Optische Interferometrie ist die Verwendung der Wechselwirkung zwischen zwei oder mehr Energiewellen, um Informationen zu sammeln. Sie stammen entweder aus derselben Quelle oder haben eine ähnliche Frequenz, und die im Messgerät erzeugten Störungen liefern wichtige Informationen über ihr Verhalten und die Eigenschaften der Quelle. Experimente mit dieser Technik stammen aus dem frühen 1800. Jahrhundert und spielten eine Schlüsselrolle bei der Entwicklung von Theorien über die Natur des Universums. Wissenschaftler können die optische Interferometrie auf eine Reihe von Mess- und Kalibrieraufgaben anwenden.
In einem einfachen Beispiel optischer Interferometrie kann sich ein Astronom dafür entscheiden, mit zwei Teleskopen Messungen an derselben Punktquelle, wie einem Stern, vorzunehmen. Jedes Teleskop sammelt das Licht des Sterns und führt es einem Interferometer zu, das die Informationen kombiniert. Der Astronom kann die Variationen in den Bildern feststellen und Informationen über Position, Größe und Zusammensetzung des Sterns sammeln. Diese Beobachtungen können es dem Astronomen ermöglichen, festzustellen, ob sich der Stern nähert oder zurückzieht, und seine Bewegung durch das Universum zu verfolgen.
Das Wort „optisch“ im Titel kann irreführend sein, da es den Eindruck erwecken kann, dass bei der optischen Interferometrie mit sichtbarem Licht gearbeitet wird. Tatsächlich kann auch Energie in nicht sichtbaren Wellenlängen gesammelt werden, wenn spezielle optische Geräte verwendet werden. Dies kann Radiowellen umfassen, die in der Astronomie weit verbreitet sind, um Daten über extrem weit entfernte Objekte zu sammeln. Forscher können mit Energie aus einer interessierenden Quelle arbeiten oder mit Werkzeugen wie Lasern Energie erzeugen, um Messungen vorzunehmen und Geräte zu kalibrieren.
Bei der optischen Interferometrie können zahlreiche Ausrüstungsgegenstände kombiniert werden, beispielsweise eine Reihe von Radioteleskopen. Wenn die Wellenlängen kombiniert werden und sich Interferenzen entwickeln, können Beobachter in den Rändern der Daten Informationen erkennen, die Aufschluss über die Natur der beobachteten Quellen geben können. Dieser Prozess kann für alles nützlich sein, von extrem präzisen Messungen von Phänomenen auf der Erde bis hin zum Testen von Theorien über die Zusammensetzung entfernter Sterne.
Einige frühe Experimente mit astronomischer optischer Interferometrie zeigten, dass frühere Theorien über die Zusammensetzung des Weltraums falsch waren. Viele Jahrhunderte lang glaubten die Menschen, dass eine Substanz namens „Äther“ in der Atmosphäre vorhanden sei und als Leiter für Klang und Licht diente. In den 1800er Jahren bohrten Beobachtungen, die mit Hilfe der optischen Interferometrie gemacht wurden, einige Löcher in der Theorie, und in den 1900er Jahren machte die Wissenschaft sprunghaft Fortschritte, um die Theorie vollständig zu demontieren und sie durch andere Modelle zur Erklärung des Universums zu ersetzen.