Der Komet im Cocktailglas

Jahrzehnte später war man in der Lage, das Verhalten des Lichts zu erklären. Ende des 19. Jahrhunderts kam der theoretische Physiker James Clerk Maxwell zu dem Schluss, dass Licht eine elektromagnetische Welle sein muss. Und er zeigte, dass diese Wellen mit allen möglichen Frequenzen schwingen können. Je öfter eine Welle schwingt, desto kürzer ist ihre Wellenlänge, also der Abstand zwischen zwei Punkten, an denen die Welle gerade nach oben (oder nach unten) schwingt. Blaues Licht hateine kürzere Wellenlänge als rotes und schwingt daher auch schneller. Ultraviolettes Licht hat eine noch kürzere Wellenlänge als blaues Licht. Die Wellenlänge ist so kurz, dass die Lichtrezeptoren in unseren Augen sie nicht mehr registrieren können. Das Gleiche gilt für das infrarote Licht. Seine Wellenlänge ist länger als die des roten Lichts und zu lang, um noch von unseren Augen gesehen zu werden. Die Wellenlängen können aber noch viel größer oder kleiner werden.
    Der deutsche Physiker Heinrich Hertz war 1880 der Erste, der nachweisen konnte, dass die elektromagnetischen Wellen tatsächlich existieren und Maxwells Theorie korrekt ist. Bei seinen Versuchen erzeugte er auch Wellen, deren Wellenlänge viel länger war als die der Infrarotstrahlung. Diese Art der Wellen sind die „Radiowellen“, mit denen Musik und Nachrichten in unser Radio übertragen werden. Sie sind nichts anderes als Licht, das wir nicht sehen können. Gleiches gilt für die Wellen, mit denen das Fernsehprogramm ausgestrahlt wird, die Funkwellen, die bei der Kommunikation verwendet werden, oder für die Mikrowellen, die in unserer Küche das Essen erwärmen: Sie alle sind Radiowellen verschiedener Wellenlänge; sie alle sind „Licht“, das für unsere Augen unsichtbar ist. Die Mikrowelle in der Küche brummt ein bisschen, wenn wir sie einschalten, und das Essen darin dreht sich im Kreis. In Wahrheit ist das Gerät aber gerade erfüllt von für uns unsichtbarem „Mikrowellen-Licht“, das die Speisen erwärmt 29 . Die Wellenlänge der Radiostrahlung reicht voneinigen Millimetern bis zu Tausenden von Kilometern. Aber auch am anderen Ende des Spektrums entdeckten die Forscher der letzten Jahrhundertwende neue Strahlen. Die Wellenlängen des für unser Auge sichtbaren Lichts liegen im Bereich von einigen zehn Millionstel Metern. Die unsichtbare UV-Strahlung hat eine noch kürzere Wellenlänge. 1895 fand der deutsche Physiker Wilhelm Conrad Röntgen Strahlung, die auf noch kürzeren Längen schwingt. Dank dieser extrem kurzen Wellenlängen ist sie in der Lage, die meisten Materialien zu durchdringen. Diese Strahlung nennen wir Röntgenstrahlung, und die meisten von uns haben schon einmal erlebt, wie Ärzte dank ihrer Hilfe unsere Körper durchleuchten können. Auch Röntgenstrahlung ist nichts anderes als für uns unsichtbares Licht. Noch kürzer sind die Wellenlängen der 1900 entdeckten „Gammastrahlung“. Sie wird vor allem von radioaktiven Materialien abgegeben. Wegen ihrer kurzen Wellenlänge kann sie auch in die Zellen unseres Körpers eindringen und dort Schaden anrichten.
    Dass die Sonne nicht nur Licht, sondern auch Infrarot- und Ultraviolettstrahlung abgibt, hatten schon Herschel und Ritter herausgefunden. Man entdeckte bald, dass die Sonne auch im Rest des kompletten Spektrums strahlt. Im Zweiten Weltkrieg setze Großbritannien die neu entwickelte Radar-Technik ein, um deutsche Flugzeuge frühzeitig aufzuspüren. „Radar“ steht für „ Radio Detection and Ranging“. Dabei werden Radiowellen ausgesandt und von metallischen Objekten wie Flugzeugen reflektiert. Eine Analyse dieser Echos erlaubte es den Briten, die Position und die Geschwindigkeit der feindlichen Flugzeuge zu bestimmen. Dazu brauchten sie aber große Radioantennen, die die Signale auffangen konnten. Daran hinderten sie manchmal Signale von Störsendern, deren Einfluss u.a.James Stanley Hey, ein britischer Physiker, minimieren sollte. Stattdessen entdeckte er im Jahr 1942 eine ganz andere besonders hartnäckige Störquelle – die sich nicht als feindliche Sabotage herausstellte, sondern als unsere Sonne! Auch sie sendet Radiowellen aus.
    Bei der Entdeckung der Röntgenstrahlung aus dem All spielte der Zweite Weltkrieg ebenfalls eine wichtige Rolle. Denn die Atmosphäre der Erde lässt nicht jede Strahlung bis auf den Erdboden durch. Licht, UV-Strahlung, Infrarotstrahlung und bestimmte Bereiche der Radiostrahlung können sie durchdringen. Der Rest wird reflektiert und