Einfach Einstein!

Geniale Gedanken schwerelos verständlich

Rüdiger Vaas

• Verlag: Franckh-Kosmos Verlags-Gmbh & Co. KG
• Jahr: 2018
• ISBN:
  9783440158920
• Thema: Physical Sciences
• Thema: Astronomy & Astrophysics

Albert Einstein hat vor über 100 Jahren das Weltall neu erfunden. Seine Relativitätstheorie ist noch immer topaktuell, wie der Nachweis von Gravitationswellen gegenwärtig gezeigt hat. Doch was genau hat der Popstar der Physik eigentlich entdeckt, wie wurden seine Theorien bestätigt und warum würde ohne sie kein Navigationsgerät funktionieren? "Einfach Einstein!" entführt in die wundersame Welt von Zeitreisen, sonderbaren Quanteneffekten und dem verbogenen Universum und erklärt die genialen Gedanken des kauzigen Jahrhunderttalents so pfiffig und einfach wie möglich. Mit witzigen Illustrationen und spielerischem Wissensquiz.

GENIALER GEDANKENSCHMIED

„Wichtig ist, dass man nicht aufhört zu fragen. Neugier hat ihren eigenen Seinsgrund. Man kann nicht anders, als die Geheimnisse von Ewigkeit, Leben oder die wunderbare Struktur der Wirklichkeit ehrfurchtsvoll zu bestaunen. Es genügt, wenn man versucht, an jedem Tag lediglich ein wenig von diesem Geheimnis zu erfassen. Diese heilige Neugier soll man nie verlieren.“

Schwerer Start

Es war nicht einfach, denn Albert Einsteins Aussichten im Frühjahr 1902 erschienen wenig erquicklich: arbeitslos, mittellos und sein Kind los. Dazu noch akademisch gescheitert.

Seine Hoffnung auf eine Assistentenstelle am Züricher Polytechnikum, wo er Physik und Mathematik studiert hatte, erfüllte sich nicht. Auch Anfragen in Deutschland, Holland und Italien blieben erfolglos. Und seine Doktorarbeit wurde abgelehnt. Damit erschien eine akademische Zukunft aussichtslos. Eine Anstellung im Lehramt glückte ebenfalls nicht. So musste er sehen, als Haus- und Nachhilfelehrer wenigstens etwas Geld zu verdienen. Auch sein Vater konnte ihn nach mehreren Firmenpleiten kaum mehr unterstützen und starb wenig später. Schon als Student hatte Einstein seiner Schwester gegenüber bedauert, er sei „nichts als eine Last für meine Angehörigen. Es wäre wahrlich besser, wenn ich gar nicht lebte.“

Hinzu kam eine menschliche Tragödie. Einsteins Kommilitonin und Geliebte Mileva Marić rasselte zum zweiten Mal durchs Examen und war schwanger. Seine prekäre berufliche und finanzielle Unsicherheit sowie der vehemente Widerstand seiner Eltern machten eine Heirat zunächst unmöglich. Mileva Marić gebar im Haus ihrer Eltern bei Novi Sad eine Tochter, die Einstein niemals gesehen hat. Das Kind blieb in Ungarn, und es ist wohl früh gestorben oder zur Adoption freigegeben worden.

Revolution im Patentamt

Doch dann wendete sich das Schicksal. Einstein erhielt im Juni 1902 am Patentamt in Bern eine Stelle als „ehrwürdiger eidgenössischer Tintenscheißer“ (wie er selbst sagte). Er konnte eine bessere Wohnung mieten, Mileva heiraten – und sich wieder der Physik widmen. Sehr förderlich war dabei der Gedankenaustausch mit seinen Freunden Maurice Solovine, Conrad Habicht und Michele Besso.

Auch ohne akademische Meriten veröffentlichte er bis 1904 bereits fünf Fachbeiträge in den angesehenen Annalen der Physik. 1905 – von Wissenschaftshistorikern sein „Wunderjahr“ genannt – schrieb der damals 26-Jährige dann innerhalb von sechs Monaten fünf weitere Artikel. Sie sind im Rückblick fulminante Paukenschläge, die gleich drei Bereiche der Physik für immer verändert oder sogar mitbegründet haben.

Einstein wies nach, dass die Materie aus winzigen Bestandteilen (Atome und Moleküle) aufgebaut ist, was damals heftig umstritten war. Er erkannte, dass Strahlung und Energie nicht kontinuierlich, sondern in Portionen aufgeteilt vorkommen – das Einzige, was er selbst als „radikal“ empfand. Und er schuf mit der Speziellen Relativitätstheorie einen neuen Rahmen aller physikalischen Theorien, revolutionierte damit die alltäglichen und physikalischen Auffassungen von Raum und Zeit und entdeckte, dass Masse und Energie nicht grundverschieden, sondern wesensverwandt und gewissermaßen zwei Seiten derselben Medaille sind. Niemand sonst hatte jemals die Physik so schnell und umfassend erweitert sowie auf eine neue – und bis heute äußerst tragfähige – Grundlage gestellt.

Dieses Buch

... berichtet über Einsteins Abenteuer der Erkenntnisse. Das soll möglichst voraussetzungslos und etwas augenzwinkernd geschehen. (Wer sich für mehr Details interessiert, für die aktuellen Forschungsfronten der Grundlagenphysik und Kosmologie sowie für Einsteins bis heute nicht eingelöstes Vermächtnis einer „Weltformel“, kann beispielsweise in den anderen Büchern des Autors fündig werden.) Dabei bleiben auch die geschichtlichen Zusammenhänge und Einsteins Persönlichkeit im Blick.

Einstein war ein Sprachkünstler, davon zeugen seine geistvollen Bonmots. Es gibt sogar Bücher voller Einstein-Zitate. Doch das ist nicht alles. Auch nicht die Hauptsache. Vielmehr hat Einstein die menschliche Sprache präzisiert und erweitert – nämlich die Sprache zur Beschreibung des Universums. Und die mit mathematischer Schärfe formulierte Sprache der Physik ist ein mächtiges Werkzeug, um durch Beobachtungen und Experimente entdeckte Eigenschaften und Regelmäßigkeiten der Naturvorgänge verallgemeinert, verdichtet und so exakt wie möglich zu erfassen, am besten quantitativ. Es ist keine einfache Sprache; man muss sie erlernen wie jede Sprache. Und sie ist auch nicht in Stein gemeißelt, sondern ändert sich und wird neuen Anforderungen angepasst. Dazu gehören Übersetzungsleistungen. Tatsächlich machen diese viele von Einsteins wichtigsten Erkenntnissen erst verständlich. Sie haben das Gebäude der Physik erschüttert und die Vorstellung von Raum, Zeit, Materie, Energie und Schwerkraft für immer verändert.

Die Spezielle Relativitätstheorie kann als Übersetzung und Vereinigung zweier bis dahin unversöhnlichen Sprachen der Physik verstanden werden; damit verbunden sind neue Bedeutungen der scheinbar so vertrauten, in Wirklichkeit aber äußerst seltsamen Begriffe von Raum und Zeit, Simultanität und Gegenwart, Energie und Masse (ab hier). Mit der Allgemeinen Relativitätstheorie, die zu den bedeutendsten Leistungen des menschlichen Geistes überhaupt zählt, hat Einstein dann die Sprache der klassischen Physik völlig umgewälzt, aber zugleich auch präzisiert und vollendet (ab hier). Seitdem ist die Weltbühne nicht mehr getrennt von den Schauspielen in ihr zu verstehen. Und erstmals kann das Universum als Ganzes beschrieben werden – eine ungeheuere Horizonterweiterung (ab hier). Das alles sind aber nicht nur Worte und Formeln, sondern hat sich auf dem Prüfstand im Kreuzfeuer der Kritik und dem Härtetest der Experimente glänzend bewährt. Tatsächlich ist die Relativitätstheorie inzwischen die genaueste und insofern beste Theorie in der Geschichte der Menschheit (ab hier) – und sogar im Alltag angekommen. Umso mehr verwundert es, dass ihre Sprache nicht kompatibel ist mit einer anderen, die Einstein ebenfalls geprägt hat, und mit der das Reich des Allerkleinsten erschlossen wird: die kuriose Quantenwelt (ab hier). Einstein hat bis zu seinem Lebensende daran geforscht, eine Art Universalvokabular zu entwickeln – doch sein Vermächtnis konnte bis heute noch niemand erfüllen.

Ein großes, ewiges Rätsel

Bei allem Bescheidwissen ist Einstein immer bescheiden geblieben und war sich den Grenzen seiner Erkenntnisse deutlich bewusst. „Es ist mir genug, diese Geheimnisse staunend zu ahnen und zu versuchen, von der erhabenen Struktur des Seienden in Demut ein mattes Abbild geistig zu erfassen“, meinte Einstein. Und musste sich eingestehen, bei allem Vertrauen in eine rationale Grundstruktur des Kosmos: „Das Unverständlichste am Universum ist im Grunde, dass wir es verstehen.“ In einem Brief von 1951 meinte er sogar:

„Eines habe ich in meinem langen Leben gelernt, nämlich, dass unsere ganze Wissenschaft, an den Dingen gemessen, von kindlicher Primitivität ist – und doch ist es das Köstlichste, was wir haben.“

Einstein war nicht nur ein genialer Gedankenschmied, sondern auch hartnäckig bis störrisch und ein Individualist (er bezeichnete sich oft als „Einspänner“), der das zurückgezogene Denken liebte. Er hasste Wichtigmacherei und Mittelpunktswahn – und den Rummel um ihn selbst, als er schließlich weltberühmt wurde. „Alles, was irgendwie mit Personenkult zu tun hat, ist mir immer p...

Inhaltsverzeichnis

• GENIALER GEDANKENSCHMIED
• RAUM, ZEIT UND E = mc2
• GRAVITATION UND GEOMETRIE
• EXPERIMENTE FÜR EINSTEIN
• MODELLE DES UNIVERSUMS
• KURIOSE QUANTENWELT
• Albert Einsteins Leben und Werk
• Mehr über Einsteins Universum
• Impressum