Seit 50 Jahren bekannt, doch noch immer nicht beobachtet: Der Unruh-Effekt ist einer der seltsamsten Vorhersagen der Relativitätstheorie. Forschende hoffen, ihn bald experimentell untersuchen zu können und Antworten auf die größten Fragen des Universums zu finden.
Der Unruh-Effekt lässt der Forschung keine Ruhe: Seit der kanadische Physiker William Unruh den Effekt Mitte der 1970er Jahre entdeckte, versuchen Forschende ihn auch in Experimenten zu beobachten — bislang ohne Erfolg.
Der Unruh-Effekt beruht auf Einsteins Relativitätstheorie und ist eine ihrer seltsamsten Vorhersagen. Dabei füllt sich ein leerer Raum plötzlich wie von Geisterhand mit Teilchen. Das gilt allerdings nur für einen eine beobachtende Person, der beschleunigt wird. Eine ruhende Person sieht davon nichts. Aus ihrer Perspektive sendet das bewegte Objekt aber Strahlung aus.
Das ist extrem kompliziert, gibt Manon Bischoff, theoretische Physikerin und Redakteurin bei Spektrum der Wissenschaft, zu. Aber Antworten auf das Rätsel um den Unruh-Effekt könnten wichtige Erkenntnisse für die ganz großen Fragen des Universums liefern. Denn sie könnte auch dort greifen, wo die beiden großen Theorien der Physik — nämlich Allgemeine Relativitätstheorie und Quantenmechanik — noch nicht zusammenpassen. Ein wichtiger Schritt hin auf dem Weg zu einer Theorie der Quantengravitation. Die Erforschung könnte also beispielsweise zu unserem Verständnis von schwarzen Löchern beitragen.
Deshalb arbeiten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler inzwischen an ausgeklügelten Ideen, um das Phänomen zu verstärken — und eine experimentelle Umsetzung endlich zu ermöglichen.
Der Unruh-Effekt ist so interessant, weil wir immer noch keine Theorie der Quantengravitation haben. Bis jetzt ist es nicht gelungen, ihn nachzuweisen, aber es gibt inzwischen vielversprechende Ansätze.
Manon Bischoff
Im Gespräch mit detektor.fm-Moderator Marc Zimmer erklärt Bischoff, was es mit dem Unruh-Effekt auf sich hat und warum sich die Wissenschaft bis heute so schwertut, ihn zu erforschen ist. Sie verrät außerdem, was das Ganze mit Han Solos berühmtem Millenium Falcon aus der Star-Wars-Saga zu tun hat.