Das Geheimnis der Gravitationswellen: Einsteins Vision wird Wirklichkeit
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Stuttgart
Kosmos
[2016]
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Inhalt
Vorwort.9
Die Jahrhundert-Entdeckung. n
1. Die Allgemeine Relativitätstheorie
und ihre Folgen. 13
Periheldrehung des Planeten Merkur. 23
Lichtablenkung durch die Sonne. 24
Gravitationslinsen . 26
Einsteinringe und Einsteinkreuze. 26
Gravitative Rotverschiebung des Lichts . 28
Der Shapiro-Effekt verzögert Radarsignale. 29
Kein GPS ohne Relativitätstheorie?. 30
Die Raumzeit als zäher Leim: der Lense-Thirring-Effekt. 31
Starke Gravitationsfelder verformen die Raumzeit. 32
Die Kosmologische Konstante als »größte Eselei«?. 36
Schwarze Löcher und andere relativistische Objekte. 38
2. Albert Einsteins geniale Vorhersage.
Geisterhafte Wellen im Kosmos. 44
Wie entstehen Gravitationswellen?. 45
Quadrupolstrahlung. 49
Auch ein Genie kann sich irren: Einsteins zweitgrößte Eselei?. 51
Was erzeugt Gravitationswellen? . 52
Neutronensternsysteme und Doppelpulsare. 56
Zusammenstürzende Schwarze Löcher . 57
Kosmische Katastrophen. 60
Kontinuierlich strahlende Quellen. 63
Der Urknall als Gravitationswellensender?. 64
Klassifizierung der Quellen. 66
3. Versuch und Irrtum:
der lange Weg zum Erfolg. 70
Zahlenspiele: Wie klein ist io-21?. 71
Joseph Weber zaubert Kaninchen aus seinem Zylinder. 73
Die letzte Falschmeldung: alles nur Staub. 80
Erste laseroptische Techniken . 83
4. Rieseninterferometer. 85
Immer am Limit: ultrapräzise Messtechnik. 93
Mit allen Finessen. 94
Einhundert Kilowatt Lichtleistung . 95
Doppeltes Recycling . 97
Vier Kilometer lange Vakuumsysteme
und seismische Isolation. 98
Der letzte Schliff: Advanced LIGO. 100
Bis an die Grenzen der Quantenphysik. 107
5. Schwarze Löcher im Supercomputer.116
Supercluster und eindrucksvolle Farbgrafiken. 118
Schwarze Löcher als exakte Lösungen der Allgemeinen
Feldgleichungen. 120
Numeriker, Simulanten und das Lazarus-Projekt. 124
Simulieren geht über studieren. 130
Die Suche im kosmischen Heuhaufen. 132
Mögliche Ergebnisse und deren Interpretation. 135
6. Was lange währt, wird endlich gut:
der direkte Nachweis .137
Chronik eines historischen Ereignisses . 138
Was wurde wirklich bewiesen? . 143
Stimmt es diesmal? - Statistik und Datenanalyse . 145
Das Milliarden-Dollar-Signal. 147
Astrophysikalische Detektivarbeit. 152
»Heller« als 70 Trilliarden Sterne. 156
Ein kosmischer Tango der Superlative. 159
Signale aus den Tiefen des Universums . 162
Simulation und Realität. 167
Wann kommt die nächste Welle?. 172
7. Gravitationswellenastronomie:
Einsteins neues Fenster zum Kosmos.175
Neue Entdeckungen durch Gravitationswellenobservatorien? 177
VIRGO in Europa. 183
Indien und Japan: LIGO-India und KAGRA. 184
Neues Spiel, neues Glück, neue Messbereiche. 189
Das erste Weltrauminterferometer: LISA. 190
LISA Pathfinder und der ruhigste Ort im Sonnensystem_197
Detektoren, so groß wie das Universum selbst:
Pulsar Timing Arrays .202
8. Gravitationswellen und Kosmologie.210
Die großen Unbekannten im Kosmos:
Dunkle Materie und Dunkle Energie.212
Die beschleunigte Expansion des Universums.218
Wurde Dunkle Materie entdeckt?.229
Bringen Gravitations wellen Licht ins Dunkel?.235
Vereinheitlichte Feldtheorien und Superstrings.237
Könnte die Raumzeit »Kosmische Strings« enthalten?.242
Steht Albert Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie kurz
vor ihrem Ende?.246
Die Stringtheorie als Weltformel?.249
Inflation, MOND und andere Alternativen.256
Kosmologen benötigen nicht einmal einen Papierkorb.262
Welche Bedeutung könnten
Gravitationswellen in der Zukunft haben?.265
Glossar.270
Literatur.276
Dank.277
Register.278
Bildnachweis.286 |
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