Gravitationswellen als Durchbruch des Jahres
Als physikalische Errungenschaft des Jahres wurde der Nachweis von Gravitationswellen durch die Detektoren des Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) gewählt. Als die Forscher der LIGO-Kollaboration am 11. Februar 2016 berichteten, dass sie erstmals Gravitationswellen detektiert hatten, war dies eine absolute Weltsensation. Denn fast genau 100 Jahre nachdem Albert Einstein als erster die Existenz solcher Erschütterungen der Raumzeit postuliert hatte, waren sie nun endlich bewiesen. Verursacht wurden die bereits am 14. September 2015 eingefangenen Gravitationswellen durch die Verschmelzung zweier Schwarzer Löcher in 1,3 Milliarden Lichtjahren Entfernung. Ihr Todestanz setzte Energie frei, die sich als “Rippel” in der Raumzeit ausbreiteten. Bei den sensiblen Laser-Interferometern der beiden LIGO-Detektoren führten diese winzigen Stauchungen und Dehnungen der Raumzeit dazu, dass sich die Strahllängen um ein winziges Bisschen veränderten – so gelang der Nachweis. Dass dies kein Einzelfall oder gar Messfehler ist, bewies der im Juni 2016 verkündete zweite Nachweis von Gravitationswellen durch LIGO. Wie die Forscher berichteten, hatten ihre Detektoren am 25. Dezember 2015 erneut angeschlagen. Wieder stammten die Signale von zwei verschmelzenden Schwarzen Löchern, diesmal im rund 1,4 Milliarden Lichtjahren Entfernung.
“LIGO hat damit unsere Sicht auf das Universum verändert”, begründen die Herausgeber der “Physics World” ihre Entscheidung. Denn die Detektion der Gravitationswellen beweist, dass es stellare Schwarze Löcher gibt und dass sie häufiger als gedacht in Paaren vorkommen. Auch wie ihre Verschmelzung abläuft, lässt sich durch die Raumzeit-Erschütterungen erstmals direkt mitverfolgen. “Mit dieser Entdeckung begeben wir Menschen uns auf ein wundervolles neues Abenteuer: Die Erforschung der verbeulten Seite des Universums – Objekte und Phänomene, die auf verzerrter, schwingender Raumzeit beruhen”, erklärt LIGO-Mitgründer Kip Thorne vom California Institute of Technology bereits beim ersten Nachweis der Gravitationswellen im Februar 2016. Wegen der Bedeutung dieser Entdeckung hätten viele erwartet, dass es dafür den Physik-Nobelpreis gibt, doch das Nobelpreiskomitee entschied anders – möglicherweise, weil sie nicht wussten, wie sie den Preis gerecht auf die Beteiligten aufteilen sollen.
Erdzwilling, Schrödingers Katze und Quantenfluktuationen
Doch die Gravitationswellen waren nicht die einzigen bedeutenden physikalischen Entdeckungen und Errungenschaften des Jahres. Die Spannbreite der neun weiteren Top-Durchbrüche reicht von der Welt der kleinsten Teilchen bis ins All hinaus. Traditionell werden sie nicht in eine Rangliste geordnet, sondern in willkürlicher Reihenfolge vorgestellt. Ebenfalls für weltweite Schlagzeilen sorgte im August 2016 die Nachricht von einem erdähnlichen Planeten in unserer unmittelbaren Nachbarschaft: Der potenzielle Erdzwilling liegt nur rund vier Lichtjahre von uns entfernt und umkreist unseren Nachbarstern Proxima Centauri in der habitablen Zone. Ob er tatsächlich lebensfreundlich ist, müssen weitere Studien zeigen. Der Planet wäre aber sicher ein potenzielles Ziel für extrasolare Missionen der fernen Zukunft.
