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Einsteins Relativitätstheorie soll auf der Internationalen Raumstation überprüft werden

Astronomie|Physik

Einsteins Relativitätstheorie soll auf der Internationalen Raumstation überprüft werden
Hochpräzise Uhren auf der Internationalen Raumstation ISS sollen nach winzigen Abweichungen von den Vorhersagen der speziellen Relativitätstheorie suchen. Das Auffinden solcher Abweichungen würde den Physikern bei der Suche nach den fundamentalen Naturgesetzen helfen. Einen theoretischen Rahmen für solche Tests stellen Alan Kostelecky von der Indiana-Universität und seine Kollegen in der Fachzeitschrift Physical Review Letters (Bd. 88, S. 090801) vor.

Bei einigen Varianten der Stringtheorien wären solche Abweichungen von den Vorhersagen der speziellen Relativitätstheorie möglich. In den Stringtheorien sind die Grundbausteine der Natur kleine Fäden. Vibrationen dieser Fäden entsprechen den uns bekannten physikalischen Elementarteilchen wie Elektronen oder Quarks. Mit den Stringtheorien versuchen die Physiker, Probleme zu lösen, die bei der Standardtheorie der Teilchenphysik aufgetreten sind.

Kostelecky hat die Standardtheorie der Teilchenphysik so erweitert, dass sie Verletzungen der Relativitätstheorie zulässt. Dabei berücksichtigt seine Theorie natürlich, dass es mit den bisherigen experimentellen Möglichkeiten keine Hinweise auf solche Fehler der Relativitätstheorie gibt. Abweichungen würden erst bei präziseren Messungen vorkommen.

Bei Zeitmessungen in der Internationalen Raumstation könnten solche Abweichungen auftreten. “Wenn wir extrem präzise Uhren, die auch in Schwerelosigkeit funktionieren, miteinander vergleichen, könnten wir winzige Laufzeitunterschiede der Uhren feststellen, die auftreten, während die Raumstation die Erde umkreist”, sagt Kostelecky. Vor allem starke Beschleunigungen und Rotationen sollen diese Gangunterschiede verursachen.

Die NASA plant für die nächsten Jahre die drei Uhrenexperimente PARCS (Ende 2004 oder 2005), SUMO (2006) und RACE (2006/2007). Die ESA wird auf der ISS das Experiment ACES durchführen.

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Animationen zu den von Kostelecky vorgeschlagenen Experimenten finden Sie hier.

Axel Tillemans
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