Schwerkraftsignale aus den Tiefen des Alls: Der Körber-Preis für die Europäische Wissenschaft 2017 geht an Physiker Karsten Danzmann

Den mit 750.000 Euro dotierten Körber-Preis 2017 erhält Karsten Danzmann.
Foto: Körber-Stiftung/Friedrun Reinhold 

Den mit 750.000 Euro dotierten Körber-Preis 2017 erhält Karsten Danzmann. Der deutsche Physiker und sein Team entwickelten die Schlüsseltechnologien, darunter hochpräzise Laser, mit denen Detektoren in Amerika 2015 erstmals direkt Gravitationswellen nachweisen konnten. Damit haben Astronomen buchstäblich ein neues Fenster zum Kosmos aufgestoßen, denn bislang konnten sie das Weltall nur mit Hilfe elektromagnetischer Wellen erforschen –Licht, Radio-, Röntgen- oder Gammastrahlung. »Nun hat uns die Schwerkraft gleichsam ihren eigenen Boten geschickt – die Gravitationswellen«, sagt Danzmann. »Sie eröffnen die Ära der Gravitationswellen-Astronomie, die bahnbrechend neue Erkenntnisse verspricht, da 99 Prozent des Universums dunkel sind«. Mit den Mitteln des Körber-Preises will Danzmann unter anderem die Lasertechnik für erdgestützte Detektoren weiter verfeinern.

Karsten Danzmann, 62, studierte Physik und promovierte 1980 an der Universität Hannover. 1986 ging er an die amerikanische Stanford University, wo er bis 1989 als Physikprofessor wirkte. Von 1993 bis 2001 leitete er die Außenstelle Hannover des Max-Planck-Instituts (MPI) für Quantenoptik. Seit 2002 ist er Direktor des MPI für Gravitationsphysik. Parallel dazu lehrt er seit 1993 als Professor an der Leibniz-Universität Hannover und leitet dort das Institut für Gravitationsphysik.

Im Herbst 2015 gelang einem weltweiten Team von Physikern eine Sensation: In den amerikanischen LIGO-Detektoren konnten sie erstmals direkt Gravitationswellen nachweisen. Dass Gravitationswellen existieren, hatte Albert Einstein bereits 1916 theoretisch vorhergesagt. Gemäß seiner Relativitätstheorie entsteht Schwerkraft dadurch, dass eine Masse die vierdimensionale Raumzeit krümmt. Diese kann man sich als straff gespannte Gummimatte vorstellen. Legt man eine schwere Kugel darauf, beult diese nach unten aus – die Raumzeit krümmt sich. Rollt danach in der Nähe eine kleinere Kugel vorbei, so wird deren Bahn durch die Delle der schweren Kugel abgelenkt. Diese Bahnabweichung ist die Wirkung der Schwerkraft in der Raumzeit.

Wirft man mit voller Wucht eine besonders schwere Kugel auf die Matte, erzittert deren gesamte Fläche. Diese Erschütterungen entsprechen Einsteins Gravitationswellen, die sich als kosmisches Beben mit Lichtgeschwindigkeit durch die Raumzeit fortpflanzen. Gravitationswellen sind von Natur aus so schwach, dass Einstein glaubte, sie könnten niemals nachgewiesen werden. Typische Auslöser sind kosmische Katastrophen wie Supernova-Explosionen oder das Verschmelzen zweier sich umkreisender Schwarzer Löcher.

Direkt nachweisen lassen sich Gravitationswellen mit Michelson-Interferometern. Diese sind mit zwei sehr langen, rechtwinklig zueinander verlaufenden Messarmen ausgestattet. Das Grundprinzip ist einfach: Läuft eine Gravitationswelle durch den Detektor, wird einer der Arme gestaucht, der andere gedehnt. Diese Längenveränderungen werden mit Lasern vermessen. Kompliziert ist die Messtechnik, da diese extrem präzise sein muss: Die vier Kilometer langen Messarme der LIGO-Detektoren schwanken in ihrer Länge lediglich um einige Tausendstel des Durchmessers eines Wasserstoff-Atomkerns.

Die enorme Messpräzision der LIGO-Laser ist das Hauptverdienst des Danzmann-Teams. In Hannover betreiben die Forscher den Detektor GEO600, dessen Arme 600 Meter lang sind. In diesem haben die Physiker die Laser und Messapparaturen in jahrzehntelanger Arbeit auf höchste Präzision getrimmt. So sind etwa die optischen Systeme als Pendel aufgehängt, um Erschütterungen abzufangen. Zur Verstärkung werden sowohl der Laserstrahl als auch gemessene Signale im System recycelt. Dies hat die Messempfindlichkeit nochmals verzehnfacht. Diese zunächst für die Grundlagenforschung entwickelten Technologien werden inzwischen auf vielen Feldern ganz praktisch eingesetzt, so zum Beispiel in Erdvermessungssatelliten und in der Datenkommunikation.

Mit Hilfe der Optimierungen Danzmanns konnten die amerikanischen Detektoren am 14. September 2015 erstmals eine Gravitationswelle registrieren. Die Welle stammt von zwei Schwarzen Löchern mit 29 und 36 Sonnenmassen, die 1,3 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt miteinander verschmolzen. Ein zweites Signal im Dezember 2015 räumte Restzweifel aus, dass das erste ein Artefakt gewesen sein könnte.

Ab 2034 will die europäische Weltraumbehörde ESA sogar ein Michelson-Interferometer im All stationieren. Drei Satelliten spannen Messarme mit einer Länge von 2,5 Millionen Kilometern auf. Dieser LISA-Detektor, dessen Grundkonzept ebenfalls vom Danzmann-Team  stammt, ist besonders empfindlich für Gravitationswellen ultramassiver Schwarzer Löcher in Zentren von Galaxien.  

Der Körber-Preis für die Europäische Wissenschaft 2017 wird Karsten Danzmann am 7. September im Großen Festsaal des Hamburger Rathauses überreicht.

Der Körber-Preis für die Europäische Wissenschaft zeichnet seit 1985 jedes Jahr einen wichtigen Durchbruch in den Physical oder den Life Sciences in Europa aus. Prämiert werden exzellente und innovative Forschungsansätze mit hohem Anwendungspotenzial. Mit einer Preissumme von 750.000 Euro gehört er zu den weltweit höchstdotierten Preisen. Nach der Auszeichnung mit dem Körber-Preis erhielten bereits sechs Preisträgerinnen und Preisträger den Nobelpreis.

Informationen zum Thema:
Körber-Stiftung
Matthias Mayer
Telefon +49 40 80 81 92-142
E-Mail: mayer@koerber-stiftung.de

www.koerber-stiftung.de

Fragen wir doch Albert Einstein nach unserer Intelligenz!

Viele Menschen verstecken sich – vor sich selbst und vor den anderen. Besonders die überdurchschnittlich intelligenten und die hoch intelligenten Menschen. Warum die Intelligenz zeigen? Das gibt nur Ärger. Das gibt nur Streit. Warum soll man sich bewusst solchen Auseinandersetzungen stellen?

Viele Berater*innen im Feld der Hochbegabten empfehlen: Sprechen Sie nicht davon, dass Sie überdurchschnittlich intelligent oder hochbegabt sind. Mir ist dies auch empfohlen worden. Als Jugendliche. Vom Schulpsychologen. Der es gut gemeint hat. Der dachte: Wer sich mit einem hohen IQ  outet – bekommt es mit denen zu tun, die neidisch sind. Negativ. Destruktiv. Besserwissend.

Und manchmal haben diese Menschen dann auch eine Kraft, der man sich nicht aussetzen sollte, wenn man eher bescheiden und schüchtern daherkommt.

Stimmt.

Aber: Das permanente Leugnen der eigenen Möglichkeiten kommt auch nicht gut an. Bei einem selbst – denn unbewusst fragen wir uns: warum verstecke ich mich – und vor was? Und auch bei den anderen, die irgendwie merken, dass wir nicht ganz ehrlich sind.

Sollen wir also jedem auf die Nase binden, dass wir überdurchschnittlich intelligent sind?

Wie wäre es, wenn wir uns selbst diese Frage stellen. Und dann in uns hinein horchen. Und uns erlauben, die Antwort kommen zu lassen.

Vielleicht erfahren wir, dass es Menschen gibt, denen wir uns anvertrauen können – und andere Menschen, die nicht unbedingt alles von uns wissen müssen.

Wichtig ist doch: Dass wir zu uns stehen. Dass wir uns mit uns wohl fühlen. Uns akzeptieren. Denn das ist ja schliesslich auch die Voraussetzung, dass uns andere akzeptieren.

Wir leben in einer Zeit des Wandels.

Mit den Instrumenten – und auch mit den Verhaltensweisen - von gestern können wir diese neue Zeit nicht immer managen. Wir brauchen neue Antworten auf neue Herausforderungen.

Wenn wir still werden. Und ehrlich uns selbst gegenüber, kommen wir uns und unserer Wahrheit und unseren neuen Wegen auf die Spur. Das mag etwas Geduld brauchen. Und etwas Zeit, die wir vielleicht nicht haben. Trotzdem: Wenn wir gelassen bleiben, nach innen schauen und auf uns hören – auf unser Herz und unseren Bauch, werden wir die Herausforderungen besser erkennen. Und mit der Akzeptanz unserer Intelligenz Lösungen finden, die wir zuvor übersehen haben.

Denken wir darüber nach, was uns Albert Einstein gesagt hat:

„Alles, was zählt, ist die Intuition. Der intuitive Geist

ist ein Geschenk und der rationale Geist ein treuer Diener.

Wir haben eine Gesellschaft erschaffen, die den Diener

ehrt und das Geschenk vergessen hat.“

Sehe ich da Freudentränen?

Lilli Cremer-Altgeld

Mobil 0049 1575 5167 001

lillicremeraltgeld@t-online.de

Online-Kongress „Hochbegabte Kinder entspannt und schlau begleiten“ vom 06.-14. Mai 2017

Susanne Lausch

Der online Kongress ist genau das Richtige für Sie, wenn Sie als Begleitperson (Eltern, Großeltern, Lehrer, Erzieher. Interessierte) in Verbindung mit überdurchschnittlich intelligenten und / oder hochbegabten Kindern stehen und Unterstützung und Informationen suchen und brauchen. Über 20 Experten sprechen zu den Themen Basiswissen, Hochbegabung im Familien- und Schulalltag, Hochsensibilität, Ernährung und Freizeit und Vernetzung mit anderen Eltern. Die Kongressteilnahme ist kostenfrei und kann ganz bequem von Ihrem PC aus gesehen werden. Einfache Anmeldung über www.begabungleben.de

Freue mich auf eine Rückmeldung.
Liebe Grüße von Susanne

Susanne Lausch
www.begabungleben.de