Der Übeltäter ist die Schwerkraft. Schwerkraft ist definiert als die Anziehungskraft, die ein Körper oder Objekt mit Masse auf ein anderes Objekt ausübt. Je massereicher ein Körper ist, desto größer ist die Anziehungskraft, die er ausübt.
Obwohl nicht bekannt ist, ob das wirklich wahr ist, heißt es, dass der englische Physiker und Mathematiker Isaac Newton (1643-1727) einen „Heureka-Moment“ hatte, als er einen Apfel von einem Baum fallen sah (eine andere Version besagt, dass der arme Apfel fiel in den Kopf!). Aber hinter diesem Sturz steckte, ob wahr oder nicht, eine Frage: Warum fällt der Apfel immer senkrecht zum Boden?
Daraus folgerte Newton, dass die Erde eine Anziehungskraft ausüben muss, nannte sie Schwerkraft und festigte ihre Definition. Mit diesem Samen formulierte er die „Theorie der universellen Gravitation“ (1687), die genau die Art und Weise beschreibt, wie sich Objekte innerhalb eines Gravitationsfeldes bewegen, und nicht nur den Fall von Objekten auf den Boden, sondern auch die Bewegung von Objekten erklärt. Planeten und deshalb nannte er es universal. Eine ganze wissenschaftliche Revolution!
Diese Gesetze blieben bis zum Beginn des 20. Jahrhunderts in Kraft, als der deutsche Physiker Albert Einstein (1879-1955) seine „Allgemeine Relativitätstheorie“ veröffentlichte, die die Schwerkraft als einen geometrischen Effekt beschreibt, der auf einer durch die bloße Anwesenheit verursachten Verformung des Raums zurückzuführen ist von Objekten mit Masse, ähnlich dem, was passiert, wenn wir einen schweren Ball auf ein elastisches Tuch oder Netz legen. Wenn wir dies beispielsweise auf unser Sonnensystem (SS) anwenden, wird die von der Sonne (die 98 % der Masse des SS ausmacht) im Netz erzeugte Verformung den Planeten sagen, wie sie sich durch den Weltraum bewegen sollen. Dieses Konzept eines verformbaren Netzes aufgrund der Anwesenheit massiver Körper wird als Raum-Zeit-Kontinuum bezeichnet. Wenn sich die Planeten bewegen, ändert sich die Netzverformung.
Was hat dieser ganze Unsinn mit der Ausgangsfrage zu tun? Wir haben nur über massive Objekte gesprochen. Licht hat keine Masse, aber es ist eine elektromagnetische Welle, die sich genau durch die Raumzeit bewegt, genauso wie Schall eine mechanische Welle ist, die sich durch die Luft ausbreitet (im Vakuum könnten wir nicht hören). Wenn die Raumzeit in Gegenwart einer großen Masse gekrümmt ist, wird das sich durch sie ausbreitende Licht gezwungen, einem ebenfalls gekrümmten Weg zu folgen. Der deutsche theoretische Physiker John Archibald Wheeler (1911-2008) brachte es auf den Punkt: „Materie krümmt den Raum und Raum krümmt materielle Bahnen, daher sagt die Raumzeit der Materie, wie sie sich bewegen soll; „Materie sagt der Raumzeit, wie sie sich krümmen soll.“
Beatriz Agís González Sie hat einen Doktortitel in Astrophysik und ist Forscherin am Institut für Astrophysik Andalusiens (IAA-CSIC).
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