Nova Acta Leopoldina Band 110 Nummer 377

die Tatsache, dass sich Photonen nicht mehr auf Geraden im Raum bewegen. Im Rahmen der Allgemeinen Relativitätstheorie werden nämlich nicht nur die Bahnen massiver Körper durch andere Massen beeinflusst, sondern auch die Bahnen von Photonen, d. h. also Lichtstrahlen. Formal kommt dies daher, dass sich Photonen, ebenso wie massive Körper, auf sogenann- ten Geodäten der Raumzeit bewegen. In einer gekrümmten Raumzeit spielen Geodäten die gleiche Rolle wie Geraden in einer euklidischen Raumzeit (also einem flachen Raum mit einer unabhängigen, überall gleich ablaufenden Zeit): Sie sind die kürzesten Verbindungen zwischen zwei Punkten. Die Krümmung der Raumzeit wird ihrerseits von allen vorhandenen Massen erzeugt. Anschaulich kann man diese Lichtablenkung verstehen, indem man sich an die berühmte Formel: E = mc2 erinnert: Da Photonen Energie besitzen, kann man ihnen eine Masse (wenn auch keine Ruhemasse) zuordnen. Auf diesem Wege kann man sogar im Rahmen der Newton- schen Gravitationstheorie die Bahn eines Photons berechnen. Das Ergebnis ist qualitativ ähn- lich, als Ablenkung kommt aber nur die Hälfte des korrekten relativistischen Wertes heraus. Der Unterschied lässt sich auf die allgemein relativistische Zeitdilatation zurückführen: In der Nähe großer Massen vergeht die Zeit langsamer als weit davon entfernt. Historisch lieferte die Ablenkung von Lichtstrahlen, die nahe an der Sonne vorbeilaufen, eine der ersten Möglichkeiten, die Vorhersagen der Allgemeinen Relativitätstheorie zu über- prüfen. Die Gelegenheit dazu bot sich bei der Sonnenfinsternis von 1919; der theoretisch vor- hergesagte Wert von 1,75” konnte eindrucksvoll bestätigt werden. Mittlerweile lässt sich mit hochgenauen Radioteleskopmessungen sogar die Lichtablenkung am Rand der Erde nachwei- sen, obwohl diese nur 0,575 Tausendstel einer Bogensekunde beträgt! Mit bloßem Auge lassen sich solche geringen Ablenkungen natürlich nicht erkennen. Deut- lich sichtbar wird der Effekt aber, wenn wir die Ablenkung des Lichts an einem sehr kompak- ten Objekt, etwa einem Schwarzen Loch oder einem Neutronenstern, betrachten. Was auch Einstein sicher gern gesehen hätte – Visualisierung relativistischer Effekte Nova Acta Leopoldina NF 110, Nr. 377, 65–81 (2011) 73 Abb. 7 Lichtstrahlen in der Umge- bung eines sehr kompakten Neutro- nensterns