Albert Einstein – Einfach erklärt

von Redaktion am 6. Januar 2011

„Die Relativitätstheorie. Raum, Zeit und Schwerkraft – einfach erklärt“ titelt die aktuelle Januarausgabe 2011 des populären Wissenschaftsmagazins „bild der wissenschaft“. „Revolutionär“ waren Albert Einsteins Relativitätstheorien, so der bdw-Redakteur Rüdiger Vaas. Auf 18 Seiten präsentiert das aktuelle Heft zusammenhängend „wichtige Aspekte der Relativitätstheorie … soweit das der Platz in einer Zeitschrift eben erlaubt.“

„die wichtigsten Voraussetzungen, Aussagen und Konsequenzen der Theorie verständlich erklärt“

Ein halbes Jahrzehnt nach dem Einstein-Hype im „Einstein Jahr“ 2005 setzt die Redaktion des Traditionsmagazins in ihrem 47. Jahrgang einen gewollten Themenschwerpunkt für die verständliche Erklärung des mächtigsten Jahrhundertereignis in der Physik, das nicht nur die Grundlagen der Naturwissenschaft umkrempelte, sondern auch zu einem neuen Wesensverständnis menschlicher Erkenntnis führte und selbst aus dem Alltag nicht mehr wegzudenken ist.
Der finale Anlass für die Redaktion waren die „zahlreichen Leserzuschriften an bild der wissenschaft“, die zeigen, dass die Theorien „immer noch vielen Menschen unverständlich oder sogar paradox“ erscheinen. Diesen Leserinnen und Lesern will „bdw“ anhand grundlegender Fragen erklären, wie die durch Experimente bestens bestätigten Relativitätstheorien Einsteins „die Vorstellung von Raum, Zeit, Materie, Energie und Schwerkraft umgekrempelt und das klassische Gebäude der Physik erschüttert“ haben. Der bdw-Schwerpunkt beleuchtet historisch und handwerklich korrekt, was aus vielen Einführungen und Übersichten zu SRT und ART bekannt ist.
Eben wie die Widersprüche zwischen Theorie und Erfahrung den jungen Physiker Einstein am Patentamt in Bern dazu führten, auf der Basis von nur zwei Postulaten die klassische Mechanik Galileis und Newtons zu erweitern und mit der Elektrodynamik Maxwells zu vereinigen. Oder wie die Erneuerung des Relativitätsprinzips, dieser conditio sine qua non der modernen Physik, nach der die Naturgesetze unabhängig vom allfälligen Alleinstellungsmerkmal eines individuellen Beobachters formuliert werden müssen, 1905 in der Relativität der Gleichzeitigkeit und der Lichtgeschwindigkeit als absolute Invariante mündete.
Der bdw-Schwerpunkt bildet die wichtigsten Konsequenzen nach: Zeitdilatation, Längenkontraktion. Wie diese objektiven, von der Speziellen Relativitätstheorie vorhergesagten physikalischen Effekte wirken und wie sie nach dem Tode Einsteins eindrucksvoll gemessen wurden, durch die Myonen in der Höhenstrahlung und deren Zerfall in den Beschleunigern der Teilchenphysiker, ist Teil der Antworten. Allein bei der Erklärung des „Zwillingsparadoxon“, das regelmässig Unverständnis hervorruft, straucheln allerdings auch die Autoren von „bild der wissenschaft“. Einsteins wohl berühmteste Signatur „E = m c ²“ haben die bdw’ler dagegen gut im Griff und lösen dabei die Verwirrungen um die „relativistische Massenzunahme“ elegant auf. Die experimentelle Bestätigung der Äquivalenz von Masse und Energie scheut im Artikel zwar auch vor den notwendigen Details, ist aber im Prinzip nachvollziehbar. Da ist der bdw-Artikel nicht besser, aber auch nicht schlechter als manche Einführung in Buchform.
Im Übergang zur Allgemeinen Relativitätstheorie gelingt den Autoren angesichts des engen Korsetts eines populären Zeitschriftenbeitrags eine gelungene Darstellung. Wie Einstein seine Relativitätstheorie auf die Gravitation ausdehnte und von seinem Äquivalenzprinzip zu den bis heute beeindruckend bestätigten Aussagen über den Zusammenhang zwischen Massen und Raumzeit fand, ist nachvollziehbar beschrieben. Den Leserinnen und Lesern wird klar, wie die ART bereits zu Lebzeiten Einsteins durch zeitgenössische Beobachtungen (Periheldrehung des Merkur, Lichtablenkung am Sonnenrand) bestätigt werden konnten. Die Autoren widmen am Schluss ihres Artikels ihre besondere Aufmerksamkeit den Messungen am Pulsar PSR 1913 +16, der ein besonderes experimentelles Laboratorium für die Überprüfung relativistischer Effekte bereitstellt. Und auch den Physiknobelpreis 1993 einfuhr, der für die indirekte Bestätigung der von Einstein bereits 1916 vorausgesagten Gravitationswellen vergeben wurde.
Ob es dem bdw-Artikel immer gelingt, den eigenen Anspruch, „getreu Einsteins Motto, man solle die Dinge so einfach wie möglich erklären, aber nicht einfacher“, sei dahingestellt. Wahrscheinlich nicht. Der Redaktion ist es jedoch gelungen, ein für Einsteiger in Einsteins Relativitätstheorien und deren historische Entwicklungen sensibles Portfolio zu entwickeln, das Appetit auf mehr macht, ohne zu verschrecken. Die Empfehlungen für die weiterführende Beschäftigung, ob in Buchform oder per Internetlinks, sind mit Bedacht und Sorgfalt gewählt. Der bdw-Schwerpunkt kann für die unterschiedlichen Zielgruppen, Schüler, Laien und andere aber unbedingt empfohlen werden.

Diskutiere über den Schwerpunkt in der aktuellen Ausgabe von „bild der wissenschaft“ „Die Relativitätstheorie. Raum, Zeit und Schwerkraft – einfach erklärt“ auch im Forum Alpha Centauri!