Von März bis Juni 1905 produzierte Albert Einstein vier Artikel, die die Wissenschaft revolutionierten. Einer erklärte, wie man die Größe von Molekülen in einer Flüssigkeit misst, ein zweiter, wie man ihre Bewegung bestimmt, und ein dritter, wie Licht in Paketen namens Photonen kommt - die Grundlage der Quantenphysik und die Idee, die ihm schließlich den Nobelpreis einbrachte. Ein viertes Papier führte die spezielle Relativitätstheorie ein und führte die Physiker dazu, Vorstellungen von Raum und Zeit zu überdenken, die seit Beginn der Zivilisation ausgereicht hatten. Ein paar Monate später wies Einstein in einem fünften Aufsatz darauf hin, dass Materie und Energie auf atomarer Ebene austauschbar sind, nämlich E = mc2, die wissenschaftliche Grundlage der Kernenergie und die berühmteste mathematische Gleichung in Geschichte.
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Kein Wunder, dass 2005 weltweit als Fest aller Dinge Einsteins bezeichnet wurde. Internationale Physikorganisationen haben dieses 100-jährige Bestehen zum Weltjahr der Physik erklärt, und Tausende von Wissenschafts- und Bildungseinrichtungen sind ihrem Beispiel gefolgt. Bilder von Einstein sind noch häufiger als sonst, Diskussionen über seine Auswirkungen ein kultureller Trommelfell. „Sein Name steht für Wissenschaft“, sagt Brian Schwartz, Physiker am Graduate Center der City University of New York. "Wenn Sie Kinder bitten, Ihnen zu zeigen, wie ein Wissenschaftler aussieht, malen sie als Erstes wildes weißes Haar."
In vielerlei Hinsicht hat Einsteins „Wunderjahr“ die Neuzeit mit seinen nervösen, widersprüchlichen Standpunkten und Erschütterungen gegenüber etablierten Wahrheiten eingeläutet. Aber die Zeit war im Allgemeinen eine Zeit großer kultureller und sozialer Umwälzungen. Ebenfalls 1905 veröffentlichte Sigmund Freud seinen Aufsatz „Witze und ihre Beziehung zum Unbewussten“ und einen Bericht über eine seiner ersten Psychoanalysen. Pablo Picasso wechselte von seiner Blauen Periode zu seiner Rosenperiode. James Joyce vervollständigte sein erstes Buch, Dubliners . Dennoch war niemand, der über universelle Annahmen nachdachte, so tiefgreifend wie Einsteins.
Vor allem aus diesem Grund ist Einstein heute mehr Mythos als Mensch, und das Wesen dieses Mythos ist, dass die Funktionsweise seines Geistes nicht nur den meisten Sterblichen, sondern sogar den meisten Physikern unerreichbar ist. Wie bei vielen Mythen steckt auch hier eine gewisse Wahrheit dahinter. "Ich habe dreimal allgemeine Relativitätstheorie gelernt", sagt Spencer Weart, Direktor des Zentrums für Geschichte der Physik am American Institute of Physics. "Es ist so schwierig, subtil, anders."
Aber der Mythos ist auch stark übertrieben. Von Anfang an, lange bevor er Einstein der Undurchschaubare war, verstand der vorsichtigste seiner Mitphysiker, was er erreicht hatte und welche größere Bedeutung er hatte. Er hatte die Physik neu erfunden, was nur eine andere Art ist zu sagen, dass er die Art neu erfunden hat, wie wir alle - Physiker und Nichtphysiker - uns unseren Platz im Kosmos vorstellen.
Insbesondere hatte er die Relativitätstheorie neu erfunden. In einer Abhandlung von 1632 stellte Galileo Galilei die klassische Version der Relativitätstheorie vor. Er hat Sie, seinen Leser, eingeladen, sich auf einem Dock vorzustellen und zu beobachten, wie sich ein Schiff mit gleichmäßiger Geschwindigkeit bewegt. Wenn jemand an der Spitze des Schiffsmasts einen Stein fallen lassen würde, wo würde er landen? An der Basis des Mastes? Oder eine kleine Strecke zurück, die der Strecke entsprach, die das Schiff zurückgelegt hatte, als der Stein gefallen war?
Die intuitive Antwort ist ein kleines Stück zurück. Die richtige Antwort ist die Basis des Mastes. Aus der Sicht des Seemanns, der den Stein fallen ließ, fällt der Stein gerade nach unten. Aber für Sie auf dem Dock scheint der Stein schräg zu fallen. Sowohl Sie als auch der Seemann hätten den gleichen Anspruch, Recht zu haben - die Bewegung des Felsens ist relativ zu dem, der sie beobachtet.
Einstein hatte jedoch eine Frage. Es hatte ihn zehn Jahre lang gestört, von der Zeit als 16-jähriger Student in Aarau in der Schweiz bis zu einem schicksalhaften Abend im Mai 1905. Als Einstein von der Arbeit nach Hause ging, unterhielt er sich mit Michele Besso, einem Mitphysiker und sein bester Freund beim Patentamt in Bern, wo sie beide Angestellte waren. Einsteins Frage fügte der Bildsprache von Galileo tatsächlich eine Komplikation hinzu: Was wäre, wenn das Objekt, das von der Mastspitze herabstieg, kein Stein, sondern ein Lichtstrahl wäre?
Seine Wahl war nicht willkürlich. 40 Jahre zuvor hatte der schottische Physiker James Clerk Maxwell gezeigt, dass die Lichtgeschwindigkeit konstant ist. Es ist dasselbe, ob Sie sich auf die Lichtquelle zu oder von ihr weg bewegen oder ob sie sich auf Sie zu oder von Ihnen weg bewegt. (Was sich ändert, ist nicht die Geschwindigkeit der Lichtwellen, sondern die Anzahl der Wellen, die Sie in einer bestimmten Zeitspanne erreichen.) Nehmen wir an, Sie gehen zurück zum Dock und sehen sich Galileos Schiff an, nur jetzt ist die Höhe seines Mastes 186, 282 Meilen oder die Entfernung, die das Licht im Vakuum in einer Sekunde zurücklegt. (Es ist ein großes Schiff.) Wenn die Person an der Spitze des Mastes ein Lichtsignal sendet, während sich das Schiff bewegt, wo wird es landen? Sowohl für Einstein als auch für Galileo landet es an der Basis des Mastes. Aus Ihrer Sicht auf dem Dock ist die Basis des Mastes während des Abstiegs unter der Mastspitze hervorgekommen, wie es der Fall war, als der Stein fiel. Dies bedeutet, dass sich die Distanz, die das Licht aus Ihrer Sicht zurückgelegt hat, verlängert hat. Es ist nicht 186.282 Meilen. Es ist mehr.
Dort beginnt Einstein, sich von Galileo zu entfernen. Die Lichtgeschwindigkeit beträgt immer 186.282 Meilen pro Sekunde. Geschwindigkeit ist einfach Distanz geteilt durch oder "pro" Zeitspanne. Bei einem Lichtstrahl beträgt die Geschwindigkeit immer 186.282 Meilen pro Sekunde. Wenn Sie also die Entfernung ändern, die der Lichtstrahl zurücklegt, müssen Sie auch die Zeit ändern.
Sie müssen die Zeit ändern.
„Danke!“, Begrüßte Einstein Besso am Morgen nach ihrer bedeutsamen Diskussion. "Ich habe das Problem vollständig gelöst."
Nach Einsteins Berechnungen war die Zeit selbst nicht konstant, ein absoluter, unveränderlicher Teil des Universums. Nun war es eine Variable, die davon abhing, wie Sie und was auch immer Sie beobachten, sich im Verhältnis zueinander bewegen. „Jeder andere Physiker davon aus, dass es eine universelle Welt Uhr war die Zeit gehalten“, sagt Schwartz. „Einstein hat diese Idee vollständig entfernt.“ Aus der Sicht der Person auf dem Dock dauerte es länger als eine Sekunde, bis das Licht das Deck des Schiffes erreichte. Das heißt, die Zeit an Bord des Schiffes schien langsamer zu vergehen als auf dem Dock. Einstein wusste, dass auch das Gegenteil der Fall sein musste. Aus der Sicht des Seemanns würde sich das Dock bewegen, und daher würde ihm ein Lichtstrahl, der von einem hohen Posten an Land herabgesandt wird, so erscheinen, als würde er sich ein bisschen weiter fortbewegen als Sie auf dem Dock. Für den Seemann scheint die Zeit an Land langsamer zu vergehen. Und da haben wir es: ein neues Relativitätsprinzip.
"Von nun an ist der Raum für sich und die Zeit für sich dazu verdammt, in bloße Schatten zu verwandeln", erklärte der deutsche Mathematiker Hermann Minkowski 1908. Andere Physiker hatten Berechnungen angestellt, die einen ähnlichen Unterschied in der Zeitmessung zwischen zwei Beobachtern zeigten, aber Sie fügten immer eine Version von "aber nicht wirklich" hinzu. Für sie mag ein Zeitunterschied in der Mathematik liegen, aber es war nicht in der Welt. Einstein sagte jedoch, es gäbe kein "wirklich". Es gibt nur das, was Sie am Dock über die Zeit an Bord des fahrenden Schiffes messen können und was der Seemann über die Zeit an Bord des fahrenden Schiffes messen kann. Der Unterschied zwischen den beiden liegt in der Mathematik, und die Mathematik ist die Welt. Einsteins Einsicht war, dass, weil diese Wahrnehmungen alles sind, was wir jemals wissen können, sie auch, gemessen am Universum, alles sind, was zählt.
Smithsonian National Museum für amerikanische Geschichte, Photographic History Collection ("Ich weiß, dass dieses Schicksal es mir ermöglichte, nach vielen Jahren fiebriger Arbeit ein paar nette Ideen zu finden", schrieb Einstein (am Institute for Advanced Study in Princeton, 1940) einmal zu einem Kollegen Physiker.) Das war ziemlich berauschend für einen 26-jährigen Angestellten, der erst ein paar Wochen zuvor seine Doktorarbeit an der Universität Zürich eingereicht hatte. Einstein würde seinen Job im Patentamt bis 1909 behalten, aber seine Dunkelheit war zumindest unter Physikern vorbei. Innerhalb eines Jahres nach Fertigstellung seines Relativitätspapiers wurden seine Ideen von einigen der bekanntesten Wissenschaftler Deutschlands diskutiert. 1908 reiste der Physiker Johann Jakob Laub von Würzburg nach Bern, um bei Einstein zu studieren. Die Behauptung, der große Mann arbeite immer noch in einem Patentamt, sei ein „schlechter Witz“ der Geschichte. Einstein beklagte sich jedoch nicht. Sein „attraktives“ Gehalt, wie er einem Freund schrieb, reichte aus, um eine Frau und den vierjährigen Sohn Hans Albert zu unterstützen, und sein Zeitplan ließ ihn „acht Stunden Spaß am Tag, und dann gibt es auch noch Sonntag. Auch bei der Arbeit fand er viel Zeit zum Träumen.
Während eines solchen Tagtraums erlebte Einstein, was er später "den glücklichsten Gedanken meines Lebens" nannte.
Er wusste, dass seine spezielle Relativitätstheorie von 1905 nur auf die Beziehung zwischen einem ruhenden Körper und einem Körper anwendbar war, der sich mit konstanter Geschwindigkeit bewegte. Was ist mit Körpern, die sich mit wechselnden Geschwindigkeiten bewegen? Im Herbst 1907 sah er eine Vision in seinem geistigen Auge, die einem Lichtstrahl ähnelte, der von einem Mast herabfiel: ein Mann, der vom Dach fiel.
Was ist der Unterschied? Anders als der Lichtstrahl, der sich mit konstanter Geschwindigkeit bewegt, würde der fallende Mann beschleunigen. Aber in einem anderen Sinne würde er auch in Ruhe sein. Im gesamten Universum würde jedes Stück Materie durch die Schwerkraft seinen vorzüglich vorhersehbaren Einfluss auf den Menschen ausüben. Dies war Einstein wichtige Erkenntnis-, dass die Beschleunigung und Gravitation gibt zwei Wege, die gleiche Kraft beschreibt. So wie jemand an Bord von Galileos Schiff genauso gut daran denken würde, dass das Dock das Schiff verlässt wie das Schiff, das das Dock verlässt, so hätte der Mann im freien Fall vom Dach ebenso gut das Recht, sich selbst in Ruhe zu denken, während der Die Erde rast auf ihn zu. Und da haben wir es: ein anderes Relativitätsprinzip, das allgemeine Relativitätstheorie genannt wird.
„Einstein hat immer zwei völlig unterschiedliche Naturszenarien als gleichwertig angesehen“, sagt Gerald Holton von Harvard, ein führender Einstein-Wissenschaftler. Raum und Zeit, Energie und Masse, Beschleunigung und Gravitation: Wie Holton sagt: "Einstein hat sich immer mit der Frage konfrontiert, warum es zwei verschiedene Phänomene mit zwei verschiedenen Theorien geben sollte, um sie zu erklären, wenn sie für mich wie ein Phänomen aussehen."
Nach seiner Vision von 1907 vergingen jedoch noch acht Jahre, bis Einstein die entsprechenden Gleichungen erarbeitete. Einstein erzählte Freunden, dass, als er 1915 endlich die Mathematik herausfand, um die allgemeine Relativitätstheorie zu demonstrieren, etwas in ihm platzte. Er konnte fühlen, wie sein Herz unregelmäßig schlug, und die Herzklopfen hörten tagelang nicht auf. Später schrieb er einem Freund: "Ich war außer mir vor Aufregung."
Zu diesem Zeitpunkt war Einstein Professor an der Universität Berlin, und der Große Krieg tobte auf dem gesamten Kontinent. Um von Einsteins Errungenschaft zu erfahren, die Welt der Physiker zu erreichen, musste er die feindlichen Linien überqueren. Einstein trug seine Schriften über die allgemeine Relativitätstheorie in die Niederlande, und von dort aus leitete ein Freund des Physikers sie über die Nordsee nach England, wo sie schließlich Arthur Eddington erreichten, den vielleicht einzigen Astronomen der Welt mit der politischen Schlagkraft und der wissenschaftlichen Bedeutung, die zur Mobilisierung ausreichten Kriegsressourcen und die allgemeine Relativitätstheorie auf die Probe zu stellen.
Einstein hatte angenommen, dass eine Sonnenfinsternis eine seltene Gelegenheit bot, den Einfluss der Schwerkraft auf das Licht zu beobachten. Als sich der Himmel tagsüber verdunkelte, wurden Sterne sichtbar, und wenn tatsächlich die Schwerkraft der Sonne auf das vorbeiziehende Licht fiel, schienen diese Sterne in der Nähe des Sonnenrandes um einen Grad außerhalb ihrer Position zu sein, den seine Gleichungen genau voraussagten. Eddington versammelte die wissenschaftlichen Truppen seiner Nation, und der britische Astronom Royal, Sir Frank Dyson, ersuchte seine kriegsarme Regierung, zwei Expeditionen zur Beobachtung der totalen Sonnenfinsternis am 29. Mai 1919 zu senden - eine nach Sobral, Brasilien, die andere nach Príncipe Insel vor der Westküste Afrikas.
Ende September erhielt Einstein ein Telegramm mit dem Hinweis, dass die Ergebnisse der Sonnenfinsternis seinen Vorhersagen entsprachen. Im Oktober nahm er bei einem Treffen in Amsterdam die Glückwünsche der bekanntesten Physiker des Kontinents entgegen. Dann ging er nach Berlin nach Hause. Soweit er wusste, war er fällig geworden.
"REVOLUTION IN SCIENCE", trompetete die Times of London am 7. November. „Neue Theorie des Universums. Newtonsche Ideen gestürzt. «Am Vortag hatte Dyson die Ergebnisse der Sonnenfinsternis auf einer seltenen gemeinsamen Sitzung der Royal Society und der Royal Astronomical Society vorgelesen. Der Präsident der Royal Society und der Entdecker des Elektrons, JJ Thomson, nannte Einsteins Theorie in einem weltweiten Zitat "eine der bedeutendsten, wenn nicht sogar bedeutendsten Aussagen des menschlichen Denkens".
Erst dann, 14 Jahre nach Einsteins Wunderjahr, wurde die Bandbreite von Einsteins Errungenschaften allgemein bekannt. Weil die Öffentlichkeit gleichzeitig etwas über die spezielle Relativitätstheorie und die allgemeine Relativitätstheorie lernte, so Weart, verschmolz der Einstein-Kult schnell. „Und dann kam die Quantentheorie, und die Leute gingen zurück und sagten:‚ Oh ja, Einstein hat das auch getan. ' "
Eine genaue Zählung von Artikeln über Einstein in der ganzen Welt im Jahr 1919 - dem ersten Jahr des Ruhmes - ist wahrscheinlich unmöglich. Ein von Scientific American gesponserter Aufsatzwettbewerb zur besten Erklärung der Relativitätstheorie für Laien zog Beiträge aus mehr als 20 Ländern an. „Ich war so überfüllt von Fragen, Einladungen, Herausforderungen“, schrieb Einstein in einem Brief, „dass ich träume, dass ich in der Hölle brenne und der Postbote der Teufel ist, der mich ewig brüllt und neue Bündel von Briefen wirft an meinem Kopf, weil ich die alten noch nicht beantwortet habe. “
Und all diese Berühmtheit, bemerkte der britische Astronom WJS Lockyer, bezog sich auf Entdeckungen, die „normale Menschen nicht persönlich betreffen; Nur Astronomen sind betroffen. “Die Tiefe der Reaktion könnte nur auf den historischen Moment zurückzuführen sein - die Nachwirkungen des Ersten Weltkriegs. "Hier war etwas, das die Fantasie erregte", schrieb Leopold Infeld, ein polnischer Physiker und zukünftiger Mitarbeiter von Einstein: "Menschliche Augen blicken von einer Erde voller Gräber und Blut in den Himmel voller Sterne."
Für viele war Einstein ein Symbol für die Annäherung an den Krieg und die Rückkehr zur Vernunft. Wie Eddington ihm weniger als einen Monat nach der Ankündigung der Sonnenfinsternis schrieb: "Für die wissenschaftlichen Beziehungen zwischen England und Deutschland ist dies das Beste, was passieren konnte." "Während dieses Krieges, als sich ein Großteil der Menschheit der sinnlosen Zerstörung widmete", sagte Holton, "enthüllte Einstein die Umrisse des großartigen Aufbaus des Universums. Das muss als eine der moralischsten Taten dieser Zeit gelten. “
Einige Kritiker der Relativitätstheorie argumentierten jedoch, Einstein sei nur ein weiterer Anarchist, der die Funeral Pyres der Zivilisation befeuerte. Ein Professor für Himmelsmechanik an der Columbia University befürchtete in der New York Times im November 1919, der Impuls, "die bewährten Theorien, auf denen die gesamte Struktur der modernen wissenschaftlichen und mechanischen Entwicklung aufbaut, beiseite zu legen", bestehe aus " der Krieg, die Streiks, die bolschewistischen Aufstände. “
Einsteins eigene politische Neigung erschwerte die Reaktionen der Menschen auf seine Arbeit zusätzlich. Als viszeraler, lebenslanger Antiautoritär hatte er im Alter von 16 Jahren auf seine deutsche Staatsbürgerschaft verzichtet, anstatt sich dem Militärdienst zu unterwerfen. In der aufstrebenden Weimarer Republik wurde Einstein, ein Jude, von deutschen Nationalisten mit Hakenkreuz als Bösewicht und von Internationalisten als Held dargestellt. "Diese Welt ist ein seltsames Irrenhaus", schrieb Einstein einem Freund. „Gegenwärtig streiten sich jeder Kutscher und jeder Kellner darüber, ob die Relativitätstheorie korrekt ist. Apersons Überzeugung in diesem Punkt hängt von der politischen Partei ab, der er angehört. “Die„ Argumente “entwickelten sich bald zu Morddrohungen, und Einstein floh kurzzeitig aus Deutschland, um Japan zu bereisen. Nachdem Hitler 1933 an die Macht kam, verließ Einstein Deutschland endgültig. Er nahm eine Berufung an das Institute for Advanced Study in Princeton an, wo er bis zu seinem Tod an einem gebrochenen Abdominal-Aneurysma im Alter von 76 Jahren im April 1955 in einem bescheidenen Haus in der Mercer Street lebte.
In all seinen öffentlichen Jahren verkörperte Einstein Widersprüche. Als Pazifist würde er den Bau der Atombombe befürworten. Er setzte sich für eine Welt ohne Grenzen ein und setzte sich für die Gründung des Staates Israel ein - so sehr, dass er 1952 als dessen Präsident eingeladen wurde. Er war ein Genie, der sich zerstreut in seinem Haus in Princeton herumtollte, und er war ein Witzbold, der einem Fotografen die Zunge herausstreckte. Aber es waren nicht nur diese Widersprüche, die ihn auszeichneten. Es war ihre Größenordnung. Sie waren alle größer als das Leben, und deshalb ging das Denken, muss er auch sein.
Aber er war es nicht, wie er gut wusste. Seine erste Ehe war geschieden worden, eine zweite mit einer Cousine, die fast zwei Jahrzehnte vor seinem Tod gestorben war. Er zeugte eine uneheliche Tochter, von der angenommen wird, dass sie zur Adoption freigegeben wurde, und zwei Söhne, Hans Albert und Eduard. Einer von ihnen, Eduard, litt an Schizophrenie. Hans Albert unterrichtete Ingenieurwissenschaften an der UC Berkeley. Doch irgendwie wurde Einstein Père ein Mythos unter den Männern.
Es war ein Schicksal, das Einstein hasste. "Ich fühle mich", schrieb er 1920, "wie ein geschnitztes Bild" - als ob etwas Blasphemisches darin stünde, wie ihn seine Götzendiener schon damals zu gestalten begannen. Und vielleicht war da. Sobald die Nazis besiegt waren, würde Einstein nicht für alle Menschen alles sein, sondern für alle: ein Heiliger.
Während seiner ersten Reise in die USA (1921 mit seiner zweiten Frau Elsa Einstein unterwegs) mischte Einstein im Auftrag der Hebrew University in Jerusalem Physik-Vorlesungen mit Fundraising. (Kongressbibliothek, mit freundlicher Genehmigung des American Institute of Physics, Emillio Segre Visual Archives) Der Halo aus weißem Haar half. 1919, als die Welt Einsteins Bekanntschaft machte, deutete sein 40-jähriger, leicht übermütiger Gesichtsausdruck nur auf die kommende Karikatur hin. Aber mit der Zeit flogen seine Haare wie ein Geist, der nicht gebunden war, während sich die Taschen unter seinen Augen vertieften, als hätte er zu viel geschaut und zu viel gesehen. Und was diese Augen angeht - nun, als Steven Spielberg den Titelcharakter von ET the Extra-Terrestrial entwarf und er wollte, dass sein außerirdischer Botschafter des guten Willens Augen hatte, die feucht waren wie die eines weisen alten Mannes und doch vor kindlichem Staunen funkelten wusste wessen zu verwenden.
Lange bevor die Öffentlichkeit Einstein selig gesprochen, hatte seine Kollegen Physiker begann seine Unfehlbarkeit in Frage zu stellen. Als der russische Mathematiker Aleksandr Friedmann 1922 feststellte, dass sich das Universum nach seinen Berechnungen mit Einsteins Gleichungen ausdehnen oder zusammenziehen könnte, schrieb Einstein eine kurze Widerlegung, in der er sagte, Friedmanns Mathematik sei falsch. AYear später erkannte Einstein, dass der Fehler in der Tat seine gewesen war, doch er blieb unrepentant. Erst nach der Entdeckung des amerikanischen Astronomen Edwin Hubble im Jahr 1929, dass andere Galaxien von unseren zurücktreten - dass sich das Universum tatsächlich ausdehnt -, gab Einstein nach. Er hatte seinen "größten Fehler" begangen, seufzte er.
Hartnäckigkeit würde auch seine Haltung gegenüber der Quantenmechanik dominieren, obwohl das Feld teilweise aus Einsteins Arbeit über Photonen von 1905 hervorgegangen war. Einstein lehnte häufig und berühmt den zentralen Grundsatz der Quantentheorie ab - dass die subatomare Welt eher nach statistischen Wahrscheinlichkeiten als nach Ursache-Wirkungs-Gewissheiten arbeitet. "Gott würfelt nicht mit dem Universum", erklärte er oft, und zur zunehmenden Verzweiflung der Kollegen verbrachte er die letzten drei Jahrzehnte seines Lebens damit, - ohne Erfolg - eine große einheitliche Theorie zu finden, die solche Unsicherheiten beseitigen würde.
"Einstein war zielstrebig, und man kann das Gute und das Schlechte darin sehen", sagt Michael S. Turner, Kosmologe an der Universität von Chicago und Direktor für Mathematik und Naturwissenschaften an der National Science Foundation. „Er war entschlossen, die allgemeine Relativitätstheorie mit Newtons Gravitationstheorie in Einklang zu bringen, und machte einen Homerun. Aber er war auch entschlossen, eine einheitliche Feldtheorie zu finden, und von 1920 an war seine Karriere die eines Sterblichen. “Über die Jahrzehnte hinweg haben Experimente wiederholt sowohl die relativistische als auch die Quanteninterpretation des Kosmos gestützt. "Der Weltraum ist flexibel", sagt Turner. „Zeitverzerrungen. Und Gott würfelt. “
In dem halben Jahrhundert seit seinem Tod haben die Astronomen die vielleicht revolutionärste Vorhersage in Einsteins Gleichungen bestätigt - die Urknalltheorie der Erschaffung des Universums, eine Schlussfolgerung, die unvermeidlich erscheint, wenn man den Film über Hubbles expandierendes Universum rückwärts abspielt. Und es gab andere verblüffende Konsequenzen der Relativitätstheorie, wie zum Beispiel Schwarze Löcher, die durch kollabierte Sterne mit so großen Massen erzeugt werden können, dass ihre Gravitationskraft alles in ihrer Nähe verschluckt, einschließlich des Lichts. Weart zitiert eine Maxime der Physiker: "Die allgemeine Relativitätstheorie ist ihrer Zeit um 50 Jahre voraus".
Wissenschaftler stellen immer noch Fragen, die Einstein möglich gemacht hat: Was hat den Urknall angetrieben? Was passiert mit Raum, Zeit und Materie am Rande eines Schwarzen Lochs? Welche mysteriöse Energie beschleunigt die Expansion des Universums? "Dies ist wirklich das goldene Zeitalter für Einsteins Theorie, ganz abgesehen vom hundertjährigen Bestehen", sagt Clifford M. Will, Physiker an der Washington University in St. Louis und Autor von Was Einstein Right?
Einstein seinerseits wusste nie so recht, was ihn traf. "Ich habe nie verstanden, warum die Relativitätstheorie mit ihren vom praktischen Leben entfernten Konzepten und Problemen so lange in breiten Kreisen der Öffentlichkeit auf lebhafte oder sogar leidenschaftliche Resonanz gestoßen sein sollte", schrieb er 1942 im Alter 63. „Was hätte diesen großen und anhaltenden psychologischen Effekt hervorrufen können? Ich habe noch nie eine wirklich überzeugende Antwort auf diese Frage gehört. “
Doch als Einstein 1931 an der Hollywood-Premiere von City Lights teilnahm, erklärte ihm der Star und Regisseur des Films, Charlie Chaplin: „Sie jubeln mir zu, weil sie mich alle verstehen, und sie jubeln Ihnen, weil Sie niemand versteht.“ Vielleicht Einstein erlangte seine eigentümliche Unsterblichkeit nicht trotz seiner Unergründlichkeit, sondern deswegen. Der Sozialwissenschaftler Bernard H. Gustin hat vorgeschlagen, dass ein Einstein einen gottähnlichen Status annimmt, weil er „mit dem in Berührung kommen soll, was im Universum wesentlich ist“ Wenig über Einsteins wissenschaftliche Schriften schwärmte aus, um einen Blick auf ihn zu werfen, und bis zum heutigen Tag fühlte er sich irgendwie erbaut, wenn er über sein ikonisches Bild nachdachte. “
Der Heiligenschein hat dazu beigetragen, den Mythos aufrechtzuerhalten und Einstein auf Titelseiten von Zeitschriften und Zeitungen, auf Postern und Postkarten, Kaffeetassen, Baseballmützen, T-Shirts, Kühlschrankmagneten und, basierend auf einer Google-Suche, auf 23.600 Internetseiten präsent zu halten. Aber was wir dieses Jahr feiern, ist mehr als ein Mythos. Durch die Neuerfindung der Relativitätstheorie erfand Einstein auch nichts weniger als die Art und Weise, wie wir das Universum sehen. Seit Tausenden von Jahren haben Astronomen und Mathematiker die Bewegungen von Körpern am Nachthimmel untersucht und dann nach entsprechenden Gleichungen gesucht. Einstein machte das Gegenteil. Er begann mit sinnlosen Gedanken und Kratzern auf dem Papier und deutete auf Phänomene, die zuvor unvorstellbar und immer noch unergründlich waren. "Die allgemeine Relativitätstheorie ist die Vorstellung eines Mannes, wie das Universum aussehen sollte", sagt Einstein-Gelehrter Arthur I. Miller vom University College in London. "Und das ist so ziemlich das, was sich herausgestellt hat." Es ist das Erbe von Einstein, an das das Weltjahr der Physik erinnert, dieser dauerhafte Beitrag zur Moderne: der Triumph des Geistes über die Materie.
DAS LETZTE WORT ZUR ENERGIE
Es mag die berühmteste Gleichung der Welt sein, aber was bedeutet eigentlich E = mc2?
1905, kurz nachdem er seine Arbeit über die spezielle Relativitätstheorie abgeschlossen hatte, erkannte Einstein, dass seine Gleichungen nicht nur auf Raum und Zeit anwendbar waren. Aus der Sicht eines Betrachters, der relativ zu einem Objekt, das sich sehr schnell bewegt und sich der Lichtgeschwindigkeit nähert, stillsteht, scheint das Objekt an Masse zuzunehmen. Und je schneller es ist - mit anderen Worten, je mehr Energie aufgewendet wurde, um es in Bewegung zu setzen - desto größer ist seine scheinbare Masse. Insbesondere wäre das Maß seiner Energie gleich dem Maß seiner Masse multipliziert mit der Lichtgeschwindigkeit im Quadrat.
Die Gleichung half den Wissenschaftlern nicht, eine Atombombe zu konstruieren, erklärt jedoch, warum das Zerschlagen von Atomen die Kraft von Pilzwolken freisetzen kann. Die Lichtgeschwindigkeit oder c ist eine große Zahl: 186.282 Meilen pro Sekunde. Multiplizieren Sie es mit sich selbst, und das Ergebnis ist eine wirklich große Zahl: 34.700.983.524. Multiplizieren Sie nun diese Zahl mit einer außerordentlich kleinen Menge an Masse, wie man sie im Kern eines Atoms findet, und das Ergebnis ist immer noch eine außerordentlich große Zahl. Und diese Zahl ist E, Energie.
Von zwei Atomphysikern angeregt, schrieb Einstein am 2. August 1939 an Präsident Franklin D. Roosevelt, dass „extrem mächtige Bomben“ eines neuen Typs nun „vorstellbar“ seien. Historiker neigen dazu, zu glauben, dass der Brief eine „rein untergeordnete Rolle“ spielte Die Entscheidung der alliierten Mächte, die nukleare Option zu verfolgen, sagt der Physikhistoriker Spencer Weart. Aber die Tatsache, dass Einstein und indirekt seine Gleichung irgendeine Rolle spielten, hat einen lebenslangen Pazifisten und Utopisten für immer mit der Fähigkeit der Menschheit verbunden, sich selbst zu zerstören.
Einstein erkannte später, dass seine Einschätzung, dass deutsche Wissenschaftler in der Lage wären, eine Atombombe zu bauen - die Meinung, die ihn dazu veranlasste, an das FDR zu schreiben - falsch war. "Wenn ich gewusst hätte, dass diese Befürchtungen unbegründet sind", schrieb er spät an einen Freund, "hätte ich nicht daran teilgenommen, die Büchse der Pandora zu öffnen." elliptisch, fast poetisch, im August 1945, als er zum ersten Mal die Nachricht von Hiroshima hörte. "Oh, Weh" - das deutsche Wort für Schmerz. "Und das ist das."
EINE NEUE ANSICHT DER SCHWERKRAFT
Einsteins Vision von einem Mann, der vom Dach fällt, war der Beginn eines großen Kampfes
Einmal, als Einstein an den Gleichungen für die allgemeine Relativitätstheorie arbeitete, die er acht Jahre benötigen würde, ging er mit der französisch-polnischen Chemikerin Marie Curie bergsteigen. Einstein schien die Gletscherspalten und die Schwierigkeit, sein Deutsch zu verstehen, nicht zu kennen und redete die meiste Zeit über die Gravitation. "Sie verstehen", sagte Einstein zu ihr und packte sie plötzlich am Arm. "Ich muss genau wissen, was in einem Aufzug passiert, wenn er in die Leere fällt."
In Einsteins Vorstellung befand sich der Mann, der auf halber Strecke zwischen Dach und Erde schwebte, jetzt in einem Aufzug. Unter bestimmten Umständen hätte der Passagier keine Möglichkeit zu wissen, ob er Schwerkraft oder Aufwärtsbeschleunigung erfuhr. Wenn der Aufzug auf der Erdoberfläche stehen würde, würde der Mensch dort die Schwerkraft spüren, die dazu führt, dass herunterfallende Objekte mit einer Geschwindigkeit von 32 Fuß pro Quadratsekunde beschleunigt werden. Wenn der Aufzug jedoch mit derselben Geschwindigkeit durch den Weltraum beschleunigt würde, würde er genau dieselbe Abwärtskraft erfahren.
Einstein stellte sich einen Lichtstrahl vor, der den Aufzug durchdrang. Wenn der Aufzug relativ zur Lichtquelle aufsteigen würde, würde der Strahl auf einer Seite des Aufzugs in einer bestimmten Höhe eintreten und sich auf dem Weg zu einer niedrigeren Höhe an der gegenüberliegenden Wand zu krümmen scheinen. Einstein stellte sich dann vor, dass der Aufzug auf der Erdoberfläche stationär war. Da er postulierte, dass die beiden Umstände gleich sind, folgerte Einstein, dass der gleiche Effekt für beide gelten müsste. Mit anderen Worten, die Schwerkraft muss das Licht biegen.
Er würde nicht die Mathematik haben, um diese Idee zu unterstützen, bis 1915, und er würde nicht den Beweis haben, bis die Finsternisexpeditionen von 1919. Aber bis dahin war er von seinen Berechnungen so überzeugt, dass, als ein Student fragte, was er getan hätte, wenn Er hatte gehört, die Sonnenfinsternis-Beobachtungen hätten seine Mathematik nicht bestätigt, und Einstein sagte zu ihr: „Dann hätte es mir leid getan, dass der liebe Herr. Die Theorie ist richtig. "
