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Aus Fiktion wird Wissenschaft : Die Schwerkraftfalle im Lichterschein

Das rotierende Schwarze Loch “Gargantua“ verformt das Raumzeit-Gefüge und reißt das Licht der Sterne mit sich. Bild: Foto Classical and Quantum Gravity, 2015. Reproduced by permission of IOP Publishing.

„Gargantua“ so heißt das Schwarze Loch in dem Science-Fiction-Spektakel „Interstellar“. Es besticht durch seine realitätsnahe Darstellung. Kein Wunder: Der Physiker Kip Thorne hat bei den Spezialeffekten kräftig mitgewirkt.

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          Schwarze Löcher faszinieren nicht nur Wissenschaftler. Die massereichen Monster, die aufgrund ihrer Schwerkraft alles verschlingen, was ihnen zu nahe kommt, sind auch beliebte Objekte für Produzenten von Science-Fiction-Filmen. Aber wie stellt man auf der Leinwand möglichst realistisch ein Schwarzes Loch dar, das für optische Teleskope doch völlig unsichtbar ist, da seiner Anziehungskraft sogar Lichtwellen nicht entkommen können?

          Manfred Lindinger
          Redakteur im Ressort „Natur und Wissenschaft“.

          Ein schwieriges Unterfangen, für das die Macher des für den Oscar nominierten Kinospektakels „Interstellar“ den bekannten Physiker Kip Thorne vom California Institute of Technology (kurz Caltech) in Pasadena zu Rate gezogen haben. Das Ergebnis ist „Gargantua“ - nach Aussagen von Thorne die bislang realistischste Abbild eines rotierenden Schwarzen Lochs.

          Albert Einstein hätte seine Freude dran

          Ermöglicht hat dies ein spezielles Computerprogramm, das Thorne gemeinsam mit der in London ansässigen Firma für Spezialeffekte „Double Negative“ auf Grundlage von Gleichungen der Allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein entwickelt hat. Der Computercode - jetzt in der Zeitschrift „Classical and Quantum Gravity“ beschrieben - simuliert, wie sich die Lichtstrahlen der unzähligen Sterne in der Umgebung von Gargantua ausbreiten, wenn das Raum-Zeit-Gefüge durch die Schwerkraft stark deformiert wird.

          Infolge des Gravitationslinseneffekts wird das Licht der hinter dem Schwarzen Loch verborgenen Sterne so umgelenkt, das es im Vordergrund sichtbar wird. Durch die schnelle Rotation des Schwarzen Lochs wird das Licht eines jeden Sterns gleich mehrmals abgebildet. Dank des Computercodes war man auch in der Lage, den Vorbeiflug des Raumschiffs „Endurance“ an „Gargantua“ möglichst realistisch in Szene zu setzen. Am kommenden Wochenende wissen wir, wie viele  Oscars „Interstellar“ zuerkannt werden.

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