Verbogen Magnete rücken die Raumzeit gerade

Dass Raum und Zeit durch gewaltige Massen gekrümmt werden können, hat Einstein bereits vor 80 Jahren formuliert. Doch offensichtlich existieren auch Effekte, die derartigen Störungen entgegenwirken.


Störung: Magnetfelder wie das der Erde können womöglich den Raum entkrümmen
Abb. GFZ Potsdam

Störung: Magnetfelder wie das der Erde können womöglich den Raum entkrümmen

Sie ist schon etwas seltsam, die Raumzeit: Nicht nur, dass sich gemäß Albert Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie der Raum und die Zeit zu einem - für menschliche Gehirne nicht vorstellbaren - vierdimensionalen Koordinatensystem verbinden. Starke Gravitationszentren, zum Beispiel Ansammlungen großer Massen, können die mysteriöse Struktur zudem noch deformieren.

Vergleichbar mit einer Stahlkugel, die auf einem weichen Sofa einsinkt, erzeugen Sterne oder Schwarze Löcher Senken in der Raumzeit. Das Licht, das von fernen Quellen kommt, wird beim Vorbeiflug an den massereichen Objekten leicht abgelenkt - ähnlich wie ein Golfball, der das anvisierte Loch nur streift, leicht seine Richtung ändert und dann weiterrollt.

Einsteins theoretische Überlegungen wurden mittlerweile durch eine Vielzahl astronomischer Beobachtungen bestätigt. Mehr noch: Der gekrümmte Raum spielt eine zentrale Rolle bei Erklärungsversuchen zur Entstehung des Universums.

Doch an exakt diesem Fundament rüttelt nun ein britischer Physiker. Wie Christos Tsagas von der Portsmouth University im US-Fachblatt "Physical Review Letters" schreibt, wirken Magnetfelder der Krümmung entgegen. Metallischen Drähten vergleichbar, die in die Polsterung des Sofas eingearbeitet sind, bieten sie der einsinkenden Kugel Paroli.

Der Raum entkrümmt sich demnach, sobald er von magnetischen Feldlinien, den unsichtbaren Kraftlinien eines Magneten, durchzogen wird. Bislang waren die meisten Physiker davon ausgegangen, dass dieser Effekt zu schwach sei, um einen bleibenden Eindruck auf den Raum zu hinterlassen.

In Tsagas' Augen sind die Magnetfeldlinien dagegen direkt mit der Raumzeit verknüpft, werden zu einem, so das britische Wissenschaftsmagazin "Nature" in seiner Online-Ausgabe, "untrennbaren Teil des Raum-Zeit-Gefüges". Erst durch die Wechselwirkung der beiden Effekte bilde sich die endgültige Krümmung des Raumes heraus.

Magnetische Feldlinien, die erst sichtbar werden, wenn beispielsweise Eisenspäne auf die Glasplatte vor einem Dauermagneten gestreut werden, erweisen sich als recht widerstandsfähig. Sofern keine weitere Kraft auf sie einwirkt, breiten sie sich geradlinig aus. Bringt man aber die Nordpole zweier Magneten zusammen, werden die Feldlinien zusammengedrückt; es entsteht eine Kraft, die die Magnete auseinander drückt. Ein ähnlicher Effekt ist, so Tsagas, auch bei der Krümmung des Raumes zu spüren - schließlich sind starke Magnetfelder in den Tiefen des Weltalls nichts ungewöhnliches.

Der britische Physiker vermutet zudem, dass seine Überlegungen Auswirkungen auf die Theorie von der Ausdehnung des Universums haben können. Die Mehrheit der Astronomen geht mittlerweile davon aus, dass in den Augenblicken nach dem Urknall das Universum äußerst stark gebogen war. Doch sollten zur selben Zeit starke Magnetfelder zugegen gewesen sein, müssen die Kosmologen ihre Berechnungen womöglich noch einmal überdenken.



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