Titelthema – Einsteins Geniestreich: Laß schweben, Mann!

Es ist eine der witzigsten Szenen in Stanley Kubricks Weltraum-Epos „2001“: In einer langen Kameraeinstellung prangt ein Schild mit der Aufschrift „Zero-Gravity-Toilet“ im Bild. Wie das Verrichten der Notdurft unter „Null-Gravitation“ vonstatten geht, bleibt der Fantasie des Zuschauers überlassen. Klar ist: Manche Geschäfte lassen sich unter irdischer Schwerkraft besser und vor allem hygienischer erledigen als in der Schwerelosigkeit. Bei vielen anderen Dingen des Alltags ist es genau umgekehrt. Ein schwebendes „Antigravitationsbrett“, das die Erdanziehung abschirmt, wäre der Renner. Unter dem Brett wäre die Erdanziehung normal, darüber wäre sie Null. Das würde schwere Einkaufstüten federleicht machen, Autos bräuchten keine Räder mehr, sondern schwebten wie Ufos über die Straßen. Die meisten Physiker lehnen diese Gedanken als Spinnerei ab. Sie verweisen auf die Tatsache, daß die Gravitation nicht über einen Austausch von Teilchen vermittelt wird wie bei den anderen „normalen“ Kräften, sondern eine Eigenschaft der Raum-Zeit ist, die sich nicht austricksen lasse. „Geht nicht“, gibt’s nicht, sagte Eugene Podkletnov, ein russischer Physiker an der Universität von Tampere, Finnland. 1992 konstruierte er eine Apparatur, die die Gravitationskraft teilweise abschirmen soll. Dazu sperrte er eine schnell rotierende supraleitende Scheibe in einen Tank, der mit flüssigem Helium gefüllt war, und setzte die Scheibe einem hochfrequenten Magnetfeld aus. Zu seiner Verblüffung wurde ein kleines Gewicht, das über der Apparatur an einer Waage hing, um zwei Prozent leichter. Sogar in darüberliegenden Stockwerken sei der Effekt noch meßbar gewesen, versichert Podkletnov.

Bisher konnte niemand Podkletnov einen Fehler nachweisen, was allerdings auch damit zu erklären ist, daß der Russe lange Zeit keinen Einblick in den genauen Versuchsaufbau gewährte – normalerweise ein untrügliches Zeichen, daß nicht alles mit rechten Dingen zugegangen ist. Dennoch hat Podkletnovs Resultat Aufsehen erregt. Giovanni Modanese von der Universität Turin wies in einer theoretischen Arbeit nach, daß Quantengravitationseffekte – genauer: Fluktuationen der kosmologischen Konstante – das Resultat erklären könnten. Seit 1992 gab es viele Anstrengungen, Podkletnovs Versuch zu wiederholen, doch allen Experimentatoren, die vermeintlich Erfolg hatten, wurden haarsträubende Fehler nachgewiesen. Seriöse Forscher erhielten stets negative Ergebnisse. Prof. Friedrich Hehl von der Universität Köln betont, daß kein Experiment einen Hinweis auf die Existenz einer Antigravitation ergaben. In Hochenergie-Beschleunigern mit K0-Mesonen fand man zum Beispiel, daß Materie- und Antimaterieteilchen sich im Gravitationsfeld der Erde völlig identisch verhalten. „Theorie und Experimente passen sehr gut zusammen“, sagt der Gravitationsexperte.

Dennoch ist der Glaube an die Antigravitation ungebrochen – das beweist eine Arbeitsgruppe des Marshall Space Flight Center der amerikanischen Raumfahrtagentur NASA in Huntsville, Alabama. Sie gehört zum Projekt „Durchbruch in der Antriebsphysik“ und soll Antriebe für die Raumschiffe der Zukunft erforschen. Die Wissenschaftler versuchen zur Zeit, größere und reinere supraleitende Scheiben herzustellen und hoffen, nächstes Jahr das Podkletnov-Experiment nachprüfen zu können. Interessant für die NASA-Forscher ist auch der Woodward-Effekt, der nicht die Gravitation reduziert, sondern sie im Gegenteil ausnutzt. Einsteins berühmte Formel E=mc2 besagt, daß der Energieinhalt eines Objekts und seine Masse zusammenhängen. Wenn sich die Energie sehr schnell ändert, ändert sich auch die Masse entsprechend stark. Gelänge es, das Objekt entsprechend der Oszillation mechanisch in Vibration zu versetzen, hätte man einen simplen Antrieb für interstellare Raumschiffe: Wenn die Masse gering ist, wird das Objekt nach vorn bewegt, ist die Masse groß, nach hinten. Unterm Strich bliebe eine geringe Kraft übrig, die das Raumschiff nach vorne treibt – nach dem Motto „zwei Schritte vor und einer zurück“ würde das Raumschiff durchs All ruckeln. Ein Perpetuum mobile ist dieser Antrieb natürlich nicht: Er erfordert viel elektrische Energie. Doch die könnte man über Solarzellen gewinnen, während heute Treibstoff in Tanks mitgeschleppt werden muß. Während der Woodward-Antrieb wenigstens theoretisch möglich sein müßte, gibt es keinerlei Anzeichen dafür, daß es Antigravitation geben könnte. „Heute würde ich sagen, daß eine Modifikation der Gravitation nicht möglich ist. Aber Menschen konnten auch nicht fliegen, bevor sie den Heißluftballon und das Flugzeug erfanden“, sagt Ron Koczor, Leiter der NASA-Gruppe in Huntsville. „Falls eine Manipulation der Gravitation möglich wäre, würde das unsere Zivilisation radikal verändern. Es ist diese Möglichkeit, die uns vorantreibt.“

Bernd Müller