Keine Tatsache mehr

Änderungen der Gravitation werden über beliebige Entfernungen augenblicklich übertragen.

Was wir heute wissen

Änderungen der Gravitation wirken nicht überall gleichzeitig. In der Allgemeinen Relativitätstheorie ist Gravitation Teil der Struktur der Raumzeit, und Änderungen des Gravitationsfelds breiten sich mit Lichtgeschwindigkeit aus. Stark beschleunigte Massen können wandernde Störungen erzeugen, die Gravitationswellen heißen.

Warum sich das änderte

Newtons Gravitationsgesetz beschrieb die Anziehung äußerst erfolgreich, behandelte sie mathematisch aber so, als hinge sie von den Positionen der Massen im selben Augenblick ab, ohne einen Mechanismus für endliche Ausbreitungsgeschwindigkeit. Die Allgemeine Relativitätstheorie ersetzte dieses Bild durch eine dynamische Raumzeit, deren Störungen sich kausal mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten.

Status
Abgelöst
Kategorie
Physik
Akzeptiert für
≈265 Jahre
Ungefähr akzeptiert
17. bis frühes 20. Jahrhundert
Ungefähr geändert
Ab 1915

Newtons Gravitationsgesetz war außerordentlich erfolgreich. Es erklärte fallende Körper, Planetenbahnen, Gezeiten und vieles mehr.

Seine Mathematik enthielt jedoch eine unbequeme Eigenschaft. Die Anziehung zwischen zwei Massen hing von ihren Positionen im selben Augenblick ab. Wörtlich verstanden würde eine Positionsänderung einer Masse beliebig weit entfernt sofort Wirkung zeigen.

Newton selbst war mit einer unerklärten Fernwirkung unzufrieden, auch wenn seine Gleichungen für die gewöhnliche Astronomie hervorragend funktionierten.

Die Allgemeine Relativitätstheorie änderte das zugrunde liegende Bild. Gravitation wurde nicht länger als Kraft behandelt, die augenblicklich durch den leeren Raum greift. Masse und Energie beeinflussen die Geometrie der Raumzeit, und Änderungen dieser Geometrie breiten sich mit Lichtgeschwindigkeit nach außen aus.

Wenn massereiche Objekte stark beschleunigt werden, können solche Änderungen als Gravitationswellen weiterlaufen: Wellen in der Raumzeit, die Information über die Bewegung ihrer Quelle tragen.

Direkte Nachweise von Gravitationswellen ab 2015 lieferten Beobachtungen solcher sich ausbreitenden Störungen.

Das bedeutet nicht, dass man sich ein statisches Gravitationsfeld als ständigen Strom neuer Signale von einer ruhenden Masse vorstellen sollte. Die endliche Ausbreitungsgeschwindigkeit betrifft Änderungen und kausale Einflüsse. Für langsame Bewegungen und schwache Gravitationsfelder bleibt die newtonsche Gravitation eine ausgezeichnete Näherung.

Evidenz

Quellen und was sie belegen

Historischer Kontext

Aktuelle Evidenz

  • 100 Years of General RelativityNASA Goddard Space Flight Center

    Erklärt Gravitation in der Allgemeinen Relativitätstheorie als Krümmung der Raumzeit.

  • Project TimelineGravity Probe B, Stanford University

    Hält fest, dass Vorhersagen der Relativitätstheorie wiederholt getestet und bestätigt wurden.

Weitere Einträge

Oder ganz woanders: