Relativitätstheorie wird heute 100 :-)

Uhura Uraniae

es war nicht das Datum der ersten wissenschaftlichen Publikation. Aber heute vor genau 100 Jahren hielt Albert Einstein einen Vortrag in der Archenhold-Sternwarte in Berlin. Für diesen Vortrag hatte ihn der befreundete Kollegen Friedrich Archenhold gewonnen, da Einstein damals gerade in Berlin wohnte und an der Humboldt-Universität lehrte und arbeitete.

Die Sternwarte von Archenhold in Treptow lag damals noch vor den Toren der Stadt. Der Treptower Park war ein Ausflugsziel der Berliner. 1896 sollte es nach zahlreichen erfolgreichen Weltausstellungen in London und Paris nun auch in Berlin eine solche geben – zumindest auf Wunsch der Kaufleute. Nachdem allerdings der Kaiser in breitem Berliner Platt mit seinem “ick will dat nich” das Veto gegen die Internationalität eingelegt hatte, wurde daraus nur eine “Große Gewerbeausstellung” mit allerlei großen und beeindruckenden Attraktionen. Von dieser gescheiterten “Weltausstellung” war jetzt – 1915 – nur noch das Riesenfernrohr übrig, um das man inzwischen (1908) ein Haus drum herum gebaut hatte. Dort gab es eine große Astronomieausstellung und vor allem einen riesengroßen Hörsaal, der auch als Kino-Saal fungierte. Es war von Anfang an eine öffentliche Sternwarte, deren Hauptaufgabe die (kommerzielle) Vermittlung von Astronomie und nicht direkt die Forschung in Astronomie gewesen ist. Hin und wieder mag man neue Wege in der Astronomiedidaktik beschritten haben, aber zur Forschung kam man nur wenig in Treptow – das änderte sich erst nach dem Krieg in DDR-Zeiten geringfügig, als eine Arbeitsgruppe Astronomiegeschichte eingerichtet wurde, aber vertiefte Forschung über die Grundlagen der Physik wie Raum, Zeit und Beschleunigung, wie Einstein sie machen konnte, war neben dem öffentlichen Trubel und dem Dienst an und mit Schulklassen kaum möglich.

In diesem Hörsaal fanden öffentliche Veranstaltungen zu astronomischen Themen statt – und wenn Herr Professor Einstein gerade Zeit hatte, dann eben der. Einstein hatte schon seit Jahren über die Konzepte von Raum und Zeit nachgenacht und – wie wir heute wissen – bereits einige Jahre zuvor die richtigen Feldgleichungen gefunden. Allerdings war es ihm nicht gelungen, die Newtonschen Gravitation daraus als Grenzfall herzuleiten, weshalb er sie wieder verwarf.

Grabstein Archenholds auf dem Friedhof Alt-Friedrichsfelde (Lichtenberg), auf dem ich oft sonntags spazieren gehe.
Grabstein Archenholds auf dem Friedhof Alt-Friedrichsfelde (Lichtenberg), auf dem ich mitunter sonntags spazieren gehe.

Jetzt aber, irgendwann 1915, war er auf dem richtigen Weg. Es gab noch einige Debatten und wissenschaftliche Diskurse, z.B. mit David Hilbert in Göttingen und es sollte noch bis November dauern bis er die Publikation fertig hatte und die wissenschaftliche Welt von der neuen Theorie Kenntnis bekommen sollte. Jetzt aber hatte Herr Einstein in Berlin einen Termin und redete in der Treptower Sternwarte vor einem öffentlichen Publikum bzw. wie die Vossische Zeitung schrieb: einer “verhätlnismäßig großen Zahl von Zuhörern”. Der Vortrag hatte den Titel “Über Relativität der Bewegung und Gravitation”, denn das – für uns Astronomen oft erstaunliche – an Einstein war ja, dass er die ART über die klassische Physik fand. Astronomen hatten bereits seit Jahrzehnten nach Erklärungen für das Verhalten des Kosmos und nach Theorien gekrümmter Räume gesucht, aber niemand war zum Erfolg gekommen.

Einstein hatte 1905 durch die Untersuchung der “Elektrodynamik bewegter Körper”, also die Verbindung von Newtonscher Mechanik und Maxwells Elektrodynamik, (abermals) gezeigt, dass Ortsangaben, Zeitangaben und damit auch die damit berechneten Geschwindigkeitsangaben v=s/t relativ und keineswegs absolut sind. Geschwindigkeit ist doch die Zeitableitung des Weges. Folglich war Einstein seither bestrebt, die Relativität auch für Beschleunigungen, also die Zeitableitung der Geschwindigkeit, nachzuweisen. Gravitation ist nun (zufällig) auch eine Beschleunigung, d.h. z.B. die so genannte Normalfallbeschleunigung auf der Erde. Nur durfte halt für die neue Gravi-Theorie die alte nicht komplett verschwinden, sondern musste als Grenzfall weiterhin rauskommen. Um das zu beweisen musste auch der Physiker Einstein zunächst “ein bißchen” Mathe lernen und das kostete ihn viel Zeit und Nerven.

Der öffentliche Vortrag Einsteins in Treptow ist nun wirklich ein Kuriosum: Einstein redet zuerst in der Öffentlichkeit und erst danach stellt er seine Gedanken den Kollegen vor. Das würde ehrlich gesagt nicht jeder moderne Wissenschaftler tun: Outreach und Fachdidaktiken lehren meistens nur das, was intern unter Wissenschaftlern schon lange diskutiert wurde und als “gesicherte” Erkenntnis gilt.

Zum Verhältnis von Einstein und Archenhold: siehe Artikel von Dieter B. Herrmann in dem Buch zur Ausstellung vor zehn Jahren:

Renn, Jürgen [Hrsg.]: Albert Einstein – Ingenieur des Universums, Hundert Autoren für Einstein, Wiley-VCH, 2005 – darin insbes. S. 234-238


GIMMICK

Auf jeder dritten Eintrittskarte der Sternwarte finden Sie ein Bild, auf dem ich abgebildet bin (nur, damit man einen Eindruck von der Größe des Riesenfernrohrs kriegt).
Auf jeder dritten Eintrittskarte der Sternwarte finden Sie ein Bild, auf dem ich abgebildet bin (nur, damit man einen Eindruck von der Größe des Riesenfernrohrs kriegt). Bild aus der Zeitschrift “Zeit Wissen”, Heft 2, 2005, das Foto hatte die Fotografin Eva Häberle gemacht.

Woher weiß ich das? – weil ich da mal gearbeitet habe und leiderzumglück ein recht gutes Gedächtnis habe. An der Tür des großen Hörsaals der Sternwarte hängt heute eine Gedenktafel, die an Einsteins Vortrag erinnert.

Susanne M. Hoffmann

Veröffentlicht von

"physics was my first love and it will be my last physics of the future and physics of the past" Die Autorin ist seit 1998 als Astronomin tätig (Universitäten, Planetarien, öffentliche Sternwarten, u.a.). Ihr fachlicher Hintergrund besteht in Physik, Wissenschaftsgeschichte und Fachdidaktik (neue Medien). Sie ist aufgewachsen im wiedervereinigten Berlin, zuhause auf dem Planeten Erde.

5 Kommentare

  1. Pingback:[SciLogs] Relativitätstheorie wird heute 100 :-) - #Astronomie | netzlesen.de

  2. Der Bericht der Vossischen Zeitung über Einsteins 1-stündigenVortrag an der Archenhold-Sternwarte (auch Treptower Sternwarte genannt) liest sich erstaunlich heutig und bestens auf das Vorwissen seiner damaligen Leser abgestimmt (das wohl nicht kleiner ist als das Vorwissen der heutigen) Und auch der Vortrag Einsteins scheint auf das Publikum abgestimmt gewesen zu sein. Man erfährt sogar, wie Einstein (damals das jüngste Akademiemitglied) schon damals die Theorie bestätigen wollte, nämlich durch die Positionsverschiebung von Sternen in Sonnennähe um 0,85 Bogensekunden,:

    Gibt es nun einen Prüfstein für die Richtigkeit dieser Anschauungen? Der Lichtstrahl oder vielmehr seine Geschwindigkeit muß das Kriterium abgeben. Nicht nur im beschleunigten System, auch im Gravitationsfeld muß er gekrümmt verlaufen. Seine Ablenkung (Aberration) wird zwar sehr gering, aber immerhin unsichtbar sein.1) Aufnahmen von Sternen, die neben der Sonne erschienen, zur Zeit der Sonnenfinsternis, können Aufschluß geben. Freilich kann die Ablenkung nur außerordentlich klein sein, bei der Sonne 0,85 Bogensekunden, bei Jupiter gar nur 1/100 Bogensekunde. Mit Hilfe empfindlicher Apparate läßt sich aber eine solche Messung durchführen. Im Auftrage der Akademie der Wissenschaften sollte der Astronom Dr. Freundlich während der letzten Sonnenfinsternis solche Messungen durchführen. Aber der Krieg verhinderte diese Forscherarbeit, die für unsere Erkenntnistheorie nicht minder wichtig ist, als für die Fortentwicklung der Physik. Dr. Freundlichs kostbaren astronomischen Apparate wurden in Odessa beschlagnahmt, ruhen wahrscheinlich dank den „Kulturträgern des Ostens“ auf dem Meeresgrund. Aus Beobachtungen bei Sonnenfinsternissen Schlüsse über die Gültigkeit des Relativitätsprinzips zu ziehen, müssen wir uns vorläufig versagen.2) Aber eine andere optische Erscheinung, das sogenannte Dopplersche Prinzip, kann die Entscheidung liefern.

    Scheinbar wurde Einsteins neue Theorie damals bereitwillig aufgenommen – mindestens von Archenhold,. Und in der Zeitschrift Das Weltall erschienen insgesamt bis 1933 ca. 30 Beiträge zur Relativitätstheorie und ihren Konsequenzen für die Astronomie.Sogar einen Trickfilm mit dem Titel “Die Grundlagen der Einsteinschen Relativitätstheorie” wurde 1922 gezeigt.

    Man erhält auch den Eindruck, dass Einstein ein sehr selbtbewusster Zeitgenosse und Wissenschafter war. Später wurde er wohl zum ersten Popstar der Wissenschaft

    Interessanterweise scheint die didaktische Begabgung und die Fähigkeit wissenschaftliche Zusammenhänge populär und allgemeinverständlich darzustellen schon zu Einsteins Zeiten gefragt gewesen zu sein. Einstein wurde diese Begabung aber von einem Professor der ETH abgesprochen, der sich gegen die Berufung von Einstein auf einen Lehrstuhl für theoretische Physik aussprach:

    Herr Einstein ist eine ausgesprochene Gelehrtennatur. Seine wissenschaftlichen Arbeiten zeugen nach Ansicht der Sachverständigen … von Originalität und Eifer der Gedanken, von genialer schöpferischer Kraft. Dagegen ist er kein hervorragender Dozent und entbehrt einer ausgesprochenen Lehrbegabung …

    Je mehr ich über Einstein und seine damalige Zeit lese umso vertrauter kommt mir diese Vergangenheit vor. Scheinbar hat sich doch nicht so viel geändert in den letzten 100 Jahren.

  3. tja, hätte die Menschheit in den letzten 100 Jahren gewaltige Mutationen durchgemacht, dann wäre das wohl aufgefallen O:-)

    vielen Dank für den extrem langen und sehr lohnenden Kommentar an mein hektisch zusammengebasteltes HappyBirthday (hab gerade zu viel um die Ohren und zu wenig Zeit für ausführlich recherchierte Blogposts): das hätten unsere Leserlinge verpasst, wenn ich mich nicht gestern zu dieser Notiz aufgerafft hätte: ganz vielen lieben Dank!!!

    Über Einsteins und anderer Dozenten Lehrbegabung kann man sicher noch viel sagen. Es gibt und gab zu jeder Zeit Leute, die gute ForscherInnen, aber nicht unbedingt gute Lehrkräfte sind und vice versa auch solche, die super Lehrkräfte sind und nur mittelmäßige ForscherInnen.

    Ich persönlich habe mir immer gewünscht, das beides zu kombinieren, aber ich habe auch den Eindruck, dass es da “Wellen” gibt: Wenn man viel Zeit in die Lehre steckt und diese gut macht, dann leidet die Forschung und wenn man viel Zeit in die Forschung steckt, um diese gut zu machen, dann leidet die Lehre… Manche ForscherInnen nehmen sich lebenslang niemals die Zeit, die Lehre gut zu durchdenken, was legitim ist, da sie halt Forscher sind – ABER es ist gegen das HUMBOLDTsche BILDUNGIDEAL, nach dem Forschung und Lehre eine Einheit bilden sollen.

    Ich persönlich wünsche mir daher, dass ich zwar hauptberuflich Forscherin sind und bleiben darf, aber dass ich mir auch hin und wieder zwischendurch die Zeit nehmen kann und können werde, ein bißchen über meine Lehre, die Methodik und die Stile nachzudenken. Das muss ja nicht gleich in Didaktikforschungen ausufern (hab ich war auch früher gemacht, aber es erfüllt mich längst nicht so sehr wie die “richtige” Forschung).

    Ich denke, was ich hier nur für mich selbst sage (und ich doziere im Augenblick leider nicht, sondern kann mich dank eines Stipendiums seit 2 Jahren auf Forschung konzentrieren), gilt durchaus für viele gute Professoren und Dozenten. Leider arbeitet die aktuelle Hochschulpolitik mit ihrem Aufbürden von gigantischen Lehrverpflichtungen eher gegen diese Ambitionen. Wenn ich so sehe, was ein Juniorprofessor für ein Lehrpensum hat … das ist eigentlich nicht wirklich vertretbar, weder von dem Jun.Prof, von dem man erwartet, dass er auch eine Arbeitsgruppe aufbauen soll und eigene Forschung machen – noch für die Qualität seiner Lehre und die Ergebnisse (Lernerfolge) seiner Studis; das Niveau des Unterrichts muss durch sowas fast zwangsläufig sinken. Aber vllt. will man das ja, damit mehr Leute studieren und wenigstens einen BA-Abschluss machen…

    Naja, mal schauen, was die Zukunft bringt. Die Vergangenheit, die letzten 100 Jahre und auch die sonstige, können wir nicht ändern, nur rückblickend lernen. Wir können aber versuchen, mit diesen Erkenntnissen aus der Geschichte die Zukunft zu beeinflussen. Das ist vielleicht auch eine unserer Aufgaben als HistorikerInnen: Niemand kann so gut wie wir WissenschaftshistorikerInnen beschreiben und verstehen, wie langfristige Entwicklungen ablaufen, wie Menschen und Menschengruppen “funktionieren”, wie Erkenntnisse geboren werden und sich entwickeln. Das ist sooo großartig an dieser Art von Forschung und ich bin sehr glücklich mit diesem Beruf. 🙂

    Übrigens: Wenn man das Büchlein von Hentschel und Graßhoff zum Thema Einstein in Bern liest, dann fallen einem auch – trotz 68er Bewegung und Talar-Abschaffung an Unis – zahlreiche Ähnlichkeit zum heutigen Hochschulsystem auf. Zum Beispiele diese schreckliche Besessenheit von Titeln, denn obgleich EInstein als origineller Geist und großer Denker bekannt war und darum als Professor vorgeschlagen worden ist, wurde er nicht auf diesen Posten berufen, weil altbackene, biedere Prinzipienreiter darauf bestanden, dass er sich ersteinmal habilitieren müsse. Dieses m.E. absolut unqualifizierende Konzept, das absolut überflüssig ist, weil man bei der Habil nichts lernt oder beweisen muss, das einem bei der Berufsausübung als Professor hilft, wird ja inzwischen GLÜCKLICHERWEISE endlich durch die Konzeption von Juniorprofessuren abgeschafft. In der Praxis mag die Jun-Professur noch nicht gut modelliert und schwerfällig umgesetzt werden, aber m.E. ist das ein Schritt in die richtige Richtung, quasi der richtige Weg.

    Zudem ist es m.E. viiiel sinnvoller, wenn Leute zu Profs ernannt werden, die sich an Unis wohlfühlen, neben der Forschung gern auch mal mit Studis arbeiten und gern unterrichten, als solche Leute, die mit einer “zweiten Doktorarbeit”, die dann halt Habilitation heißt, ausschließlich ihre Befähigung zur Forschung unter Beweis gestellt haben. Ich persönlich wollte immer zweimal promovieren, um in zwei Fächern gut ausgebildet zu sein und gut arbeiten zu können – aber die Habil, aufgrund der auch Einstein in Bern zunächst zurückgestellt worden war, ist ein typisches Futter für Formalitäten verteidigende Papiertiger, die in manchen Fällen originelle Wissenschaft (und Lehre) eher töten als fördern kann.

    d.h.: Ein bißchen hat sich doch geändert in dem Jahrhundert oder ist zumindest dabei, sich zu ändern; bisschen Optimismus bitte! 🙂

  4. Des Vortrags-Jubiläums hatte ich mich auch erinnert und im Morgengrauen diese Notiz – mit weitere Links – veröffentlicht. Der einsame Artikel in der Vossischen ist ja schön detailliert und reicht mir als Beweisstück – aber warum gibt es in Archenholds eigener Zeitschrift keinen Bericht darüber? Man hat sich an der Sternwarte sehr bemüht, die Historie aufzuklären, wovon auch ein im Park aushängender Artikel zeugt, aber Fragen bleiben …

  5. Susanne M. Hoffmann schrieb (2. Juni 2015):
    > erstaunlich[…] an Einstein war ja, dass er die ART über die klassische Physik fand.

    Offensichtlich hat Einstein die ART historisch bedingt in einer Umgebung und anhand einer Ausbildung gefunden, die vom „gesunden Meschenverstand“ [1] der klassischen Physik geprägt waren.
    Allerdings ist die (d.h. vorrangig Einsteins) Entwicklung der ART ja gerade vom Hinterfragen und Verwerfen bestimmter „klassischer“ Vorurteile geprägt, die insbesondere mit den Worten „Ort“ und „Zeit“ verbunden waren und z.T. noch heute propagiert werden.

    Einstein hat die Physik gewissermaßen da abgeholt, „wo er sie“ für (noch) verständlich und vertretbar hielt („bevor sie sich in die klassische Ausprägung verrannte“); nämlich beim Punktkoinzidenz-Prinzip, also

    daß ich an Stelle der „Zeit“ die „Stellung des kleinen Zeigers meiner Uhr“ setze

    (1905), und

    [dass] alle unsere zeit-räumlichen Konstatierungen stets auf Feststellungen zeit-räumlicher Koinzidenzen hinauslaufen [… wie insbesondere] Begegnungen zweier oder mehrerer materieller Punkte

    (1916)
    (in anderen Worten: „dass ich an Stelle des Wortes „Ort“ die Namen des (oder der) Beteiligten setze“).

    > vor genau 100 Jahren hielt Albert Einstein einen Vortrag in der Archenhold-Sternwarte in Berlin.

    Ob Einstein schon in diesem Vortrag das Wort „Koinzidenz“ benutzt hat, oder zumindest (sprachlich vielleicht volkstümlicher) davon, dass man verstehen und unterscheiden könne, was man „zusammen“ bzw. „alles auf einmal“ wahrnahm, im Unterschied zu „nacheinander“ ?
    Und ob wohl Erich Kretschmann mit im Publikum saß? …

    p.s.
    > Ortsangaben, Zeitangaben und damit auch die damit berechneten Geschwindigkeitsangaben v=s/t

    Die (definitionsgemäße) Berechnung von (Durchschnitts-)Geschwindigkeitswerten „v“ ergibt sich stattdessen als Quotient aus Distanz „s (insbesondere der Distanz von Start und Ziel voneinander) und aus Dauer (insbesondere der Belegungsdauer der Reisestrecke). Diese sind natürlich wiederum als Messwerte aus Beobachtungsangaben zu gewinnen (d.h. daraus, wer wen in welcher Reihenfolge traf; wer welche Treffen in welcher Reihenfolge sah). Jegliche Messwerte sind allerdings ganz unabhängig von irgendwelchen „ Ortsangaben, Zeitangaben“ im Sinne von bloßen Koordinaten.

Schreibe einen Kommentar