FALTER-Rezension 
Liebeserklärung an Alfred Einstein
André Behr in FALTER 11/2014 vom 14.03.2014 (S. 37)
Physik: Pedro G. Ferreira erklärt die Relativitätstheorie, ihre Geschichte und prophezeit ihr eine große Zukunft
Weltberühmt wurde Albert Einstein in den 20er-Jahren des letzten Jahrhunderts, als astronomische Messungen erstmals experimentell seine 1915 publizierte Allgemeine Relativitätstheorie bestätigten.
Mehr als zehn Jahre lang hatte er mit seinen Vorstellungen von einer neuen Gravitationstheorie hart gerungen, insbesondere mit der mathematischen Formulierung der sogenannten "Feldgleichungen", die heute zum Kanon jeder höheren Physikausbildung gehören.
Die Eleganz der Feldgleichungen hat in den vergangenen hundert Jahren manchen später berühmt gewordenen Wissenschaftler überhaupt dazu gebracht, sich dem Fach Physik zu verschreiben, und sie stehen darüber hinaus noch immer im Zentrum der Forschung. Ein jüngeres Beispiel für die anhaltende Faszinationskraft von Einsteins bedeutendstem Geniestreich ist der 45-jährige Portugiese Pedro G. Ferreira, der heute an der Universität Oxford Astrophysik lehrt.
Ferreira begeisterte sich als Jugendlicher für die merkwürdige Gitterstruktur der vierdimensionalen Raumzeit, schloss zuerst ein Studium der Ingenieurswissenschaften in Lissabon ab und wechselte dann als PHD am Imperial College in London zur Theoretischen Physik, um sich vollends der Relativitätstheorie zu widmen, die er sich aus Büchern angeeignet hatte. Nun ist von ihm selbst ein Buch erschienen. Es widmet sich seiner großen wissenschaftlichen Liebe und erzählt die Geschichte der Allgemeinen Relativitätstheorie in 14 Kapiteln.
In dieser Geschichte spiegeln sich die bedeutendsten intellektuellen Auseinandersetzungen des 20. Jahrhunderts, denn die mittels der Relativitätstheorie untersuchten kosmologischen Phänomene förderten ständig neue und befremdliche Erkenntnisse über die Natur zutage, die auch Einstein nur schwerlich akzeptieren konnte.
So entwickelte man beispielsweise früh das Konzept der Schwarzen Löcher, postulierte die Expansion des Universums oder entdeckte merkwürdige astronomische Objekte wie Neutronensterne. Selbst politische Ideologen mischten sich ein.
In Nazideutschland wie in der stalinistischen Sowjetunion wurden Relativisten verfolgt, und auch in den USA der 1950er-Jahre mochte man die Anhänger Einsteins nicht.
Seit Beginn des neuen Jahrtausends steht die Allgemeine Relativitätstheorie erneut auf dem Prüfstand, weil klar wurde, dass das Universum nur zu vier Prozent aus dem besteht, was uns vertraut ist: den Atomen. Der Rest ist insofern dunkel, als er dunkle Materie beinhaltet, die weder Licht aussendet noch reflektiert oder absorbiert, sowie dunkle Energie, die den Raum auseinandertreibt. Allerdings gilt das alles nur, wie Ferreira betont, wenn Einsteins Theorie stimmt.
Eine solche Relativierung mag überraschen, wenn man das Wort "stimmen" im Alltagssinn versteht. In der Physik jedoch hat eine "richtige" Theorie einen Gültigkeitsbereich. Newtons Gravitationsgesetz beispielsweise ist aufgrund von Einsteins Arbeiten nicht "falsch" geworden, sondern musste zurückgestuft werden: zu einem Grenzfall der Allgemeinen Relativitätstheorie, der dereinst dasselbe blühen könnte.
Schon Einstein hatte das letzte Drittel seines Lebens darauf verwandt, eine "vereinheitlichte" Theorie zu finden, die seine Feldgleichungen mit der älteren Theorie des Elektromagnetismus in Einklang bringt.
Inzwischen haben sich auf dem Ideenmarkt verschiedene Ansätze etabliert, die alle vier Grundkräfte unter ein Theoriedach bringen sollen. Medial am bekanntesten wurde dabei die Stringtheorie. Sie postuliert als elementare Grundbausteine saitenähnliche Strukturen, die um viele Größenordnungen winziger sind als bekannte Elementarteilchen, und beeindruckt vor allem mit ihrer faszinierenden Mathematik. Ziel jedes dieser Ansätze ist es, die Quantentheorie mit Einstein zu versöhnen, doch fehlen zurzeit jegliche experimentelle Tests.
Ferreira geht davon aus, dass sich bezüglich dieser Grundsatzfrage in den kommen Jahren "Bedeutsames ereignen wird". "War das 20. Jahrhundert vor allem von der Quantenphysik bestimmt", prophezeit er, "so hege ich die Vermutung, dass das 21. Jahrhundert ganz im Zeichen von Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie stehen wird."
Einstein würde es zweifellos freuen, doch auf welche Fakten Ferreiras Zuversicht gründet, lässt sich bei der Lektüre höchstens erahnen. Trotz solcher Inkonsistenzen und einigen Redundanzen, wie sie oft auftreten, wenn Wissenschaftler fürs allgemeine Publikum schreiben, bietet seine Liebeserklärung viel Stoff, von dem man bestens lernen kann, wenn man das Nachdenken nicht scheut.