Einstein-Test aus Potsdam erreicht Rekordgenauigkeit
Potsdamer Forscher bestätigen einen Effekt aus Einsteins Relativitätstheorie mit Rekordgenauigkeit, wobei Satellitendaten eine entscheidende Rolle spielen.
Satelliten messen Einsteins Effekt mit 0,2 Prozent Unsicherheit
Wie das GFZ Helmholtz-Zentrum für Geoforschung in Potsdam mitteilt, hat ein internationales Forschungsteam den sogenannten Frame-Dragging-Effekt im Erdorbit mit bisher unerreichter Genauigkeit vermessen. Die relative Unsicherheit liegt bei etwa 0,2 Prozent. Gegenüber früheren Messungen im Sonnensystem verbessert sich die Genauigkeit nach Angaben des GFZ ungefähr um den Faktor zehn.
Für die Untersuchung nutzten die Wissenschaftler hochpräzise Laserentfernungsmessungen zu den Satelliten LARES-2 und LAGEOS. Die Ergebnisse wurden im Fachmagazin „Nature“ veröffentlicht.
GFZ-Daten aus Potsdam liefern wichtige Grundlage
Eine wesentliche Grundlage für die Messung bilden hochpräzise Modelle des Erdschwerefeldes aus den Satellitenmissionen GRACE und GRACE Follow-On. An diesen Missionen ist das Potsdamer GFZ führend beteiligt.
Auch der Potsdamer Wissenschaftler Patrick Schreiner aus der GFZ-Arbeitsgruppe für Erdsystemparameter und Bahndynamik gehört zum internationalen Autorenteam. Durch die genaue Modellierung des Erdschwerefeldes kann das äußerst kleine relativistische Signal von anderen Einflüssen auf die Satellitenbahnen getrennt werden.
Darum zieht die Erde die Raumzeit mit
Der Frame-Dragging-Effekt gehört zu den besonders schwer messbaren Vorhersagen der Allgemeinen Relativitätstheorie. Eine rotierende Masse zieht demnach die Raumzeit in ihrer Umgebung geringfügig mit.
Bei der Erde führt dieser Effekt zu einer sehr kleinen Verschiebung der Bahnebene eines Satelliten. Erst die Kombination extrem genauer Satellitenmessungen und moderner Schwerefeldmodelle macht diesen Unterschied zuverlässig messbar.
Die Arbeit zeigt damit nicht nur, wie präzise Einsteins Theorie mehr als ein Jahrhundert nach ihrer Entwicklung überprüft werden kann. Die verwendeten Verfahren liefern nach Angaben des GFZ zugleich neue Informationen über Gezeiten und die Dynamik unseres Planeten.
Quelle: GFZ Helmholtz-Zentrum für Geoforschung; Nature
