GRAVITATION - Von fallenden Äpfeln über Kartoffeln zum Orchester des Universums

Kursbeschreibung

Die ersten gravitativen Experimente machen wir Menschen bereits als kleine Kinder: Alles fällt nach unten! Doch warum eigentlich? Diese scheinbar einfache Frage wird uns durch den gesamten Vortrag begleiten.

Der erste Teil des Vortrags sucht zunächst die Antwort in der klassischen Mechanik, die bereits 1687 in der heutigen Form von Newton formuliert wurde. Wir werden anhand vieler Beispiele sehen, dass die Gravitation eine wichtige Rolle im Alltag und unserer Umgebung spielt, wie z. B. während des Achterbahnfahrens oder beim Sport.

Im zweiten Teil lernen wir Konzepte kennen, mit denen man Gravitation messen kann - sowohl auf der Erde als auch (sehr viel präziser) im nahezu schwerelosen Weltraum. Dies ist nicht nur rein akademischen Interesses, denn Gravitationsfelder vermitteln viele ansonsten sehr schwer zugängliche Informationen. So lassen sich durch hochpräzise, satellitengestützte Messungen z. B. im Rahmen der Mission „GRACE-FO“ die Eisschmelze an den Polkappen oder das Absinken des Grundwassers in Indien vom Weltraum aus vermessen. Und wer bisher dachte, die Erde sei (annähernd) eine Kugel, wird hier eine kleine Überraschung erleben.

Je genauer man bei der Gravitation hinschaut, desto mehr muss man feststellen, dass die klassische Mechanik der Alltagsphänomene sehr schnell in Erklärungsnot kommt. Daher werden wir im letzten Teil des Vortrags auf die z. Zt. bestmögliche Theorie der Gravitation, die Allgemeine Relativitätstheorie, eingehen. Würde man deren Auswirkungen (z. B. in der Bordnavigation (GPS)) nicht berücksichtigen, wäre die Positionsbestimmung in kürzester Zeit viel zu ungenau. Ähnlich wie bei „GRACE-FO“ lassen sich mit hochempfindlichen Detektoren durch Messen von verändernder Gravitation bedingt durch Gravitationswellen, über auch sehr weit entfernte stellare Objekte und Phänomene wie verschmelzende Schwarze Löcher oder Supernovae gewinnen. Dies ermöglicht uns seit 2015 eine völlig neue Form der Astronomie und wird auch zukünftig noch viele spannende Erkenntnisse und Entdeckungen bringen.

Dr. Markus Otto lehrt am Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik und dem Institut für Gravitationsphysik der Leibniz Universität Hannover.

Ihre Ansprechperson bei Fragen zum Kurs

Annika Eskera
eskera@vhs-langenhagen.de
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