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Jörg Rings ist Physiker. Er hat in Heidelberg studiert und in Karlsruhe promoviert.
Zur Zeit arbeitet er am Forschungszentrum Jülich zum Thema Hydrogeophysik.
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29.10.09 · 16:50 Uhr
FERMI-Messungen bestätigen Grundlage der Relativitätstheorie
Kategorie: Naturwissenschaften · Kommentare: 3
Als grundlegenden Baustein der Speziellen Relativitätstheorie postulierte Einstein, dass die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum nicht nur die höchste Geschwindigkeit ist, sondern sie ist unabhängig vom Beobachter immer genau gleich. Nun kann man vermuten, dass die Lichtgeschwindigkeit für verschiedene Frequenzen unterschiedlich sei, also Photonen unterschiedlicher Energie ganz leicht verschiedene Ausbreitungsgeschwindigkeiten hätten. Tatsächlich existieren einige theoretische Modelle für Quantengravitation, die dies erwarten. Dies wäre eine Folgerung daraus, dass die Raumzeit auch gequantelt ist, aber nur auf einer sehr kleinen Skala, um die Plancklänge herum (10-35 m). Messungen des Fermi-Satelliten die gerade in Nature vorgestellt wurden, schließen jetzt unterschiedliche Geschwindigkeiten bis zu einem Limit aus..
Dazu studierten die Forscher Gammablitze - die leuchtstärksten Ausbrüche die man kennt und die aus fernen Galaxien stammen. Typische Gammablitze entladen in wenigen Sekunden so viel Energie wie unsere Sonne in ihrer ganzen Lebenszeit von 10 Milliarden Jahren!
Photonen aus einem solchen Ausbruch wurden nun untersucht. Man testete, ob Photonen verschiedener Energie zu leicht unterschiedlichen Zeiten ankamen, und ob der Peak der ankommenden Energie verschmiert ist. Beides war nicht der Fall, ein starkes Indiz dass die Lichtgeschwindigkeit über alle Frequenzen konstant ist. Das Limit, bis zu dem diese Untersuchung gilt, liegt bei 1,2 Planck-Energien - gewaltigen 1,4 * 1019 GeV. Eine gute Botschaft, denn bei der Planck-Energie untersucht man Vorgänge von der Größenordnung der Planck-Skala.
Autor: Jörg· 3 Kommentare· Permalink· Trackback-URL
einstein· fermi· gammablitze· gammastrahlung· physik· planck· quantengravitation· relativitätstheorie· satellit· theoretische physik· universum
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Kommentare (3)
Kann man umgekehrt daraus schließen, dass diese Modelle der Quantengravitation vom Tisch sind bzw. die Raumzeit nicht gequantelt ist?
Was bedeutet eigentlich gequantelte Raumzeit? Heißt das, die Zeit tickt wie eine Uhr, und das Universum ist aus einzelnen Raumzeitelementen zusammengesetzt, also sozusagen diskret auf der Planck-Skala?
Ja das ist schon ein gutes Indiz dass diese Modelle, oder wenigstens diese Teile dieser Theorien so nicht stimmen. Natürlich muss das Ergebnis unabhängig bestätigt werden, von anderen Experimenten, am besten mehrmals. Und vor allem auch bei höheren Energien, da man ja jetzt nur grade so an der Planck-Skala kratzt.
Ja, das beschreibt es ganz gut. Theoretisch ist das bestimmt viel komplizierter, aber so stelle ich mir das auch vor. Das benutzt Martin Bojowald ja auch um SIngularitäten zu umgehen: Wenn man nur in diskreten Zeitschritten vorgehen kann, kommt es eben nie zu einer Singularität wie dem Urknall.
Was ich allerdings nicht weiß ist, ob Theorien mit gequantelter Raumzeit zwingend zu unterschiedlichen Lichtgeschwindigkeiten führen. Ich würde vermuten, eher nicht.
Im ernst?
"Das Limit, bis zu dem diese Untersuchung gilt, liegt bei 1,2 Planck-Energien - gewaltigen 1,4 * 10^19 GeV."
Also 1,4 *10^28 eV?
Eiwei. Das ist viel.