Die verbogene Raum-Zeit

wir hier auf der Erde ohne größere Probleme verwirklichen könnten.
Wir nehmen einen Eisenstab, der 1000 Tonnen wiegt und eine
Länge von 100 Metern besitzt. Dieser Stab wird auf eine Rotationsachse
aufgesetzt und zur Rotation gebracht, so daß seine
Enden einen Kreis mit dem Radius von 50 Metern beschreiben. Er
rotiert so schnell, wie es die Festigkeit des Stahls gerade noch
zuläßt, nämlich dreimal pro Sekunde. Dann ist der Energieverlust
durch die Emission der Gravitationswellen pro Sekunde 10 -26 Watt.
Newton: Eine Winzigkeit, die man getrost vergessen kann.
Haller: Zwei Gründe gibt es hierfür: Zum einen ist die Kopplung
der Materie an das Raum-Zeit-Gewebe durch die Einstein-Gleichungen
proportional zur Gravitationskonstanten G, die für sich
schon sehr klein ist. Zum anderen wird die Abstrahlung der
Gravitationswellen, wie übrigens auch die von elektromagnetischen
Wellen, durch die Lichtgeschwindigkeit diktiert. Was zählt,
ist das Verhältnis der Geschwindigkeit der Stabenden im Vergleich
zur Lichtgeschwindigkeit. Würden die Stabenden mit der halben
Lichtgeschwindigkeit rotieren, wäre die Abstrahlung immerhin
etwa 200 Kilowatt, also schon beträchtlich. In einer Stunde werden
also 200 Kilowattstunden abgestrahlt.
Newton: Um Gravitationsstrahlung messen zu können, müssen wir
also Systeme betrachten, die sehr schnell rotieren?
Haller: Das hilft. Bei einem Doppelsternsystem kann die Abstrahlung
beträchtlich sein, 10 20 Watt und mehr. Illustrativ ist folgendes
Beispiel: Wir betrachten zwei Neutronensterne, deren Masse
jeweils das Doppelte der Sonnenmasse sein soll, die sich im
Abstand von nur 100 Kilometern umkreisen, und das hundertmal
in der Sekunde. Sie besitzen also eine Geschwindigkeit von etwa
30.000 km/s, also 10 Prozent der Lichtgeschwindigkeit. Die abgestrahlte
Energie pro Sekunde beläuft sich dann immerhin auf etwa
10 45 Watt.
Besonders effektiv in der Abstrahlung von Gravitationsstrahlung
sind erwartungsgemäß Katastrophen kosmischer Dimension,
beispielsweise der Kollaps eines massiven Sterns zu einem
Neutronenstern, begleitet von einer Supernova-Explosion, oder das
Verschmelzen zweier Neutronensterne, wobei sich dabei auch ein
290