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Albert Einstein mit Pfeife, undatiertes Foto

"Die Relativitätstheorie war ein Spätzünder"

Als "Spätzünder" bezeichnet Jürgen Renn Albert Einsteins vor 100 Jahren vollendete Allgemeine Relativitätstheorie (ART). Anlässlich des Jubiläums im November referierte der Wissenschaftshistoriker bei der Veranstaltungsreihe "Gravitation 2015" in Wien. Im Interview spricht er über das Ablaufdatum der ART und Einstein als Popstar.

Wissenschaftsgeschichte 02.10.2015

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Ö1 Sendungshinweis:

Dem Vermächtnis von Einstein widmet sich auch ein Beitrag in Wissen Aktuell am 2.10. um 13:55.

APA: Einsteins ART wurde als Jahrhundert-Theorie gefeiert - das Jahrhundert ist nun um, das Ablaufdatum der Theorie scheint aber nach wie vor nicht überschritten zu sein?

Jürgen Renn: Im Gegenteil, die Theorie ist ein richtiger Spätzünder gewesen. Als Einstein sie veröffentlicht hat, war sie für viele so komplex und unverständlich, dass eigentlich nur ein innerer Kreis das wahrgenommen hat...

Zumindest hat er die Merkur-Umlaufbahn korrekt damit berechnen können.

Ja sicher, diese eine Sache hatte er. Aber so eine komplexe Theorie, die auch die Mathematik, die Sprache der Physik, verändert und wahnsinnige Voraussagen über Krümmung von Raum und Zeit gemacht hat, und dann haben sie nur dieses eine Ergebnis? Andere Vorhersagen, insbesondere die Lichtablenkung im Schwerefeld, wurden erst 1919 bestätigt und die Rotverschiebung erst sehr viel später.

Wann zündete die Theorie dann?

Wenn wir die Zeitskala Revue passieren lassen: 1915 die Theorie mit der einen Bestätigung (Merkur-Bahn, Anm.), dann 1919 die doch sehr spektakuläre Bestätigung der Lichtablenkung (durch Beobachtung einer Sonnenfinsternis, Anm.) und dann ist lange Zeit nichts.

Erst um 1930 kommt es zur Beobachtung der sich rasch entfernenden Galaxien mit der Rotverschiebung und man sieht, dass die Theorie eine kosmologische Bedeutung hat, die man empirisch nachweisen kann. Dann beginnen andere Zeiten, die Hochzeit der Quantentheorie, der Beginn des Zweiten Weltkriegs. Und dann kommt, was ein Kollege als "low water-mark" bezeichnet hat, als Niedrigwasser-Stand, mit wenigen Leuten, zum Teil verfolgt oder ermordet im Krieg, wenigen empirischen Belegen der Theorie, da passiert auch lange Zeit nichts.

Nach dem Zweiten Weltkrieg geht es langsam wieder los, die Leute finden sich, die Physik hat ein höheres Ansehen durch die Atombomben bekommen, ist eine Art Leitwissenschaft geworden, und die Relativitätstheorie spielt schon eine gewisse Rolle. Der richtige Durchbruch kommt erst in den 1960er-Jahren mit der Entdeckung der Quasare, der kosmischen Hintergrundstrahlung. Und dann erlebt die Theorie eine wahrhaftige Renaissance, es kommen die goldenen Jahre, als plötzlich Kandidaten für Schwarze Löcher entdeckt werden. Heute sind wir dabei, die wirklich großen Vorhersagen der Theorie wie Gravitationswellen wirklich nachweisen zu können. Eigentlich ist die Theorie jetzt erst nach dem ersten Jahrhundert voll in Schwung.

Für Sie ist die ART kein radikaler Neuanfang, sondern das Ergebnis einer Neuorganisation überlieferten Wissens. Welches sind denn die tragenden Säulen der Theorie?

Die sind überraschend einfach. Eine der wesentlichen Säulen ist Einsteins Erkenntnis schon aus 1907 über die Beziehung zwischen Trägheitskräften und Schwerkräften. Diese Kräfte galten in der klassischen Physik als völlig unterschiedliche Phänomene: Schwerkraft ist das, was Körper auf den Boden fallen lässt, Trägheitskraft ist das, was man bei Beschleunigung spürt. Einstein hat sie so zusammengeführt, wie vor ihm Maxwell und Faraday elektrische und magnetische Kräfte zusammengeführt haben.

Versinnbildlicht hat er das mit seinem berühmten Aufzugsexperiment: Wenn man sich im leeren Raum weit weg von irgendwelchen massiven Körpern befindet und in einem Kasten sitzt, der beschleunigt wird, dann verhält sich die ganze Physik in diesem Kasten so als wäre ein Schwerefeld wirksam.

Die andere Säule ist die Spezielle Relativitätstheorie. Das mit den Trägheits- und Schwerkräften hätte man ja schon früher sehen können, aber es wurde zwingend notwendig, nachdem er versucht hat, die Spezielle Relativitätstheorie mit ihren neuen Raum- und Zeitbegriffen mit der Mechanik und der Schwerkraft zu verbinden. Daraus entstand die Notwendigkeit, auch die Gravitationstheorie neu zu denken.

Gab es tatsächlich diesen Wettlauf zwischen David Hilbert und Einstein um die Vollendung der ART?

Hilbert war ein weit größerer Mathematiker als Einstein, der ein Fußgänger-Mathematiker war. Einstein war im Sommer 1915 in Göttingen (wo Hilbert arbeitete, Anm.), hat dort vorgetragen, und zwar noch immer die Vorläufertheorie, die sogenannte Entwurftheorie, die er erstmals 1913 in Wien öffentlich präsentiert hat. Er hat dann gemerkt, wie weit Hilbert schon ist und hat im Herbst 1915 in einer Kaskade vier Arbeiten in der Preußischen Akademie der Wissenschaften veröffentlicht, in denen er sich immer wieder korrigiert hat. Ich glaube, dass er das auch getan hat, weil er sich im Wettlauf mit Hilbert wähnte.

Doch es sind sehr eigene Gedankengebäude, und die waren nicht auf derselben Ebene, die haben jeder in ihrer eigenen Welt gelebt. Auch die Tatsache, dass Hilbert die elektromagnetische Theorie mit hinzugenommen hatte und eine einheitliche Feldtheorie anstrebte, schaffte für ihn völlig andere Ausgangsvoraussetzungen. Einstein wollte ja nur die Gravitationsphysik erklären. Einstein hat das so empfunden, dass Hilbert versucht habe, ihn zu nostrifizieren, wie er es nannte, also ihn sich anzueignen. Dann waren sie eine Zeitlang sehr verstimmt, haben sich dann aber wieder ausgesöhnt, weil sie sich auch gegenseitig in ihrer Größe geschätzt haben.

Als Einstein 1913 mit der Entwurftheorie die Vorläufertheorie zur ART in Wien vorgestellt hat, war die öffentliche Aufmerksamkeit groß. War das schon üblich zu dieser Zeit?

Einsteins Vortrag beim 85. Kongress der Deutschen Naturforscher und Ärzte mit über 4.000 Teilnehmern in Wien war einer der Höhepunkte des Kongresses. Er wurde groß in der Zeitung angekündigt und zum Teil abgedruckt in der Zeitung. Die Wiener haben damit angefangen - es hieß ja immer, es sei die 'New York Times' gewesen, aber das erste Mal, dass das passierte, war hier in Wien.

Die Bestätigung der ART durch Arthur Eddingtons Beobachtung der Sonnenfinsternis 1919 machte Einstein endgültig zum Popstar. Wie erklären Sie sich dieses Phänomen angesichts einer so komplexen, schwer verständlichen Theorie?

Das hat schon auch politische Umstände gehabt. Das war nach dem Krieg, Eddington war wie Einstein Pazifist, und ein englischer Astronom mit einer internationalen Expedition bestätigt die Theorie eines deutschen Juden mit einem Schweizer Pass. Das ist einfach so ein Symbol der Völkerverständigung nach dem Krieg und des Werts der Wissenschaft. Das haben die Leute aufgesogen.

Zudem ist die Theorie, zu deren Popularisierung Einstein selbst wesentlich beigetragen hat, scheinbar einfach. Es geht um Raum und Zeit, Maßstäbe und Licht, da haben sich manche berufen gefühlt, mitzureden bzw. Einstein anzuhören. Es war auch ein Aufbruch in die Moderne wie in der Kunst und der Literatur. Man hatte das Gefühl, man bricht auf in ein neues Zeitalter, auch dafür war Einstein ein Symbol. Es war ein Sonderphänomen, wie man es seither in dieser Art auch kaum wieder erlebt hat, die erste Pop-Ikone der Wissenschaft.

Interview: Christian Müller, APA

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