GRS und Suche nach Einstein-Cartan-Gravitation

Die Schwerkraft ist eine Größe, die uns in unserem Alltag ständig begegnet. Faszinierend daran ist, dass wir sie mit einer einfachen Formel beschreiben können. Ihr Gültigkeitsbereich umfasst sowohl ganz kleine Abstände, als auch ungemein große, die z.B. Ga laxien und das Universums als Ganzes betreffen. Die Gleichung dazu ist Einsteins Formulierung der Gravitation, genannt allgemeine Relativitätsstheorie aus dem Jahre 1915. Hat Einstein dabei einen Aspekt vergessen? 1922 formulierte Ellie Cartan die Gravitation etwas allgemeiner, indem er zusätzlich zur Masse, Raum und Zeit noch einen Drehsinn hinzufügte. Für die mathematische Darstellung bedeutet dies, dass man einem Plusterm einen Minusterm hinzufügt. Dadurch wird die Beschreibung symmetrischer und passt be sser zu unserem heutigen Bild der Physik. Ziel dieser Arbeit ist es, nach einer Bestätigung der Theorie, die heute nach Einstein und Cartan benannt ist, zu suchen. Die Frage, die sich dabei stellt, ist, ob bei der Gravitation generell ein Spin - Beitrag zu berücksichtigen ist. Dazu verwenden wir Elementarteilchen, die einen natürlichen Drehsinn, den Spin besitzen. Könnte es sein, dass ein fallendes Objekt, hier unser Neutron, im Widerspruch zur bisherigen Erfahrung im freien Fall zu rotieren beginnt und andere Energiewerte annimmt? Zur Messung setzen wir einen Quanteneffekt mit Hilfe einer Resonanzspektroskopiemethode ein, die wir bei einem früheren Projekt entwickelt hatten. Mit solchen Quantensystemen lassen sich zur Zeit die genauesten Messinstrumente bauen. Man denke nur an Atomuhren, die präzise Zeitstandards liefern, oder an die Magnetresonanzmethode, die in der Medizin gestochen scharfe Bilder vom Inneren des menschlichen Körpers zeigt. Prinzipien aus beiden Techniken übernehmen wir für unser Experiment.