WIS­SEN

Der Standard - - FORSCHUNG SPEZIAL - IN­TER­VIEW: Die Kon­fe­renz

Die Ent­de­ckung von Gra­vi­ta­ti­ons­wel­len war ei­ne der wis­sen­schaft­li­chen Sen­sa­tio­nen der ver­gan­ge­nen Jah­re. Maß­geb­lich dar­an be­tei­ligt war der US-Phy­si­ker Rai­ner Weiss, ei­ner der füh­ren­den Wis­sen­schaf­ter des Ob­ser­va­to­ri­ums Li­go. Jahr­zehn­te­lang wid­me­te er sich den tech­ni­schen Her­aus­for­de­run­gen, um die wel­len­för­mi­gen Stau­chun­gen und Deh­nun­gen von Raum und Zeit, die et­wa bei der Ver­schmel­zung von Schwar­zen Lö­chern ent­ste­hen, nach­zu­wei­sen. 2017 wur­de ihm für den ge­glück­ten Nach­weis die­ser Vor­her­sa­ge von Al­bert Ein­steins All­ge­mei­ner Re­la­ti­vi­täts­theo­rie ge­mein­sam mit Kip Thor­ne und Bar­ry Ba­rish der Phy­sik-No­bel­preis zu­ge­spro­chen.

Bei der Lin­dau­er No­bel­preis­trä­ger­ta­gung An­fang Ju­li dis­ku­tier­te Weiss mit Nach­wuchs­for­schern die Ent­de­ckungs­ge­schich­te der Gra­vi­ta­ti­ons­wel­len und künf­ti­ge Plä­ne. Kom­men­den Frei­tag hält er im Rah­men ei­ner Kon­fe­renz zum Ma­the­ma­ti­ker Kurt Gö­del ei­nen Vor­trag in Wien (sie­he Wis­sen).

STANDARD: Im Fe­bru­ar 2016 wur­de be­kannt, dass zum ers­ten Mal Gra­vi­ta­ti­ons­wel­len ge­mes­sen wer­den konn­ten. Wel­che Be­ob­ach­tun­gen wer­den ak­tu­ell im Ob­ser­va­to­ri­um Li­go ge­macht?

Wir de­tek­tie­ren im Schnitt al­le ein­ein­halb Wo­chen Gra­vi­ta­ti­ons­wel­len, die bei der Ver­schmel­zung zwei­er Schwar­zer Lö­cher ent­stan­den sind. Wir ha­ben auch ein Er­eig­nis ge­mes­sen, bei dem Neu­tro­nen­ster­ne ver­schmol­zen sind. Wei­ters gibt es den Ver­dacht, dass wir Gra­vi­ta­ti­ons­wel­len ge­mes­sen ha­ben, die durch ein Dop­pel­sys­tem von ei­nem Neu­tro­nen­stern und ei­nem Schwar­zen Loch ent­stan­den sind – aber das ist noch nicht ge­si­chert.

STANDARD: Was sind die zu­künf­ti­gen Plä­ne des Li­go?

Wir ar­bei­ten dar­an, den De­tek­tor stück­wei­se zu ver­bes­sern. Wenn wir die Sen­si­ti­vi­tät um den Fak­tor zwei ver­bes­sern, kön­nen wir dop­pelt so weit ins Uni­ver­sum bli­cken. Gleich­zei­tig kön­nen wir da­mit ein acht­mal so gro­ßes Vo­lu­men ab­de­cken. Wenn wir ei­ne klei­ne Ver­bes­se­rung schaf­fen, kön­nen wir ei­nen viel grö­ße­ren Be­reich un­ter­su­chen. Un­ser Ziel ist, den De­tek­tor um den Fak­tor zehn zu ver­bes­sern. Wir wis­sen noch nicht, wie wir das er­rei­chen, aber es wä­re sehr auf­re­gend für uns.

STANDARD: War­um?

Wir ha­ben be­rech­net, wenn wir den De­tek­tor um ei­nen Fak­tor zehn ver­bes­sern, ge­nügt das, um das ge­sam­te Uni­ver­sum ab­zu­de­cken. Wir könn­ten da­mit die voll­stän­di­ge Le­bens­dau­er des Uni­ver­sums um­fas­sen bis vor der Ent­ste­hung der ers­ten Ster­ne. Wir könn­ten dann auch die Gra­vi­ta­ti­ons­wel­len al­ler Paa­re von Schwar­zen Lö­chern im Uni­ver­sum de­tek­tie­ren. Die Tat­sa­che, so weit im Uni­ver­sum zu­rück­bli­cken zu kön­nen, wür­de uns er­mög­li­zen. Zum 70. Ge­burts­tag sei­nes Freun­des Al­bert Ein­stein dach­te sich der Ma­the­ma­ti­ker, Lo­gi­ker und Phi­lo­soph

ein ganz be­son­de­res Ge­schenk aus. 1949 prä­sen­tier­te er ei­ne Lö­sung von Ein­steins All­ge­mei­ner Re­la­ti­vi­täts­theo­rie, die so­ge­nann­te ge­schlos­se­ne Welt­li­ni­en mög­lich macht. In ei­nem sol­chen Uni­ver­sum hat die Zeit ei­ne kreis­för­mi­ge Struk­tur, wo­durch Ob­jek­te ir­gend­wann naht­los in ih­re ei­ge­ne Ver­gan­gen­heit zu­rück­keh­ren. chen, vie­le in­ter­es­san­te kos­mo­lo­gi­sche Fra­gen zu be­ant­wor­ten.

STANDARD: Wie kann die Ver­bes­se­rung der De­tek­to­ren ge­lin­gen? Wir ha­ben zwar vie­le Ide­en, wir er­rei­chen jetzt ei­nen Punkt, wo wir die fun­da­men­ta­len Li­mits die­ser Tech­nik er­rei­chen. Mo­men­tan ar­bei­ten wir mit zwei L-för­mi­gen De­tek­to­ren von je vier Ki­lo­me­tern Län­ge. Ei­ne Mög­lich­keit wä­re, zehn­mal grö­ße­re De­tek­to­ren zu bau­en. Das wä­ren zwei L-For­men mit ei­ner Län­ge von 40 Ki­lo­me­tern. In wei­te­rer Fol­ge hät­ten wir ger­ne noch ei­nen drit­ten De­tek­tor, um die Er­eig­nis­se bes­ser lo­ka­li­sie­ren zu kön­nen. Aber die Fi­nan­zie­rung ist noch un­klar, es ist ei­ne sehr teu­re An­ge­le­gen­heit. aber

STANDARD: Von wel­chen Sum­men spre­chen wir?

Dar­auf will ich noch kei­ne Ant­wort ge­ben, denn wir ha­ben noch kei­ne se­riö­se Sum­me und sind da­bei, die Kos­ten ab­zu­schät

Zum 70-Jahr-Ju­bi­lä­um die­ses Gö­del-Uni­ver­sums und dem hun­derts­ten Jah­res­tag der ex­pe­ri­men­tel­len Be­stä­ti­gung der All­ge­mei­nen Re­la­ti­vi­täts­theo­rie wid­met sich ei­ne von der Kur­tGö­del-Ge­sell­schaft or­ga­ni­sier­te Wir ha­ben aber ei­ni­ge Tricks, die den De­tek­tor bil­li­ger ma­chen.

STANDARD: Wann könn­ten die­se De­tek­to­ren ein­satz­fä­hig sein?

Wir hof­fen, dass es die­se ver­bes­ser­ten De­tek­to­ren 2030 gibt. Des­we­gen müs­sen wir jetzt be­gin­nen, sie zu pla­nen.

STANDARD: Wel­che wei­te­ren Quel­len von Gra­vi­ta­ti­ons­wel­len könn­ten mit den neu­en De­tek­to­ren ent­deckt wer­den?

Ich bin mir si­cher, dass wir Ob­jek­te fin­den wer­den, von de­nen wir jetzt noch nicht ein­mal wis­sen, dass es sie gibt. In der As­tro­no­mie ist es im­mer so ge­we­sen, dass man et­was Neu­es ge­fun­den hat, wenn man ei­ne neue Tech­no­lo­gie ein­ge­setzt hat: Zu­nächst ha­ben wir den Him­mel mit op­ti­schen Te­le­sko­pen be­ob­ach­tet und fest­ge­stellt, dass es da oben ziem­lich lang­wei­lig ist. Es gibt ein paar Pla­ne­ten, die sich be­we­gen und ei­ni­ge Ga­la­xi­en, aber ins­ge­samt ist nicht viel pas­siert. Dann sind die UV-Te­le­sko­pe ge­kom­men, und man hat ge­se­hen, dass viel mehr los ist am Him­mel, als man dach­te. Kon­fe­renz dem Er­be Gö­dels. Da­zu zählt auch sein Un­voll­stän­dig­keits­theo­rem aus dem Jahr 1931, mit dem er den Be­griff der ab­so­lu­ten ma­the­ma­ti­schen Wahr­heit in­fra­ge stell­te.

Ei­ne Aus­stel­lung und öf­fent­li­che Vor­trä­ge der Phi­lo­so­phin Ju­liet Floyd und des Kos­mo­lo­gen John D. Bar­row rich­ten sich an ein brei­te­res Pu­bli­kum. (trat)

„Kurt Gö­del‘s Le­ga­cy: Does Fu­ture Lie in the Past?“

https://kgs.lo­gic.at/go­edels-le­ga­cy Durch Rönt­gen­te­le­sko­pe ha­ben wir er­kannt, dass das Uni­ver­sum ein Nar­ren­haus ist – da drau­ßen tut al­les, was und wie es will. Gra­vi­ta­ti­ons­wel­len sind et­was völ­lig an­de­res als elek­tro­ma­gne­ti­sche Wel­len, da­her ge­he ich da­von aus, dass wir auch völ­lig an­de­re Ent­de­ckun­gen ma­chen wer­den.

STANDARD: Was könn­ten das für Ent­de­ckun­gen sein?

Mein per­sön­li­cher Tipp – aber die meis­ten Leu­te la­chen dar­über – sind Wurm­lö­cher! Ha­ben Sie schon ein­mal da­von ge­hört?

STANDARD: Wurm­lö­cher könn­ten weit ent­fern­te Or­te im Uni­ver­sum oder Par­al­lel­uni­ver­sen durch ei­ne Ab­kür­zung ver­bin­den.

Theo­re­ti­sche Phy­si­ker den­ken schon vie­le Jah­re dar­über nach ...

STANDARD: ... der ex­pe­ri­men­tel­le Nach­weis fehlt noch. Wie könn­ten Gra­vi­ta­ti­ons­wellen­de­tek­to­ren den Be­leg für Wurm­lö­cher lie­fern?

Wenn wir die 40 Ki­lo­me­ter lan­gen De­tek­to­ren ha­ben, könn­ten wir je­de St­un­de Gra­vi­ta­ti­ons­wel­len mes­sen, die von Schwar­zen Lö­chern stam­men, viel­leicht so­gar öf­ter. Es wür­de nicht lan­ge dau­ern, bis wir ei­ne Kar­te von Paa­ren Schwar­zer Lö­cher im Uni­ver­sum hät­ten. Wir könn­ten fest­stel­len, ob es über­all im Uni­ver­sum die­sel­be Dich­te von ih­nen gibt. Wenn es in ei­ner Ge­gend mehr gibt, könn­te das ein Hin­weis auf ein Wurm­loch sein, mit dem wir in ein an­de­res Uni­ver­sum bli­cken. Es könn­te aber auch ein ganz an­de­res Phä­no­men sein, das wir noch nicht ken­nen.

Kurt Gö­del (1906–1978) wur­de in Brünn ge­bo­ren. Bis 1940 leb­te er in Wien, spä­ter in den USA.

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