Einstein und das Universum (eBook)

KAPITEL I

DIE METAMORPHOSEN VON RAUM UND ZEIT

Beseitigung der mathematischen Schwierigkeiten-Die Säulen des Wissens Absolute Zeit und Raum, von Aristoteles bis Newton-Relative Zeit und Raum, von Epikur bis Poincaré und Einstein-Klassische Relativitätstheorie-Antinomie der stellaren Aberration und das Michelson-Experiment.

"Hast du Baruch gelesen?" rief La Fontaine einst begeistert aus. Heute hätte er seine Freunde mit der Frage "Hast du Einstein gelesen?" belästigt.

Doch während man nur ein wenig Latein braucht, um Zugang zu Spinoza zu finden, wachen vor Einstein furchterregende Ungeheuer, die uns mit ihren schrecklichen Fratzen zu verbieten scheinen, uns ihm zu nähern. Sie stehen hinter seltsamen, beweglichen Stäben, die mal rechteckig, mal gekrümmt sind und als "Koordinaten" bezeichnet werden. Sie tragen Namen, die so furchterregend sind wie sie selbst - "kontravariante und kovariante Vektoren, Tensoren, Skalare, Determinanten, orthogonale Vektoren, verallgemeinerte Dreiersymbole" und so weiter.

Diese seltsamen Wesen, die aus den wildesten Tiefen des mathematischen Dschungels stammen, fügen sich mit einer bemerkenswerten Promiskuität zusammen oder trennen sich voneinander, und zwar mittels einer erstaunlichen Operation, die man Integration und Differenzierung nennt.

Kurz gesagt, Einstein mag ein Schatz sein, aber es gibt eine furchterregende Truppe mathematischer Reptilien, die neugierige Menschen davon fernhält; obwohl es keinen Zweifel geben kann, dass sie, wie unsere gotischen Wasserspeier, eine eigene verborgene Schönheit haben. Vertreiben wir sie jedoch mit der Peitsche der einfachen Terminologie und nähern wir uns der Pracht der Einsteinschen Theorie.

Wer ist dieser Physiker Einstein? Diese Frage ist hier nicht von Bedeutung. Es genügt zu wissen, dass er sich geweigert hat, das berüchtigte Manifest der Professoren zu unterzeichnen, und sich damit die Verfolgung durch die Pangermanisten zugezogen hat. [1] Mathematische Wahrheiten und wissenschaftliche Entdeckungen haben einen Eigenwert, und dieser muss unparteiisch beurteilt und gewürdigt werden, wer auch immer ihr Urheber sein mag. Wäre Pythagoras der niedrigste aller Verbrecher gewesen, so würde diese Tatsache die Gültigkeit des Quadrats der Hypotenuse nicht im Geringsten schmälern. Eine Theorie ist entweder wahr oder falsch, unabhängig davon, ob die Nase ihres Verfassers die aquiline Kontur der Nase der Kinder von Sem hat oder die abgeflachte Form derjenigen der Kinder von Cham oder die Geradlinigkeit derjenigen der Kinder von Japhet. Haben wir das Gefühl, dass die Menschheit perfekt ist, wenn wir gelegentlich sagen hören: "Sagen Sie mir, in welche Kirche Sie gehen, und ich werde Ihnen sagen, ob Ihre Geometrie in Ordnung ist." Die Wahrheit braucht keinen Zivilstand. Lasst uns weitermachen.

Alle unsere Ideen, die gesamte Wissenschaft und sogar unser gesamtes praktisches Leben beruhen auf der Art und Weise, wie wir uns die aufeinanderfolgenden Aspekte der Dinge vorstellen. Unser Verstand ordnet sie mit Hilfe unserer Sinne vor allem unter den Begriffen Zeit und Raum, die so zu den beiden Rahmen werden, in die wir alles einordnen, was uns an der materiellen Welt erscheint. Wenn wir einen Brief schreiben, setzen wir an den Anfang den Namen des Ortes und das Datum. Wenn wir eine Zeitung aufschlagen, finden wir die gleichen Angaben am Anfang jeder telegrafischen Nachricht. Es ist in allem und für alles das Gleiche. Die Zeit und der Raum, die Lage und die Zeitspanne der Dinge erweisen sich somit als die beiden Säulen des Wissens, als die beiden Säulen, die das Gebäude des menschlichen Verstandes tragen.

So empfand es auch Leconte de Lisle, als er sich an den "göttlichen Tod" wandte und in seiner tiefsinnigen, philosophischen Art schrieb:

Befreie uns von Zeit, Zahl und Raum:

Gewähre uns die Ruhe, die das Leben verdorben hat.

Er fügt das Wort "Zahl" nur ein, um Zeit und Raum quantitativ zu definieren. Was er in diesen berühmten und großartigen Zeilen fein zum Ausdruck gebracht hat, ist die Tatsache, dass alles, was es für uns in diesem riesigen Universum gibt, alles, was wir wissen und sehen, der ganze unaussprechliche und bewegte Fluss der Phänomene, uns keinen definitiven Aspekt, keine präzise Form präsentiert, bis es durch die beiden Filter gegangen ist, die der Verstand dazwischengeschaltet hat, Zeit und Raum.

Das Werk Einsteins gewinnt seine Bedeutung aus der Tatsache, dass er, wie wir sehen werden, gezeigt hat, dass wir unsere Vorstellungen von Zeit und Raum völlig revidieren müssen. Wenn dies der Fall ist, muss die gesamte Wissenschaft, einschließlich der Psychologie, rekonstruiert werden. Das ist der erste Teil von Einsteins Arbeit, aber sie geht noch weiter. Wäre das sein ganzes Werk, wäre es nur negativ.

Nachdem er von der Struktur des menschlichen Wissens das entfernt hatte, was als unentbehrliche Wand davon angesehen wurde, obwohl es in Wirklichkeit nur ein zerbrechliches Gerüst war, das die Harmonie seiner Proportionen verbarg, begann er mit dem Wiederaufbau. Er machte in der Struktur große Fenster, die uns jetzt erlauben, die Schätze zu sehen, die sie enthält. Mit einem Wort, Einstein hat einerseits mit erstaunlicher Schärfe und Tiefe gezeigt, dass das Fundament unseres Wissens anders zu sein scheint, als wir dachten, und dass es mit einer neuen Art von Zement repariert werden muss. Andererseits hat er das Gebäude auf dieser neuen Grundlage wieder aufgebaut und ihm eine kühne, bemerkenswert schöne und harmonische Form gegeben.

Ich muss nun im Einzelnen, konkret und so genau wie möglich, die Bedeutung dieser Allgemeinheiten aufzeigen. Aber ich muss zunächst auf einem Punkt bestehen, der von erheblicher Bedeutung ist: Hätte sich Einstein auf den ersten Teil seines Werkes beschränkt, wie ich ihn beschrieben habe, den Teil, der die klassischen Vorstellungen von Zeit und Raum erschüttert, hätte er niemals den Ruhm erlangt, der seinen Namen heute in der Welt des Denkens groß macht.

Dieser Punkt ist wichtig, weil die meisten derjenigen, die über Einstein geschrieben haben - abgesehen von den Fachleuten -, vor allem, oft sogar ausschließlich, diese mehr oder weniger "destruktive" Seite seines Werks hervorgehoben haben. Aber, wie wir sehen werden, war Einstein in dieser Hinsicht nicht der erste, und er ist nicht der einzige. Alles, was er getan hat, ist, einen Meißel, den andere, insbesondere der große Henri Poincaré, lange vor ihm benutzt haben, zu schärfen und ein wenig tiefer zwischen die schlecht zusammengefügten Steine der klassischen Wissenschaft zu drücken. Mein nächster Punkt ist, wenn ich kann, den wirklichen, den unsterblichen Titel von Einstein für die Dankbarkeit der Menschen zu erklären: zu zeigen, wie er durch seine eigenen Kräfte die Struktur in einer neuen und großartigen Form nach seiner kritischen Arbeit wiederaufgebaut hat. Darin teilt er seinen Ruhm mit niemandem.

Die gesamte Wissenschaft, von Aristoteles bis zu unserer Zeit, beruht auf der Hypothese - oder besser gesagt, auf der Hypothese -, dass es eine absolute Zeit und einen absoluten Raum gibt. Mit anderen Worten, unsere Vorstellungen beruhten auf der Annahme, dass ein Zeitintervall und ein Raumintervall zwischen zwei gegebenen Phänomenen für jeden Beobachter und unter allen Beobachtungsbedingungen immer gleich sind. Zum Beispiel wäre es niemandem in den Sinn gekommen, solange die klassische Wissenschaft vorherrschend war, dass das Zeitintervall, die Anzahl der Sekunden, die zwischen zwei aufeinanderfolgenden Sonnenfinsternissen liegt, für einen Beobachter auf der Erde nicht die feste und identische Anzahl von Sekunden sein könnte wie für einen Beobachter auf dem Sirius (unter der Annahme, dass die Sekunde für beide durch denselben Chronometer definiert ist). Ebenso würde niemand auf die Idee kommen, dass die Entfernung in Metern zwischen zwei Objekten, z. B. die Entfernung der Erde von der Sonne zu einem bestimmten Zeitpunkt, gemessen durch Trigonometrie, für einen Beobachter auf der Erde nicht dieselbe sein könnte wie für einen Beobachter auf dem Sirius (wobei das Meter für beide durch dieselbe Regel definiert ist).

"Es gibt", sagt Aristoteles, "eine einzige und unveränderliche Zeit, die in zwei Bewegungen auf gleiche und gleichzeitige Weise fließt; und wenn diese beiden Arten von Zeit nicht gleichzeitig wären, so wären sie doch von gleicher Art. In Bezug auf Bewegungen, die gleichzeitig stattfinden, gibt es also ein und dieselbe Zeit, unabhängig davon, ob die Bewegungen gleich schnell sind oder nicht; und dies gilt auch dann, wenn eine von ihnen eine lokale Bewegung und die andere eine Veränderung.... Daraus folgt, dass, auch wenn die Bewegungen sich voneinander unterscheiden und unabhängig voneinander entstehen, die Zeit für beide absolut dieselbe ist. [2] Diese aristotelische Definition der physikalischen Zeit ist mehr als zweitausend Jahre alt, und doch stellt sie eindeutig die Vorstellung von Zeit dar, die in der klassischen Wissenschaft, insbesondere in der Mechanik von Galilei und Newton, bis in die jüngsten Jahre hinein verwendet wurde.

Es scheint jedoch, dass Epikur trotz Aristoteles die Position darstellte, die Einstein später im Gegensatz zu Newton einnehmen...