Sie gelten als Einsteins letzte unbewiesene Prophezeiung: Gravitationswellen sollten bei Supernova-Explosionen und Sternkollisionen entstehen und als winzige Dellen durch Raum und Zeit rasen. Seit einem halben Jahrhundert wetteifern die Physiker darum, diese ominösen Raumzeit-Kräuselungen aufzuspüren. Bislang war ihre Suche ein Hin und Her zwischen Indizien und peinlichen Falschmeldungen.

Als Albert Einstein 1915 seine Allgemeine Relativitätstheorie präsentierte, frappierte er Fachwelt wie Laien. Das abstrakte Formelwerk zeichnete ein neues Bild der Gravitation. Bis dahin hatte Isaac Newtons Gesetz als die perfekte Beschreibung der Schwerkraft gegolten. Demnach sollte diese ohne Zeitverzug zwischen zwei Massen wirken – egal, wie weit diese voneinander entfernt sind. Laut Einstein hingegen entsteht Schwerkraft, indem Masse den Raum und die Zeit um sich herum krümmt. Doch die Raumzeit lässt sich nicht unendlich schnell verbiegen, sondern "nur" mit Lichtgeschwindigkeit. Die Schwerkraft wirkt demnach in großer Entfernung leicht verzögert.

Mit seinem Coup konnte Einstein Phänomene erläutern, für die Newton noch keine Erklärung hatte – Planeten mit schlingernder Umlaufbahn, Licht, das von Himmelskörpern abgelenkt oder verschluckt wird, Uhren, die unter dem Einfluss von Gravitation langsamer ticken als im Weltall. All diese Effekte haben Physiker akribisch nachgewiesen. Nur die Gravitationswellen harren ihrer Bestätigung.

Das Problem: Selbst bei kosmischen Gewaltakten wie der Kollision zweier Neutronensterne dürften die Raumzeit-Kräuselungen mickrig sein. Einstein selbst war deshalb der Meinung, man könne sie nie und nimmer nachweisen. "Er wollte in einem Aufsatz zeigen, dass Gravitationswellen nicht wirklich existieren", sagt Karsten Danzmann vom Albert-Einstein-Institut in Hannover. "Allerdings weigerte sich der Verlag, das Papier zu veröffentlichen." Daraufhin war der Meister so erbost, dass er die Zusammenarbeit mit dem Herausgeber einstellte.

Doch das Genie hatte sich geirrt. "Später wurde gezeigt, dass Gravitationswellen tatsächlich so viel Energie transportieren, dass man sie nachweisen könnte", erzählt Danzmann. Vor allem einer nahm die Fährte auf: Joe Weber, Physiker an der University of Maryland in den USA. Meterlange Metallzylinder, aufgehängt in einem Labor, sollten als Schwerkraft-Antennen dienen. Eilte eine Gravitationswelle hindurch, würde sie den Metallblock einem Hammer gleich anschlagen und zum Nachklingen bringen – so lautete das Kalkül.

Ende der sechziger Jahre behauptete Weber, Gravitationswellen aus dem Zentrum der Milchstraße aufgespürt zu haben. "Zunächst war die Fachwelt gewillt, ihm zu glauben", erinnert sich Bernard Schutz vom Data Innovation Institute in Cardiff, der sich aber, wie die anderen beteiligten Wissenschaftler, nicht konkret zu den jüngsten Spekulationen äußern will. Webers Experiment wurde wiederholt – niemand sah auch nur den Hauch eines Signals. Heute ist klar, dass die Empfindlichkeit der Zylinder um viele Zehnerpotenzen zu gering war. Bald war Weber der Einzige, der glaubte, Gravitationswellen gesehen zu haben.

Webers Dickköpfigkeit verlieh der Branche zeitweise den Hauch des Unseriösen. 1979 jedoch stießen die US-Astronomen Russell Hulse und Joseph Taylor auf einen indirekten Nachweis. Mit einem Radioteleskop hatten sie zwei sich umkreisende Neutronensterne unter die Lupe genommen. Dabei stellten sie fest, dass sich die beiden Sternenleichen immer näher kamen – offensichtlich verloren sie Energie. Die konnte nur in Form von Gravitationswellen abgestrahlt werden. Theorie und Beobachtung stimmten überein – Nobelpreis 1993.

Sollte also der direkte Nachweis doch möglich sein? Die Forschergemeinde verstärkte ihre Anstrengungen mit einer Messtechnik namens Laserinterferometrie: Laserlicht wird zwischen zwei Spiegeln hin- und hergeworfen. Sollte eine Gravitationswelle durchrauschen, würde sie den Abstand zwischen den Spiegeln strecken oder stauchen. "Man braucht kilometergroße Geräte, um gegen die unvermeidlichen seismischen Störungen ankämpfen zu können", sagt Karsten Danzmann. Vier dieser Riesen wurden gebaut: Die beiden je vier Kilometer langen Detektoren des US-Projekts Ligo, die Drei-Kilometer-Anlage Virgo in Italien sowie Geo600, ein mit 600 Metern Armlänge etwas kleineres Gerät südlich von Hannover. 2005 ging es los, bis 2012 lauschten die Detektoren – ohne Erfolg.

Umso verblüffter war die Fachwelt, als das am Südpol aufgestellte Bicep2-Teleskop im März 2014 spektakuläre Messdaten lieferte: Angeblich hatten Gravitationswellen kurz nach dem Urknall ihre Abdrücke in der kosmischen Hintergrundstrahlung hinterlassen. Ein Großteil der Forschergemeinde reagierte verzückt. Das Resultat hätte gleichzeitig eine hoch gehandelte Hypothese der Kosmologie stützen können: Laut "Inflationstheorie" soll sich das Universum direkt nach seiner Geburt unfassbar schnell ausgedehnt haben. Doch bald kam der Verdacht auf, hinter den Messwerten stecke weit Profaneres: Simpler Staub im Weltall könnte die sensationellen Signale verursacht haben. Als das Planck-Weltraumteleskop diese Vermutung bestätigte, war die Enttäuschung groß. Erneut waren die Gravitationswellen Gegenstand eines Forscherflops geworden.

Mit Ligo und Virgo wagten die Physiker jetzt einen neuen Anlauf. Sie motzten ihre Anlagen mit besseren Spiegeln, Lasern und Sensoren auf. Dank dreifach vergrößerter Empfindlichkeit stieg die Chance, Gravitationswellen aufzuschnappen. Vielleicht hat es diesmal geklappt.