Der Himmel über Bern in der Nacht, als Einstein das Universum Veränderte
Am 30. Juni 1905 beendete ein sechsundzwanzigjähriger Angestellter des Eidgenössischen Patentamts in einer bescheidenen Wohnung in Bern einen einunddreißig Seiten langen Artikel, der die Grundlagen der Newtonschen Physik erschüttern sollte. Albert Einstein reichte «Zur Elektrodynamik bewegter Körper» bei den Annalen der Physik ein. Diese Sternenkarte fängt das Firmament über Bern an jenem Abend ein — dieselben Sterne, deren Licht, wie Einstein gerade bewiesen hatte, mit einer absoluten und unveränderlichen Geschwindigkeit reist.
Historischer Kontext
Das Jahr 1905 ist in der Wissenschaftsgeschichte als «Annus Mirabilis» bekannt — das Wunderjahr. Innerhalb weniger Monate veröffentlichte ein sechsundzwanzigjähriger Unbekannter, ein Beamter dritter Klasse am Eidgenössischen Amt für Geistiges Eigentum in Bern, vier wissenschaftliche Arbeiten, die jeweils auf ihre Weise unser Verständnis des Universums revolutionierten. Die dritte dieser Arbeiten, eingereicht am 30. Juni 1905, trug einen unscheinbaren Titel: «Zur Elektrodynamik bewegter Körper». Sie enthielt die Theorie der speziellen Relativität.
Albert Einstein war kein Professor. Er hatte kein Labor. Er besaß keine prestigeträchtige Universitätsanbindung. Nach seinem Abschluss an der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich im Jahr 1900 hatte er zwei schwierige Jahre damit verbracht, eine Assistentenstelle zu suchen, und Absage um Absage erhalten. Durch einen Freund, Marcel Grossmann, hatte er schließlich 1902 diese bescheidene Beamtenstelle in Bern erhalten. Seine Arbeit bestand darin, Patentanträge zu prüfen — oft für elektrische Geräte und die Synchronisation von Uhren.
Vielleicht war es dieses tägliche Eintauchen in die praktischen Fragen der Zeitsynchronisation, das seine tiefsten Überlegungen nährte. Denn die spezielle Relativitätstheorie ist im Kern eine Theorie der Zeit. Einstein erkannte, dass, wenn die Lichtgeschwindigkeit für alle Beobachter konstant ist — wie zeitgenössische Experimente nahelegten — dann die Zeit selbst relativ sein muss. Zwei Uhren, die sich relativ zueinander bewegen, ticken nicht im gleichen Rhythmus. Gleichzeitigkeit ist eine Illusion. Raum und Zeit sind nicht die starren, absoluten Rahmen, die Newton postuliert hatte, sondern ein geschmeidiges, verwobenes Gewebe: die Raumzeit.
Am 30. Juni 1905, an einem warmen Berner Sommerabend, vollendete Einstein sein Manuskript. Man stellt sich den jungen Mann vor, mit seinem keimenden Schnurrbart und noch gezähmtem Haar, wie er die Feder in der Wohnung an der Kramgasse 49, im zweiten Stock, niederlegte. Seine Frau Mileva kümmerte sich wohl um ihren Sohn Hans Albert, gerade ein Jahr alt. Durch das Fenster zeichneten sich die Dächer der Berner Altstadt gegen den Dämmerungshimmel ab.
Welches Himmelsschauspiel erstreckte sich an jenem Abend über Bern? Die Sommersonne ging spät hinter den Berner Alpen unter und tauchte die mittelalterlichen Laubengänge der Stadt in goldenes, streifendes Licht. Als die Dunkelheit sich endlich legte, entfaltete sich der Schweizer Sommerhimmel in seiner ganzen Pracht. Die Milchstraße spannte sich als leuchtendes Band von Nordost nach Südwest, den Zenit mit bemerkenswerter Klarheit dank der reinen Alpenluft überquerend.
Das Sternbild Skorpion beherrschte den südlichen Horizont, mit Antares, seinem blutroten Herzen, sanft pulsierend. Über dem Skorpion richtete der Schütze seinen Pfeil auf das Zentrum der Galaxie — jenen geheimnisvollen Kern der Milchstraße, dessen Natur erst Jahrzehnte später verstanden werden sollte. Wega im Sternbild Leier strahlte mit blauweißem Glanz fast direkt im Zenit und beherrschte das «Sommerdreieck» mit Deneb im Schwan und Atair im Adler. Arktur, der orangefarbene Stern im Bootes, sank langsam zum westlichen Horizont.
Die kosmische Ironie ist frappierend: Einstein hatte in genau diesem Moment bewiesen, dass sich das Licht dieser Sterne nicht so verhielt, wie irgendjemand es sich vorgestellt hatte. Das Licht von Arktur, mit 299.792 Kilometern pro Sekunde reisend, brauchte etwa 37 Jahre, um Einsteins Netzhaut zu erreichen. Das von Wega 25 Jahre. Das von Antares 550 Jahre. Und dieses Licht würde, egal wie schnell sich ein Beobachter ihm entgegenbewegen möchte, immer mit exakt derselben Geschwindigkeit ankommen. Dieses Postulat, so einfach in seiner Aussage, so schwindelerregend in seinen Konsequenzen, implizierte, dass die Zeit langsamer vergeht, wenn man beschleunigt, dass die Masse mit der Geschwindigkeit zunimmt und dass Energie und Masse austauschbar sind — E=mc².
Diese letzte Gleichung, die berühmteste der Wissenschaftsgeschichte, erschien einige Monate später in einem kurzen Nachtrag, veröffentlicht im September 1905. Fünf Symbole. Drei Buchstaben. Die Äquivalenz von Materie und Energie. In dieser Formel lag das Geheimnis der Sonne — die Kernfusion, die Sterne seit Milliarden von Jahren brennen lässt. In dieser Formel lag leider auch das Prinzip der Atombombe, die vierzig Jahre später Hiroshima verwüsten sollte.
Einstein erhielt keine sofortige Reaktion auf seinen Artikel. Die wissenschaftliche Welt brauchte Jahre, um die Tragweite dessen zu begreifen, was er geschrieben hatte. Max Planck in Berlin war einer der Ersten, die die Bedeutung der Arbeit erkannten. Aber für die meisten Physiker des Jahres 1905 verdiente ein Artikel eines obskuren Schweizer Beamten, der Patente prüfte, keine Beachtung.
Doch unter dem Sternenhimmel von Bern, in jener Juninacht 1905, hatte sich die Physik für immer verändert. Die Sterne, die Einstein von seinem Fenster aus betrachtete, würden nie mehr dieselben sein — nicht weil sie sich verändert hatten, sondern weil die Menschheit, dank eines schlaflosen, visionären Büroangestellten, endlich verstanden hatte, was sie wirklich waren: Kernöfen, deren Licht eine formbare Raumzeit durchquerte, gekrümmt durch die Gravitation, in der die Zeit nur eine Dimension unter anderen war in einem Universum, das weit seltsamer und wunderbarer war als alles, was Newton sich je vorgestellt hatte.