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ten sind größer als die einer echten Kanonenkugel, aber weit
geringer als die Lichtgeschwindigkeit, die etwa 300000 Kilome-
ter pro Sekunde beträgt. Daraus folgt, daß die Schwerkraft kei-
nen großen Einfluß auf Licht hat: Es kann der Erde oder der
Sonne leicht entkommen. Doch man könnte sich, argumentierte
Mitchell, einen Stern vorstellen, der eine so große Masse besitzt
und so klein ist, daß die daraus resultierende Fluchtgeschwindig-
keit die Lichtgeschwindigkeit übersteigt. Einen solchen Stern,
schrieb Mitchell, könnten wir nicht sehen, weil das Licht von
seiner Oberfläche uns nicht erreichen könnte; es würde vom
Gravitationsfeld des Sterns festgehalten werden. Wir könnten
die Anwesenheit dieses Sterns jedoch möglicherweise anhand
der Wirkung seines Gravitationsfeldes auf Materie in seiner
Nähe feststellen.
Es ist nicht ganz zulässig, das Licht wie eine Kanonenkugel zu
behandeln. Nach einem Experiment aus dem Jahr 1897 bewegt
sich Licht stets mit der gleichen, konstanten Geschwindigkeit
fort. Wie kann die Schwerkraft dann das Licht abbremsen? Eine
Theorie, die schlüssig beschreibt, wie die Schwerkraft auf das
Licht einwirkt, liegt erst seit 1915 mit Einsteins allgemeiner Re-
lativitätstheorie vor. Indes, welche Bedeutung diese Theorie für
alte Sterne und andere massereiche Körper hat, wurde erst in den
sechziger Jahren allgemein erkannt.
Nach der allgemeinen Relativitätstheorie kann man Raum
und Zeit zusammen als vierdimensionalen Raum, die soge-
nannte Raumzeit, betrachten. Dieser Raum ist nicht flach, son-
dern durch die in ihm enthaltene Materie und Energie ge-
krümmt. Wir können diese Krümmung an der Ablenkung von
Licht- oder Radiowellen beobachten, die auf ihrer Reise zu uns
an der Sonne vorbeikommen. Bei Licht, dessen Bahn nahe der
Sonne verläuft, ist die Ablenkung sehr gering. Doch würde die
Sonne schrumpfen, bis ihr Durchmesser nur noch ein paar Kilo-
meter betrüge, dann wäre der Beugungseffekt so groß, daß ihr
Licht nicht mehr entkommen könnte - es würde von ihrem Gra-
vitationsfeld festgehalten werden. Nach der Relativitätstheorie
kann sich nichts schneller bewegen als mit Lichtgeschwindig-
keit. Also wäre dies eine Region, aus der nichts entweichen
kann. Eine solche Region bezeichnet man als Schwarzes Loch.
Seine Grenze heißt Ereignishorizont und wird von dem Licht
gebildet, dem es gerade nicht mehr gelingt, dem Schwarzen Loch
zu entkommen, so daß es sich jetzt an seinem Rand in der
Schwebe befindet.
Die Annahme, die Sonne könne auf einen Durchmesser von
wenigen Kilometern schrumpfen, mag lächerlich erscheinen.
Man möchte annehmen, Materie ließe sich nicht so weit kompri-
mieren - und doch ist dies, wie sich zeigt, durchaus möglich.
Die Sonne besitzt ihre gegenwärtige Größe, weil sie extrem
heiß ist. Wie in einer unter Kontrolle gehaltenen H-Bombe ver-
brennt sie Wasserstoff zu Helium. Die durch diesen Prozeß frei-
gesetzte Wärme erzeugt einen Druck, der es der Sonne ermög-
licht, der Anziehung der eigenen Schwerkraft zu widerstehen,
die bestrebt ist, ihre Größe zu verringern.
Doch irgendwann wird der Sonne der Kernbrennstoff ausge-
hen. Bis dahin haben wir noch weitere fünf Milliarden Jahre
Zeit, so daß es keine übermäßige Eile hat, den Flug zu einem
anderen Stern zu buchen. Doch Sterne mit größerer Masse als
die Sonne zehren ihren Brennstoff sehr viel rascher auf. Wenn
er verbraucht ist, verlieren sie ihre Wärme und ziehen sich
zusammen. Besitzen sie weniger als ungefähr die doppelte Son-
nenmasse, so wird dieser Kontraktionsprozeß schließlich zum
Stillstand kommen - die Sterne erreichen einen stabilen Zu-
stand, Einen dieser Zustände bezeichnet man als Weißen Zwerg,
Sterne dieser Kategorie haben einen Radius von einigen tausend
Kilometern und eine Dichte von einigen hundert Tonnen pro
Kubikzentimeter. Ein anderer Zustand dieser Art ist ein Neutro-
nenstern, der einen Radius von ungefähr fünfzehn Kilometern
und eine Dichte von Millionen Tonnen pro Kubikzentimeter
aufweist.
In der Milchstraße beobachten wir in unserer unmittelbaren
Nachbarschaft eine große Zahl von Weißen Zwergen. Von der
Existenz der Neutronensterne wissen wir jedoch erst seit 1967,
als Jocelyn Bell und Antony Hewish von der Cambridge Univer-
sity die sogenannten Pulsare entdeckten, die regelmäßige Radio-
wellenpulse emittieren. Zunächst meinten sie, sie hätten Kon-
takt zu einer außerirdischen Zivilisation aufgenommen. Ich
erinnere mich noch, daß der Hörsaal, in dem sie ihre Entdeckung
bekanntgaben, mit «kleinen grünen Männern» aus Pappe ge-
schmückt war. Am Ende kamen sie und alle anderen damit be- [ Pobierz caÅ‚ość w formacie PDF ]

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