Allein gegen die Schwerkraft

Vorwort

Dieses Buch erzählt von der Entstehung der allgemeinen Relativitätstheorie mitten im Ersten Weltkrieg. Es handelt von einer Katastrophe, die niemanden verschont, und von einem Forscher auf der Suche nach der Schwerelosigkeit. Von einer Welt, die zerbricht und in Albert Einsteins Physik in beispielloser Weise geistig zusammengehalten wird.

Unsere Geschichte beginnt am 13. Juli 1913, an dem Einstein vor der Entscheidung steht, die Weichen für sein künftiges Leben noch einmal neu zu stellen. Am Züricher Bahnhof trifft er auf Max Planck und Walther Nernst, die eigens aus Deutschland angereist sind, um ihrem deutlich jün-geren Forscherkollegen einen hoch dotierten Posten anzubieten – einen Traumjob ohne jegliche Lehrverpflichtungen an der Preußischen Akademie der Wissenschaften. Nach Berlin also? Planck und Nernst kommen ihm vor „wie Leute, die eine seltene Briefmarke erwerben wollen“.

Derselbe 13. Juli 1913 ist auch das Datum eines anderen, gewagteren Aufbruchs: Nach einer klaren Nacht steigt der Schweizer Oskar Bider um 4 Uhr in der Früh in einen hölzernen Flugapparat, mit dem er das gesamte Alpenmassiv überqueren will, von Bern bis nach Mailand. Seine moto-risierte Maschine rollt auf Fahrradreifen über eine Wiese – und schon ist Bider in der Luft, winkt den Schaulustigen noch einmal zu und nimmt Kurs auf das 3500 Meter hohe Jungfraujoch.

Während das staunende Publikum zu Bider und anderen Piloten aufschaut, den gefeierten Helden des frühen 20. Jahrhunderts, die einen ur-alten Menschheitstraum wahr gemacht haben, dreht Einstein die Perspektive um. Er fragt sich, was jemand erlebt, der aus großer Höhe im freien Fall auf die Erde zustürzt. Was für einen Piloten eine Höllenfahrt wäre, lädt den Physiker dazu ein, die altbekannten Fallgesetze aus einem neuen Blickwinkel zu betrachten:

Angenommen, man befände sich in einer rundum geschlossenen Ka-bine, würde im freien Fall der Erde entgegensausen, unterwegs seine Schlüssel aus der Hosentasche nehmen und loslassen. Dann würden die Schlüssel nicht kurz darauf am Boden der Kabine aufschlagen, sondern an eben der Stelle im Raum verharren, an welcher sie losgelassen worden sind. Sie würden schweben. Auch man selbst würde keine Schwerkraft spüren.

Die Vorstellung, schwerelos zu sein, fasziniert ihn. Kaum ein Forscherkollege, dem Einstein noch nicht davon erzählt hat, wie sich die Schwerkraft aus Sicht eines frei fallenden Beobachters plötzlich in nichts auflösen würde. Sein Entwurf für eine neue Gravitationstheorie, an dem er nun schon seit sechs Jahren arbeitet, baut auf diesem Gedanken auf.

Planck betrachtet den Versuch, die bewährte newtonsche Theorie der Schwerkraft aus den Angeln zu heben, mit ziemlicher Skepsis. Dennoch will er Einstein in Berlin sehen. Er und Nernst versprechen sich von dem jungen Kollegen vor allem Beiträge auf einem anderen Gebiet, der Quan-tentheorie, über die in Wissenschaftlerkreisen kontrovers diskutiert wird. Einstein hat seine Originalität auch hier bereits unter Beweis gestellt.

Nach Berlin also, „als Akademie-Mensch ohne irgendeine Verpflichtung, quasi als lebendige Mumie“? Für Einstein kommt das Angebot unerwartet, aber zum richtigen Zeitpunkt. Was Planck und Nernst nicht wissen: Er kennt Berlin nicht nur als Hochburg der Physik und Technik, wo er sich neue Impulse für seine theoretischen Arbeiten erhoffen darf. In der siedenden Millionenmetropole wartet seine Cousine und heimliche Geliebte Elsa Löwenthal auf ihn. Er hat das leidenschaftliche Werben um sie gerade erst wieder aufgenommen. Allerdings ist Berlin auch das Zentrum des preußischen Militarismus, der ihm seit seiner Jugend verhasst ist und der die europäischen Nachbarländer verstört.

Genau ein Jahr später, nur vier Monate nach seinem Umzug, macht das Deutsche Reich mobil. Plötzlich dringt ein lautstarker Nationalismus in alle Stätten der Wissenschaft. Wie eine tückische Krankheit habe er um sich gegriffen und sonst tüchtige und sicher denkende Menschen gefesselt, schreibt Einstein nach Zürich. Max Planck, Walther Nernst und Fritz Haber, die alles dafür getan hatten, den jungen Genius nach Deutschland zu holen, geraten in einen Kriegstaumel.

Als Universitätsrektor ruft Planck die Berliner Studenten zum Kampf gegen „die Brutstätten schleichender Hinterhältigkeit“ auf. Der Chemiker Nernst erforscht, sobald der Stellungskrieg beginnt, die Wirkung von Tränen- und Reizgasen, mit denen der Feind aus den Schützengräben vertrieben werden soll. Und im selben Institut, in dem der mehr als hilfsbereite Haber seinem Kollegen Einstein ein Arbeitszimmer angeboten hat, damit er in Ruhe über die Gravitation und eine Verallgemeinerung seiner Relativitätstheorie nachdenken kann, beginnt die Suche nach noch wirksameren chemischen Kampfstoffen. Während Einstein Habers zwölfjährigem Sohn Nachhilfeunterricht in Mathematik erteilt, bricht der Institutsdirektor an die Westfront auf, um Giftgaseinsätze vorzubereiten.

Warum bleibt Einstein in Berlin, wo er zwar als Wissenschaftler ganz oben schwimmt, „aber allein, wie ein Tropfen Öl auf dem Wasser, isoliert durch die Gesinnung und Lebensauffassung“? Anhand paralleler Ereignisse führt dieses Buch die Leser langsam hinein in Einsteins zerrissenes Lebensumfeld und in seinen Gedankenkosmos. Es stellt den Menschen und Forscher als Zeitzeugen dar.

Die Jahre zwischen 1914 und 1918 sind Jahre des Staunens und des Schreckens. Sie erzählen von der wissenschaftlichen Aufbruchsstimmung in Berlin und der Entfesselung eines gewalttätigen Nationalismus. Sie zeigen, wie weit ein einzelner Forscher kommen kann, wenn er sich von seinen Fragen leiten und verführen lässt und wenn er Widerstand leistet gegen das unmenschliche Wüten.

Wie schnell ihn der Krieg politisiert, lässt sich unter anderem anhand seines im Jahr 2012 erstmals in seiner Gesamtheit veröffentlichten Briefwechsels mit seinem Freund Heinrich Zangger in Zürich nachvollziehen: Ende 1914 ist sich Einstein der Bedeutung von Wissenschaft und Technik im Krieg bereits voll bewusst. Ihr Zerstörungspotenzial sei riesig. „Wir müssen deshalb nach meiner Meinung eine politische Organisation im Großen anstreben, die gegen den einzelnen Staat sich verhält, wie letzterer gegen den einzelnen Räuber“, schreibt er nach Zürich. Ein europäischer Staaten- oder Völkerbund ist in seinen Augen langfristig der einzige Ausweg aus der Gewaltspirale. Um diesem Ziel näher zu kommen, schließt er sich dem soeben gegründeten „Bund Neues Vaterland“ an, der sich nach dem Krieg in „Deutsche Liga für Menschenrechte“ umbenennen wird.

Aus Sicht seiner Forscherkollegen sind seine pazifistischen Bemühungen ähnlich hoffnungslos wie sein Versuch, die newtonsche Schwerkraft zu überwinden. Tatsächlich stürzt seine mühsam ausgearbeitete Theorie der Gravitation, die auf einer gekrümmten Raumzeit fußt, im Herbst 1915 wie ein Kartenhaus in sich zusammen. Als er ihre Voraussetzungen noch einmal überdenkt, erwächst ihm in dem Göttinger Mathematiker David Hilbert plötzlich ein Mitstreiter um deren mathematische Formulierung. Einstein, in Aufregung, gerät in einen Schaffensrausch. Innerhalb von vier Wochen präsentiert er der Preußischen Akademie drei Neufassungen.

Am 25. November 1915 mündet der angespannte Wettlauf zwischen den beiden Forschern schließlich in die Grundgleichungen der allgemeinen Relativitätstheorie, die er bald darauf auf das Universum als Ganzes anwendet. Als Pfeiler der modernen Kosmologie haben Einsteins Feldgleichungen auch hundert Jahre später nichts von ihrer Faszination eingebüßt. Auf ihnen beruhen heutige Vorstellungen von schwarzen Löchern, Gravitationswellen und expandierenden Universen.

Die folgenden Kapitel laden die Leser dazu ein, Einstein auf seinem Weg nach Berlin zu begleiten, zu einer Zeitreise ins Mekka der damaligen Physik, wo sich seine idyllisch gelegene Arbeitsstätte nach und nach in eine Großforschungseinrichtung für Massenvernichtungswaffen verwandelt, wo Pläne geschmiedet werden für einen Krieg, in dem nicht nur Flugzeuge erstmals zum Einsatz kommen und Panzer, sondern alle Ressourcen und Erfindungen des menschlichen Geistes, vom Ohrstöpsel bis zur einheitlichen Zeitmessung, in den Dienst des Militärs gestellt werden. „Unser ganzer gepriesener Fortschritt der Technik, überhaupt die Civilisation, ist der Axt in der Hand des pathologischen Verbrechers vergleichbar“, so Einsteins bitteres Fazit inmitten des Krieges. Er kann nicht  ahnen, dass seine eigene, hochgradig abstrakte Forschung hundert Jahre später eine sichere Navigation im Straßenverkehr ermöglichen wird, den Militärs allerdings auch das punktgenaue Lenken von Raketen und den Einsatz von Drohnen.

Die allgemeine Relativitätstheorie ist Einsteins bedeutendste wissenschaftliche Leistung. Seine gedankliche Verknüpfung von Raum, Zeit, Materie und Gravitation wirft Fragen auf, die Physiker und Philosophen bis heute umtreiben. Sie hat einen Wert an sich. Welchen Nutzen die Menschheit aus ihr ziehen kann, hängt jedoch maßgeblich davon ab, ob sie auch sein pazifistisches Erbe antritt.