Durchs Wurmloch zu Einstein

  • 23. September 2005


Durchs Wurmloch zu Einstein

Tübingen (dpa) - Alles ist relativ. Das hat Albert Einstein entgegen weit verbreiteter Meinung zwar nie behauptet. Es ist dennoch das Einzige, was viele Menschen über die Relativitätstheorie des Genies zu wissen meinen. In der vor 100 Jahren (26. September 1905) in den «Annalen der Physik» veröffentlichten Speziellen Relativitätstheorie geht es eigentlich darum, dass die Zeit keine absolute Größe ist. Einen Tag später, am 27. September 1905, reichte Einstein bei dem Fachblatt als Ergänzung zu seiner Theorie die heute wohl berühmteste Formel der Welt ein: E=mc². Sie beschreibt die Äquivalenz von Energie und Masse, die unter anderem in Kernkraftwerken und Atombomben ausgenutzt wird.

Wer verstehen will, worum es in Einsteins Theorien geht, findet in Lexika selten verständliche Artikel. «Dabei ist das alles gar nicht so schwer zu verstehen», sagt der Tübinger Physiker Hanns Ruder. Er ist im Einsteinjahr unterwegs, um junge Menschen für Physik zu begeistern. Auf einem Trimm-Dich-Rad, am Flugsimulator oder mit der «Schwarzen-Loch-Kamera» können Benutzer die Einsteinschen Theorien nicht nur verstehen lernen, sondern auch «sehen». «Wir haben die Effekte der Relativitätstheorie visualisiert», sagt Ruder. «Wenn Schüler spielen und selbst etwas ausprobieren können, sind sie eher für Einstein zu begeistern als nur mit Fotos und Texten», ergänzt Gerd Weiberg vom Koordinationsteam des «Einsteinjahrs 2005».

Die Reise in «Lichtgeschwindigkeit» mit einem Trimm-Dich-Rad oder einem Flugsimulator gehören etwa zu den Rennern auf dem Einstein-Schiff, das von Mai bis September in fast 40 Städten ankerte. Das Rad steht vor einer Leinwand, auf die eine Kulisse der Tübinger Altstadt projiziert wird. Tritt ein Besucher in die Pedale, biegen sich die Giebel der Häuser nach hinten, bis bei fast «Lichtgeschwindigkeit» alles zu einem Brei verschwimmt. Warum, lässt sich nur mit Einstein erklären, der in seiner Theorie darlegte, dass zwei räumlich getrennte Ereignisse, die dem einen als gleichzeitig erscheinen, für einen anderen nacheinander ablaufen können.

Ein Haus, auf das der Betrachter zuradele, sehe er auf Grund von Licht, das zu unterschiedlichen Zeiten von der Fassade reflektiert wurde, sagt Ruder. «Das Licht vom hohen Dachgiebel hatte einen längeren Weg zu bewältigen als das von der Haustür», erklärt der 66 Jahre alte Professor. «Als das Licht vom Giebel startete, war der Betrachter also noch weiter entfernt von dem Haus, als zu dem Zeitpunkt, als das Licht von der Haustür startete.» Der Winkel des Lichts vom Giebel zum Betrachter ist daher geringer, das Dach erscheint nach hinten gebogen. «Den gleichen Spaß machen wir mit einem Flugsimulator», lacht Ruder. «Ich lege immer 50 Euro auf den Tisch, für denjenigen, der das Flugzeug sicher landet - bislang hat es noch keiner geschafft.»

Der Blick auf ein Schwarzes Loch ist ein weiterer Höhepunkt der Schülerveranstaltungen. Dabei wird ein Besucher gefilmt. Der Computer rechnet aus, wie es aussehen würde, wenn ein Schwarzes Loch zwischen Kamera und Betrachter läge. «Plötzlich sieht man auch Sachen, die eigentlich hinter einem liegen und die ganze Szene erscheint darum herum kreisförmig verzerrt ein zweites Mal - das ist der so genannte Einsteinring», sagt Ruder. «Die Schwerkraft des Schwarzen Lochs lenkt das gesamte von einem Objekt reflektierte Licht - auch das von der Rückseite - ab und bündelt es in Richtung Betrachter.»

In Ruders Büro steht neben Fachbüchern auch ein Ordner «Star Trek». Regelmäßig spricht der Astrophysiker über «Die Bedeutung der Relativitätstheorie für das Star Trek Universum». «Wurmlöcher gibt es in Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie tatsächlich», sagt Ruder. «Wenn man sich Raum und Zeit mal als gekrümmte Ebene vorstellt, also etwa als Schale eines Apfels, kommt man von A nach B am schnellsten, wenn man sich wie ein Wurm durch den Apfel hindurch frisst und nicht außen entlang wandert.» Damit könnten Weltraumfahrer theoretisch schneller mit als Lichtgeschwindigkeit reisen. «Einen lebenden Menschen zu beamen ist hingegen Quatsch, das ist physikalisch nicht möglich.»

(Die Einstein-Visualisierungen von Hanns Ruder sind in diesem Jahr noch zu sehen in den Deutschen Museen Bonn und München, im Kronprinzenpalais Berlin, im Landesmuseum für Technik und Arbeit Mannheim, am Einsteinhaus Caputh, im DLR-Schülerlabor Lampoldshausen, an der Universität Bremen und in einem «Relativistischen Klassenzimmer» auf Tour durch zahlreiche Schulen.)

Arno Schütze, dpa

Weitere Infos:

Share |

Newsletter

Haben Sie Interesse am kostenlosen wöchentlichen oder monatlichen pro-physik.de-Newsletter? Zum Abonnement geht es hier.

Strahlmessung

thumbnail image: Messen Sie <i>M</i><sup>2</sup> in weniger als einer Minute

Messen Sie M2 in weniger als einer Minute

Das M2-Lasermessgerät Ophir BeamSquared 2.0 ermittelt die optische Güte des Laserstrahls schnell und präzise. Mehr

Webinar

Vom Raytracing-Modell zum digitalen Prototypen

  • 22. November 2018

Raytracing ist die Stan­dard­methode zur Ent­wick­lung von opti­schen Sys­te­men und wird ein­ge­setzt, um diese Sys­teme vir­tuell auszu­legen und Vor­her­sagen über ihre opti­schen Ei­gen­schaf­ten zu ma­chen. Ein­satz­be­rei­che sol­cher digi­ta­ler Pro­to­ty­pen sind bei­spiels­weise die Ent­wick­lung von Laser- oder Ab­bil­dungs­sys­te­men.

Alle Webinare »

Site Login

Bitte einloggen

Andere Optionen Login

Website Footer