Die verbogene Raum-Zeit

Haller: Das ist die Zielrichtung der heutigen Forschung. Man versucht,
Detektoren zu bauen, die eine Sensitivität von 10 -21 besitzen,
also etwa tausendmal sensitiver sind als die Zylinderantennen.
Newton: Man müßte in der Lage sein, die Verzerrungen der Raum-
Zeit-Metrik auf größeren Distanzen genau zu messen.
Haller: Genau dies ist die Richtung, in die man ging: keine
Metallzylinder mit der Länge von einigen Metern, sondern
Vorrichtungen, die mehrere Kilometer lang sind.
Einstein: Gravitationswellen haben die Eigenschaft, den Raum in
der einen Richtung zu verkürzen, in der darauf senkrecht stehenden
Richtung zu verlängern. Deshalb könnte man an eine neue Version
des alten Michelson-Experiments denken. Wie Sie wissen, wurden
bei diesem Experiment die Geschwindigkeiten zweier senkrecht
zueinander laufenden Lichtimpulse verglichen. Da wir mittlerweile
wissen, daß auf Grund der Speziellen Relativitätstheorie diese
beiden Geschwindigkeiten gleich sein müssen, müssen wir die
Laufzeiten der beiden Lichtimpulse vergleichen. Wenn eine Gravitatiosnwelle
durch die Anordnung hindurchläuft, müßte sich eine
wenn auch winzige Änderung der Laufzeiten ergeben, da sich die
Längen etwas ändern. Durch Ausnutzung der Interferenzerscheinungen
könnte man hierbei wohl eine erhebliche Sensitivität erreichen.
Haller: Was Sie gerade vorschlugen, ist das Prinzip eines Gravitationswellen-Interferometers.
Es funktioniert ebenso wie das
Michelson-Experiment, ist nur wesentlich sensitiver, unter anderem
wegen der Fortschritte der Lasertechnik, auf die Michelson
nicht zurückgreifen konnte. Heute ist man dabei, auf der Erde solche
Geräte zu bauen, wobei die Längen der beiden Arme, in denen
das Laserlicht läuft, einige Kilometer sind. Man hofft, auf diese
Weise die Sensitivität auf die bereits erwähnten 10 -21 zu steigern.
Hier am Caltech hat man den Prototyp eines solchen Interferometers
mit einer Armlänge von 40 Metern errichtet; ein anderes mit
einer Länge von 30 Metern wurde in München gebaut. Da ich den
Leiter des hiesigen Gravitationswellenexperiments gut kenne, habe
ich übrigens vereinbart, daß wir heute nachmittag das Caltech-
Interferometer besichtigen, wenn Sie einverstanden sind.
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