Gravitationsphänomene

Gravitationsphänomene bezeichnet Effekte, die aus der Gravitation als fundamentaler Wechselwirkung resultieren. Sie betreffen die Bewegung von Massen, die Form von Raumzeit sowie Phänomene, die durch die Wechselwirkung von Licht oder Materie mit gravitativen Feldern entstehen.

Grundsätzlich unterscheidet man Phänomene, die sich im Rahmen der klassischen newtonschen Gravitation erklären lassen, von relativistischen Effekten, die durch die Krümmung der Raumzeit gemäß der Allgemeinen Relativitätstheorie bedingt sind.

Zu den bekanntesten Gravitationsphänomenen zählen Gravitationslinsen, bei denen massereiche Objekte Licht ablenken und dadurch Perspektiven auf entfernte Objekte verändern. Gravitationswellen sind Druckwellen in der Raumzeit, ausgelöst durch beschleunigte Massen; sie wurden 2015 erstmals direkt gemessen und seitdem bei verschiedenen Ereignissen beobachtet.

Die Bahnen von Himmelskörpern werden von der Gravitation bestimmt; dabei zeigen sich Effekte wie die Bahnpräzession (etwa von Merkur), Gravitationsrotverschiebung und zeitliche Dilation, die Satelliten- und Atomuhrenmessungen beeinflussen.

Weitere relativistische Phänomene umfassen Geodätische Effekte und Frame-Dragging, bei denen die Rotation eines Massenzentrums Raumzeit mitdreht. Messungen mit Gyroskopen, wie Gravity Probe B, liefern entsprechende Bestätigungen.

Auf kosmischer Ebene beeinflusst die Gravitation die Strukturentstehung, die Bildung von Sternen und Schwarzen Löchern, sowie die großräumige Verteilung von Materie. Die Untersuchung von Gravitationsphänomenen ist zentral für die Astrophysik, Kosmologie und die Tests der Gravitationstheorien.