Hyperspace: eine Reise durch den Hyperraum und die zehnte Dimension ; [Einsteins Rache]

werden, weil die Erde den Raum um uns her ständig krümmt (Abbildung 4.1).
       Einstein erkannte, daß die Gegenwart der Sonne die Bahn des Lichtes von fernen Sternen verwerfen muß. Dieses einfache physikalische Bild bot also eine Möglichkeit zur experimentellen Überprüfung der Theorie. Zuerst messen wir die Position der Sterne in der Nacht, wenn die Sonne nicht vorhanden ist. Dann messen wir während einer Sonnenfinsternis die Position der Sterne in Gegenwart der Sonne (ohne daß sie jedoch das Sternenlicht mit ihrem intensiveren Licht verschlucken kann). Laut Einstein müßte sich die scheinbare relative Position der Sterne in Gegenwart der Sonne verändern, weil das Gravitationsfeld der Sonne die Bahn des Sternenlichts auf seinem Weg zur Erde krümmt. Durch Vergleich von Nachtaufnahmen der Sterne und von Fotos, die man während einer Sonnenfin-
Abbildung 4.1. Für Einstein war »Schwerkraft« oder » Gravitation« eine Illusion, hervorgerufen durch die Krümmung des Raums. Er sagte vorher, daß Sternenlicht, welches die Sonne passiere, gekrümmt werde und daß deshalb die relativen Positio- nen von Sternen, die wir in der Nähe der Sonne erblicken, verzerrt erscheinen müßten.

    sternis aufgenommen hat, müßte man diese Theorie überprüfen können. Zusammenfassen läßt sich dieses Bild durch das sogenannte Machsche Prinzip, von dem Einstein sich leiten ließ, als er seine allgemeine Relativitätstheorie entwickelte. Wir erinnern uns, daß die Verwerfung des Lakens durch die Gegenwart des Steins bestimmt war. Diese Situation brachte Einstein auf den Punkt: Die Gegenwart von Materie-Energie bestimmt die Krümmung der umgebenden Raumzeit. Das ist der Kern jenes physikalischen Prinzips, um dessen Entdeckung sich Riemann vergeblich bemüht hatte. Es besagt, daß die Raumkrümmung in direkter Beziehung zu der in diesem Raum enthaltenen Energieund Materiemenge steht.
       Das wiederum läßt sich durch Einsteins berühmte Gleichung zusammenfassen, die im wesentlichen die Aussage
    MA TER IE EN ER G I E ĺ RAUMZ EITK R ÜMMUNG

    enthält, wobei der Pfeil »bestimmt« bedeutet. Diese Gleichung ist trotz ihrer trügerischen Kürze einer der größten Triumphe des menschlichen Geistes. Aus ihr lassen sich die Prinzipien ableiten, die den Bewegungen von Sternen und Galaxien, Schwarzen Löchern, dem Urknall und vielleicht sogar dem Schicksal des Universums selbst zugrunde liegen. Trotzdem fehlte Einstein noch ein Stück des Puzzles. Er hatte das richtige physikalische Prinzip entdeckt, suchte aber noch nach einem strengen mathematischen System, mit dem sich dieses Prinzip zum Ausdruck bringen ließ. Er brauchte eine Spielart der Faradayschen Felder, die sich auf die Gravitation anwenden ließ. Ironischerweise hatte Riemann einen mathematischen Ansatz gehabt, aber kein übergeordnetes physikalisches Prinzip. Einstein dagegen entdeckte das physikalische Prinzip, hatte aber kein mathematisches System.

    Feldtheorie der Gravitation
    Von 1912 bis 1915 verbrachte er drei lange, frustrierende Jahre damit, nach einem mathematischen System zu suchen, das leistungsfähig genug war, um dieses Prinzip in eine schlüssige Form zu bringen. Briefe höchster Verzweiflung schrieb er an seinen guten Freund, den Mathematiker Marcel Grossmann, in denen er ihn anflehte: »Grossmann, Du mußt mir helfen, sonst werd’ ich verrückt.« 10
       Glücklicherweise stieß Grossmann, als er die Bücherei nach Lösungen für Einsteins Problem durchstöberte, zufällig auf das Werk von Riemann. Er wies Einstein auf diesen und dessen Maßtensor hin, den die Physik sechzig Jahre lang nicht beachtet hatte. Später berichtete Einstein, Grossmann habe »die Literatur durchgesehen und bald entdeckt, daß das mathematische Problem bereits von Riemann, Ricci und Levi-Civita gelöst worden war … Riemanns Leistung war am größten.«
       Einstein war völlig verblüfft, als er feststellte, daß Riemanns gefeierter Habilitationsvortrag aus dem Jahre 1854 den Schlüssel zu seinem Problem enthielt. Wie sich herausstellte, konnte er Riemanns Arbeit fast geschlossen zur Neuformulierung seines Prinzips verwenden. Fast Zeile für Zeile fand Riemanns großes Werk einen gebührenden Platz in Einsteins Prinzip. Zweifellos war dies Einsteins größte Leistung, mehr noch als seine berühmte Gleichung E = mc 2 . Die physikalische Umdeutung der berühmten Riemannschen Vorlesung aus dem Jahre 1854 nennt man heute allgemeine Relativitätstheorie, und Einsteins