PUTZ 6/00

Wissenschaft aktuell

Himmlische Illusionen

Erforschung des Universums mit Gravitationslinsen

Lichtstrahlen laufen gerade­aus. So lehrt es die alltägli­che Erfahrung und so wird Licht auf der Erde auch bei technischen Anwendungen eingesetzt. Trotzdem: Wer glaubt, dass diese Annahme immer und ohne Einschrän­kung gültig ist, der hat seine Rechnung ohne Albert Ein­stein gemacht.

Schon 1915 sagte Einstein in der allgemeinen Relativitäts­theorie vorher, dass Lichtstrah­len durch die Schwerkraft kos­mischer Objekte abgelenkt und gebündelt werden, sie also auch krumme Wege gehen können. Heute nutzt man die­sen Effekt in der Astronomie. Joachim Wambsganß berich­tete in seiner Antrittsvorlesung darüber, welche Auswirkungen das„Licht auf krummen We­gen“ bei der Himmelsbeob­achtung hat, und wie Astrono­men diesen Effekt für ihre For­schungsarbeiten nutzen kön­nen.

Was geschieht, wenn das Licht auf seinem Weg von einem Stern zum Beobachter auf der Erde ein weiteres kosmisches Objekt passiert, zum Beispiel ein schwarzes Loch oder eine Galaxie? Aufgrund der Schwer­kraft dieser Objekte wird das Licht abgelenkt und beschreibt eine gekrümmte Bahn... Der Beobachter jedoch rechnet mit

einem geradlinigen Licht­

strahl. Er sicht den Stern des­halb. an einer Position, die Nicht der tatsächlichen spricht.

Dieser so genannte Gravitati­onslinseneffekt kann sich auch auf andere Weise auswirken. Je nach Größe, Form und Posi­

ent­

tion der„Linse“ werden weit entfernte Sterne oder Galaxien verstärkt oder verzerrt gese­hen. Es besteht sogar die Mög­lichkeit, dass man gleichzeitig zwei, drei oder mehr Bilder von ihnen sieht.

Die Veränderung einer Stern­position wurde bereits 1919— vier. Jahre Einsteins Theorie— bei einer Sonnenfin­sternis nachgewiesen. Die New York Times sprach damals von einer.„Epoche machenden Entdeckung“ von Sir Arthur Eddington. Es sollte allerdings noch 60 Jahre dauern; bis Dennis Walsh 1979 den ersten Doppelquasar fand. Der Qua­sar— ein hell leuchtendes Ob­jekt am Rande des Weltalls ­war aufgrund einer Gravitati­

nach

onslinse nicht nur doppelt, sondern auch verstärkt zu se­hen.

Inzwischen physik die verschiedenen Er­scheinungsformen des Phäno­mens der Lichtablenkung(wie „jeuchtende Bögen“,„Ein­steinringe“ oder„Microlen­sing“) in vielfältiger Weise aus. Man gewinnt dadurch neue

nutzt die Astro­

Erkenntnisse sowohl über die verstärkten Hintergrundob­jekte als auch über die als„Lin­

wirkenden Materiean­

sen“

Der CGravitationslinseneffekt soll auch bei der Suche nach Dunkler Materie helfen und dabei, Planeten außerhalb uı seres Sonnensystems aufzı spüren. Dabei ist er den and« ren zurzeit verwendeten Mc thoden in einem Aspekt über­legen. Er könnte, anders als

diese, auch: Planeten von der

Gravitationslinsensystem: Ein Galaxienhaufen wirkt als Gravitationslin

auf eine Hintergrundgalaxie, die hier fünffach abgebildet ist. Foto: NAS

Hubble Space Telescope

sammlungen, deren Größe, Masse und Struktur bestimmt werden kann. Sogar über den Kosmos als Ganzes lässt sich einiges lernen. Das Alter des Universums haben Wissen­schaftler aus Arbeiten mit Gra­vitationslinsen heute auf etwa 15 Milliarden Jahre bestimmt.

Größe unserer Erde nachwe sen.„Bis jetzt haben wir m dieser Methode noch keine ex traterrestrischen Planeten ge funden, aber ich bin sicher, dass dies in den nächsten Jal ren geschehen wird“, sagt Jo­chim Wambsganß.

urs

Technik im Alltag

„Mensch, Maschinen, Me­chanismen“ heißt ein weite­rer Band der sechsteiligen Reihe„Mensch Natur Tech­nik“ des Brockhausverlages, der kürzlich erschienen ist.

Dieser vierte Band soll, so die Herausgeber, eine Bestands­aufnahme der„Technik im All­tag“ bieten. Viele elementare Techniken seien mittlerweile so Allgemeingut geworden, dass man sich ihrer grundle­genden Bedeutung kaum mehr bewusst ist. Der neue Band will gerade diese Bereiche dar­

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stellen, ‚ihre geschichtliche Entwicklung beschreiben, aber auch Potenzial und Gefahren der Techniken aufzeigen. Die Lektüre des Buches soll. dem Leser neben. Fakten‘ auch die Möglichkeit vermitteln, Tech­nik zu bewerten.

Das Buch ist in sieben Ab­

schnitte unterteilt, die den Themen Landwirtschaft und Ernährung, Textiltechnik,

Bauen und Wohnen, Kommu­nikationstechnik, Verkehrs­technik, Medizintechnik und

Umwelttechnik sind.

Tatsächlich trifft der Leser hier auf ein breites Spektrum vieler Techniken und Entwicklungen des Alltags. Sei es die Herstel­lung von Sauerkraut, der Un­terschied in der Produktion von kalt- und warmgepresstem Speiseöl oder die chemische Struktur von Nylon, um nur

gewidmet

einige Beispiele zu nennen. Das Buch geht auch auf neue, Entwicklungen ein.

Das Kapitel Medizintechnik beschäftigt sich sowohl mit Einsatzmöglichkeiten in der Diagnostik als auch in der The­rapie, nicht ohne die physikali­

schen Grundlagen und die ge schichtliche Entwicklung veı schiedener Techniken zu eı wähnen.

Auch in diesem vierten Band sind es oft wieder die vielen Bilder, Skizzen, Infografiken und eingestreuten Randnoti­zen, die zum Lesen anregen. urs

Brockhaus-Redaktion (Hrsg.), Brockhaus„Mensch Natur Technik. Mensch, Ma­schinen, Mechanismen“, 702 Seiten, 98,- DM. ISBN 3­

7653-7944-1. F.A. Brock­haus Leipzig, Mannheim 2000.