Einstein, Quantenspuk und die Weltformel (German Edition)
herausstellen würde. Diese Überzeugung veranlasste ihn denn auch zu seinem weltberühmten Satz: „Der Alte (Gott) würfelt nicht“.
Einstein konnte sich zeitlebens nicht mit dem Gedanken eines unberechenbaren und veränderlichen Universums anfreunden. Der Glaube an eine geordnete Struktur, an eine absolut berechenbare Welt, prägte weite Teile seines Lebens. Die umstrittene Kosmologische Konstante zählte ebenso dazu wie das stabile, konstante Universum, das er sich ersehnte.
2.1 Die spezielle Relativitätstheorie
Albert Einstein veröffentlichte in seinem Wunderjahr 1905 die spezielle Relativitätstheorie 7 . Damit veränderte er unser Verständnis von Raum und Zeit grundlegend. Die spezielle Relativitätstheorie stellt zwei bahnbrechende Thesen auf. Erstens definiert sie die Lichtgeschwindigkeit als die kosmische Höchstgeschwindigkeit. Nichts kann sich schneller bewegen als das Licht. Kein Raumschiff. Kein Teilchen. Auch wenn Sie das gesamte Universum als Energiequelle anzapfen könnten, ist es gemäss der speziellen Relativitätstheorie nicht möglich, eine Masse auf Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen. Zweitens sind die Naturgesetze für alle Beobachter gleich, wenn sich diese gleichmässig bewegen, also nicht beschleunigen oder bremsen. Demnach gelten für den Fahrer in einem Auto auf der Landstrasse dieselben Naturgesetze wie für einen Astronauten in einem Raumschiff.
Pardon, Herr Autor, habe ich da etwas falsch verstanden? Sie wollen doch nicht etwa behaupten, dass die Relativitätstheorie, die da doch die halbe Physikwelt über den Haufen geworfen haben soll, nur diese zwei halbgaren Postulate in die Welt setzt?
Nun, prinzipiell beruht die spezielle Relativitätstheorie tatsächlich auf diesen zwei Postulaten. Was sich reichlich unspektakulär liest, mündet aber in einem Sturmlauf auf die Schützengräben der klassischen Physik und damit auch auf unsere Intuition. Diese zwei Aussagen bergen nämlich ein gewaltiges Konfliktpotential mit den
7 Die spezielle Relativitätstheorie beschreibt das Wesen und die Relativität von Raum, Zeit, Längen, Massen oder Energien, ohne aber die Gravitation zu berücksichtigen. Erst in der allgemeinen Relativitätstheorie ist es Albert Einstein gelungen, die Gravitation einzubinden und zu erklären.
Vorstellungen, die wir da so haben. Mit atemberaubenden Konsequenzen für unser Weltbild. Denn die spezielle Relativitätstheorie revolutioniert unser Verständnis von Raum und Zeit – und alle Phänomene, die die Relativitätstheorie vorhersagt, gibt es wirklich. Nicht nur hier auf dem Papier, nicht nur theoretisch in irgendwelchen Labors oder Studien, sondern wirklich, in Ihrer Welt, in meiner Welt, in der Welt, in der wir leben.
Doch – wie gewohnt – alles der Reihe nach. Damit wir verstehen, weshalb Uhren in einem Raumschiff langsamer vergehen als in einem Zug, blicken wir kurz zurück auf die Mischung aus allgemeiner Empörung und überschwänglicher Irritation, die nach der Veröffentlichung der Relativitätstheorie geherrscht hat. Die spezielle Relativitätstheorie war ein Wink an die Fachwelt, die erst jetzt erkannte, wie töricht sie mit der anerkannten Physik umgegangen war. Schliesslich hatte man geglaubt, die Gesetze der Physik fast abschliessend entschlüsselt zu haben. Ausser der junge Einstein. Mit einem eigentlich perfiden Gedankenexperiment gelang es ihm zur grossen Verblüffung der Fachwelt, unser Weltbild nachhaltig zu verändern. Nachhaltig. Denn noch heute wissen nur die wenigsten Menschen vom faszinierenden Wesen von Raum und Zeit. Ein ganz anderes Wesen, als es unsere Intuition und Wahrnehmung kennt. Einstein befasste sich mit einem Problem, an dem bereits zahlreiche renommierte Wissenschaftler gescheitert waren. Er fragte sich: Was geschieht, wenn man mit Lichtgeschwindigkeit neben einem Lichtstrahl herfliegt? In diesem Fall bewegen sich das Licht und der Beobachter 8 mit derselben Geschwindigkeit, der Lichtgeschwindigkeit. Dadurch ruhen sie relativ zueinander. Etwa so wie zwei Züge, die auf parallel verlegten Gleisen gleich schnell nebeneinander fahren. Der Beobachter kann dem Licht somit zuschauen oder nach ihm greifen, wie bei einer Fahrradtour nach der Trinkflasche des Kollegen, der in gleichem Tempo nebendran fährt, aber noch Wasser in der Flasche hat. Soweit zumindest die klassische Auffassung oder so ziemlich das, was wir aus unserer Alltagserfahrung heraus schlussfolgern könnten. Das Problem dabei: Der schottische Physiker
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