieselbe Theorie dafür, daß unser GPS-System korrekt funktioniert.
Für die Gravitation ist die Geschichte noch nicht zu Ende. Wir wissen, daß unser Verständnis über diese Kraft unvollständig ist, da wir im Gegensatz zu den anderen Kräften für sie keine Quantenbeschreibung haben. Aber wir arbeiten daran.