Einstein, Quantenspuk und die Weltformel (German Edition)

Schwerkraft (die Begriffe werden als Synonyme verwendet und bezeichnen anschaulich gesprochen die Kraft, die uns auf der Erde hält)
    Als die ersten Schlote der Fabriken die Luft mit Russ und Rauch verpesteten, betraten die Pioniere einer fundamentalen Revolution die Bühne der Welt. In der Industrialisierung wurden sie geboren. Doch viel weitreichender sollte ihr Erbe dereinst sein.
    Sie waren gekommen, um uralte Weisheiten und über Generationen verfochtene Wahrheiten über Bord zu werfen. Sie schlossen mit verstaubten Selbstverständlichkeiten. Sie zerstörten das Weltbild der berechenbaren Natur, dem Uhrwerk, das in absoluter Gleichmässigkeit einem uruniversellen Takt folgt. Sie veränderten mit ihrem Lebenswerk die Welt. Denn diese Pioniere hatten etwas entdeckt. Eine neue Vorstellung von Raum und Zeit. Eine neue Realität. Neue Dimensionen, die das Vermächtnis Newtons relativierten. In den alten Wissenschaftsbüchern schlummerte ein gut gehütetes Geheimnis. Ein Geheimnis, dessen Schleier erst gelüftet werden sollte, als Einstein, Planck, Maxwell und Konsorte auf den Plan gerufen wurden.
    Was über 200 Jahre niemand wusste: Die Formeln der Newtonmechanik, die heute an Schulen in aller Welt gelehrt werden, sind im Grunde genommen falsch. Die Formeln also, mit denen Satelliten in eine stabile Erdumlaufbahn, Menschen auf den Mond oder unbemannte Sonden weit über das Sonnensystem hinaus gebracht worden sind. Diese Formeln sind es auch, mit denen Ihnen die Polizei Ihre Fahrgeschwindigkeit vorrechnet, Fallschirmspringer den Zeitpunkt der Fallschirmöffnung planen oder die Flugbahn einer Langstreckenrakete berechnet wird.
    Basiert also die halbe technische Welt auf Formeln, die falsch sind? Und wenn ja, warum wird davon in Schulen und Ausbildungen kaum jemals ein Wort erwähnt? Und warum fallen Satelliten dann nicht vom Himmel?
Die erste Frage lässt sich mit zwei Buchstaben beantworten.
    Die zweite Frage rührt daher, dass, obwohl diese Falschheit bereits vor fast einem Jahrhundert erkannt worden ist, nur die wenigsten Menschen jemals davon gehört haben. Auch Lehrer sind Menschen.
    Das mag viele Gründe haben. Die Komplexität der Materie ist sicherlich ein begünstigendes Element. Zu beweisen, dass Newtons Formeln eigentlich falsch sind, ist sehr schwierig. Noch schwieriger als Newtons Formeln es selbst schon sind. Entscheidender ist jedoch, dass die Formeln der Newtonmechanik im Alltag sehr gute Ergebnisse liefern und damit zumindest praktisch betrachtet nicht kreuzfalsch sind. Physiker sprechen in dieser Hinsicht gerne von einer Approximation, einer Annäherung an die Realität. Wenn Sie in eine Polizeikontrolle geraten und den freundlichen Polizisten erklären, dass sie nur ein Glas getrunken hätten, und dabei an die gute Flasche Rotwein denken, die neben den drei leeren Flaschen steht, ist das auch nicht kreuzfalsch. Der legendäre Fall des Apfels lässt sich mit den Newtonformeln nämlich genauso präzis beschreiben wie die Geschwindigkeit eines Flugzeugs. Fahren Sie mit Ihrem Auto zu schnell über die Landstrasse, reicht die Genauigkeit ebenfalls aus, um Ihre Geschwindigkeit sehr präzis zu berechnen. Das Ergebnis entspricht aber nie exakt der Wirklichkeit. Die Abweichung ist in diesem Geschwindigkeitsbereich aber sehr klein und daher ohnehin kaum messbar. Aus diesem Grund bleibt der Satellit auch in seiner Umlaufbahn und die Sonden erreichen Planeten und Monde zuverlässig. Dennoch darf der Fehler keinesfalls vernachlässigt werden, will man verhindern, dass der technologische Fortschritt an diesem Punkt endet. Die Auswirkungen der Abweichung zwischen den Newtonformeln und der Realität zeigen sich in anderen alltäglich gewordenen Anwendungen nämlich überraschend schnell.
    Hätte Albert Einstein die Relativitätstheorie nicht entdeckt (und auch niemand anderes), könnten Sie dem Taxichauffeur keinen Vorwurf machen, wenn er sich im Strassendickicht der Stadt verfährt. Bereits bei GPS-Navigationssystemen reicht die Newtonmechanik nämlich nicht mehr aus, um sicher und genau durch die Strassen (und nicht in einen Pfosten oder eine Strassenlaterne) geleitet zu werden. GPS-Satelliten bestimmen Ihre Position, in dem Sie aus zeitlich versetzten Signalen Ihren Aufenthaltsort errechnen. Im GPS-Satelliten und im GPS-Gerät in Ihrem Auto befinden sich sehr präzise Uhren. Diese Uhren sind synchronisiert, das heisst aufeinander abgestimmt. Sie sollten daher eigentlich die gleiche Zeit anzeigen. Die Satelliten