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Die verborgene Wirklichkeit

Die verborgene Wirklichkeit

Titel: Die verborgene Wirklichkeit
Autoren: B Greene
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darstellt. Diese Beschreibung
ist so genau, dass die Ingenieure der NASA noch heute damit die Flugbahnen von Raumschiffen berechnen, und Astronomen sagen mit ihrer Hilfe die Bewegung von Kometen, Sternen und sogar ganzen Galaxien vorher. 2
    Angesichts dieser nachgewiesenen Leistungsfähigkeit ist es umso bemerkenswerter, dass Einstein in den ersten Jahren des zwanzigsten Jahrhunderts erkannte: Newtons Gravitationsgesetz ist auf einer ganz fundamentalen Ebene falsch. Deutlich wurde dies an einer scheinbar einfachen Frage: Wie, so wollte Einstein wissen, funktioniert die Gravitation denn nun eigentlich? Wie greift beispielsweise die Sonne über rund 150 Millionen Kilometer hinweg durch den mehr oder weniger leeren Raum, um die Bewegung der Erde zu beeinflussen? Die beiden Himmelskörper sind nicht durch ein Seil verbunden, und an der Erde zieht keine Kette, während sie sich bewegt. Wie übt die Gravitation also ihren Einfluss aus?
    Wie wichtig diese Frage ist, erkannte Newton selbst schon in seinen 1687 erschienenen Principia , und er räumte ein, dass sein eigenes Gesetz, was die Antwort angeht, dazu beunruhigend wenig zu sagen habe. Newton war sicher, dass irgendetwas die Gravitation von Ort zu Ort vermitteln muss, aber was dieses Etwas sein könnte, vermochte er nicht zu sagen. In den Principia überlässt er die Frage spöttisch »der Betrachtung des Lesers«, und mehr als zweihundert Jahre lang lasen alle, die diese Herausforderung zur Kenntnis genommen hatten, einfach weiter. Das konnte Einstein nicht.
    Fast ein ganzes Jahrzehnt war Einstein damit beschäftigt, den Mechanismus der Gravitation zu finden; im Jahr 1915 schlug er schließlich eine Antwort vor. Seine Überlegungen stützten sich zwar auf hoch entwickelte mathematische Konzepte und erforderten begriffliche Sprünge, wie es sie in der Geschichte der Physik noch nie gegeben hatte, aber letztlich hatte sein Vorschlag die gleiche Aura der Einfachheit wie die Frage, die es zu beantworten galt. Durch welchen Prozess übt die Gravitation über den leeren Raum hinweg ihren Einfluss aus? Wegen der Leere des leeren Raumes standen scheinbar alle mit leeren Händen da. In Wirklichkeit gibt es aber im leeren Raum doch etwas: den Raum selbst. Dies veranlasste Einstein zu der Vermutung, der Raum selbst könne das Medium der Gravitation sein.
    Der Grundgedanke war folgender: Stellen wir uns eine Murmel vor, die über einen langen Metalltisch rollt. Da die Oberfläche des Tisches glatt ist, rollt die Murmel entlang einer geraden Linie. Wenn der Tisch anschließend aber von Flammen ergriffen wird, so dass die Tischplatte sich ausbeult und wölbt, nimmt die rollende Murmel danach einen anderen Weg, denn sie wird von der verbogenen Oberfläche abgelenkt. Ein ähnlicher Gedanke, so Einstein, gilt auch für die
Struktur des Raumes. Völlig leerer Raum ähnelt einem flachen Tisch, auf dem Gegenstände ungehindert entlang gerader Linien rollen können. Große Körper jedoch haben Einfluss auf die Form des Raumes, ähnlich wie die Hitze, die sich auf die Form der Tischplatte auswirkt. Die Sonne beispielsweise lässt in ihrer Nachbarschaft eine Beule entstehen, ähnlich einer Metallblase, die sich auf dem heißen Tisch aufwölbt. Und wie die verbogene Tischoberfläche eine Murmel auf einen gebogenen Weg lenkt, so lenkt auch der Raum, der in der Umgebung der Sonne gekrümmt ist, die Erde und andere Planeten in ihre Umlaufbahnen.
    Diese kurze Beschreibung geht über wichtige Einzelheiten hinweg. Nicht nur der Raum ist verzerrt, sondern auch die Zeit – daher redet man auch von Raumzeitkrümmung; die Gravitation der Erde selbst verschafft der Tischfläche erst ihren Einfluss, weil sie die Murmel an die Oberfläche drückt (Einstein behauptete, die Krümmung von Raum und Zeit brauche keine derartige Hilfestellung, weil sie selbst die Gravitation ist ); der Raum ist dreidimensional und krümmt sich demnach ganz um einen Gegenstand herum und nicht nur »unter« ihm, wie man aufgrund des Vergleichs mit dem Tisch vermuten könnte. Dennoch fängt das Bild vom verbeulten Tisch einen wesentlichen Aspekt von Einsteins Gedanken ein. Zuvor hielt man die Gravitation für eine rätselhafte Kraft, die ein Körper auf irgendeine Weise durch den leeren Raum auf einen anderen Körper ausübt. Nach Einstein erkannte man, dass Gravitation eine Verzerrung der Umgebung ist, die von einem Objekt verursacht wird und die Bewegung anderer Objekte beeinflusst. Gerade jetzt sind Sie diesen Ideen zufolge
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