Physik Das Ende der Schwere

Lässt sich die Gravitation beeinflussen? Ein paar Forscher glauben fest daran.

Vielleicht pilgern wissbegierige Wallfahrer in einer fernen Zukunft einmal in Scharen nach Seibersdorf, einem Ort etwa 40 Kilometer südlich von Wien. Und vielleicht wird Martin Tajmar für Science-Fiction-Freunde irgendwann so berühmt wie der legendäre Erfinder des Warp-Antriebs, der das Raumschiff Enterprise in die unendlichen Weiten des Weltalls schickt. Mit dem Forscher aus der Fernsehserie hat Tajmar allerdings nur eines gemein: Auch er hat ein Experiment gemacht, das die Art und Weise, wie wir uns fortbewegen, revolutionieren könnte. Es sieht nämlich so aus, als würde die Apparatur in seinem Labor Gravitationsfelder erzeugen: künstliche Schwerefelder, die Dinge in ihrer Umgebung schwerer oder leichter machen. Wenn der Physikprofessor recht behält, wäre das ein Knüller. Denn anders als elektromagnetische Felder ließ sich Gravitation bislang weder künstlich erzeugen noch abschwächen oder verstärken. Gelänge dies jetzt, wäre das die Blaupause für einen Ufo-Antrieb: Flugzeuge brauchten keinen Flügel mehr, um abzuheben, Satelliten keine Raketen, um in den Orbit zu gelangen – ein paar Gravitationsgeneratoren am Rumpf würden genügen, um sie auf Knopfdruck schwerelos schweben zu lassen.

Für Martin Tajmar ginge mit dieser Vision ein Jugendtraum in Erfüllung. Mögliche Techniken, um die Schwerkraft zu verändern, sind das Steckenpferd des Überfliegers. Seinen Doktor machte er mit 24 Jahren, jetzt ist er Anfang 30 und leitet das Geschäftsfeld Raumfahrtsysteme im österreichischen Forschungszentrum Seibersdorf. Das Herzstück seines vielleicht bahnbrechenden Experiments steckt schwingungsgedämpft in einer brusthohen Sandkiste: ein an eine Milchkanne erinnernder Kühlbehälter. Martin Tajmar zieht einen spindelförmigen Einsatz aus der Kryokanne und zeigt auf einen in Goldfolie eingewickelten Ring vom Format eines bodenlosen Aschenbechers. »Das ist das berühmte Niob«, sagt er. Dämpfe flüssigen Heliums kühlen den Ring in der Apparatur auf minus 269 Grad Celsius. Kalt genug, damit die Elektronen ohne Widerstand durchs supraleitende Metall flitzen können. Ein Druckluftmotor versetzt den Supraleiter in Rotation. In Sekunden beschleunigt der tiefgekühlte Kreisel auf 6500 Umdrehungen pro Minute – und lenkt dabei ultrapräzise Kreisel in seiner Nähe einen Tick vom Kurs ab. Bei jeder Beschleunigung des Niobrings zeigen die sensiblen Lasergyroskope einen Ausschlag. Mysteriös ist das deshalb, weil sich die Messfühler überhaupt nicht bewegen können. Sie hängen an kräftigen Stahlstreben, die an der Decke verschraubt sind. »Es ist ausgeschlossen, dass der rotierende Supraleiter mechanisch irgendeine Kraft überträgt«, erklärt Tajmar. Was raubt den Kreiselkompassen dann die Orientierung?

Der Effekt ist trillionenmal so stark, wie Einstein erlaubt

Martin Tajmar vermutet, dass der supraleitende Niobring eine Art Raumzeit-Quirl ist: eine Maschine, die das vierdimensionale Gewebe aus Raum und Zeit in ihrer Nähe mitreißt und verdrillt – wie der Knethaken den Teig in einer Rührmaschine. Laut Relativitätstheorie erzeugt solch ein Raumzeit-Wirbel ein lokales Schwerefeld. Lense-Thirring-Effekt oder Gravitomagnetismus heißt das Phänomen. Albert Einstein zufolge sind die resultierenden Gravitationsfelder jedoch unmessbar winzig und für praktische Anwendungen irrelevant. Die rotierende Erdkugel etwa verdrillt den umgebenden Weltraum so minimal, dass ein Satellit in der Umlaufbahn pro Jahr nur millionstel Millimeter vom Kurs abkommt. Die meisten Physiker halten den Versuch, die Schwerkraft zu beeinflussen, deshalb für Zeitverschwendung. Doch der in Seibersdorf gemessene Effekt ist zigtrillionenmal so stark, wie Einstein erlaubt.

Weil das an Hexerei grenzt, hat Martin Tajmar seinen Ergebnissen zunächst selbst nicht getraut. Jahrelang hat er Vibrationen gedämpft, Temperaturschwankungen eliminiert, elektromagnetische Störfelder abgeschirmt. Die Messwerte blieben unverändert. Nach über 250 Testläufen präsentierte sein Team die Resultate im März 2006 auf einer Konferenz der europäischen Raumfahrtagentur Esa. Die Fachwelt blieb skeptisch, und die Institutsleitung legte den Forschern nahe, erst einmal keine Journalisten zu empfangen. Vielleicht entpuppt sich ja doch alles nur als Messfehler? »Bis andere Gruppen den Effekt bestätigt haben, sollten sich Vorsicht und Euphorie die Waage halten«, betont Tajmar. »Ich bestehe jetzt nicht darauf, dass ich ein Gravitationsfeld erzeugt habe. Ich glaube nur: Es ist die wahrscheinlichste Erklärung.«

Gravitation auf Knopfdruck? An dieser Vision sind schon viele Forscher verzweifelt – unter anderem die US-Weltraumbehörde Nasa, der Flugzeugbauer Boeing und der britische Rüstungskonzern BAE Systems. Alle drei investierten in den vergangenen zehn Jahren beträchtliche Summen, um die Behauptungen des russischen Materialforschers Jewgienij Podkletnow zu prüfen, der 1992 im finnischen Tampere eine spannende Entdeckung gemacht hatte. Bei der Charakterisierung eines keramischen Hochtemperatur-Supraleiters bemerkte der promovierte Chemiker, dass der Pfeifenrauch eines Kollegen über der rotierenden Keramikscheibe auffallend rasch zur Decke stieg. Podkletnow untersuchte das Phänomen genauer und kam zu dem Schluss: Der rotierende Supraleiter schirmt das Gravitationsfeld der Erde ab. Eine mit 5000 Umdrehungen rotierende Keramikscheibe aus Yttrium-Barium-Kupfer-Oxid verringere das Gewicht darüber hängender Objekte um zwei Prozent, schrieb Podkletnow 1992 in Physica C, einem Fachmagazin für Supraleiter.

Auf Distanz zu dem fragwürdigen Russen

Ernst nahm die Ergebnisse zunächst niemand, weil sie allen gängigen Theorien widersprachen. Eine Ente des russischen Geheimdienstes, dachten viele. Ein Artikel im britischen Sunday Telegraph löste 1996 dann aber doch einen regelrechten Hype aus. Das Ende der Schwere schien nahe. Weltweit begannen Labors das Podkletnow-Experiment zu wiederholen – meist in aller Stille, schließlich war unklar, ob der Außenseiter wirklich einen Gravitationseffekt gemessen hatte.

Für Podkletnows Karriere war der Wirbel nicht förderlich. Sein Vertrag wurde nicht verlängert, er tauchte unter, schlug sich als schlecht bezahlter Professor in Moskau durch. Obwohl sich der Mann deshalb gerne mit Giordano Bruno vergleicht – wie ein Verfolgter wirkt er nicht. Eher wie ein Pressesprecher in eigener Sache: Nadelstreifenhose, weißes Hemd, das dunkle Haar akkurat gescheitelt. »In unserem Labor in Moskau erzielen wir mittlerweile Gewichtsreduktionen von neun Prozent«, erklärt er bei einem Treffen in Tampere, wo er nun wieder lebt und arbeitet. Um Investoren zu überzeugen, hat er eine Firma gegründet, deren Werbefilm suggeriert: Mit genug Geld und zehn Jahren Entwicklungszeit lässt sich mit supraleitenden Kreiseln alles zum Fliegen bringen.