Hawkings Kosmos einfach erklaert

Masse der Sonne als „Delle“ darin.
    Auch die Bedeutung von E = mc² ist sehr real. Das wurde spätestens 1945 mit der Zündung der ersten Atombombe offenkundig und Kernkraftwerke demonstrieren es ebenfalls täglich: Die Spaltung schwerer Atomkerne setzt große Mengen an Energie frei. Bei den Bomben, die in Hiroshima und Nagasaki jeweils über 100.000 Menschen töteten, wurden nur etwa ein Gramm Uran beziehungsweise Plutonium umgesetzt. Auch der umgekehrte Vorgang, die Verschmelzung leichter Atomkerne, ist eine enorme Energiequelle. Destruktiv wurde das in Form der Wasserstoffbombe seit 1952 angewandt, konstruktiv in Form von Kernfusionsreaktoren ist es noch immer Zukunftsmusik. Die Natur ist da weiter: Unsere Sonne scheint aufgrund der Verschmelzung von Wasserstoff zu Helium seit 4,6 Milliarden Jahren. 10 38 Kernfusionsprozesse laufen in ihrem 15,7 Millionen Grad heißen Zentrum in jeder Sekunde ab. Dabei werden 500 Millionen Tonnen Wasserstoff umgesetzt – und etwa vier Millionen Tonnen davon verwandeln sich in Energie. Innerhalb von 45 Millionen Jahren wird die Sonne aufgrund der Kernfusion um die Masse der Erde „erleichtert“. Von dieser verschwenderischen Zerstrahlung – die Sonnenleuchtkraft beträgt 3,8 · 10 26 Watt – kommen auf der Erde pro Sekunde und Quadratmeter durchschnittlich zwar nur 1367 Joule Energie an – das ist jedoch genug, um alle Lebensvorgänge anzutreiben. Insofern ist sogar unsere eigene Existenz ohne die Relativitätstheorie nicht zu verstehen.
    Galaktische Fata Morgana: Die Schwerkraft des zwei Milliarden Lichtjahre entfernten Galaxienhaufens Abell 2218 im Sternbild Drache verbiegt, verstärkt und spaltet das Licht von noch viel ferneren Urgalaxien hinter ihm. Ursache dieser optischen Täuschung im All ist der schon von Albert Einstein beschriebene Gravitationslinseneffekt. Dabei beeinflusst eine Galaxie im Vordergrund die Bahn des Lichts einer ferneren Galaxie dahinter so, dass diese doppelt, vierfach oder noch häufiger zu sehen ist, mitunter bogenartig verzerrt und außerdem oft heller erscheint. Stehen beide Galaxien vom Beobachter aus gesehen exakt hintereinander, wird das Licht der Hintergrundgalaxie zu einem sogenannten Einstein-Ring aufgefächert. Gleich einer kosmischen Fata Morgana umgibt er die Vordergrundgalaxie, die wie eine Streulinse wirkt. Seit 1979 wurden einige Hundert solcher Geisterbilder fotografiert, darunter mehrere Einstein-Ringe. Astronomen können damit sogar Distanzen bestimmen.
    In seiner 1915 vollendeten Allgemeinen Relativitätstheorie ging Albert Einstein noch einen Schritt weiter, indem er die Spezielle Relativitätstheorie generalisierte, die nur spezielle – nämlich gleichförmige – Bezugssysteme beschreibt. Beschleunigungen und die Wirkung der Gravitation behandelt sie nicht. Beide sind, das war Einsteins Grundidee, dasselbe. Er postulierte das von ihm sogenannte Äquivalenzprinzip: Die schwere Masse im Gravitationsfeld, messbar beispielsweise mit einer Federwaage, und die träge Masse, die sich einer Beschleunigung widersetzt, sind gleich groß. (Für diesen Ausgangspunkt der Allgemeinen Relativitätstheorie gibt es übrigens bis heute keine physikalische Erklärung, obwohl Experimente das Prinzip mit immer größerer Genauigkeit bestätigt haben.) So würde ein Physiker in einem geschlossenen Zimmer nicht herausfinden können, ob das Butterbrot, das vom Frühstückstisch auf den Boden fällt (natürlich mit der Butterseite voran…), dies aufgrund der Schwerkraft tut – oder weil das Zimmer in Wirklichkeit eine Kabine in einem Raumschiff ist, das entgegen der Fallrichtung des Butterbrots konstant beschleunigt wird. Auch umgekehrt wird ein Prinzip daraus: Fern von jeder Gravitationsquelle ist man schwerelos – aber auch im freien Fall, wenn etwa die Leine einer Fahrstuhlkabine reißt. Bei Parabelflügen macht man sich diesen Effekt zunutze, beispielsweise zum Astronautentraining und zur Mikrogravitationsforschung, indem man ein Flugzeug 10 bis 30 Sekunden lang absacken lässt. Die Folge ist eine kurze Schwerelosigkeit – eine sehr erträgliche Leichtigkeit des Seins, wie sie Hawking am eigenen Leib erfahren konnte ( siehe hier ). Tatsächlich sind auch Astronauten im Erdorbit, etwa in der Internationalen Raumstation, nicht deshalb schwerelos, weil sie durchs All fliegen (die Erdgravitation ist in 400 Kilometer