theoriebuchDieser Artikel ist Teil einer fortlaufenden Besprechung des Buchs “Die perfekte Theorie: Das Jahrhundert der Genies und der Kampf um die Relativitätstheorie”* (im Original “The Perfect Theory: A Century of Geniuses and the Battle over General Relativity”* von Pedro Ferreira. Jeder Artikel dieser Serie beschäftigt sich mit einem anderen Kapitel des Buchs. Eine Übersicht über alle bisher erschienenen Artikel findet man hier
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Im ersten Kapitel des Buchs haben wir erfahren, was eigentlich das allgemeine an der Allgemeinen Relativitätstheorie ist und wie Albert Einstein überhaupt auf die Idee kam, sie zu entwickeln. Im zweiten Kapitel hat Einstein dann mühsamer Rechnerei endlich herausgefunden, wie er diese Theorie formulieren kann. Das dritte Kapitel hat gezeigt, dass wir aus der allgemeinen Relativitätstheorie überraschend viel über die Entstehung des Universums lernen können. Kapitel 4 hat erklärt, dass man aus ihr auch faszinierende Erkenntnisse über sterbende Sterne erhalten kann. In Kapitel 5 ging es um Einsteins Gegner und die zweifelten in Kapitel 6 sogar den Urknall an; den größten Erfolg der Relativitätstheorie.

In der Mitte des 20. Jahrhunderts war die Relativitätstheorie bei weitem nicht mehr so populär wie in den Jahrzehnten davor. Die Quantenmechanik dominierte mit ihren Erfolgen und ständig auftauchenden neuen Erkenntnissen die Physik und Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie wurde als zu abstrakt und mathematisch angesehen, um wirklich eine wichtige Rolle zu spielen.

Niemand wusste damals so wirklich, was man mit dieser Theorie anfangen sollte. Im Gegensatz zur Quantenmechanik gab es keine Experimente die man durchführen konnte, um bei der Relativitätstheorie weiter zu kommen und wenn man sich zwangsläufig rein mathematisch mit den Feldgleichungen beschäftigte, kamen doch immer nur wieder irgendwelche komischen Lösungen raus. Einer, der sich mit diesen Lösungen und der mangelnden Attraktivität der Theorie nicht abfinden wollte, war John Wheeler.

Er wollte nicht akzeptieren, dass der von Oppenheimer und Snyder vorhergesagte völlige Kollaps der Raumzeit tatsächlich stattfinden könnte, wenn ein großer Stern stirbt. Wheeler fand das Konzept der “Singularität” bei der nichts mehr den Zusammenfall eines Sterns aufhält absurd und war davon überzeugt, dass irgendeine Kraft dafür sorgen muss, dass kein kompletter Kollaps stattfindet. Wheeler beschäftigte sich daher intensiv mit der Relativitätstheorie; machte sich Gedanken darüber, wie man auch den Elektromagnetismus als Resultat eines gekrümmten Raums erklären kann und schuf im Zuge dieser Arbeit das Konzept der “Wurmlöcher”. Auch diese esoterischen Gebilde sind laut Einsteins Feldgleichungen zulässig und verbinden durch eine Art “Tunnel” zwei weit entfernte Regionen der Raumzeit.

Anstatt das Problem der Singularitäten zu lösen – was Wheeler nicht gelang – fand er nur noch absurdere Phänomene in der Relativitätstheorie. Und interessanterweise war es ein noch absurderes Konzept, dass mitverantwortlich für den langsamen Wiederaufstieg der Relativitätstheorie war. Ferreira erzählt die Geschichte eines Kollegen von Wheeler, der ein wenig Geld für den Kauf eines Hauses brauchte. Dieser Kollege, Bryce DeWitt, beschloss, an einem Wettbewerb der “Gravity Research Foundation” teil. Diese von einem Unternehmer gegründete Stiftung wollte die Schwerkraft “nutzbar” machen und insbesondere die “Antigravitation” entwickeln. Die Foundation schrieb einen fortlaufenden Aufsatzwettbewerb aus, für alle, die zu diesem Thema etwas beizutragen hatten. Das waren natürlich hauptsächlich eher “seltsame” Menschen und keine seriösen Wissenschaftler.

Die Gravity Research Foundation stellte überall an Universitäten Gedenksteine auf, um die Studenten daran zu erinnern, was man mit Antigravitation für tolle Sachen machen kann... (Bild: PenelopeIsMe, CC-BY-SA 3.0)

Die Gravity Research Foundation stellte überall an Universitäten Gedenksteine auf, um die Studenten daran zu erinnern, was man mit Antigravitation für tolle Sachen machen kann… (Bild: PenelopeIsMe, CC-BY-SA 3.0)

DeWitt allerdings war ein seriöser Wissenschaftler und obwohl er in seinem Aufsatz in sehr direkten Worten erklärte, dass die Antigravitation nichts ist, was man mal so eben erfinden kann und es handfeste wissenschaftliche Gründe gibt, warum so etwas niemals klappen wird, gewann DeWitt den Preis. Trotzdem war das Thema natürlich sehr gut in den Medien verwertbar. In den 1950er Jahren begann man sich gerade ernsthaft mit der Raumfahrt zu beschäftigen und warum sollte man nicht in Zukunft auch Raketen und Flugzeuge entwickeln, die irgendwie die Gravitationskraft manipulierten? Immerhin war es ja noch gar nicht so lange her, dass man den Elektromagnetismus unter Kontrolle brachte und für den Menschen nutzbar machte. Warum also nicht auch die Gravitation?

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Kommentare (3)

  1. #1 Christian Berger
    5. Mai 2014

    Es ist schon irgendwie krass dass es damals mangels Experimentaldaten Skepsis gegen die Relativitätstheorie gibt. Heute gibts Leute die das “mal eben” bei einem mehrtägigen Ausflug ins Gebirge bestätigen:
    http://www.leapsecond.com/great2005/

    (Ja, auch Cäsium-Atomuhren sind nicht mehr _so_ teuer. Neu kosten die grob 50kEuro und gebraucht gibt es die schon für 5k)

  2. #2 Christian Berger
    5. Mai 2014

    Der Typ hat in seiner Präsentation hier noch mehr Bilder von dem Ausflug

    http://www.leapsecond.com/nawcc2013/tvb-2013-Extreme-Amateur-Timekeeping.ppt.pdf

  3. […] Lösung der Einsteinschen Feldgleichungen aus der Allgemeinen Relativitätstheorie (siehe dazu hier und hier). Ein Wurmloch ist eine Verformung in der Raumzeit, bei der zwei eigentlich weit entfernte […]