Die perfekte Theorie – Pedro G. Ferreira

1915, vor hundert Jahren also, hat Albert Einstein seine allgemeine Relativitätstheorie (RT) veröffentlicht, die unsere Vorstellungen von Raum und Zeit ganz schön durcheinander gebracht hat. Beobachter, die sich relativ zueinander bewegen, nehmen Zeit unterschiedlich war. Licht wird durch Masse gekrümmt und bewegt sich scheinbar nicht geradlinig. Die Relativitätstheorie hat eine bewegte Geschichte hinter sich, die nun der in Oxford tätige Astrophysiker Pedro G. Ferreira in seinem Buch Die perfekte Theorie – Das Jahrhundert der Genies und der Kampf um die Relativitätstheorie schildert.

dieperfektetheorieDas Buch beginnt im Jahr 1907, bereits zwei Jahre nachdem Einstein seine spezielle Relativitätstheorie veröffentlicht hatte, und schildert seine Probleme während der Entwicklung der allgemeinen Relativität, die auch die Gravitation beinhaltet. Nach deren Publikation wurde Einstein schnell zu einer Berühmtheit. Seine Arbeiten dienten fortan als Grundlage, um das Universum im Großen zu erforschen.

Der belgische Priester und Physiker Lemaitre konnte zum Beispiel zeigen, dass Einsteins bevorzugtes, statisches Universum nur ein instabiler Spezialfall war, der nur mit geringer Wahrscheinlichkeit unser eigenes Universum beschreibt. Die Entdeckung, dass sich das Universum ausdehnt, führte schließlich zur Urknalltheorie, deren englischer Name big bang theory vom Astronomen Fred Hoyle stammt, der diese Vorstellung eines Universums mit Anfang überaus lächerlich fand.

Die RT verlor etwas an Attraktivität, da ihre Vorhersagen sich nur schwer prüfen ließen und sie mit der Theorie der Quanten konkurrierte, deren Hypothesen sich mit unfassbarer Genauigkeit bestätigen ließen. Ende der 1950er Jahre nahm die Relativitätsforschung allerdings wieder an Fahrt auf. Stephen Hawking und andere trugen zur Erforschung schwarzer Löcher bei und zeigten, dass sie nicht nur mathematische Artefakte von Gleichungen waren, sondern existieren mussten. Und dass sie nicht absolut schwarz waren. Sehr schwache Strahlung ging aus den Löchern hervor. Darüberhinaus spielt die RT eine wichtige Rolle bei der Erforschung der dunklen Materie. Die Sterne in den Galaxien bewegen sich eigentlich viel zu schnell, gemessen an der dort vorhandenen Masse. Gibt es also Masse, die wir nicht sehen können? Oder ist es nicht zulässig Einsteins Gleichungen auf derartig große Strukturen anzuwenden?

Ein anderer Bereich, an dem mit großer Kreativität, riesigem Aufwand und einigem an finanziellen Mitteln geforscht wird, sind die Gravitationswellen, welche von der Relativitätstheorie vorhergesagt werden. Kip Thorne, der wissenschaftliche Berater des Films Interstellar, und seine Mitstreiter versuchen im größten Projekt, das je von der amerikanischen National Science Foundation gefördert wurde, Gravitationswellen nachzuweisen. Bisher leider ohne Erfolg.

Und natürlich wird immer noch versucht, die Relativitätstheorie mit der Quantenmechanik zu vereinen. Wird die String-Theorie (oder besser: String-Hypothese?) dazu in der Lage sein? Oder wird ein ganz anderer Ansatz Erfolg haben? Was werden wir über die dunkle Materie lernen? Um es mit Ferreiras Worten zu sagen:

„[…] ich bin glücklich darüber, dass ich zu einer Zeit lebe, wo so viele neue Dinge ihrer Entdeckung harren. Fast hundert Jahre nachdem Einstein sich dazu entschlossen hatte, seine Theorie öffentlich bekannt zu geben, steht uns etwas Fantastisches bevor.“

Ferreira erklärt in seinem Werk weniger die Theorie an sich, sondern entwickelt eine lebendige Biographie der RT. Wer hat wann an ihr geforscht? Wie hat sie sich im Laufe der Zeit entwickelt? Welche Rückschläge und Fortschritte gab es? Die perfekte Theorie ist das perfekte Buch zum Jubiläum der allgemeinen Relativitätstheorie.

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3 Kommentare

  1. Mir hat das Buch ebenfalls sehr gut gefallen. Eine Fülle von Informationen über die Physik, aber auch über die beteiligten Wissenschaftler. Da schwirrte mir zeitweilig der Kopf. Der Autor hat sich in einem Interview mal als Groupie der Relativitätstheorie bezeichnet. Seine Begeisterung bringt er sehr gut rüber.

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