Hundert Jahre seit Albert Einsteins A nnus mirabilis

Von Peter Symonds
10. August 2005

Am 30. Juni vor 100 Jahren reichte Albert Einstein seine wissenschaftliche Arbeit "Zur Elektrodynamik bewegter Körper" bei der renommierten deutschen Wissenschaftszeitschrift Annalen der Physik zur Veröffentlichung ein. Hinter dem unscheinbaren Titel verbarg sich eine Revolution des wissenschaftlichen Denkens. Die Arbeit entwickelte die spezielle Relativitätstheorie und revidierte damit die grundlegenden Vorstellungen von Raum und Zeit, die für mehr als 200 Jahre einen Teil des Fundaments der Physik gebildet hatten. Im Jahre 1915 wurde sie erweitert und zur allgemeinen Relativitätstheorie weiterentwickelt. Diese bleibt bis heute eine der beiden zentralen Säulen der modernen Physik.

Die Relativitätstheorie ist zwar Einsteins bekanntester Beitrag, doch er hat im Jahr 1905 noch vier weitere Arbeiten veröffentlicht. Jede von ihnen war ein Geniestreich mit weitem Einfluss. Die Resultate seiner ersten Arbeit vom März, die mit der orthodoxen Ansicht von Licht als Welle brachen, waren nicht weniger bedeutsam als seine Relativitätstheorie. Einsteins Annahme, dass sich Licht in der Form von Energieklumpen oder -quanten ausbreiten könne, bildete ein Schlüsselelement der Theorie, die sich bis Mitte der 1920er Jahre zur Quantentheorie entwickelte - der zweiten Säule der Physik.

Es ist bemerkenswert, dass diese bahnbrechenden, in einer Zeitspanne von sechs Monaten geschriebenen Arbeiten von einem unbekannten, 26-jährigen Physiker stammten, der als technischer Assistent beim Schweizer Patentamt in Bern angestellt war. Abgesehen von seinem eigenen engeren Kreis junger Freunde und Kollegen, arbeitete er in relativer Isolation, ohne Anleitung durch oder enge Zusammenarbeit mit einem führenden Physiker seiner Zeit. Im Rückblick auf diese bemerkenswerte Leistung staunen Wissenschaftler und Wissenschaftshistoriker über Einsteins Annus mirabilis - sein Wunderjahr. [*]

Die wissenschaftliche Umwälzung, die Einstein einleitete, hat nicht nur unser Verständnis der Natur verändert, von dem inneren Funktionieren des Atoms bis hin zum Wesen des Universums, sie hat auch den Weg für eine stattliche Reihe von Technologien geebnet. Kein Bereich der Chemie oder Physik blieb unberührt von der Quantenmechanik, die wesentlich ist für unser Verständnis der Elektronik und unerlässlich für das Design von Mikrochips, die hinter den schwindelerregenden Fortschritten in der Computer- und Kommunikationstechnologie stecken. Die Quantenmechanik ist ebenfalls grundlegend für die molekulare Chemie und somit für unser Wissen über die DNS und die Genetik, sowie für das expandierende Gebiet der Biotechnologie.

Die spezielle Relativitätstheorie sagte voraus, dass Masse in Energie umgewandelt werden könne und umgekehrt, und lieferte so den Schlüssel für das Verständnis der Kernenergie. Sie enthüllte das Geheimnis, woher die Energie der Sonne und anderer Sterne kommt und wie diese entstanden sind und sich entwickeln. Die allgemeine Relativitätstheorie hat unsere Sicht auf das Universum grundlegend verändert. Über ein Jahrzehnt bevor dies durch Beobachtungen bekräftigt wurde, legte die Theorie nahe, dass das Universum expandiert Sie legte den Grundstein für unser Verständnis, dass sich der Kosmos von einem anfänglichen "Urknall" ausgehend entwickelt hat.

Die Grundlagen der modernen Physik wurden von einer ganzen Generation von Physikern aufgestellt, zu denen Niels Bohr, Erwin Schrödinger, Werner Heisenberg, Max Born, Paul Dirac and Satyendranath Bose gehörten - um nur einige der prominentesten und begabtesten zu nennen. Viele von ihnen stützten sich, direkt oder indirekt, auf Einsteins Arbeiten aus dem Jahr 1905. Ein Jahrhundert später sind Physiker immer noch damit beschäftigt, die weitreichenden theoretischen Konsequenzen der Fortschritte aus jenem Jahr zu erarbeiten.

Auch wenn er ein geniales Individuum war, so kann Einstein nicht losgelöst von seiner Zeit verstanden werden. Ein Jahrhundert rapider industrieller Expansion in Europa und der Welt hatte den Charakter der Wissenschaft gründlich verändert. Der Kapitalismus bildete den Motor technischer Innovation, die wiederum neue wissenschaftliche Fragen aufwarf und neue Apparaturen für ihre Lösung lieferte. Die Wissenschaft wurde aus einer Beschäftigung finanziell unabhängiger Herren, die sie im 18. Jahrhundert war, zu einem anerkannten Beruf. Laut einer Schätzung wuchs die Gesamtzahl der Wissenschaftler weltweit von lediglich 1.000 im Jahr 1800 auf 100.000 im Jahr 1900.

Die Auswirkungen der Wissenschaft und Technologie waren in vielen Bereichen des täglichen Lebens evident - vom Telegraphen, dem elektrischen Licht und Radio bis hin zu medizinischen Fortschritten - was ein allgemeines Interesse an wissenschaftlichen Errungenschaften und Optimismus bezüglich der Fähigkeit des Menschen, das Universum zu verstehen, hervorrief. Derartige Einstellungen wurden in der populären Presse, in Schulen und Hochschulen verbreitet. Ihre Wurzeln finden sich in den langwierigen Kämpfen gegen die Religion und den Aberglauben im 17. und 18. Jahrhundert, dem Zeitalter der Aufklärung.

Zur gleichen Zeit wurde der Kapitalismus von inneren Widersprüchen gequält, die im Weltkrieg von 1914 ausbrechen sollten. Die rapide wirtschaftliche Expansion in Europa und die Ausbreitung der Kolonialreiche in Übersee brachte die Großmächte in Konflikt miteinander. Militarismus und Hurrapatriotismus waren im Wachsen begriffen. Unter der scheinbar stabilen Oberfläche wirkten ebenfalls revolutionäre Strömungen - die sich in der russischen Revolution von 1905 am schärfsten ausdrückten. Diese tiefen Spannungen spiegelten sich in dem Bestehen einer sozialistischen Massenbewegung, die Wissenschaft und Technologie als entscheidende Faktoren für die rationale Umgestaltung der Gesellschaft sah.

Im gleichen Jahr, in dem Einstein seine bahnbrechenden wissenschaftlichen Arbeiten schrieb, stand ein anderer 26-jähriger Mann mit genialen Zügen, Lew Dawidowitsch Bronstein, besser bekannt unter seinem Pseudonym Leo Trotzki, im Zentrum der revolutionären Erschütterungen in Russland, als Vorsitzender des Petrograder Sowjets der Arbeiterdeputierten. Trotzki zog die politischen Lehren dieser Erfahrungen in seiner Theorie der permanenten Revolution, die die wesentlichen strategischen Vorstellungen für die russische Oktoberrevolution von 1917 bereitstellte. Einstein und Trotzki wurden im gleichen Jahr geboren und, obgleich sie in hochgradig verschiedenen Gebieten arbeiteten, beide dazu getrieben, den vorher akzeptierten Rahmen zu verlassen und verblüffende theoretische Lösungen für neue und bisher unlösbare Probleme zu entwickeln. Auch wenn man die Parallele vielleicht als bemerkenswerten Zufall abtun könnte, so war sie mehr als das. Sie verweist auf das Ausmaß von Europas intellektueller, kultureller und politischer Gärung. [1]

Einsteins Jugendzeit

Einstein war in jeder Hinsicht ein Kind seiner Zeit. 1879 in Ulm geboren, wuchs er in München auf, wo sein Vater und sein Onkel eine elektrotechnische Fabrik betrieben. Von seinen Eltern, nicht praktizierenden Juden, nahm er die Liebe zu Literatur, Kultur und Musik auf. Er lernte Violine, die er sein ganzes Leben hindurch weiter spielte und mitnahm, wohin er reiste. Er entwickelte von früh auf ein Interesse an Wissenschaft und Mathematik, angespornt von seinem Onkel und seinem eigenen, begierigen Bücherstudium.

In der Schule entwickelte Einstein eine ausgeprägte Abneigung gegen das Auswendiglernen und die Schuldisziplin. Seine hartnäckige Selbständigkeit fand ihren ersten Ausdruck in einer frühen Phase der Religiosität - in Opposition zu seinen irreligiösen Eltern. Diese endete abrupt, wie er später erklärte, als er 12 Jahre alt war. Durch die Lektüre populärwissenschaftlicher Bücher kam er "bald zu der Überzeugung, dass vieles von den Erzählungen der Bibel nicht wahr sein konnte. Die Folge war eine geradezu fanatische Freigeisterei, verbunden mit dem Eindruck, dass die Jugend vom Staat mit Vorbedacht belogen wird; es war ein niederschmetternder Eindruck. Das Misstrauen gegen jede Art von Autorität erwuchs aus diesem Erlebnis, eine skeptische Einstellung gegen die Überzeugungen, welche in der jeweiligen sozialen Umwelt lebendig waren - eine Einstellung, die mich nie wieder verlassen hat, wenn sie auch später durch bessere Einsicht in die kausalen Zusammenhänge ihre ursprüngliche Schärfe verloren hat." [2]

Als seine Familie 1894 nach Italien zog, ging der sechzehnjährige Einstein in die Schweiz, um sich bei der angesehenen Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH) zu bewerben, von der er schließlich 1896 angenommen wurde. Als Student schwänzte er Vorlesungen, die ihn nicht interessierten, folgte lieber seinen eigenen Neigungen und verbrachte anfangs viel Zeit im experimentellen Laboratorium. Seine entschlossene Unabhängigkeit bekamen viele seiner Lehrer in den falschen Hals. Ein in Rage geratener Professor Heinrich Friedrich Weber soll Einstein erklärt haben: "Sie sind ein gescheiter Junge, Einstein, ein ganz gescheiter Junge. Aber Sie haben einen großen Fehler: Sie lassen sich nichts sagen!" [3]

Einstein hatte einen engeren Freundeskreis, mit dem er leidenschaftlich die jüngsten Entwicklungen in der Physik wie auch in Philosophie und Kultur diskutierte. Dazu gehörten Marcel Grossmann, an den sich Einstein später zwecks mathematischer Hilfestellung bei der Formulierung der allgemeinen Relativitätstheorie wandte, und der Ingenieur Michele Angelo Besso, der ein lebenslanger enger Freund blieb. Einstein lernte auch Mileva Mariæ kennen und verliebte sich in die Kommilitonin, eine Serbin, die zur höheren Ausbildung in die relativ liberale Schweiz gekommen war. Sie war gerade einmal die fünfte Frau, die an der ETH im Fach Physik angenommen worden war.

Einstein schloss sein Diplom im Jahr 1900 ab. Seine Reputation für sture Selbständigkeit war zweifellos einer der Gründe, dass er keine Anstellung als Assistent an der ETH oder anderswo erhielt. Mit der Hilfe von Grossmann bekam er 1902 einen Posten am Berner Patentamt, und im folgenden Jahr heirateten er und Mileva. Seine Arbeit am Patentamt ließ ihm nicht nur genügend Zeit, sich seiner eigenen Forschung zu widmen, sondern sie erweckte auch eine lebenslange Faszination mit erfinderischen Gerätschaften und Experimenten. Hier gab er seiner außerordentlichen Fähigkeit, zum Wesentlichen eines wissenschaftlichen Problems vorzudringen, den Feinschliff.

Der Physiker und Kollege John Wheeler schrieb: "Jeden Morgen hatte er sein Kontingent an Patentanmeldungen zu bearbeiten. Zu dieser Zeit musste eine Patentanmeldung noch zusammen mit einem Prototyp eingereicht werden. Über den Anmeldungen und Modellen thronte ein Chef, ein freundlicher, ein strenger und ein weiser Mann. Er gab strikte Anweisungen: erklären Sie sehr kurz, wenn möglich in einem Satz, warum die Gerätschaft funktionieren wird oder warum nicht; warum die Anmeldung positiv beschieden oder abgelehnt werden sollte. Tag für Tag hatte Einstein aus den unterschiedlichsten Objekten, die der menschliche Erfindungsgeist zu schaffen vermag, das Fazit zu ziehen. Wer wüsste einen fabelhafteren Weg, um ein Gefühl dafür zu bekommen, was Physik ist und wie sie funktioniert?" [4]

Während seiner Anstellung im Berner Patentamt veröffentlichte Einstein seine ersten wissenschaftlichen Artikel und arbeitete an seiner Promotion, bis im Jahre 1905, wie er später schrieb, ein Sturm in seinem Kopf losbrach. [5] Um würdigen zu können, was Einstein quälte, muss man die Entwicklung der Physik des 19. Jahrhunderts einer Betrachtung unterziehen.

Die Errungenschaften der Physik im 19. Jahrhundert

Im Gegensatz zu anderen Zweigen der Wissenschaft wie der Biologie oder Geologie, die ihr Augenmerk auf die Vielfalt des Lebens oder der Strukturen der Erde richten, hat es die Physik mit den grundlegenderen, wesentlichen objektiven Gesetzen der Natur insgesamt zu tun: Wie and warum bewegen sich Dinge? Was sind Licht und Schall? Was ist die grundlegende Struktur der Materie? Die Wurzeln der Physik liegen im 16. und 17. Jahrhundert in dem umfassenden geistigen und politischen Konflikt der aufstrebenden Bourgeoisie gegen den Feudalismus und die Vorherrschaft der römisch-katholischen Kirche. Ohne eine Schlacht gegen religiöse Dogmen war keine Wissenschaft zu haben.

Friedrich Engels brachte es auf den Punkt: "Es war die größte Revolution, die die Erde bis dahin erlebt hatte. Auch die Naturwissenschaft lebte und webte in dieser Revolution, war revolutionär durch und durch, ging Hand in Hand mit der erwachenden modernen Philosophie der großen Italiener, und lieferte ihre Märtyrer auf die Scheiterhaufen und in die Gefängnisse. [...] Auch die Naturwissenschaft hatte damals ihre Unabhängigkeitserklärung, [...] des Kopernikus großes Werk, worin er, schüchtern zwar, nach 36-jährigem Zögern und sozusagen auf dem Totenbett, dem kirchlichen Aberglauben den Fehdehandschuh hinwarf." [6]

Mit seiner Ansicht, dass die Planetenbewegung durch die Annahme einer Drehung um die Sonne statt um die Erde einfacher erklärt werden könne, provozierte Nikolaus Kopernikus eine Untersuchung des Charakters der Bewegung als solcher. Galileo Galilei übernahm es, die offensichtlichen Einwände zu widerlegen. Wenn die Erde sich um die Sonne bewegt, warum gibt es dann keine Anzeichen ihrer Bewegung? Warum bleiben Objekte, die man in die Luft wirft, nicht hinter der Erdbewegung zurück? Und wodurch wurde die Erde überhaupt in Bewegung versetzt?

Die Antworten stellten die auf Aristoteles zurückgehende Annahme in Frage, dass Bewegung eine bewegende Kraft erfordere. Galileos Trägheitsgesetz, welches später von Isaac Newton weiterentwickelt wurde, stellte fest, dass Objekte einschließlich der Erde keine äußere Kraft für die Aufrechterhaltung ihrer Bewegung brauchen, sondern dass sie ihre einmal eingeschlagene Bewegung bei konstanter Geschwindigkeit beibehalten, es sei denn, sie werden durch Reibung oder Luftwiderstand verlangsamt. Folglich behalte die Erde ebenso wie alle Dinge, die sich auf ihr befinden, ihre gleichförmige Bewegung um die Sonne bei, da ihr keine Gegenkraft entgegenwirke.

Newtons Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, 1697 veröffentlicht, vereinte und erweiterte die Arbeiten von Kopernikus und Galileo sowie der Astronomen Tycho Brahe und Johannes Kepler. Er benannte drei Grundgesetze der Bewegung und entwickelte zu ihrer Anwendung, parallel zu Gottfried Wilhelm Leibniz, einen ganzen Zweig der Mathematik - die Differential- und Integralrechnung.

Anders als Galileo bestand Newton darauf, dass das Trägheitsgesetz nur für die geradlinige Bewegung gelte, nicht für die kreisförmige. Was zwang dann die Planeten, sich auf elliptischen Bahnen um die Sonne zu bewegen, wie Kepler es beschrieben hatte? Newton zog den Schluss, dass dieselbe Schwerkraft, die Objekte auf die Erde zu fallen nötigt, zwischen beliebigen Massen wirkt, einschließlich der Sonne und den Planeten. Auf der Grundlage dieses universellen Gravitationsgesetzes und der Bewegungsgesetze konnte er die Bahnen der Planeten erklären.

Newtons Errungenschaften waren unverzichtbare geistige Waffen für die Anstrengungen der materialistischen Philosophen der Aufklärungszeit, zu beweisen, dass die Natur erkennbaren, objektiven Gesetzen folge anstatt einem unerklärlichen göttlichen Willen. In Newtons System wurde Gott nicht länger benötigt, um die Bewegung der Planeten aufrecht zu erhalten, die man mit den Mitteln der mathematischen Analysis zudem in hoher Genauigkeit berechnen konnte. Newtons Vorbehalt, dass Gott das Planetensystem immerhin einmal in Bewegung gesetzt haben müsse, wurde später verworfen, als man die Ursprünge und Entwicklung des Sonnensystems, beginnend mit Kant, zu verstehen lernte.

Newtons Synthese - stark entwickelt und zur Statik und Dynamik sowie zur Physik der Flüssigkeiten, Gase und Festkörper erweitert - blieb die nächsten 200 Jahre hindurch die Grundlage der Physik. Die mechanische Weltsicht - dass alles auf die auf Massen wirkenden Kräfte reduziert werden könne - wurde jedoch im 19. Jahrhundert zunehmend in Frage gestellt. Newtons Konzeption von Licht als Strom von Teilchen machte der Wellentheorie des Lichts Platz, die als einzige optische Phänomene wie Interferenz und Beugung erklären konnte.

Die Erforschung des scheinbar nicht verwandten Gebiets der Elektrizität und des Magnetismus ergab eine überraschende Bestätigung der Wellentheorie des Lichts. Hans Christian Oersted demonstrierte 1820, dass ein elektrischer Strom, der durch einen Draht fließt, eine magnetische Kraft erzeugt. Michael Faraday zeigte 1831, dass ein beweglicher Magnet in einem Draht einen elektrischen Strom erzeugen kann - und legte so die Basis für die Entwicklung des elektrischen Generators. Elektrizität und Magnetismus standen offensichtlich in einer Wechselbeziehung. Aber Faraday ging noch weiter und spekulierte, dass auch das Licht in Beziehung dazu stehen könnte.

In Newtons Sicht wirkten sich Kräfte wie die Gravitationskraft unmittelbar in beliebiger Entfernung aus. Faraday jedoch führte den Feldbegriff ein - ein unsichtbares Gewebe von Kraftlinien, die von einer elektrischen Ladung oder einem Magneten ausstrahlen. Der klassische Nachweis eines Magnetfeldes ist das Muster, das sich in Eisenstaub abzeichnet, der um einen Magneten herum gestreut wird. In einer Vorlesung von 1844 entwickelte Faraday die These, dass Störungen in solchen Feldern Vibrationen auslösen könnten, die sich mit der Zeit durch den Raum hindurch ausbreiten. Er legte sogar nahe, dass Licht eine solche Welle sein könnte - eine Idee, die zu seiner Zeit als Absurdität verworfen wurde.

Eine umfassende Feldtheorie des Elektromagnetismus wurde schließlich von James Clerk Maxwell in den 1860er Jahren ausgearbeitet und in einer Reihe von vier mathematischen Gleichungen zusammengefasst, die heute als Maxwellsche Gleichungen bekannt sind. Seine Theorie erklärte und quantifizierte nicht nur alle zuvor entdeckten elektrischen und magnetischen Effekte, sondern sie berechnete auch die Ausbreitungsgeschwindigkeit elektromagnetischer Wellen und fand, dass diese der Lichtgeschwindigkeit entsprach. Er schrieb: "Wir können schwerlich der Schlussfolgerung ausweichen, dass Licht aus transversalen Schwingungen desselben Mediums besteht, welches die elektrischen und magnetischen Phänomene verursacht. " (Hervorhebung bei Maxwell) [7]

Maxwells Nachweis, dass Licht eine elektromagnetische Welle darstellt, war eine der krönenden Errungenschaften der Wissenschaft des 19. Jahrhunderts. Ein Wissenschaftshistoriker drückte es so aus: "All dies ist der Grund, dass Maxwell im Pantheon der großen Wissenschaftler an die Seite von Newton gestellt wird. Zusammengenommen, erklärten die Newtonschen Gesetze und seine Gravitationstheorie einerseits und Maxwells Gleichungen andererseits alle Phänomene, die der Physik am Ende der 1860er Jahre bekannt waren. Ohne Zweifel war Maxwells Werk die größte physikalische Arbeit seit den Principia [von Newton]." [8]

Parallel dazu bildete die Verwendung von Dampfmaschinen in der industriellen Revolution den Ansporn für die Entwicklung der Thermodynamik - der Untersuchung von Wärme und Bewegung - und führte zu der Entdeckung des Gesetzes der Energieerhaltung, nach dem Energie ihre Form ändern kann, die Gesamtenergie dabei jedoch konstant bleibt. Auf dem Gebiet der Chemie bildete die Atomtheorie, nach der Materie aus unteilbaren Partikeln unterschiedlichen Typs besteht, die Grundlage für die Systematisierung der rapiden Fortschritte, die zu dieser Zeit gemacht wurden. Indem sie die Newtonsche Mechanik und die mathematische Statistik kombinierten, entwickelten Maxwell und Ludwig Boltzmann die kinetische Gastheorie - eine Herleitung der allgemeinen Eigenschaften der Materie, einschließlich der Gesetze der Thermodynamik, aus der mathematischen Beschreibung des Durchschnittsverhaltens ihrer Bestandteile, der Atome und Moleküle.

Zum Ende des 19. Jahrhundert hatten riesige Fortschritte in jedem Bereich der Physik stattgefunden. Jede der größeren Theorien lieferte eine genaue Erklärung der Phänomene in dem von ihr erfassten Teilbereich: Maxwells Gesetze handelten umfassend von der Elektrizität, dem Magnetismus und den elektromagnetischen Wellen. Newtons Mechanik konnte auf Kraft und Bewegung angewendet werden und ihre Erweiterung auf die statistische Mechanik erklärte die Wärme und die Eigenschaften der Materie als Produkte der Bewegung von Atomen und Molekülen.

Eine Reaktion auf diese Erfolge war die Schlussfolgerung, dass nicht mehr viel zu tun übrig blieb. Der Experimentalphysiker Albert Michelson, der später den Nobelpreis für Physik erhalten sollte, erklärte 1894 in einer Rede zur Einweihung eines neuen Labors an der University of Chicago: "Die wichtigeren grundlegenden Gesetze und Tatsachen der physikalischen Wissenschaft sind alle entdeckt worden und sind jetzt so feststehend, dass die Wahrscheinlichkeit, dass sie jemals in der Folge neuer Entdeckungen ersetzt werden, außerordentlich gering ist... Unsere zukünftigen Entdeckungen wird man im Bereich der sechsten Stelle hinter dem Komma suchen müssen."

William Thomson, auch bekannt als Lord Kelvin, der einen größeren Beitrag zur Entwicklung der Thermodynamik gemacht hatte, nahm in einer Vorlesung am Royal Institute im Jahr 1900 eine ähnliche Haltung ein. "Es gibt im Augenblick in der Physik nichts Neues zu entdecken. Alles, was zu tun übrig bleibt, sind immer präzisere Messungen", erklärte er und fügte die berühmt gewordenen Worte hinzu, es gäbe "zwei kleine Wolken am Horizont" - die ungewöhnlichen Eigenschaften des als Strahlung schwarzer Körper bekannten Phänomens und die unerwarteten Ergebnisse eines von Michelson und seinem Mitarbeiter Edward Morley im Jahr 1887 durchgeführten Experiments.

Eine Ansammlung von Widersprüchen

Der Eindruck, dass mit dem beginnenden 20. Jahrhundert auf dem Gebiet der Physik nicht mehr viel zu tun blieb, war äußerst trügerisch. Gerade der Fortschritt der Wissenschaft warf neue theoretische Herausforderungen auf, die alles andere als gelöst waren. Thompsons "zwei kleine Wolken" bildeten den Anstoß für grundlegende neue Entwicklungen. Die erste "Wolke" führte zu Einsteins Postulat, dass sich Licht wie ein Teilchen verhält und zur Quantenmechanik. Die zweite warf ein Schlaglicht auf die Unverträglichkeit der Newtonschen Mechanik und der Maxwellschen Gesetze, die erst durch die Relativitätstheorie aufgelöst werden sollte.

Das Michelson-Morley-Experiment war ein Versuch, die Eigenschaften des Äthers zu messen. Physiker hatten aus Maxwells Erklärung des Lichts als elektromagnetischer Welle den Schluss gezogen, dass es etwas geben müsse, dass "gewellt" wird. Wasserwellen bewegen sich offensichtlich durch Wasser und Schallwellen, weniger offensichtlich, benötigten Luft oder ein anderes Medium. Dementsprechend benötigte auch Licht ein Medium - den so genannten Äther. Die Postulierung eines Äthers bedeutete freilich eine große Verkomplizierung der Anwendung der Maxwellschen Gleichungen auf bewegte Ladungen oder Magneten.

Unter der Annahme, dass der Äther selber unbewegt sei, war Hendrik Antoon Lorentz in der Lage, eine Interpretation der Maxwellschen Gleichungen anzubieten, die eine Lösung des Problems lieferte. Einstein erklärte in einer Rede zu Ehren von Lorentz: "Auf die so vereinfachte Grundlage gründete Lorentz eine vollständige Theorie aller damals bekannten elektromagnetischen Erscheinungen inklusive derjenigen der Elektrodynamik bewegter Körper. Es ist ein Werk von solcher Folgerichtigkeit, Klarheit und Schönheit, wie sie in einer auf Empirie gegründeten Wissenschaft nur selten erreicht wurde. Das einzige Phänomen, dessen Erklärung auf diesem Weg nicht restlos, d. h. nicht ohne zusätzliche Annahmen, gelang, war das berühmte Michelson-Morley-Experiment." [9]

Wenn der Äther unbewegt ist, so folgerten Physiker, dann sollte es möglich sein, die Erdbewegung durch den Äther zu messen. Vor dem Michelson-Morley-Experiment waren alle entsprechenden Versuche fehlgeschlagen. Lorentz konnte diese negativen Resultate durch den Nachweis erklären, dass die angewandten Methoden nicht genau genug waren. Jedoch gelang es Michelson und Morley, einen raffinierten optischen Apparat zu entwerfen, der den von Lorentz geforderten Genauigkeitsansprüchen genügte.

Im Wesentlichen bestand das Experiment darin, zwei Lichtstrahlen um die Wette laufen zu lassen - den einen gleichläufig mit der Bahn der Erde durch den Äther, den anderen im rechten Winkel dazu. Die beiden Wissenschaftler rechneten damit, dass sich die Geschwindigkeiten der beiden Strahlen unterscheiden würden. Um eine Analogie zu verwenden: Wenn man die Geschwindigkeit eines Zuges von einem Wagen aus misst, der sich auf einer zur Eisenbahnlinie parallelen Straße bewegt, dann wird das Ergebnis von der Geschwindigkeit des Wagens abhängen. Aus Newtons Gesetzen ergibt sich, dass die gemessene Geschwindigkeit des Zuges abnimmt, je schneller der Wagen fährt. Gleichermaßen würde die durch den Äther fliegende Erde an Geschwindigkeit zum Lichtstrahl "aufholen" und die gemessene Geschwindigkeit geringer sein als die des Lichtstrahls, der sich im rechten Winkel zur Erdbewegung fortpflanzt.

Das Ergebnis dieses Experiments verstieß gegen alle Erwartungen: Es konnte keinerlei Unterschied in der gemessenen Lichtgeschwindigkeit ermittelt werden. In einem Brief aus dem Jahr 1892 schrieb Lorentz erbittert: "Ich bin völlig außerstande, diesen Widerspruch [zwischen der Äthertheorie und dem Ergebnis des Michelson-Morley-Experiments] wegzuräumen, und doch glaube ich, wenn wir die Fresnelsche Theorie [die Vorstellung vom feststehenden Äther] fallenlassen, haben wir überhaupt keine adäquate Theorie... Kann es einen Aspekt in der Theorie von Herrn Michelsons Experiment geben, der bisher übersehen wurde?" [10]

Unwillig, den Äther aufzugeben, fanden Lorentz und unabhängig von ihm George Fitzgerald, dass der einzige Weg zur Erklärung des Ergebnisses von Michelson-Morley in der Annahme bestand, dass bewegte Objekte in der Richtung ihrer Bewegung durch den Äther zusammenschrumpfen. Wenn nämlich der Beobachtungsapparat sich entlang dieser Richtung physikalisch zusammenziehen würde, dann würde dies die Unmöglichkeit erklären, die vorhergesagte Bewegung zu messen. Solche Kontraktionen wären unendlich klein und so unter alltäglichen Bedingungen nicht wahrnehmbar, doch das machte die Idee für Physiker nicht weniger bizarr, ja anstößig.

Lorentz’ Lösung erforderte noch eine weitere, seltsame Neuerung. Er fand, dass sich mit konstanter Geschwindigkeit durch den Äther bewegende Objekte unterschiedliche "Eigenzeiten" hätten. Der Mathematiker Henri Poincaré bot eine physikalische Erklärung an: Die Variation in den Zeiten könne durch die Vorstellung erklärt werden, dass jedes Objekt seine eigene Uhr besäße und dass die Uhren durch Lichtsignale miteinander synchronisiert würden. Da Licht sich mit endlicher Geschwindigkeit fortbewegt, würden die Zeiten sich unterscheiden.

Die Krise der Physik

Diese seltsamen und beunruhigenden Schlussfolgerungen waren nicht die einzigen Schwierigkeiten, mit denen Physiker im letzten Jahrzehnt des 19. Jahrhunderts konfrontiert waren. Experimentelle Fortschritte eröffneten neue Gesichtspunkte und ebenfalls neue Probleme. In den späten 1880er Jahren bestätigte Heinrich Hertz die Existenz von niederfrequenten elektromagnetischen Wellen - den Radiowellen. Er zeigte, dass diese Wellen sich mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten und wie das Licht reflektiert und gebrochen werden können. Wilhelm Conrad Röntgen entdeckte die Röntgenstrahlen - von denen sich später herausstellte, dass es sich um sehr hochfrequente elektromagnetische Wellen handelt.

Außerdem tauchten die ersten Hinweise auf, dass Atome nicht kleine, unveränderliche, unteilbare Objekte wären. Um 1899 bestätigte J. J. Thomson die Existenz des ersten subatomaren Teilchens - des Elektrons. Ihm gelang der Nachweis, dass dieses negativ geladene Teilchen eine Masse aufweist, die nur etwa ein Zweitausendstel eines Wasserstoffatoms beträgt - des einfachsten und kleinsten Atoms.

Das Studium radioaktiver Stoffe in den 1890er Jahren durch Henri Becquerel sowie Pierre and Marie Curie brachte verblüffende Ergebnisse hervor. Man entdeckte, dass die Prozesse, von denen wir heute wissen, dass sie mit dem Zerfall von instabilen Atomkernen zusammenhängen, verschiedene Arten von Strahlung produzieren - die man später als Alpha-, Beta- und Gammastrahlung identifizierte - ebenso wie die Umwandlung eines chemischen Elements in ein anderes, was vorher für unmöglich gehalten wurde. Die Fähigkeit radioaktiver Stoffe wie Radium, Energie abzustrahlen, augenscheinlich spontan und kontinuierlich, schien dem Gesetz von der Energieerhaltung zu widersprechen.

Während einige Wissenschaftler zu dem Schluss kamen, dass in der Physik nahezu alles erreicht worden war, konstatierten andere eine größere Krise. In seinem populären Buch Der Wert der Wissenschaft, das 1905 erschien, schrieb Poincaré: "Sind wir im Begriff, in eine dritte Periode einzutreten? Stehen wir an der Schwelle einer zweiten Krise? Die Prinzipien, auf denen wir alles aufgebaut haben, werden sie dabei zugrunde gehen? Dies ist seit einiger Zeit eine angemessene Frage... Es ist nicht nur die Energieerhaltung, die in Frage steht; auch alle anderen Prinzipien sind in Gefahr, wie wir sehen werden, wenn wir sie nacheinander Revue passieren lassen." [11]

Dieser Aufruhr in der Wissenschaft - insbesondere in der Physik - hatte philosophische Auswirkungen. In seinen Bemühungen, die Wissenschaft auf eine neue Grundlage zu stellen, schüttete der Physiker Ernst Mach das sprichwörtliche Kind mit dem Bade aus. Er nahm sich vor, die Wissenschaft von allen "metaphysischen Vorstellungen" zu befreien und sie strikt auf der Grundlage beobachtbarer Eigenschaften und messbarer Größen zu begründen. Die schiere Existenz von Materie als der Quelle unserer Sinnesempfindungen wurde von ihm als unnötiger metaphysischer Aberglaube lächerlich gemacht. "Für uns Forscher ist der Begriff der ‚Seele’ unerheblich und Objekt des Spottes, doch ist Materie eine Abstraktion von exakt der gleichen Art, genauso gut und genauso schlecht wie jene. Wir wissen über die Seele gerade so viel wie über die Materie", schrieb Mach. [12]

Für Mach waren Objekte einfach "Empfindungskomplexe". Die Aufgabe der Wissenschaftler war es, beobachtbare Wirkungen zu erforschen, Variablen zu messen und sie in mathematische Beziehungen zueinander zu setzen, um wissenschaftliche Gesetze zu produzieren. Atome und Moleküle wurden als metaphysische Konstrukte abgelehnt. Trotz all seiner Respektlosigkeit bedeutete Machs Philosophie, ob bewusst oder nicht, eine Wiederbelebung der idealistischen philosophischen Konzeptionen des Bischofs George Berkeley, der im 18. Jahrhundert in seiner Polemik gegen den Atheismus in der gleichen Weise die Existenz einer äußeren materiellen Welt geleugnet hatte.

Mach stand mit seinen philosophischen Improvisationen nicht alleine, doch war er einflussreich und stand im Zentrum einer Kontroverse mit Physikern wie Planck und Boltzmann, die wie die meisten Wissenschaftler intuitiv anerkannten, dass der Gegenstand ihrer Forschungen eine äußere Welt war, die unabhängig vom Denken existiert. Machs Positionen waren für die Gärung in der Physik symptomatisch und beeinflussten eine ganze Generation von Physikern, Einstein inbegriffen. Ein Wissenschaftshistoriker kommentierte: "Für viele der jüngeren Physiker dieser Zeit schien die Behandlung der physikalischen Probleme mit den aus der klassischen Physik des 19. Jahrhunderts übernommenen Vorstellungen nirgendwo hinzuführen. Und hier machten Machs Bilderstürmerei und seine einschneidende kritische Beherztheit einen starken Eindruck auf seine Leser." [13]

Einsteins Beziehung zu Mach ist das Thema langer Untersuchungen geworden. Es soll hier genügen, darauf hinzuweisen, dass Einstein, bei aller Wertschätzung für Machs kritische Sichtweise und seine Analyse der Newtonschen Mechanik, dessen philosophischen Standpunkt niemals vollständig akzeptiert hat. Anders als Mach anerkannte Einstein die Existenz von Atomen und Molekülen. Zwei seiner Arbeiten aus dem Jahr 1905 betreffen die Anwendung der Boltzmannschen statistischen Mechanik auf die Bestimmung der Größe von Molekülen und die Erklärung ihres Verhaltens. Diese beiden Artikel sind weniger bekannt, obwohl sie eine wichtige Rolle dabei gespielt haben, der Skepsis hinsichtlich des Atoms ein Ende zu setzen. In seinen späteren Schriften wies Einstein Machs philosophischen Idealismus ausdrücklich zurück. Er begann zum Beispiel eine Vorlesung von 1931 mit der schlichten Erklärung: "Der Glaube an eine vom wahrnehmenden Subjekt unabhängige Außenwelt liegt aller Naturwissenschaft zugrunde." [13a]

Einstein wies zwar Machs philosophischen Idealismus zurück, wurde aber von dessen Kritik an der Newtonschen Mechanik beeinflusst. Newtons Theorie ging von der Annahme eines absoluten Bezugssystems aus - einer absoluten Zeit und einem absoluten Raum. Die Notwendigkeit eines Bezugssystems ergibt sich aus der Natur der Bewegung selbst: man nennt ein Objekt in Bewegung bezüglich eines anderen. Die Geschwindigkeit zu messen, verlangt nach einer Bestimmung der zurückgelegten Strecke und der dabei verflossenen Zeit. Beide Messungen erfordern nicht nur Messgeräte, sondern auch einen Anfangspunkt - eine Zeit Null und eine Position, von der aus die Abstände gemessen werden. Newton ging von einer absoluten Zeit und einem absolutem Raum als grundlegendes Bezugssystem für jede Bewegung aus.

Newtons absolutes Bezugssystem war auch erforderlich, um den Charakter der Bewegung zu bestimmen. Einfache Gesetze gelten für die gleichförmige Bewegung entlang einer geraden Linie (in einem Inertialsystem). Komplexere Betrachtungen sind für die Analyse nichtinertialer Systeme vonnöten - in diesen treten Beschleunigungsphänomene auf, d.h. Variationen in der Geschwindigkeit oder ihrer Richtung. Wie könnte man sagen, ob ein Objekt sich dreht, beschleunigt oder abbremst, wenn man nicht ein absolutes Bezugssystem hätte, auf das man es bezieht?

Die Newtonsche Mechanik hatte ihr eigenes Relativitätsprinzip: Für alle Inertialsysteme gelten die gleichen Bewegungsgesetze. Jeder, der einmal in einem Eisenbahnwagen gesessen und einen Nachbarzug hat anfahren sehen, hat eine Ahnung davon, was dies bedeutet. Es gibt einen Augenblick des Unbehagens, während dessen das Gehirn entscheidet, ob der eigene Wagen sich bewegt oder der andere. Schließlich legt sich die Irritation: Der Bahnsteig bewegt sich nicht, der eigene Wagen fängt nicht an zu rütteln. Doch nehmen wir an, dass der Zug, in dem wir sitzen, abgedunkelte Fenster hat und auf vollkommen planen Gleisen fährt. Wie würde man entscheiden, ob man sich bewegt oder nicht? Das Relativitätsprinzip erklärt, dass es keinen Test oder kein Experiment gibt, das ein in dem Zug fahrender Beobachter machen kann, um zu bestimmen, ob der Zug sich (mit konstanter Geschwindigkeit) bewegt oder ruht.

Wenn dies der Fall wäre, so argumentierte Mach, worin besteht dann die Bedeutung von Newtons absoluter Zeit und absolutem Raum? Der absolute Raum wäre eine "hohle Idee", erklärte er. Bewegung wäre stets relativ, nicht absolut. In einer Debatte mit Leibniz hatte Newton das Aufsteigen des Wassers an den Wänden eines rotierenden Gefäßes als Nachweis für die Existenz eines absoluten Bezugssystems verwendet. Mach bestand darauf, dass die Drehung des Wassers in Newtons Gefäß nur vor dem Hintergrund des Universums, des Fixsternhimmels einen Sinn ergibt.

Wenn man auf die Gesetze des Elektromagnetismus kommt, sieht die Sache augenscheinlich anders aus. Die Maxwellschen Gleichungen lieferten eine bemerkenswerte Entsprechung zwischen der Geschwindigkeit elektromagnetischer Wellen und der Lichtgeschwindigkeit, doch ließen sie eine Frage unbeantwortet: Welches war das Bezugssystem, um die Lichtgeschwindigkeit zu messen? Die Annahme eines unbewegten Äthers schien eine Lösung zu erbringen: Die Lichtgeschwindigkeit wurde bezüglich des ruhenden Äthers gemessen, der auch eine physikalische Basis für den absoluten Raum und die Zeit darstellte.

Doch die Annahme eines feststehenden Äthers bedeutete, dass das Relativitätsprinzip nicht auf die Gesetze des Elektromagnetismus zutraf. Einstein erklärte dazu am Anfang seiner Arbeit über die spezielle Relativitätstheorie aus dem Jahre 1905, es gäbe unbefriedigende "Asymmetrien" in der Maxwellschen Theorie. Er gab das einfache Beispiel eines Leiters und eines Magneten. Wie Faraday herausgefunden hatte, fließt elektrischer Strom, wenn sich der eine relativ zum anderen bewegt. Dabei sollte es keine Rolle spielen, ob sich der Magnet oder der Leiter bewegt. Nach der damaligen Elektrodynamik waren aber unterschiedliche Gleichungen anzusetzen, je nachdem ob der Leiter oder der Magnet sich (relativ zum Äther) bewegte.

Alle Bemühungen, den Widerspruch zwischen der Newtonschen Mechanik und den Maxwellschen Gleichungen aufzulösen, waren von der Annahme ausgegangen, die erst ein halbes Jahrhundert zuvor erarbeiteten elektromagnetischen Gesetze müssten abgeändert und verfeinert werden. Lorentz hatte für seine Version der Elektrodynamik eine lange Liste von Annahmen machen müssen. Dennoch war er nicht in der Lage, das Michelson-Morley-Experiment zu erklären, und seine Theorie wies unangenehme "Asymmetrien" auf.

Einsteins Ansatz basierte auf der verwegenen Annahme, dass die Newtonsche Mechanik nach einer Abänderung verlangte, nicht die elektromagnetischen Gesetze. Sein Artikel zur speziellen Relativitätstheorie stützte sich auf nur zwei grundlegende Voraussetzungen. Die erste lautete, dass das Relativitätsprinzip nicht nur auf Newtons Gesetze, sondern auch auf die Maxwellschen Gleichungen zutraf - eine Annahme, die mit einem Streich die Lorentzsche Liste von Sonderbedingungen abschaffte. Die zweite Voraussetzung lautete, dass die Lichtgeschwindigkeit konstant ist, unabhängig von der Geschwindigkeit der Lichtquelle oder der Geschwindigkeit des Lichtziels oder Detektors.

Diese zweite Prämisse bedeutete eine grundlegende Revision der Newtonschen Mechanik. Wie ist es möglich, dass die Lichtgeschwindigkeit gleich bleibt, unabhängig von der Geschwindigkeit des Beobachters? Nimmt man die Analogie von Wagen und Eisenbahnzug, so läuft dies auf die Behauptung hinaus, dass die Relativgeschwindigkeit des Zuges unabhängig vom Tempo des Wagens gleich bleibt. Mit anderen Worten, man kann den Zug niemals einholen, geschweige denn überholen. Was in Bezug auf Wagen und Züge absurd erscheint, nahm Einstein für das Licht als Tatsache an: dass es unmöglich sei, jemals einen Lichtstrahl einzuholen.

Diese Annahme vertrug sich mit dem Geist der Maxwellschen Gleichungen, denn diese bestimmten die Lichtgeschwindigkeit, ohne ein Bezugssystem zu liefern. Es löste auch das Rätsel des Michelson-Morley-Experiments, da die Relativbewegung der Erde zum Äther für die Lichtgeschwindigkeit keinen Unterschied mehr machte. Egal wie man die beiden Lichtstrahlen laufen lässt, ihre Geschwindigkeiten sind immer gleich. Es war sogar nicht mehr nötig, von einem hypothetischen Äther auszugehen, um ein Bezugssystem für die Messung der Lichtgeschwindigkeit zu haben.

Einsteins zwei Prämissen erschienen unvereinbar. Um sie in Einklang zu bringen, musste er den zugrunde liegenden Zeitbegriff modifizieren. Um zwei Ereignisse als gleichzeitig zu erklären, sind Instrumente zur Zeitmessung nötig - Uhren - und eine Methode, diese zu synchronisieren. Doch wenn man Licht zur Synchronisierung der Uhren zwischen zwei Bezugssystemen verwendet, die sich im Verhältnis zueinander bewegen, dann benötigt der Lichtstrahl eine endliche Zeitdauer für die Zurücklegung der Wegstrecke zwischen den beiden, und so ergeben sich verschiedene "Eigenzeiten". Einem Beobachter, der die Uhr im anderen Bezugssystem betrachtet, scheint sich die Zeit zu verlangsamen.

Als Einstein die Konsequenzen seiner Annahmen ausarbeitete, berücksichtigte er auch die Lorentz-Fitzgerald-Kontraktion. Ein Objekt, das sich mit hoher Geschwindigkeit gegen einen Beobachter bewegt, würde diesem zusammengezogen erscheinen. Darüber hinaus würden Massen schwerer erscheinen, je schneller sie sich bewegen. Die Betrachtungen zu dieser letzteren Frage führten Einstein dazu, im September 1905 einen weiteren kurzen Artikel zu verfassen. Er erklärte, dass Energie (E) und Masse (m) nicht länger unabhängig voneinander betrachtet werden könnten, sondern wechselseitig austauschbar seien entsprechend der berühmt gewordenen Gleichung E=mc 2, in der c die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum bezeichnet.

Die Reaktion auf die Relativitätstheorie

Einsteins Genie lag nicht in langatmigen, verwickelten Argumenten oder komplexer Mathematik. Seine Arbeit zur speziellen Relativitätstheorie in den Annalen der Physik umfasst gerade einmal 30 Seiten, und die Mathematik darin geht kaum über höheres Schulniveau hinaus. Dennoch nahm er darin einen vollkommen neuen Standpunkt ein. Einstein gelangte zu dem Schluss, dass zur Beseitigung der Widersprüche, die die Physik plagten, zwei völlig neue Prämissen erforderlich seien, und er schreckte nicht vor den scheinbar merkwürdigen Konsequenzen zurück.

Ein Autor erläuterte dies so: "In der Tat ist die ganze Arbeit ein Beleg für das Vermögen, in einfacher Sprache tiefgehende und außerordentlich beunruhigende Ideen zu vermitteln. Sie zu lesen ist, wie wenn man den Gedanken des Autors in ein trügerisch einfach aussehendes Labyrinth folgte und dabei einen offensichtlichen, sogar langweiligen Schritt nach dem anderen macht, bis plötzlich alles auf dem Kopf steht und es keinen Weg zurück in vertraute Gefilde mehr gibt." [14]

Im Jahr 1908 präsentierte Hermann Minkowski, einer von Einsteins Mathematikprofessoren, die Relativitätstheorie in geometrischer Form - als vierdimensionale Geometrie von Raum und Zeit. In dieser ziemlich ungewohnten Raumzeitwelt sind der Raum und die Zeit nicht länger voneinander unabhängig, sondern hängen von der Relativgeschwindigkeit ab. Sobald sich ein Objekt im Raum zu bewegen beginnt, verlangsamt sich seine Zeit, wie Einstein aufgezeigt hatte. Währen Raum und Zeit als relative Größen nachgewiesen wurden, lieferte die Raumzeit ein neues absolutes Bezugssystem.

Einsteins Arbeit aus dem Jahr 1905 war nicht das Ende, sondern nur der Anfang. Die spezielle Relativitätstheorie galt nur für Objekte, die sich mit konstanter Geschwindigkeit bewegen, d.h. für Inertialsysteme. Um die Relativitätstheorie auf beschleunigte oder nichtinertiale Bezugssysteme auszudehnen, musste man auch die Gravitationskräfte mit einbeziehen. Newton sah die Gravitation als eine Kraft an, die eine augenblickliche Fernwirkung ausübt. Nach der Relativitätstheorie jedoch bewegt sich nichts schneller als mit Lichtgeschwindigkeit. Als er sich mit dem Problem der allgemeinen Relativitätstheorie abplagte, bezeichnete Einstein seine Arbeit aus dem Jahr 1905 vergleichsweise als "Kinderspiel".

Obwohl der mathematische Apparat im Fall der allgemeinen Relativitätstheorie erheblich komplexer ist, liegen ihr einige elegante und einfache Ideen zugrunde. Die fundamentalste davon ist die Äquivalenz von Gravitations- und Trägheitskräften. Im wesentlichen heißt dies, dass es keinen Unterschied zwischen der Schwerkraft auf der Erde und der künstlichen "Schwerkraft" gibt, die ein Astronaut innerhalb einer sich drehenden Raumstation verspürt. Indem er diese grundlegende Idee entwickelte, kam Einstein zu einer erstaunlichen Schlussfolgerung: dass massive Objekte die Raumzeit krümmen und dass die Gravitation eine Folge dieser Krümmung ist. Er erklärte damit in seiner allgemeinen Theorie nicht nur die Gravitation, sondern lieferte zum ersten Mal das, was Newton nicht gelungen war: eine Erklärung der zugrunde liegenden Ursachen. Die allgemeine Theorie wurde freilich erst im Jahr 1915 endgültig abgeschlossen.

Die Relativitätstheorie bedeutete einen einschneidenden und fundamentalen Bruch mit der Newtonschen Mechanik und entwickelte sie gleichzeitig weiter. Bei Geschwindigkeiten, die im Vergleich zur Lichtgeschwindigkeit (300.000 km in der Sekunde) klein sind, können die Bewegungen von Objekten mit Newtons Gesetzen ziemlich genau vorhergesagt werden. Wenn die Geschwindigkeiten der Lichtgeschwindigkeit jedoch nahe kommen - wie es zum Beispiel in den heutigen riesigen Teilchenbeschleunigern der Fall ist - dann ist dies nicht mehr der Fall.

Gestützt auf ein tiefgehendes Verständnis der gesamten Wissenschaftsgeschichte, betrachtete Einstein die Relativitätstheorie als unvermeidliche Konsequenz der Herausforderung, die der Newtonschen Mechanik durch die Theorie des Elektromagnetismus erwachsen war. Da man hinterher immer klüger ist, spielen einige Kommentatoren seine Leistungen herunter, indem sie behaupten, wenn er nicht die Relativitätstheorie formuliert hätte, so hätte dies jemand anderes getan. Einige wenige haben sogar Einsteins Leistungen vollständig bestritten, indem sie die absurde Behauptung aufstellten, die Arbeit aus dem Jahr 1905 sei von Poincaré oder anderen abgekupfert worden oder es handle sich in Wirklichkeit um das Werk seiner ersten Ehefrau, Mileva Maric.

Der Physikerkollege John Wheeler hat auf solche Einwände recht beredt geantwortet: "Wissenschaftshistoriker können uns erzählen, dass, wenn Einstein nicht auf seine Version der Raumzeit gekommen wäre, Lorentz, Poincaré oder jemand anderes dies zustande gebracht hätte und früher oder später bei der berühmten Gleichung E=mc 2 mit all ihren Konsequenzen angelangt wäre. Dennoch erscheint es uns wie ein Wunder, dass ausgerechnet der Patentamtsangestellte die herausragende Lehre über die Raumzeit aus Anhaltspunkten abgeleitet hat, die, wie die von der Elektrizität und dem Magnetismus gewährten, oberflächlich völlig unschuldig aussehen. Ein Wunder? Wäre es nicht ein größeres Wunder gewesen, wenn jemand anderes als ein Patentamtsangestellter die Relativitätstheorie entdeckt hätte? Wer sonst hätte diesen einfachen Grundgedanken aus dem Wirrwarr des Elektromagnetismus herausdestillieren können außer jemand, der Tag für Tag von Berufs wegen Einfachheit aus Komplexität extrahieren muss? Wenn andere uns die spezielle Relativitätstheorie hätten geben können, wer außer Einstein [...] hätte uns die allgemeine Relativitätstheorie geben können?" [15]

Einen der deutlichsten Hinweise für das Ausmaß von Einsteins Leistung liefert der Widerhall auf seine Arbeit aus dem Jahr 1905. Seine Schwester Maja drückte es so aus: "Der junge Gelehrte wähnte, seine Veröffentlichung in der angesehenen, vielgelesenen Fachzeitschrift [ Annalen der Physik ] würde sofort beachtet werden. Wohl erwartete er scharfen Widerspruch und strengste Kritik. Aber er wurde sehr enttäuscht. Eisiges Schweigen folgte dieser Veröffentlichung. Die nächsten Nummern der Zeitschrift erwähnten seine Publikation mit keinem Worte. Die Fachkreise verhielten sich abwartend." [16]

Die erste spezifische Antwort erschien 1906, als der prominente Experimentalphysiker Walter Kaufmann Messergebnisse präsentierte, die Einsteins Voraussagen über die Elektronenbewegung widersprachen. Im Vertrauen auf die theoretische Integrität seiner Arbeit, verlangte Einstein nach "mannigfaltigerem Beobachtungsmaterial", bevor seine Theorie verworfen würde. Erst 1916 wurden dann Fehler in Kaufmanns Methoden entdeckt. Die korrigierten Resultate bestätigten, dass die spezielle Relativitätstheorie das Verhalten sich schnell bewegender Elektronen akkurat beschreibt.

In der älteren Physikergeneration gab es entschiedenen Widerstand gegen Einsteins Schlussfolgerungen. Bis zu seinem Tod im Jahr 1912 hüllte sich Poincaré, der vielleicht der Formulierung einer Relativitätstheorie am nächsten gekommen war, in beredtes Schweigen über den jungen Mann und seine Arbeit. Mach, der die Relativitätstheorie ursprünglich als Bestätigung seiner philosophischen Ansichten angesehen hatte, lehnte in einem Vorwort aus dem Jahr 1913 "die heutige mich immer dogmatischer anmutende Relativitätslehre" ab. [17] Lorentz drückte sein Unbehagen in einer Vorlesung aus dem Jahr 1913 aus, in der er erklärte, er fände "die ältere Deutung zufriedenstellender, wonach der Äther eine gewisse Substanzialität besitzt, Raum und Zeit streng voneinander trennbar sind und Gleichzeitigkeit ohne Einschränkungen definiert werden kann." [18]

Diese Vorbehalte wirkten sich auch in den Beratungen des Nobelpreiskomitees aus. Das Komitee entschied sich erst 1922, Einstein den Nobelpreis für Physik zuzuerkennen. Bis dahin hatte sich die Relativitätstheorie durchgesetzt und wurde von einer jungen Generation von Physikern in vielfacher Hinsicht weiterentwickelt. Im Jahr 1919 lieferte der Astronom Arthur Eddington das erste Beobachtungsmaterial zum Nachweis, dass das Licht entfernter Sterne von der Gravitationskraft der Sonne abgelenkt wirkt - ein Effekt, der von der allgemeinen Relativitätstheorie vorausgesagt wurde. Einstein erhielt den Nobelpreis dennoch nicht für seine Relativitätstheorie, dem die Mehrheit des Nobelkomitees für Physik nach wie vor reserviert gegenüberstand. Der Preis wurde ihm stattdessen für seine Arbeit über die Quantentheorie des Lichts verliehen - genauer, für die Entdeckung des Gesetzes des photoelektrischen Effekts. Und es gab eine weitere Bedingung: der Empfänger hatte von einer Erwähnung seiner Relativitätstheorie in seinem Nobelpreisvortrag abzusehen. Wenn es nicht nach dem König von Schweden gegangen wäre, der im Auditorium anwesend war und etwas über die Theorie erfahren wollte, wäre Einstein zum Stillschweigen über seine bekannteste und bedeutendste Leistung gezwungen gewesen.

Die Betrachtung von Einsteins weiterer wissenschaftlichen Laufbahn erfordert einen kurz gefassten Überblick über einen weiteren Strang der modernen Physik, den Einstein in seiner ersten Arbeit aus dem Jahr 1905 mitzubegründen half - die Quantenmechanik. Es war kein Zufall, dass das Nobelpreiskomitee bei der Verleihung des Preises an Einstein den photoelektrischen Effekt in den Vordergrund stellte und nicht die Quantentheorie des Lichts, die Einstein selber für "sehr revolutionär" hielt. Viele Wissenschaftler schreckte die Idee, dass sich Licht gleichzeitig wie eine Welle und ein Teilchen verhalten sollte. Wie konnte es möglich sein, dass etwas stetig ist und sich wie eine Welle ausdehnt, und gleichzeitig diskret und lokalisiert ist wie ein Teilchen?

Die Reaktion des Experimentalphysikers Robert Andrews Millikan auf seine eigenen Resultate im Jahr 1914, die Einsteins Voraussagen zum photoelektrischen Effekt bestätigten, resümieren die vorherrschende Haltung: "Wir befinden uns [...] in der überraschenden Lage, dass diese Tatsachen vor neun Jahren richtig und genau von einer Form der Quantentheorie vorhergesagt wurden, die inzwischen so gut wie aufgegeben worden ist." [19] Mit dem Fortschreiten der Untersuchungen des Atoms stellte sich der duale Wellen-Teilchen-Charakter als alldurchdringendes Naturprinzip heraus. So wie Licht auch als Teilchen betrachtet werden konnte, mussten umgekehrt subatomare Teilchen als Wellen beschrieben werden, um deren Verhalten erklären zu können.

Joseph John Thomson entwickelte das sogenannte "Rosinenpuddingmodell" des Atoms, nach welchem dieses aus einer Mischung gleicher Teile negativ geladener Elektronen und positiv geladener Partikel bestünde. Die Elementarphysik lehrt uns, dass positive und negative Ladungen sich gegenseitig anziehen. Nach Thomson würden sich gleiche Anzahlen positiver und negativer Ladungen gegenseitig neutralisieren und das Atom wäre folglich elektrisch neutral. Doch Ernest Rutherford machte im Jahr 1912 die überraschende Entdeckung, dass das Atom hauptsächlich aus leerem Raum besteht und dass sich die Elektronen in Bahnen um einen kleinen, schweren, positiv geladenen Kern herum bewegen.

Dieses Atommodell - Elektronen, die um einen kompakten Kern herumschwirren - ist heute so allgemein akzeptiert, dass seine bildliche Darstellung sofort erkannt wird. Doch am Anfang des 20. Jahrhunderts warf es beunruhigende Fragen auf. Wenn sich die Elektronen um einen positiven Kern herum bewegen, was hielt sie davon ab, in einer Spiralbewegung allmählich zum Kern hin zu treiben? Und wenn dies passierte, so würden die Elektronen elektromagnetische Strahlung emittieren, einschließlich Lichtstrahlung, in einem kontinuierlichen Spektrum verschiedener Frequenzen. Man fand jedoch, dass energetisierte Atome nur Licht ganz bestimmter Frequenzen emittieren - mit anderen Worten, ihre beobachteten Spektra bestanden nicht aus dem ganzen Regenbogen von Farben, sondern aus einer Reihe scharf abgetrennter, einzelner Linien.

Der Kern warf also ein Dilemma auf. Wenn er aus positiv geladenen Teilchen - Protonen - bestand, was hielt ihn zusammen? Schließlich lehrt die Schulwissenschaft, dass sich gleiche Ladungen gegenseitig abstoßen, und die Schwerkraft war viel zu schwach, um das Problem zu beantworten. Es musste eine andere, unbekannte Nuklearkraft am Werke sein. Tatsächlich stellte sich heraus, dass es zwei solche Kräfte gibt - die starke und die schwache - nebst einem veritablen Zoo weiterer Nuklearteilchen. Das erste davon, 1932 von James Chadwick identifiziert, war das Neutron - ein elektrisch neutrales Teilchen, das ein wenig schwerer ist als das Proton.

Doch es war das Problem der Elektronbahnen, das direkt zur Quantenmechanik führte. In einer Reihe von Artikeln aus dem Jahr 1913 entwickelte Niels Bohr die These, dass Elektronen sich nicht auf beliebigen Bahnen um den Kern herum bewegen könnten, sondern auf eine Anzahl fester Bahnen fixiert seien. Sie bewegten sich nicht spiralförmig, sondern in "Sprüngen" zwischen zwei solchen Bahnen. Um von einem niedrigeren auf ein höheres Energieniveau zu springen, benötige das Elektron einen Betrag oder ein Quantum Energie von fester Größe. Beim Sprung von einem höheren auf ein niedrigeres Niveau dagegen emittiere es ein solches Energiequantum. Die Energie des Quantums sei, laut Planck und Einstein, direkt proportional zu seiner Frequenz. In dieser Form bestätigte die Theorie die beobachteten Spektren: die "Sprünge" von Elektronen produzieren bestimmte Lichtfrequenzen, d.h. scharf abgetrennte Spektrallinien.

Bohrs Theorie war ziemlich behelfsmäßig und begrenzt. Sie galt nur für ein aus lediglich einem Elektron und einem Proton bestehendes Atom - das Wasserstoffatom - und selbst dann berücksichtigte sie eine Anzahl seiner Eigenschaften nicht. Ein radikal anderer Ansatz, der Bohrs Ideen mit einbezog, wurde im Jahr 1924 von Louis de Broglie vorgeschlagen. Er meinte, dass man die verschiedenen Energieniveaus erklären könne, wenn man das Elektron nicht als diskretes Teilchen sondern als Welle ansehe - dass es, grob gesprochen, als um seine Bahn ausgebreitet vorzustellen sei. Statt sie als willkürliche Annahme in die Theorie einzuführen, könne man Bohrs Energieniveaus aus der Wellenlänge der de Broglieschen Materiewellen ableiten. Einstein wies darauf hin, dass, wenn de Broglie recht hatte, Elektronen wellenartige Eigenschaften - etwa Beugung - aufweisen müssten. Dies wurde im Jahr 1927 von Clinton Davisson und Lester Germer experimentell bestätigt.

De Broglies Vorschlag ließ freilich die offensichtliche Frage offen: Wellen wovon? Erwin Schrödinger legte erst nahe, dass die Wellen "verschmierte" Elektronen seien, aber es gibt keinen experimentellen Hinweis auf Bruchteile von Elektronen. Im Jahr 1926 stellte Max Born die radikale Idee auf, die bis heute im Zentrum der Quantenmechanik steht: dass die "Elektronenwellen" als "Wahrscheinlichkeitswellen" interpretiert werden könnten. Die "Berge" der Welle entsprächen den Orten mit einer hohen Wahrscheinlichkeit, ein Elektron tatsächlich vorzufinden; die "Täler" solchen Regionen, in denen die Wahrscheinlichkeit, ein Elektron zu finden, gering sei.

Im Jahr 1926 formulierten Erwin Schrödinger und, unabhängig von ihm, Werner Heisenberg eine vollständige Theorie der Quantenmechanik, in der Borns Idee einen zentralen Platz einnahm. Im folgenden Jahr formulierte Heisenberg seine "Unschärferelation", die sich aus dem paradoxen Welle-Teilchen-Dualismus der Materie ergab: danach gibt es eine absolute Grenze für unsere Fähigkeit, bestimmte Paare von Eigenschaften gleichzeitig zu messen. Zum Beispiel könne man nicht gleichzeitig die exakte Position und Geschwindigkeit eines Elektrons bestimmen. Heisenberg erklärte: "An der scharfen Formulierung des Kausalgesetzes ‚Wenn wir die Gegenwart genau kennen, können wir die Zukunft berechnen’, ist nicht der Nachsatz, sondern die Voraussetzung falsch. Wir können die Gegenwart in allen Bestimmungsstücken prinzipiell nicht kennenlernen." [20]

Wahrscheinlichkeit und das Universum

Der Physiker Brian Greene kommentierte: "Dies ist eine eigentümliche Idee. Was hat die Wahrscheinlichkeit in der Formulierung der Fundamentalphysik zu suchen? Wir sind gewohnt, dass die Wahrscheinlichkeit bei Pferderennen, Münzwürfen und am Roulettetisch eine Rolle spielt, aber in diesen Fällen reflektiert sie nur unser unvollständiges Wissen." Im Fall der Roulettescheibe ist es laut Greene denkbar, sofern genügend Informationen und hinreichend leistungsfähige Computer zur Verfügung stehen, mit Hilfe der Newtonschen Mechanik exakt zu berechnen, wo der vom Croupier losgelassene Ball landen wird. "Wir sehen, dass die Wahrscheinlichkeit am Roulettetisch nichts Grundlegendes über das Wirken der Welt widerspiegelt. Die Quantenmechanik dagegen verbindet die Welt auf einer viel grundlegenderen Ebene mit dem Konzept der Wahrscheinlichkeit. Nach Born und einem halben Jahrhundert nachfolgender Experimente sieht es so aus, als habe die Wellennatur der Materie zur Folge, dass die Materie selbst grundsätzlich auf wahrscheinlichkeitstheoretische Weise beschrieben werden muss." [21]

Im Falle makroskopischer Objekte wie Roulettescheiben und -kugeln ist der Wellencharakter unerheblich und die Newtonsche Mechanik taugt als höchst genaue Annäherung. Doch in subatomaren Gefilden hat sich die Quantenmechanik als unverzichtbares Werkzeug für die Vorhersage oftmals merkwürdiger Prozesse erwiesen. Die ihr zugrundeliegenden Annahmen bedeuten dennoch, wie Greene hervorgehoben hat, eine tiefgehende Erschütterung unseres Weltbildes. Einstein etwa sorgte sich, dass die Quantenmechanik die Kausalität untergrabe und die Physik nicht mehr genaue Ergebnisse, sondern nur noch die Wahrscheinlichkeit unterschiedlicher Ergebnisse vorhersagen könne.

Im Verlauf der späten 1920er und der 1930er Jahre debattierten Einstein und Bohr über die Bedeutung der weithin anerkannten Kopenhagener Interpretation der Quantenmechanik, für die Bohr verantwortlich zeichnete. Zentrale Bestandteile der Kopenhagener Interpretation waren die Heisenbergsche Unschärferelation und das verwandte Bohrsche Konzept der Komplementarität - die im wesentlichen aussagen, dass der Welle-Teilchen-Dualismus der Materie als grundlegende Eigenschaft angesehen werden müsse. Bohr bestand darauf, dass ein Phänomen nicht getrennt von dem Apparat angesehen werden könne, der für seine Beobachtung oder Messung nötig ist. Seine Interpretation ging in Richtung eines völligen Verzichts auf eine objektive Wirklichkeit, in jedem Falle wurde sie von verschiedenen philosophischen Idealisten als Beweis ihrer Weltsicht gewertet.

Im Verlauf der Debatte entwarf Schrödinger, der auf der Seite Einsteins stand, ein Gedankenexperiment, das die Fragen aus der eher obskuren Welt subatomarer Teilchen in die Sphäre makroskopischer Alltagsobjekte hob. Was wäre, so Schrödinger, wenn man eine lebendige Katze in eine Kiste mit einer Giftampulle und einem Auslöser steckte, der durch den Zerfall einer radioaktiven Substanz ausgelöst wird. Zu einem bestimmten Zeitpunkt, so sagt uns die Quantenmechanik, besteht eine 50:50 Wahrscheinlichkeit, dass der Auslöser aktiviert und das Gift freigesetzt wurde. Wenn wir die Kiste zu diesem Zeitpunkt öffnen, wird die Katze entweder tot oder lebendig sein. Aber was ist mit dem Zeitpunkt unmittelbar vor Öffnung der Kiste? Nach der Kopenhagener Interpretation existiert die Wellenfunktion der Katze in zwei überlagerten Zuständen - tote Katze/lebendige Katze. Mit anderen Worten, sie ist gleichzeitig tot und lebendig - eine Ansicht, die Einstein und Schrödinger für absurd hielten.

Einstein stellte nicht das Vermögen der Quantenmechanik infrage, experimentelle Resultate vorherzusagen, doch war er der festen Überzeugung, dass sie nur eine teilweise Erklärung lieferte, die schließlich von einer umfassenderen Theorie abgelöst werden würde. In einem Brief an Max Born aus dem Jahr 1926 fasste Einstein seinen Standpunkt wie folgt zusammen: "Die Quantenmechanik ist sehr achtung-gebietend. Aber eine innere Stimme sagt mir, dass das doch nicht der wahre Jakob ist. Die Theorie liefert viel, aber dem Geheimnis des Alten bringt sie uns kaum näher. Jedenfalls bin ich überzeugt, dass der nicht würfelt." [22]

Einsteins Einwände entstammten der tief verwurzelten Überzeugung, dass Materie unabhängig vom Beobachter existiert, von Gesetzen bestimmt wird und dem Wissen vollständig zugänglich ist. Seine Anspielungen auf Gott (den "Alten") bedeuteten keine Rückwendung zur Religion, sondern drückten eine bestimmte Ehrfurcht vor dem Wirken der Natur aus. Wie er bei mehreren Gelegenheiten betont hat, benutzte er den Begriff in der gleichen Weise wie der außerordentliche Philosoph der frühen Aufklärung, Benedikt Spinoza. Für Spinoza, einen de facto Atheisten, waren "Gott" und "Natur" austauschbare Begriffe - die Gesetze Gottes waren die Naturgesetze, und es gab keinen Raum für göttliches Eingreifen. Für Einstein war es undenkbar, dass die Naturgesetze, auf welchem Niveau auch immer, das Ergebnis blinden Zufalls sind, der keiner tieferen Erklärung zugänglich ist.

Wer hatte Recht? Das unausgesprochene Urteil vieler war, dass Bohr siegreich aus dem Streit hervorging. Den Beweis betrachteten sie die Praxis, wo die Quantenmechanik erfolgreich angewendet wurde. Mehrere Generationen von Physikern haben gelernt, mit Hilfe von Schrödingers Wellenfunktion zahlreiche Probleme zu lösen, ohne viel nach ihrer Bedeutung zu fragen. Die Bohr-Einstein-Debatte war bis vor kurzem weitgehend in Vergessenheit geraten. Nach seinen großen Durchbrüchen in der Relativitätstheorie, so wurde gesagt, habe sich Einstein erfolglos der donquichotischen Anstrengung gewidmet, eine einheitliche Feldtheorie unter Berücksichtigung aller bekannten Kräfte zu entwickeln.

Freilich wäre die Annahme, Einstein habe nach 1915 oder nach der Debatte mit Bohr wissenschaftlich zum alten Eisen gehört, äußerst kurzsichtig. Abgesehen von dem anhaltenden Strom seiner wissenschaftlichen Arbeiten zu verschiedenen Themen, waren Einsteins Einwände gegen die Quantenmechanik nicht etwa der Ausdruck eines ihm eigenen Konservatismus, sondern seiner Bemühungen um eine tiefergehende Erklärung des Universums. Bohr sah in Einstein jedenfalls einen ernstzunehmenden intellektuellen Widersacher, der ihn zur Verfeinerung seiner eigenen Ideen nötigte. Und Einstein blieb bis zu seinem Tode im Jahr 1955 ein reger Teilnehmer an den anhaltenden Diskussionen über die Quantenmechanik.

Abraham Pais, ein Kollege und Biograph Einsteins, bemerkte: "Mir wurde beim Anhören beider Seiten [Einstein und Bohr] klar, dass das Aufkommen der Quantenmechanik 1925 einen weit größeren Bruch mit der Vergangenheit darstellte, als es beim Erscheinen der speziellen Relativitätstheorie 1905 oder der allgemeinen Relativitätstheorie 1915 der Fall gewesen war. Das war mir vorher nicht bewusst gewesen, da ich zu einer Generation gehörte, die sich einer bereits ‚fertigen’ Quantenmechanik ausgesetzt sah. Ich begann zu verstehen, wie falsch ich damit lag, den ziemlich weit verbreiteten Glauben zu akzeptieren, dass sich Einstein nicht mehr um die Quantenmechanik kümmerte. Im Gegenteil war sein höchstes Ziel die Auffindung einer einheitlichen Feldtheorie, die nicht nur die Gravitationskraft und die elektromagnetischen Kräfte miteinander verbinden, sondern auch die Grundlage für eine neue Deutung der Quantenphänomene abgeben würde. Über die Relativitätstheorie sprach er mit Distanz, über die Quantentheorie mit Leidenschaft. Das Quantum war sein Dämon." [23]

Schrödingers Katze wurde zum Thema einer langanhaltenden Debatte. Die Kopenhagener Interpretation ist nicht das einzige System für die Quantenmechanik, und die Diskussion hat sich im Verlauf jahrzehntelanger Bemühungen verfeinert. In jedem Falle bleiben Einsteins Bedenken über die Interpretation der Quantenmechanik bestehen. Mehr noch, selbst da wo Einstein widerlegt wurde, erwiesen sich seine "Irrtümer" als bemerkenswert fruchtbar. Ein Beispiel war eine Arbeit, die Einstein 1935 zusammen mit Boris Podolsky und Nathan Rosen schrieb. Die sogenannte EPR-Arbeit enthielt eines von Einsteins "Gedankenexperimenten", das den Nachweis erbringen sollte, dass die Kopenhagener Interpretation nicht in allen Situationen gelten konnte.

Nach der Heisenbergschen Unschärferelation war es unmöglich, gleichzeitig Ort und Impuls mit über einen bestimmten Wert hinausgehender Genauigkeit zu bestimmen. Was wäre, so Einstein, wenn zwei subatomare Teilchen miteinander in Wechselwirkung gerieten und danach in verschiedenen Richtungen davonflögen. Man könnte ihren Impuls zum Zeitpunkt der Wechselwirkung messen und später die Position von Teilchen A und den Impuls von Teilchen B. Diese Information könnte dann verwendet werden, um den Impuls und die Position beider Teilchen mit beliebiger Genauigkeit zu bestimmen. Der einzige Weg, die Unschärferelation zu retten, wäre die Annahme, dass eine Messung am Teilchen A eine sofortige Wirkung auf das Teilchen B ausübte, und umgekehrt. Einstein verwarf diese Möglichkeit als "spukhafte Fernwirkung".

Einem Mitarbeiter Bohrs zufolge traf die EPR-Arbeit Bohr "wie ein Blitz aus heiterem Himmel", und er verbrachte sechs angestrengte Wochen, eine Erwiderung auf die Herausforderung zu formulieren. Die Diskussion geriet weitgehend in Vergessenheit, bis im Jahr 1966 der Physiker John Stewart Bell, der Einsteins Bedenken über die Quantenmechanik teilte, ein Verfahren entwickelte, um das EPR-Gedankenexperiment einer praktischen Überprüfung zu unterziehen. Erst in den 1980er Jahren wurden die technischen Mittel verfügbar, um den Bellschen Versuch auf schlüssige Weise durchzuführen. Ein Team von Experimentatoren unter der Leitung von Alan Aspect studierte dazu das Verhalten von Photonen und bestätigte die Voraussagen der Quantenmechanik. Die "spukhafte Fernwirkung", besser bekannt als Quantenkorrelation, ist heute Gegenstand intensiver Untersuchungen.

Die Quantenkorrelation unterstreicht freilich nur ein grundlegenderes Problem. Wenn Teilchenpaare über jede mögliche Distanz sich unmittelbar beeinflussen können, dann erscheint die Relativitätstheorie als verletzt, da sich nichts schneller als mit der Lichtgeschwindigkeit fortbewegen kann. Dies stellt freilich bloß einen Hinweis auf die wohlbekannte Tatsache dar, dass die beiden Säulen der modernen Physik - die Quantenmechanik und die allgemeine Relativitätstheorie - auf einer grundlegenden Ebene im Widerspruch zueinander stehen. Jahrzehntelange Versuche, die beiden Theorien zusammenzuführen, haben nur teilweise Erfolge erbracht.

Am Anfang seines Buches "Das elegante Universum" fasst Brian Greene das Problem wie folgt zusammen: "Über viele Jahre der Forschung hindurch haben Physiker mit beinahe unvorstellbarer Genauigkeit alle Vorhersagen bestätigt, die beide Theorien machen. Doch die gleichen theoretischen Werkzeuge führen unerbittlich zu einer weiteren, beunruhigenden Schlussfolgerung: so, wie sie gegenwärtig formuliert sind, können die allgemeine Relativitätstheorie und die Quantenmechanik nicht beide zugleich wahr sein. Die beiden Theorien, die den Fortschritten der Physik über die letzten hundert Jahre zugrunde liegen - Fortschritte, die die Expansion des Sternenhimmels und die fundamentale Struktur der Materie erklärt haben - sind nicht miteinander vereinbar." [24]

Einsteins ständige Beschäftigung mit der Formulierung einer einheitlichen Feldtheorie war darauf zurückzuführen, dass er sich dieses Widerspruchs bewusst war. In vielerlei Hinsicht weist die Lage der Physik am Anfang des 20. Jahrhunderts eine frappierende Ähnlichkeit zu der Situation vor 1905 auf. Zwei Theorien - die allgemeine Relativitätstheorie und die Quantenmechanik -, beide in ihrem jeweils eigenen Bereich außerordentlich erfolgreich, werfen fundamentale theoretische Probleme auf, wenn Versuche zu ihrer Vereinigung gemacht werden. Die Aufgabe wird um so dringlicher, als die experimentellen Daten immer tiefer in das Atom eindringen und neue astronomische Beobachtungen Herausforderungen für die Entwicklung einer umfassenden Theorie des Universums aufwerfen. Die neuen Probleme verlangen mehr als die bisherigen spontanen Versuche, die beiden Theorien miteinander zu vermengen. Eine neue Synthese ist nötig.

Ist dies möglich? Greenes Buch widmet sich der populären Darstellung der Superstringtheorie, die gegenwärtig als aussichtsreichste Bewerberin für die "Theorie von Allem" gilt, wie sie etwas locker genannt wird. Eine weitere bemerkenswerte Parallele ist ebenfalls bezeichnend für unsere Zeit. Die Reaktion auf die gegenwärtige Gärung in der Physik hat eine Vielfalt von Meinungen hervorgebracht, die jenen von 1905 ähneln: sie reichen von solchen, die eine neue Synthese für unmöglich halten und in manchen Fällen sogar religiöse Antworten suchen, bis hin zu anderen, die eine tiefe Krise der Wissenschaft ausrufen. Ein Autor behauptet sogar, dass nicht mehr viel zu tun übrig bleibe [25]. Letzten Endes kann kein Zweifel daran bestehen, dass sich Einsteins grundlegende Vorstellung am Ende als korrekt erweisen wird: die objektive Wirklichkeit verhält sich gesetzmäßig, und es ist möglich, immer tiefer in diese Gesetzmäßigkeiten einzudringen.

Ein bedeutsamer Unterschied zwischen 1905 und 2005 besteht jedoch in der allgemeinen ideologischen Atmosphäre, die von dem zugrunde liegenden sozialen Verfall des Kapitalismus geprägt ist. Während im Jahr 1905 ein Klima des Optimismus und der enthusiastischen Anteilnahme an wissenschaftlichen Fortschritten vorherrschte, ist die Wissenschaft heutzutage gezwungen, ihre grundlegendsten Annahmen gegen Aberglauben, Mystik und antiwissenschaftlichen Unsinn zu verteidigen, der zu politisch reaktionären Zwecken verbreitet wird. Die Aufmerksamkeit, welche die Medien kürzlich dem Ableben des Papstes und den sich darum rankenden mittelalterlichen Ritualen widmeten, stellt beispielsweise jede Betrachtung des Beitrags von Einstein für die letzten 100 Jahre in den Schatten. Für Sozialisten und alle, die sich um die Zukunft der Menschheitsentwicklung sorgen, ist dies ein Grund mehr, Einsteins erstaunlichen Leistungen Anerkennung zu zollen und diejenigen in Schutz zu nehmen, die sein Vermächtnis weiterführen: die Erweiterung der Grenzen unseres Wissens über die Natur und das Universum.

Ein Briefwechsel zu "Hundert Jahre seit Albert Einsteins Annus mirabilis "

Das folgende ist ein Meinungsaustausch zur kürzlich veröffentlichten vierteiligen Serie über Einsteins wissenschaftliche Arbeiten.

Danke für Ihren Artikel "Hundert Jahre seit Albert Einsteins Annus mirabilis". Die Wissenschaftsgeschichte hat mir immer gefallen, ich habe die Bücher von Stephen Hawking gelesen, usw., und Ihr Artikel liefert eine perfekte Zusammenfassung der Unterschiede zwischen der Relativitätstheorie und den Quantentheorien. Er ist gut zu lesen und ich würde ihn jedem empfehlen.

Er war gut zu lesen bis zum letzten Absatz, in dem Sie von der Analyse abgewichen und in Ideologie versackt sind. Ihre Schlussfolgerung hat mich ziemlich amüsiert! Um Sie zur Realität zurückzubringen, lassen Sie mich Ihnen zwei Dinge sagen:

Erstens hat der Papst niemals die Relativitätstheorie oder die Quantentheorien verdammt. Zugegeben, man kann das Papsttum für seine Haltung in sozialen Fragen wie der Abtreibung kritisieren und ich würde darin mit Ihnen übereinstimmen, aber die Quantentheorien? Nun mal halblang! Zweitens, auch wenn es mir leid tut, Ihre ideologischen Empfindungen furchtbar damit zu verletzen, hat sich der wissenschaftliche Fortschritt der letzten zweihundert Jahre ausgehend von den (und ich würde sogar sagen, aufgrund der) liberalen, kapitalistischen Gesellschaften entwickelt.

Wenn Sie heute die Regime betrachten, die von "Sozialisten" wie Ihnen verdammt werden, dann sind das jene kapitalistischen Staaten, in denen wissenschaftliche Forschung fortbesteht, unterhalten und gefördert wird. Wohingegen in den Regimes, denen Sie "Sozialisten" lässiger gegenüberstehen, ob es sich um früher kommunistische Diktaturen wie Kuba oder Nordkorea handelt oder um Theokratien wie Iran handelt, die wissenschaftliche Forschung geradezu überhaupt nicht existiert.

Man kann daraus nur schließen, dass Sozialisten sich deutlich weniger "um die Zukunft der Menschheitsentwicklung sorgen" als dass sie sich bereitfinden, jedes Regime zu unterstützen, das sich in Opposition zum Kapitalismus stellt, selbst wenn dies bedeutet, dass die "Erweiterung der Grenzen unseres Wissens über die Natur und das Universum" in der Zukunft immer unmöglicher wird.

Wie auch immer, ich habe den letzten Absatz schon so gut wie vergessen... Danke nochmals für den Hauptteil des Artikels, der eindeutig eine empfehlenswerte Lektüre für jeden an Physik Interessierten darstellt.

Mit freundlichen Grüßen

CM

* * *

Sehr geehrter CM,

Danke für Ihre Bemerkungen zu den Artikeln über Einstein, besonders für Ihre Kritik an dem letzten Absatz. Sie liefert uns eine Gelegenheit, unsere Schlussfolgerungen noch weiter zu entwickeln.

In Ihrem Anfall von Heiterkeit haben Sie den springenden Punkt unserer Argumentation völlig verfehlt. Der Artikel kritisierte nicht speziell die Haltung des Papstes zur modernen Physik. Mir ist durchaus bekannt, dass der Papst und die Römisch-Katholische Kirche sich gezwungen sahen, zurückzurudern und sich gezwungen sahen von ihrer vormaligen Haltung aus den Tagen, als sie Giordano Bruno auf dem Scheiterhaufen verbrannten und Galileo Galilei mit Folter drohten, Abstand zu nehmen. Die Tatsache, dass die Kirche heute die Päpstliche Akademie der Wissenschaften einberuft und davon absieht, die unzweifelhaften Tatsachen der modernen Physik offen abzulehnen, macht sie nicht weniger zu einer Bastion der Reaktion und Mittelalterlichkeit. Doch war dies nicht das Problem, das wir aufgeworfen haben.

Der Hinweis auf den Tod von Papst Johannes Paul II sollte stattdessen unterstreichen, wie viel beispiellose Medienaufmerksamkeit dieses Ereignis begleitete, im Gegensatz zu dem allgemeinen Mangel an Interesse für den Jahrestag des Erscheinens von Einsteins bahnbrechenden Artikeln von 1905. Man könnte diesen Kontrast natürlich als bedeutungslos abtun - als eine Grille des heutigen Zeitungswesens. Nichtsdestotrotz ist es allgemein symptomatisch für ein intellektuelles Klima, in dem zahlreichen Formen von Irrationalismus, Mystizismus, religiösem Dogma und Aberglauben offen Vorschub geleistet wird, zum Schaden der Wissenschaft. Dieses Phänomen ist eng verbunden mit dem allgemeinen politischen Klima und dem breiten Angriff auf grundlegende demokratische Rechte, der weltweit im Gange ist - welchen die World Socialist Web Site peinlich genau dokumentiert.

In den Vereinigten Staaten zum Beispiel ist eine ideologische Offensive der religiösen Rechten zur Gleichstellung theologischen Aberglaubens mit der Darwinschen Evolutionstheorie sehr weit fortgeschritten. Es mag Sie interessieren, einen kürzlichen WSWS-Artikel zu lesen, der Kritik übt an der Entscheidung der Smithsonian Institution - einer angesehenen, staatlich finanzierten Organisation auf dem Gebiet der Wissenschaft - einen Film zu zeigen, der für die quasireligiösen Ansichten des Discovery Institute wirbt (siehe "An attack on science: Smithsonian Institution to show film on Intelligent Design").

Diese Offensive ist nicht einfach das Ergebnis des Drängens von Seiten religiöser Fundamentalisten. Verschiedene soziale Konstruktivisten, Postmodernisten und Kulturkritiker, die oft als "linksstehend" posieren, spielen gleichfalls eine bedeutende Rolle in der Unterminierung der Wissenschaft. An der Wurzel ihrer Haltung findet sich eine Leugnung der objektiven Realität und ein Abgleiten in Subjektivismus, der alles - Aberglauben und Wissenschaft - gleichsetzt und den Wert jeglicher Theorie auf der Basis subjektiver Kriterien bemisst. In den extremsten Fällen ersetzen diese Leute wirklich wissenschaftliche Forschung durch "Ethnowissenschaft", "Grüne Wissenschaft" oder "Feministische Wissenschaft".

Im Ergebnis fühlen sich Wissenschaftler ziemlich in der Defensive. Zum Beispiel ließ sich der Physiker Steven Weinberg, keineswegs ein Sozialist, ausführlich über einige dieser Fragen aus. In einem Essay mit dem Titel "Sokals Streich" aus dem Jahr 1996 schrieb er (im Hinblick auf die Postmodernisten): "Wenn wir denken, dass die wissenschaftlichen Gesetze hinreichend flexibel sind, um durch die sozialen Umstände ihrer Entdeckung beeinflusst zu werden, dann werden einige versucht sein, Druck auf Wissenschaftler auszuüben, mehr proletarische oder feministische oder amerikanische oder religiöse oder arische (oder nach was auch immer ihnen der Sinn steht) Gesetze zu entdecken.

Dieser Weg ist gefährlich, und es steht bei der Kontroverse mehr auf dem Spiel als nur das Wohlergehen der Wissenschaft. Wie ich vorher erwähnte, wurde unsere Zivilisation auf machtvolle Weise von der Entdeckung geprägt, dass die Natur strikt von unpersönlichen Gesetzen beherrscht wird. Als ein Beispiel zitiere ich gerne die Bemerkung von Hugh Trevor-Roper, dass eine der ersten Auswirkungen dieser Entdeckung war, den Enthusiasmus für das Verbrennen von Hexen zu dämpfen. Wir müssen die Vision einer rational verstehbaren Welt untermauern und bestärken, wenn wir uns vor den irrationalen Tendenzen schützen wollen, die der Menschheit immer noch zusetzen." [26]

Es gibt in Weinbergs Essaysammlung einige Aspekte, die wir kritisieren würden. Doch sind wir völlig mit ihm einverstanden, wie auch mit anderen, die ähnliche Befürchtungen geäußert haben, was die Verteidigung der Wissenschaft und eines wissenschaftlichen Weltbildes angeht - sowie, noch allgemeiner, die Verteidigung des Erbes der Aufklärung gegen die Wiederauferstehung irrationalistischer Tendenzen. Eine Schwäche von Weinbergs Ansatz liegt darin, dass er nicht in der Lage ist, das Auftauchen der Tendenzen zu erklären, die er auf häufig geistreiche Weise entlarvt. Seit den 1990ern, als Weinberg diese Texte verfasste, ist der Einfluss der religiösen Rechten noch wesentlich angewachsen. Sie dominiert heute die Republikanische Partei und die Bush-Regierung. Ähnliche Prozesse finden auf der ganzen Welt statt, und dies ist kein Zufall. Sie sind, wie ich in dem anstößigen Absatz schrieb, eine Widerspiegelung des "zugrunde liegenden sozialen Verfalls des Kapitalismus".

Das ist nicht besonders schwer zu begreifen. Unfähig, der übergroßen Mehrheit der Menschheit irgendeine Hoffnung auf eine bessere Welt anzubieten, bauen die politischen Verfechter des Status quo zunehmend auf eine soziale Basis, die auf Ignoranz, Aberglauben und Vorurteilen fußt. Viele Menschen sind über diese Prozesse tief beunruhigt. Auch wenn sie nicht notwendig den Sozialismus gutheißen, so teilen sie zumindest nicht Ihre ziemlich blasierte Zuversicht in die Fähigkeit "liberaler, kapitalistischer Gesellschaften", die Zivilisation zu bewahren, geschweige denn voranzubringen.

Das bringt mich zu einer zweiten Feststellung. Warum sollten unsere ideologischen Empfindungen verletzt werden durch Ihre Behauptung, dass "sich der wissenschaftliche Fortschritt der letzten zweihundert Jahre ausgehend von den (und ich würde sogar sagen, aufgrund der) liberalen, kapitalistischen Gesellschaften entwickelt" hat? Wenn Sie die Artikel über Einstein noch einmal sorgfältig nachlesen, dann werden Sie finden, dass dieser Punkt betont wird. Marx und Engels beharrten im Kommunistischen Manifest darauf, dass der Kapitalismus seinem ureigenen Wesen gemäß die ständige Umwälzung der Produktionsmittel vorantreibt, die im Gegenzug wieder zur treibenden Kraft für wissenschaftliche Forschung wird.

Doch was für die Renaissance, die Aufklärungszeit und das Aufkommen des industriellen Kapitalismus im neunzehnten Jahrhundert richtig war, muss stark eingeschränkt werden, wenn wir zum zwanzigsten Jahrhundert kommen. Der Ausbruch des Ersten Weltkrieges markierte einen scharfen Wendepunkt: die progressive Expansion der Produktivkräfte stieß an die dem Kapitalismus eingeschriebenen Grenzen - die Aufteilung der Welt in separate Nationalstaaten und die Produktion für den privaten Profit. Die Welt wurde für die nächsten 30 Jahre in ein Desaster gestürzt. Es wäre absurd zu behaupten, dass dies keinen Effekt auf die Wissenschaft gehabt hätte. Eine ganze Generation von Physikern, Einstein eingeschlossen, wurde von wirtschaftlichem Zusammenbruch, Krieg und Faschismus geplagt.

Nach dem Zweiten Weltkrieg stabilisierte sich das kapitalistische System zeitweilig wieder, als Ergebnis einer Reihe von Prozessen, die ich hier nicht schildern kann. Diese Periode hielt weniger als drei Jahrzehnte an. Es kann dennoch nicht geleugnet werden, dass der Kapitalismus sich als unfähig erwiesen hat, irgendeinen seiner Grundwidersprüche zu überwinden. Die Euphorie herrschender Kreise, die den Kollaps der Sowjetunion zu Anfang der 1990er begleitete, hat sich schon lange gelegt. Weit entfernt davon, eine neue Ära des Friedens und der Prosperität einzuleiten, ist das genaue Gegenteil geschehen. Dies hatte tiefgehende Auswirkungen auf die Wissenschaft.

Im Sozialismus würde die Globalisierung der Produktion die Grundlage für die Entwicklung rationaler Planung im Weltmaßstab bilden. Im Kapitalismus besteht das Resultat in ständig zunehmender Konkurrenz und dem unablässigen Drang, jeden Aspekt der Gesellschaft - die Wissenschaft eingeschlossen - den Maßstäben internationaler Wettbewerbsfähigkeit und Profitabilität unterzuordnen. Weinbergs Eintritt in die öffentliche Debatte war von seinem Entsetzen über die Entscheidung des amerikanischen Kongresses geprägt, 1993 das Projekt des supraleitenden Superteilchenbeschleunigers einzustellen. Die öffentliche Förderung für wissenschaftliche Grundlagenforschung, ebenso wie für die Bildung, ist im Niedergang begriffen, nicht nur in den USA, sondern weltweit.

Zunehmend sind Wissenschaftler gezwungen, sich nach Geldern aus der Privatwirtschaft oder den expandierenden Bereichen der Staatsausgaben - vornehmlich den Militärausgaben - umzusehen. Die Effektivität der Wissenschaft wird mehr und mehr auf der Basis unmittelbarer Ergebnisse gemessen statt an ihrem eigentlichen Wert. Wenn Forschung sich nicht mehr selbst finanziert, dann wird sie zurechtgestutzt oder eingestellt. In manchen Universitäten wurden Physikfachbereiche aufgeteilt und mit anderen Fakultäten, wie den Ingenieurwissenschaften, zusammengelegt.

Forschung für Profit hat auch zur Ausweitung des Privatbesitzes an Wissen geführt. Natürlich hat es, wofür Einsteins früher Berufsweg ein Zeugnis ablegt, immer Patente gegeben. Doch die Praxis, zum Beispiel Teile menschlicher DNS zu patentieren, die als juristisches Hindernis für die Forschung und Entwicklung durch andere Gruppen von Biologen und Medizinforschern wirkt, bringt eine qualitative Ausdehnung dieses Prozesses mit sich. Dies steht in direktem Widerspruch zu freier und offener Kommunikation und Kollaboration - die sich stets als entscheidend für die Wissenschaftsentwicklung erwiesen haben.

Wir leugnen nicht, dass die Wissenschaft weiterhin Fortschritte macht. Jedoch hemmt ihre Unterordnung unter die Erfordernisse des Profits und des Nationalstaats unweigerlich ihre Entwicklung und richtet ihre Anwendung an Zwecken aus, die mit den Bestrebungen der großen Mehrheit der Weltbevölkerung unvereinbar sind. Wenn wir dies sagen, so teilen wir in keiner Weise die Haltung der Grünen, die Wissenschaft und technologischen Fortschritt, nicht die gegenwärtige Gesellschaftsordnung, für die Gefahren von Umweltkatastrophen und Kriegen verantwortlich machen.

Meine letzte Feststellung betrifft Ihre Bemerkungen über "Sie Sozialisten", die eine ziemlich leichtfertige Haltung offenbaren. Wenn Sie sich der Mühe unterzogen hätten zu untersuchen, was auf der WSWS geschrieben wurde, so hätten Sie gefunden, dass unsere Haltung zu Nordkorea, Kuba, Iran und ähnlichen Regime das Gegenteil dessen ist, was Sie behaupten. Sozialismus hat nichts mit islamischem Fundamentalismus oder mit der unter dem Namen Stalinismus bekannter Perversion des Marxismus zu tun. Die internationale trotzkistische Bewegung hat eine lange und prinzipienfeste Vergangenheit von politischer Opposition gegen deren Repräsentanten.

Wir brauchen nicht belehrt zu werden über den tief reaktionären Einfluss jener, die Sie fälschlicherweise als "Kommunisten" bezeichnen - Stalin, seine Helfershelfer und Anhänger. Stalins Schauprozesse zielten vor allem auf die physische Eliminierung der Trotzkisten - den wirklich marxistischen Gegnern der Sowjetbürokratie - neben all denen, die irgendeine Spur von politischer oder intellektueller Unabhängigkeit zu äußern wagten.

Niemand war dagegen gefeit, nicht einmal Physiker. Das Schicksal des herausragenden theoretischen Physikers Lew Dawidowitsch Landau ist ein typischer Fall. Er wurde vom stalinistischen NKWD im April 1938 zusammen mit zwei weiteren Physikern, Juri Rumer und Moisej Korez, verhaftet für die Veröffentlichung eines Flugblatts mit dem Titel "Proletarier aller Länder, vereinigt Euch" [27], das wie folgt begann:

Genossen!

Die große Sache der Oktoberrevolution ist gemein verraten worden. Das Land ertrinkt in den Fluten von Blut und Schmutz. Millionen unschuldiger Menschen sitzen im Gefängnis, und niemand kann wissen, wann er an der Reihe sein wird. Die Wirtschaft bricht zusammen. Eine Hungersnot rückt näher.

Seht Ihr denn nicht, Genossen, dass die Stalinsche Clique einen faschistischen Umschwung vollzogen hat? Den Sozialismus gibt es nur auf den Seiten der verlogenen Zeitungen. In seinem wilden Hass auf den wahren Sozialismus hat sich Stalin an Hitler und Mussolini gemessen. Stalin, der um seiner Machterhaltung willen das Land zerstört, verwandelt es in eine leichte Beute für den vertierten deutschen Faschismus.

Der einzige Ausweg für die Arbeiterklasse und alle Werktätigen unseres Landes besteht im entschlossenen Kampf gegen den Stalin- und Hitlerfaschismus, im Kampf für den Sozialismus.

Die Bedeutung dieser Zeilen ist glasklar. Landau, der 1908 geboren wurde, verkörperte die Besten einer Generation, die in dem außerordentlichen Klima unmittelbar nach der Oktoberrevolution ihre Blütezeit erlebt hatten, in einem Klima intensiver geistiger Gärung. Seine Feindschaft gegen die Geistesfeindlichkeit und die politische Repression von Stalin und seinen Gangstern ergab sich aus seiner tiefen Überzeugung, für die er mutig sein Leben riskierte, der Sozialismus sei der einzige Weg vorwärts für die Menschheit. Er wurde schließlich dank der Bemühungen seiner Familie und anderer prominenter Physiker aus dem Gefängnis entlassen. Was aus Rumer und Korez wurde, ist nicht bekannt. [28]

Es lohnt sich, bei diesem Beispiel zu verweilen, da Landaus Schicksal, zusammen mit dem zehntausender sozialistischer Gegner Stalins, die in den darauf folgenden Jahrzehnten endlos wiederholte Verleumdung Lügen straft, nach der die stalinistische Bürokratie "sozialistisch" oder "kommunistisch" gewesen wäre. In der größten Fälschung des zwanzigsten Jahrhunderts wurden von Stalin im Namen des Marxismus seine bewusstesten, talentiertesten und mutigsten Vertreter misshandelt oder getötet. Obwohl die Säuberungen sich auf die Sowjetunion am verheerendsten auswirkten, waren ihre Folgen auf der ganzen Welt spürbar, auf jedem Gebiet des politischen, geistigen und kulturellen Lebens.

Im Gegensatz zu dem, was Sie nahe legen, sind Wissenschaft und wirklicher Sozialismus auf jeder Ebene eng miteinander verknüpft. Für diejenigen, die an den bemerkenswerten wissenschaftlichen Entdeckungen des letzten Jahrhunderts beteiligt waren, stellte sich die offensichtliche Frage: wie kann die Menschheit derartige Einsichten in die inneren Mechanismen der Natur gewinnen und dennoch dabei scheitern, solch elementare soziale Missstände wie Armut, therapierbare Krankheiten und Kriege zu bessern, geschweige denn aufzuheben? Nicht wenige zogen in den 1930ern den Schluss, dass die Verantwortung dafür in der veralteten Gesellschaftsordnung des 19. Jahrhunderts lag, die als Kapitalismus bekannt ist, und dass die rationale Umgestaltung der Gesellschaft nach sozialistischen Prinzipien sowohl möglich als auch notwendig sei.

Es überrascht nicht, dass Einstein dazugehörte. In dem 1949 geschriebenen Essay "Warum Sozialismus" [29] erklärte er: "Es wird produziert für den Profit statt für den Bedarf. Es ist nicht dafür gesorgt, dass die ganze arbeitsfähige Bevölkerung am Produktionsprozess beteiligt ist; es gibt immer ein ‚Heer der Arbeitslosen’. Jeder muss um seinen Arbeitsplatz zittern, wenn er einen hat. Für die Arbeitslosen und schlecht bezahlten zu produzieren lohnt sich im allgemeinen nicht; viel Not und Schrumpfung der Produktion von Konsumgütern sind die Folge. Der technologische Fortschritt hat zur Folge, dass die Arbeitslosigkeit zunimmt, statt die Arbeitslast aller zu vermindern. Das Profitmotiv in Verbindung mit der Konkurrenz der Kapitalbesitzer bringt eine Instabilität in der Verwendung des Kapitals mit sich, die zu den immer häufiger sich wiederholenden ‚Depressionen’ führt. Hemmungslose Konkurrenz führt zu einer maßlosen Verschwendung von Arbeitskraft und zu der schon erwähnten Verkrüppelung der sozialen Seite in der Veranlagung der Individuen. Diese Verkrüppelung halte ich für das größte Übel, das der ‚Kapitalismus’ mit sich bringt."

Einsteins Schlussfolgerung war unzweideutig: "Nach meiner Überzeugung gibt es nur einen Weg zur Beseitigung dieser schweren Übel, nämlich die Etablierung der sozialistischen Wirtschaft, vereint mit einer auf soziale Ziele eingestellten Erziehung."

Wir bleiben bei unserer tiefen Überzeugung, dass im Verlauf der lange ausstehenden Klärung der politischen Fragen des zwanzigsten Jahrhunderts - vor allem der Rolle des Stalinismus - und die Wiederherstellung einer echt sozialistischen Kultur in der Arbeiterklasse durch die trotzkistische Bewegung, die humansten und aufmerksamsten Wissenschaftler die natürliche Verwandtschaft von Wissenschaft und Sozialismus erkennen und sich für seine Einführung einsetzen werden.

Mit freundlichen Grüßen,

Peter Symonds

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Fußnoten:

[*] Zur Geschichte des Ausdrucks Annus mirabilis vgl. John Stachel (1998): Einsteins Annus mirabilis, Reinbek: Rowohlt, 2005 (rororo 60934), S. 27ff. — Anm. d. Ü.

1. Hierzu ausführlicher: David North, Ein Beitrag zur Neubewertung von Vermächtnis und Stellenwert Leo Trotzkis in der Geschichte des 20. Jahrhunderts (http://www.wsws.org/de/2001/jul2001/trot-j06.shtml), World Socialist Web Site, 6. Juli 2001

2. Albert Einstein (1946): Autobiographisches, in: Paul Arthur Schilpp (Hg.), Albert Einstein als Philosoph und Naturforscher, Braunschweig, 1979, S. 1. Zitiert nach: Albrecht Fölsing (1993): Albert Einstein. Eine Biographie, Frankfurt: Suhrkamp (stb 3087), 1999, S. 34f.

3. Carl Seelig (1960): Albert Einstein, Zürich: Europa Verlag, S. 48. Zitiert nach: Abraham Pais (1982): Raffiniert ist der Herrgott..., Braunschweig: Vieweg, 1986 (Neuauflage: Spektrum Akad. Verl., 2000), S. 43

4. John Archibald Wheeler (1991): Albert Einstein, in: Timothy Ferris (Hg.), World Treasury of Physics, Astronomy and Mathematics, Little Brown & Co., S. 568

5. Zitiert nach: John S. Rigden (2005): Einstein 1905. The Standard of Greatness, Harvard University Press, S. 2

6. Friedrich Engels (1925): Dialektik der Natur, MEW 20, Berlin 1962, S. 464-465

7. Zitiert nach: John Gribbin (2003), Science: A History, Penguin, S. 431

8. ebd., S. 432

9. "H.A. Lorentz als Schöpfer und Persönlichkeit", in: Albert Einstein, Mein Weltbild, Ullstein Tb 34683, S. 35

10. Zitiert nach: Rigden (2005), a.a.O. (s. Fn. 5), S. 82

11. Henri Poincaré (1905), La valeur de la science, Paris, 1905, S. 180. Dt. Übers.: Der Wert der Wissenschaft, Leipzig 1906. Hier zitiert nach der englischen Ausgabe: The Value of Science, Dover, 1958, S. 96

12. Zitiert nach: John T. Blackmore, Ernst Mach: His Work, Life and Influence, University of California

13. Gerald Holton (1988), Thematic Origins of Scientific Thought, Harvard University Press, überarbeitete Neuauflage 1988, S. 241

13.a. s. Mein Weltbild, a.a.O. (Fn. 9), S. 177

14. Dennis Overbye, Einstein in Love—A Scientific Romance, Viking Penguin, 2000, S. 135

15. Wheeler (1991), a.a.O. (Fn. 4), S. 570

16. Zitiert nach: Pais (1982), a.a.O. (s. Fn. 3), S. 148 - Anm. d. Ü. : Der Einstein-Biograph Albrecht Fölsing vermutet, dass Maja Einstein hier eine Verwechslung mit einer Episode aus dem Jahr 1908 unterläuft. Damals "war Einstein tatsächlich enttäuscht, dass auf seinen ersten Versuch der Verallgemeinerung der Relativitätstheorie keinerlei Reaktion erfolgte". [Fölsing (1993), a.a.O. (s. Fn. 2), S. 226ff. u. Anm. 3, S. 855f.]

17. Zitiert nach Fölsing (1993), a.a.O. (Fn. 2), S. 539. - Anm. d. Ü. : Laut Gereon Wolters [ Mach I, Mach II, Einstein und die Relativitätstheorie. Eine Fälschung und ihre Folgen, Berlin-New York: Walter de Gruyter. 1987] erschien dieser von Mach angeblich im Juli 1913 verfasste Text erst 1921, fünf Jahre nach Machs Tod, als Vorwort von Machs posthumen Werk Prinzipien der physikalischen Optik. Dabei handelt es sich bei dem Text laut Wolters um eine Fälschung, die Ernst Machs ältesten Sohn, Ludwig Mach, zum Urheber hat.

18. H. A. Lorentz, Das Relativitätsprinzip, Leipzig 1914, S. 23. Zitiert nach Fölsing (1993), a.a.O. (Fn. 2), S. 245.

19. Zitiert nach: Rigden (2005), a.a.O. (s. Fn. 5), S. 36

20. Werner Heisenberg (1927): Über den anschaulichen Inhalt der quantentheoretischen Kinematik und Mechanik, in: Zeitschrift für Physik 43 (1927), S. 172-198, hier: S. 198. Zitiert nach: Fölsing (1993), a.a.O. (s. Fn. 2), S. 666

21. Brian Greene: The Elegant Universe, Vintage, 2000, S. 106

22. Zitiert nach: Fölsing (1993), a.a.O. (s. Fn. 2), S. 665

23. Pais (1982), a.a.O. (s. Fn. 3), S. 6

24. Greene, a.a.O. (s. Fn. 20), S. 9

25. Siehe Chris Talbot: A Postmodernist attack on science (Rezension von: John Horgan, The End of Science. Facing the Limits of Knowledge in the Twilight of the Scientific Age, Little Brown & Co., 1996), World Socialist Web Site, 18. Mai 1999

[26] Steven Weinberg, Facing up: Science and its Cultural Adversaries, Harvard University Press, 2001, S.153f.
[27] Anm. d. Ü. : Der vollständige Text des Flugblatts findet sich in Wadim Rogowin, Die Partei der Hingerichteten, Essen 1999, S. 288.
[28] Anm. d. Ü. : Laut Wadim Rogowin (s. Fn. 2) verbrachte Korez bis zu seiner Freilassung zwei Jahrzehnte in Lager- und Gefängnishaft.
[29] Anm. d. Ü. : Manuskript 28-857 des Jerusalemer Einsteinarchivs, im Internet per Einstein Archives Online einsehbar.