Der Hauptschwerpunkt unserer Forschung dreht sich um die schwächste aller Grundkräfte, die Gravitation. Ein spannendes Wissenschaftsfeld, auf dem weltweit unzählige Wissenschaftler und Institutionen arbeiten.
So auch in Deutschland: Beispielsweise beschäftigt sich in Potsdam das Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik (Albert-Einstein-Institut) mit Fragen rund um die Schwerkraft.
Auch in Bremen, am ZARM (Zentrum für angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation) wird dieser Bereich in verschiedenen Arbeitsgruppen sowohl experimentell (z.B. in ihrem Fallturm) als auch theoretisch untersucht.
Und selbst bis in den Weltraum hat es die Gravitationsforschung geschafft, zum Beispiel in Form von Satelliten-Experimenten wie MICROSCOPE [1] oder STE-QUEST [2] – zwei Experimente, die unter anderem der Fragestellung nachgehen, wie gut sich das sogenannte Äquivalenzprinzip (oft als „Schwere Masse ist gleich träge Masse“ formuliert) bestätigen lässt.
Aber was genau ist eigentlich Gravitation?
Diese eigentümliche Kraft, die uns hier mit beiden Beinen auf dem Boden hält und für jeden im Alltag deutlich erfahrbar ist, wird seit Newton, also seit Ende des 17. Jahrhunderts, intensiv erforscht. Dennoch finden sich insbesondere in der Physik, ganz besonders im Teilgebiet Kosmologie verschiedene Problemstellungen, auf die die Wissenschaft noch keine befriedigende Antwort finden konnte:
Warum stehen sich beispielsweise die beiden größten und erfolgreichsten Konzepte der Physik, die Quantenphysik zur Beschreibung des ganz Kleinen und die Allgemeine Relativitätstheorie, die riesige Objekte und Entfernungen betrachtet, so konträr gegen? Wieso entzieht sich die Gravitation nach wie vor hartnäckig einer Vereinigung mit den drei anderen Grundkräften (Elektromagnetismus, Schwache und Starke Kraft) im Rahmen des Standardmodells der Teilchenphysik?
Bisweilen gibt es auch alternative Lösungsvorschläge für die bestehenden Fragestellungen, die mit zum Teil unkonventionellen theoretischen und/oder experimentellen Ansätzen versuchen, eine neue, zufriedenstellendere Antwort zu finden.
Ein Paradebeispiel dafür ist das Thema „Dunkle Materie“: Weltweit forschen Wissenschaftler seit vielen Jahrzehnten auf diesem Gebiet und versuchen dem Universum eine Antwort auf die Fragen zu entlocken, aus was diese neuartige Materie besteht und wie man sie nachweisen kann.
Manche Forscher sind hier allerdings der Meinung, dass neue bzw. modifizierte Gravitationstheorien ein Schlüssel sein könnten. Derzeit tun sich dabei insbesondere die MOND-Theorie (MOND = MOdifizierte Newtonsche Dynamik) [3], [4] und die Theorie der Emergenten Gravitation des niederländischen Forschers Erik Verlinde [5] hervor. Beide Theorien können bestimmte beobachtete kosmologische Phänomene ohne Zuhilfenahme einer neuen Materie, sprich der Dunklen Materie, erklären, stoßen aber wiederum bei anderen Beobachtungen an ihre Grenzen. Für die Wirkung der Dunklen Energie hingegen können sie keine Erklärung oder Alternativ-Theorie liefern.
Diese Frage, nach der Natur der Gravitation, inspiriert Wissenschaftler seit Jahrhunderten zu immer neuen Experimenten. Dabei reicht das Spektrum von kleineren Aufbauten bis hin großen, international angelegten Missionen.
Wo kommt die GÖDE-Stiftung mit ins Spiel?
Unter all diesen Ideen und Versuchsaufbauten finden sich auch immer wieder solche, die scheinbar eine Beeinflussung der Gravitation erreicht oder neue Erkenntnisse zur Natur der Masse gewonnen haben.
Die GÖDE-Stiftung hat es sich zur Aufgabe gemacht, angesichts einer enormen Vielzahl solcher Veröffentlichungen oder Ankündigungen, genau diese einer intensiven Überprüfung zu unterziehen und auf Messfehler oder Fehlinterpretationen hin zu untersuchen.
Während viele dieser Experimente bereits abgeschlossen sind und die Versuchsergebnisse der jeweiligen Forscher falsifiziert bzw. mit der gängigen Physik erklären werden konnten, entstanden in den letzten Jahren komplexere, auf viele Jahre ausgelegte Experimente, die möglicherweise weitere Aufschlüsse über die Natur der Gravitation geben könnten.
Mit welchen Experimenten und Fragestellungen wir uns im Moment beschäftigen, können Sie hier nachlesen: https://goede-stiftung.org/category/aktuelle-forschung
Falls Sie sich für unsere Arbeiten aus früheren Jahren interessieren, möchten wir Sie auf unser Archiv verweisen.
Literatur:
[1] J. Bergé et al.: „Status of MICROSCOPE, a mission to test the Equivalence Principle in space“, Journal of Physics: Conference Series, Vol. 610, conference 1, 2015. [2] D. Aguilera et al.: „STE-QUEST – Test of the Universality of Free Fall Using Cold Atom Interferometry“, Classical and Quantum Gravity, Vol. 31, No. 11, 2014. [3] M. Milgrom: „New Physics at Low Accelerations (MOND): an Alternative to Dark Matter“, AIP Conference Proceedings 1241, 139 (2010). [4] P. Kroupa, M. Pawlowski: „The failures of the standard model of cosmology require a new paradigm“, International Journal of Modern Physics D, Vol. 21, No. 14, 2012. [5] E. Verlinde: „Emergent Gravity and the Dark Universe“, arXiv:1611.02269v2, 2016.