Dass die Erde sich dreht, können wir unter anderem an den scheinbaren Bewegungen der Sonne oder des Sternenhimmels erkennen. Aber falls das gesamte Universum sich dreht, haben wir irgendeine Möglichkeit, das festzustellen? Ja, wir haben. Das sagt Wolfgang Schleich von der Universität Ulm, wie der NewScientist berichtet. In der Fachzeitschrift New Journal of Physics (Bd. 4, 37) schlagen Schleich und seine Kollegen die Erweiterung eines Gyroskops vor, das die Europäische Weltraumbehörde ESA im Jahr 2010 ins All schicken wird.
Aus Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie folgerten die beiden österreichischen Physiker Joseph Lense und Hans Thirring im Jahr 1918, dass rotierende Materie den leeren Raum etwas hinter sich her schleift ? ähnlich wie ein Quirl Teig hinter sich her zieht. Das Hyper-Experiment der ESA soll ab dem Jahr 2010 den Effekt messen, den die sich drehende Erde auf den sie umgebenden Raum ausübt.
Das Hyper-Gyroskop misst die Drehung des Raumes, indem es einen kalten Atomstrahl in zwei Teilstrahlen spaltet. Der eine wird dann in einem Ring in Richtung des Uhrzeigersinns geschickt, der andere in die entgegengesetzte Richtung. Beide Strecken sind gleich lang. An der gegenüberliegenden Seite der Eintrittsstelle in den Ring treffen sich die beiden Strahlen wieder.
Wenn sich nun der leere Raum dreht, dann kommen die beiden Strahlen trotz gleichlanger Strecken nicht gleichzeitig am Zielpunkt an. Weil einem der beiden Strahlen der sich drehende Raum entgegenkommt, ist er schneller. Wegen des quantenmechanischen Wellencharakters der Atomstrahlen, macht sich dieser Laufzeitunterschied als Interferenz bemerkbar. Eine solche Interferenz entsteht, wenn sich die Wellenberge und -täler der beiden Strahlen entweder gegenseitig verstärken oder auslöschen.
Das Team um Schleich hat jetzt berechnet, dass sich das Universum gemäß Kurt Gödels Lösung der Gleichungen der Allgemeinen Relativitätstheorie 100.000-mal langsamer dreht als der durch die Erddrehung “mitgeschleifte” Raum. Dieser Effekt ist zu klein, um vom Hyper-Gyroskop gemessen zu werden. Wenn man aber den Atomstrahl durch ein so genanntes Bose-Einstein-Kondensat ersetzen würde, so berechnen die Forscher, kann die erforderliche Messgenauigkeit erreicht werden.
Dazu sagt Arnaud Landragin vom Paris-Observatorium, der am Hyper-Projekt beteiligt ist: “Das geht in die gleiche Richtung, es ist nur sehr viel schwieriger. Man müsste das neue Gyroskop erst mal am Boden zum laufen bringen.” Landragin zweifelt daran, dass dies bis zum geplanten Starttermin im Jahr 2010 gelingen könnte.
Axel Tillemans
