Faszination Gravitationswellen – Einblicke in ein aktuelles Forschungsgebiet der Physik

Mit großer Freude durften wir an unserer Schule Ende November einen besonderen Gast in der Aula begrüßen: Kai Schmitz, Professor für theoretische Physik an der Universität Münster, der die Physikkurse der EF und Q1 in einem lebendigen Vortrag tief in sein faszinierendes Forschungsgebiet der Gravitationswellen eintauchen ließ.Der Vortrag vor ca. 60 Zuhörerenden begann auf ungewöhnliche Weise: Professor Schmitz bat die erste Zuschauerreihe nach vorne zu kommen und ließ sie auf seine Regie hin eine kleine Choreografie aufführen, die anschaulich zeigte, wie eine Gravitationswelle durch das Publikum läuft. Diese lebendige Darstellung half allen Zuhörenden, ein anschauliches Verständnis für das unsichtbare Phänomen zu entwickeln, das Raum und Zeit selbst beeinflusst.
Im Anschluss führte der Professor in die theoretische Grundlage ein: Die allgemeine Relativitätstheorie, die von Albert Einstein vor über hundert Jahren formuliert wurde, sagt die Existenz von Gravitationswellen voraus. Diese Wellen entstehen, wenn massive Objekte – etwa zwei verschmelzende schwarze Löcher – gewaltige Energiemengen in Form von minimalen Beben in der Raumzeit aussenden.
Besonders beeindruckend waren die Erläuterungen zum weltweiten Netzwerk von Laser-Interferometern, die diese winzigen Wellen messen können. Diese hochsensiblen Instrumente, betrieben von Forschergruppen auf verschiedenen Kontinenten, ermöglichen es WissenschaftlerInnen, Gravitationswellen direkt nachzuweisen und so Einblicke in Ereignisse zu gewinnen, die Milliarden Lichtjahre entfernt stattfinden. Der erste direkte Nachweis von Gravitationswellen mit dem LIGO-Interferometer wurde vor zehn Jahren in der Wissenschaft und Presse groß gefeiert und 2017 mit dem Nobelpreis gewürdigt.
Zum Abschluss des Vortrags blickte der Professor weit zurück in die Geschichte unseres Universums: Kurz nach dem Urknall entstanden ebenfalls Gravitationswellen, die heute noch durch das All ziehen. Das von der ESA geplante Weltraum-Interferometer LISA soll diese knapp 13,8 Milliarden alten Wellen messen und damit neue Erkenntnisse über die Entstehung des Universums liefern.
Der Besuch von Professor Schmitz hat uns nicht nur weit über den Tellerrand der Schulphysik hinausschauen lassen, sondern auch gezeigt, wie lebendig und spannend Wissenschaft sein kann. Wir danken herzlich für diesen inspirierenden Einblick in die Welt der Gravitationswellen!