Einsteins Theorie hat Geburtstag

Albert Einstein in jungen Jahren (Foto: L. Chavan)
Albert Einstein in jungen Jahren (Foto: L. Chavan; Titelmontage: L. Chavan / iStock/Thinkstock)

Wenn man genau sein will, müssen wir noch ein Jahr warten. Publiziert hat Albert Einstein seine Allgemeine Relativitätstheorie erst 1916. Fertig war sie aber bereits 1915, also vor 100 Jahren – unter Leitung von Fritz Haber, einem Freund von Einstein und mitten im Ersten Weltkrieg, als grausame Materialschlachten tobten und Giftgas zum Einsatz kam. Zehn Jahre hat der Physiker gebraucht, um seine spezielle Relativitätstheorie von 1905 zu verallgemeinern. An der Allgemeinen Relativitätstheorie gibt es allerdings immer noch viel zu knabbern.

2005 konnte mit viel Aufwand und Freude ein großes Einsteinjahr gefeiert werden, weil der wohl bekannteste Wissenschaftler der Welt im Jahre 1905 fünf Arbeiten in den Annalen der Physik publiziert hat. Von den fünf hätte jede einzelne gereicht, ihm den Nobelpreis für Physik zu verschaffen. Bekommen hat er ihn in den frühen 1920er Jahren für die Einsicht, die er höchstpersönlich als revolutionär bezeichnet hat. Die besteht darin, dass Licht sowohl Welle als auch Teilchen ist. Einstein fühlte sich dabei, als ob man ihm den Boden unter den Füßen weggezogen hätte. Denn wenn Licht sowohl Welle als auch Teilchen sein kann, dann kann kein Mensch mehr sagen, was es ist. Mit anderen Worten, Einstein hatte die erste Frage der Wissenschaft entdeckt, auf die es keine Antwort geben konnte.

Einsteins fünf Publikationen wurden nicht einhellig begrüßt. So sehr zum Beispiel Max Planck die Überlegungen lobte, die heute als spezielle Relativitätstheorie zusammengefasst werden, so sehr lehnte er den Gedanken an die Doppelnatur des Lichts ab. Endgültig geklärt ist die Teilchennatur des Lichts aber bis heute nicht, und über die Frage, Doppelnatur ja oder nein, streiten Physiker immer noch.

Die erstaunlichste Theorie der Wissenschaftsgeschichte

Der sowohl Gelobte wie Getadelte ließ sich nicht aufhalten, seine Umwälzung der Physik voranzutreiben. 1915 konnte Einstein an der Berliner Universität die erstaunlichste Theorie der Wissenschaftsgeschichte vollenden. Sie änderte das Verständnis der Menschen vom Universum, in dem sie leben. Einstein gelang es, die seit Isaac Newton bekannte Schwerkraft dadurch zu verstehen, dass er die Gravitation als Eigenschaft des Weltraums identifizierte. Er konnte zeigen, dass massive Objekte – Sonnen zum Beispiel – die Geometrie der Einheit von Raum und Zeit (Raumzeit) verzerren, die unser Universum ausmacht. Einstein präsentierte vor 100 Jahren eine Einsicht, die mit dem gesunden Menschenverstand kaum nachzuvollziehen ist. Der große Physiker Werner Heisenberg meinte dazu, dass er sie zwar mit dem Kopf, nicht aber mit dem Herzen nachvollziehen kann.

Die Allgemeine Relativitätstheorie bleibt eine doppelte Herausforderung, gerade im Jubiläumsjahr. Zum einen eine Herausforderung für die Wissenschaftler: Sie müssen noch nachweisen, dass riesige Massen, die bei kosmischen Katastrophen in die Welt geschleudert werden, ihre Schwerkraft durch Wellen zu erkennen geben, die sich in der Raumzeit ausbreiten. Noch ist dies nicht gelungen, obwohl es immer wieder mal Erfolgsmeldungen gegeben hat. Alle mussten bislang wieder zurückgezogen werden. In diesem Jahr werden neue Anläufe unternommen, und ihnen soll viel Glück gewünscht werden.

Mit dem Herzen verstehen

Die zweite Herausforderung besteht in der Vermittlung der Einsichten von Einstein. Ich glaube, man kann gut und gerne behaupten, dass die meisten Menschen nur mit ihrem Herzen verstehen können, was Einstein in zehn Jahren mit viel Mathematik zusammengetragen hat. Mit dem Herzen verstehen – das bedeutet für den oben zitierten Heisenberg, mit der Sprache der Poesie sagen, was Physiker herausgefunden haben. Einstein selbst hat dazu einen Vorschlag gemacht. Ein Reporter bat Einstein einmal, ihm in einer Zeile zu erklären, welche Einsicht die Allgemeine Relativitätstheorie in das Universum gebracht habe. Der Physiker hielt sich an eine Empfehlung von Erich Kästner: "Wer was zu sagen hat, hat keine Eile, er lässt sich Zeit, und sagt's in einer Zeile."

Es ist nicht zu übersehen, dass dies zwei Zeilen sind. Und die entsprechenden zwei Zeilen, für die sich Einstein Zeit gelassen hat, lauten: Früher hat man geglaubt, dass dann, wenn man alle Dinge aus Raum und Zeit entfernt, Raum und Zeit alleine übrig bleiben. Heute weiß man, dass dann, wenn man alle Dinge aus Raum und Zeit entfernt, Raum und Zeit mit verschwinden.

Den Satz kann man verstehen. Dann ist ein großer Schritt getan. Man muss ihn aber an sein Herz heranlassen. Dann lässt sich auch leichter verstehen, wie diese Idee in der Forschung weitergesponnen wurde. Dazu ist jetzt ein ganzes Jahr Zeit.

 

Ernst Peter Fischer

ist Physiker, Biologe und habilitierter Wissenschaftshistoriker. Er hat mehr als 50 Bücher geschrieben - neben Biographien und Firmengeschichten über Themen, die von Atomphysik bis zu Hirnforschung reichen. "Die andere Bildung" hat eine Auflage von mehr als 100.000 erreicht und ist in zahlreiche Sprachen übersetzt worden. 2014 erschien sein Buch "Die Verzauberung der Welt". Darin beschreibt Fischer, wie und warum naturwissenschaftliche Erklärungen die Geheimnisse der Natur nicht aufheben, sondern erst vertiefen.

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