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Neutron Stars, Black Holes, and Gravitational Waves
Die Allgemeine Relativitätstheorie von Albert Einstein, die 1915 veröffentlicht wurde, enthält eine bemerkenswerte Vorhersage: die Gravitationsstrahlung.
Genau wie das Licht (elektromagnetische Strahlung) könnte sich die Schwerkraft als Welle durch den Raum ausbreiten und alle Objekte, auf die sie trifft, beeinflussen, indem sie sie abwechselnd komprimiert und ausdehnt. Es gab jedoch ein Problem. Die Schwerkraft ist etwa eine Billion, Billion, Billion Mal schwächer als der Elektromagnetismus, so dass die berechneten Kompressionen und Expansionen unglaublich klein waren, selbst für Schwerkraftwellen, die aus einem katastrophalen astrophysikalischen Ereignis wie einer Supernova-Explosion in unserer eigenen Galaxie resultieren. Von diesem Ergebnis entmutigt, versuchten Physiker und Astronomen über 50 Jahre lang nicht einmal, diese winzigen Effekte zu entdecken. Dann, in den späten 1960er und frühen 1970er Jahren, gab es zwei Ereignisse, die die Suche nach Gravitationswellen ernsthaft in Gang setzten. Das erste war ein Bericht über den direkten Nachweis von Schwerkraftwellen, die Tausende Male stärker waren als selbst die optimistischsten Berechnungen. Obwohl sich dieses Ergebnis letztlich als falsch erwies, begannen die Wissenschaftler darüber nachzudenken, welche Instrumente für den Nachweis dieser Wellen erforderlich sein könnten. Das zweite Ergebnis war ein tatsächlicher, wenn auch indirekter Nachweis von Gravitationsstrahlung aufgrund der Auswirkungen auf die Rotationsperiode zweier "Neutronensterne", die sich gegenseitig umkreisen.
In diesem Fall stimmten die Beobachtungen genau mit den Vorhersagen der Einsteinschen Theorie überein, was bestätigte, dass eine direkte Suche letztlich erfolgreich sein könnte. Dennoch dauerte es weitere 40 Jahre, in denen immer empfindlichere Detektoren entwickelt wurden, bevor 2015, 100 Jahre nach der ersten Vorhersage von Gravitationswellen, die ersten echten direkten Effekte beobachtet wurden. Dies ist die Geschichte dieser Jagd und der Einblicke, die sie in eine Reihe von Themen der modernen Wissenschaft bringt, von der Entstehung der chemischen Elemente bis hin zu Erkenntnissen über die Eigenschaften der Schwerkraft selbst.
| ISBN: | 9781643274232 |
| Autor: | |
| Verlag: | |
| Sprache: | Englisch |
| Einband: | Hardcover |
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