Im Universum gibt es Regionen, in denen der Extremfall herrscht. Doch auch dort scheint Albert Einsteins allgemeine Relativitätstheorie zuzutreffen. Ein neuer Test hat diesen physikalische Grundsatz nun anhand von drei grundverschiedenen Sternen überprüft.

Albert Einsteins allgemeine Relativitätstheorie gilt auch im Universum

Unabhängig von ihrer Zusammensetzung wurden drei Sterne untersucht. Es zeigte sich, dass diese Himmelskörper gleich schnell durch das Universum fallen. Damit wurde Albert Einsteins allgemeine Relativitätstheorie bewiesen. Dies weist nämlich auf einen Eckpfeiler in der Theorie hin, die auch als starkes Äquivalenzprinzip bekannt ist. Das Prinzip besagt, dass zwei beliebige Objekte im selben Gravitationsfeld – unabhängig von der Masse oder der Zusammensetzung – mit derselben Beschleunigung fallen.

Ein Test von Galileo bewies dies bereits, als er zwei Kugeln unterschiedlicher Masse vom Schiefen Turm von Pisa fallen ließ. Beide schlugen zeitgleich auf dem Boden auf. Dieses Prinzip überprüfte nun das Forscherteam um Guillaume Voisin von der Universität Manchester. Sie untersuchten die Bewegung eines weißen Zwergsterns und eines Pulsars, die um einen weiteren Weißen Zwerg kreisen. Dabei handelt es sich um einen ähnlichen Versuchsaufbau wie der von Galileo, nur dass das Universum einen größeren Maßstab bietet.

Exakter Beweis von Einsteins Relativitätstheorie

Den Forschern ging es darum zu beobachten, ob zwei Objekte unterschiedlicher Masse und Zusammensetzung gleich auf ein drittes Objekt reagieren. Überraschenderweise zeigte sich, dass unter bestimmten Voraussetzungen der Schwerkraft, aber nicht durch Anpassung von Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie, ein Pulsar sich anders verhalten könnte als ein Stern, ein Planet oder eine Kugel. Das würde aber nur daran liegen, dass Pulsare besonders massiv und kompakt sind.

Dennoch ergab sich, dass der Pulsar und der Weiße Zwerg sich mit höchster Präzision den Regeln des Äquivalenzprinzips fügten. Sie umkreisten den dritten Stern genau gleich schnell. Albert Einsteins allgemeine Relativitätstheorie hält sich strikt an das Äquivalenzprinzip. Damit zeigt sich, dass auch in einem solch großen Modell wie dem Universum, Einsteins Theorie standhält. Ein entscheidendes Detail könnte Albert Einstein in seiner Theorie aber vergessen haben. Das letzte Problem hat die Relativitätstheorie nun aber auch gelöst.