Gravitationsfenomen

Gravitationsfenomen bezeichnet alle beobachtbaren Ereignisse, die durch die Gravitation verursacht oder von ihr beeinflusst werden. Dazu gehören alltägliche Effekte wie Gezeiten, aber auch komplexe astrophysikalische Prozesse, die sich aus der Wechselwirkung von Massen in Raum und Zeit ergeben.

Die Gravitationswirkung wird durch die Raumzeitkrümmung beschrieben, wie sie in der Allgemeinen Relativitätstheorie formuliert ist. In schwachen Feldern und niedrigen Geschwindigkeiten nähert sich die Gravitation meist der klassischen newtonschen Gravitation. Relativistische Effekte treten jedoch in starken Feldern oder hohen Geschwindigkeiten hervor.

Zu den typischen Gravitationsphänomenen gehören die Orbitalbewegungen von Planeten und Monde, Gezeiten, die Ablenkung von Licht durch Masse (Gravitationslinsen), sowie Gravitationszeitdilatation, bei der Uhren in stärkerem Gravitationsfeld langsamer ticken. Die Gravitationsrotverschiebung zeigt sich in Spektrallinien, die tieferliegenden Beobachtern verschoben erscheinen.

Extreme Gravitationsphänomene finden sich in der Nähe von Schwarzen Löchern und Neutronensternen. Gravitationswellen, die als Wellen in der Raumzeit propagieren, entstehen bei Kollisionen massereicher Objekte und wurden erstmals 2015 direkt nachgewiesen, was die Theorie der Gravitation bestätigt und neue Astrophysik ermöglicht.

Anwendungsbereiche reichen von der präzisen Navigation im Weltraum über die Korrektur von GPS-Uhren bis hin zur Beobachtung kosmischer Strukturen und zur Prüfung der Relativitätstheorie. Gravitationsfenomen bleiben ein zentrales Thema der Physik und der Astronomie.