Direkt zum Inhalt
Login erforderlich
Dieser Artikel ist Abonnenten mit Zugriffsrechten für diese Ausgabe frei zugänglich.

Astrophysik: 100 Jahre und quicklebendig. Die astronomische Bedeutung der allgemeinen Relativitätstheorie

Vor hundert Jahren, am 25. November 1915, stellte Albert Einstein die Feldgleichungen seiner allgemeinen Relativitätstheorie vor und setzte so einen Schlussstein auf ein epochales Theoriengebäude.
Albert Einstein 1921

Wie jede physikalische Theorie muss sich auch die allgemeine Relativitätstheorie von Albert Einstein daran messen lassen, ob die direkten Vorhersagen, die sich aus ihr ergeben, durch Experimente bestätigt werden können. Im Fall der Astronomie – wo sich die Gegenstände des Forschungsinteresses eher selten bis gar nicht im Labor untersuchen lassen – müssen Beobachtungen die Rolle der Tests übernehmen. Wie hat Einsteins Theorie hier abgeschnitten? Und wie sieht es mit ihren Anwendungen in der modernen astronomischen Forschung aus?

Albert Einstein (1879 – 1955) selbst hatte sich bei der Formulierung seiner Theorie auch von einer speziellen astronomischen Beobachtung leiten lassen. Merkur, der sonnennächste Planet, umrundet die Sonne auf einer stark elliptischen Bahn. Solange man beide Himmelskörper isoliert betrachtet, sollte diese Bahn gemäß der Gravitationstheorie von Isaac Newton (1642 – 1726) unveränderlich im Raum liegen. Nimmt man die Anziehungskräfte der weiteren Planeten hinzu, ergibt sich, dass sich die große Halbachse der Bahnellipse und somit auch die Lage des sonnennächsten Bahnpunkts, des Perihels, mit der Zeit um die Sonne dreht (siehe Bild S. 42). Nach Newton sollte diese Periheldrehung 5,3 Bogensekunden pro Jahr betragen. Doch genaue Messungen ab Mitte des 19. Jahrhunderts ergaben den größeren Wert von 5,7 Bogensekunden pro Jahr. Einstein war überzeugt, dass die Differenz grundlegender Natur sei. Als er zwischen 1911 und 1915 seine allgemeine Relativitätstheorie formulierte, die Newtons Theorie erweitert und der Gravitation eine fundamental neue Deutung als Verzerrung der Raumzeit gibt, hatte er sich auch davon leiten lassen, diese anomale Periheldrehung des Merkur zu reproduzieren, die modernen Messungen zufolge 0,43 Bogensekunden pro Jahr beträgt.

Kennen Sie schon …

Spektrum - Die Woche – Tierisch gut geträumt

Träume sind nicht uns Menschen vorbehalten, auch Tiere sind während des Schlafs zeitweise in anderen Welten unterwegs. Was passiert dabei im Gehirn, welche Funktion erfüllt das Träumen? Außerdem in dieser »Woche«: Gigantische Leerräume im All liefern wichtige Daten für die astronomischen Forschung.

Sterne und Weltraum – Schwarze Löcher - Gibt es Singularitäten doch nicht?

Der Mathematiker Roy Kerr fand einen vermeintlichen Fehler in der Beschreibung schwarzer Löcher durch Roger Penrose und Stephen Hawking. Lesen Sie, weshalb seine Argumente nicht stichhaltig sind. Der Asteroid Apophis wird sich im April 2029 der Erde dicht annähern. Die ESA plant mit ihrer Mission RAMSES den etwa 350 Meter großen Gesteinsbrocken zu begleiten. Wir stellen die Initiative „Astronomie als Kickstarter“ in Schulen vor und komplettieren unsere Serie „Der Weg zum Deep-Sky-Foto“ anhand konkreter Arbeitsschritte in Bildbearbeitungsprogrammen.

Spektrum - Die Woche – Der Umbau der Chemieindustrie

Täglich entstehen in riesigen Fabriken zahllose Stoffe, die wir in unserem Alltag nutzen – allerdings nur dank fossiler Rohstoffe und eines extrem hohen Energieverbrauchs. In dieser »Woche« geht es um den Umbau der Chemieindustrie hin zur Klimaneutralität. Außerdem: Gibt es sie, die »Zuckersucht«?

Schreiben Sie uns!

Beitrag schreiben

Wir freuen uns über Ihre Beiträge zu unseren Artikeln und wünschen Ihnen viel Spaß beim Gedankenaustausch auf unseren Seiten! Bitte beachten Sie dabei unsere Kommentarrichtlinien.

Tragen Sie bitte nur Relevantes zum Thema des jeweiligen Artikels vor, und wahren Sie einen respektvollen Umgangston. Die Redaktion behält sich vor, Zuschriften nicht zu veröffentlichen und Ihre Kommentare redaktionell zu bearbeiten. Die Zuschriften können daher leider nicht immer sofort veröffentlicht werden. Bitte geben Sie einen Namen an und Ihren Zuschriften stets eine aussagekräftige Überschrift, damit bei Onlinediskussionen andere Teilnehmende sich leichter auf Ihre Beiträge beziehen können. Ausgewählte Zuschriften können ohne separate Rücksprache auch in unseren gedruckten und digitalen Magazinen veröffentlicht werden. Vielen Dank!

Bitte erlauben Sie Javascript, um die volle Funktionalität von Spektrum.de zu erhalten.