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Raumzeit-Riss: Wie Karl Schwarzschild auf Schwarze Löcher stieß

Raumzeit-Riss: Wie Karl Schwarzschild auf Schwarze Löcher stieß

AstroGeo - Geschichten aus Astronomie und Geologie vor 1 Jahr
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Im November 1915 hält Albert Einstein vier Vorträge an der
Preußischen Akademie der Wissenschaften in Berlin. In diesen
Vorträgen stellt er seinem Publikum die Allgemeine
Relativitätstheorie vor, an der er jahrelang getüftelt hatte. Mit
dieser Theorie kann Einstein beschreiben, wie Materie, Raum und
Zeit wechselwirken. Dabei schafft er kurzerhand eine Kraft unseres
Universums ab: die Schwerkraft. Bei Isaac Newton war alles alles
noch viel einfacher gewesen: Laut dem Briten ist die Schwerkraft,
wie der Name schon sagt, eine Kraft. Diese wirkt zum Beispiel
zwischen zwei Massen anziehend. Mit den Newtonschen
Gravitationsgesetzen ließ sich zunächst wunderbar erklären, warum
ein Apfel vom Baum fällt oder warum die Erde um die Sonne kreist.
Doch mit der Allgemeinen Relativitätstheorie bereitet Einstein der
Schwerkraft nun ein Ende: Laut ihm handelt es sich dabei lediglich
um einen Effekt der gekrümmten Raumzeit. Frei nach dem Physiker
John Wheeler übersetzt könnte man die Allgemeine
Relativitätstheorie so zusammenfassen: Die Materie sagt der
Raumzeit, wie sich zu krümmen hat, und die gekrümmte Raumzeit sagt
der Materie, wie sich zu bewegen hat. Ein Apfel fällt also nicht
deshalb vom Baum, weil er die Effekte der Schwerkraft verspürt,
sondern weil er dem kürzesten Weg in der gekrümmten Raumzeit folgt.
Doch war die Allgemeine Relativitätstheorie im Jahr 1915 nicht nur
konzeptionell ungeheuerlich, sondern auch mathematisch: Ihre
Gleichungen sind so kompliziert, dass Einstein selbst zunächst
davon überzeugt ist, dass es unmöglich sei, exakte Lösungen für sie
zu finden. Wie praktisch, dass sich bei einem seiner Vorträge ein
Mensch befand, dem genau das nur wenig später gelingen sollte – und
das, während der als Soldat im Ersten Weltkrieg an der Front
stationiert war. Karl Schwarzschild war Physiker und Astronom.
Außerdem beherrschte er praktischerweise genau jene mathematischen
Fähigkeiten, die benötigt wurden, um eine exakte Lösung für die
Einstein’schen Feldgleichungen zu finden. Diese Gleichungen
brachten jedoch einen seltsamen Aspekt zu Tage, der zeigte: Es
könnte so etwas wie Schwarze Löcher geben.

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Worum geht es? Danach fragen wir noch nach dem Grund.

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