Albert Einstein

Einstein wurde am 14. März 1879 in Ulm geboren und verbrachte seine Jugend in München. Seine Familie besaß dort eine kleine Fabrik für elektrische Geräte. Er lernte erst mit drei Jahren sprechen, glänzte aber als Jugendlicher mit seinem Wissen über die Natur sowie mit seiner Fähigkeit, schwierige mathematische Auffassungen zu verstehen.

Mit zwölf Jahren lernte er autodidaktisch die euklidische Geometrie. Einstein haßte die dumpfe Reglementierung und den phantasielosen Geist der Münchner Schule. Als die Familie wegen wiederholter geschäftlicher Mißerfolge von Deutschland nach Mailand (Italien) umsiedelte, nutzte Einstein - der damals 15 Jahre alt war - die Möglichkeit, die Schule zu verlassen. Er verbrachte ein Jahr mit seinen Eltern in Mailand. In Aarau (Schweiz) machte er sein Abitur und schrieb sich an der Schweizerischen Eidgenössischen Technischen Hochschule in Zürich ein. Einstein mißfielen die dortigen Unterrichtsmethoden. Oft versäumte er den Unterricht und nutzte die Zeit, um eigenständig Physik zu studieren oder seine geliebte Geige zu spielen. Er schaffte aber doch die Prüfungen und schloß das Studium 1900 mit Hilfe der Aufzeichnungen eines Mitschülers ab. Seine Professoren schätzten seine Leistungen gering ein und empfahlen ihn nicht für eine Laufbahn an der Universität.

Im Jahr 1902 erhielt er eine Stelle als Prüfer im Schweizer Patentamt in Bern. 1903 heiratete er Mileva Mariç, eine Mitschülerin am Polytechnikum. Das Paar hatte zwei Söhne, ließ sich jedoch später wieder scheiden; Einstein heiratete nochmals.

Frühe wissenschaftliche Veröffentlichungen
Im Jahr 1905 erhielt Einstein von der Universtiät Zürich seine Doktorwürde für eine theoretische Dissertation über Moleküle. Er veröffentlichte drei theoretische Artikel, die für die Entwicklung der Physik im 20. Jahrhundert von zentraler Bedeutung waren. Im ersten dieser drei Artikel, der die Brownsche Molekularbewegung behandelt, gab Einstein eine Erklärung für die irreguläre Bewegung kleiner Teilchen in einer Flüssigkeit: Unregelmäßige Stöße der umgebenden Atome und Moleküle sorgen für diese Bewegung. Diese Voraussagen wurden später durch Experimente bestätigt.

Der zweite Artikel, der sich mit dem photoelektrischen Effekt befaßte, enthielt eine revolutionäre Hypothese über das Wesen des Lichtes. Einstein ging nicht nur davon aus, daß Licht unter bestimmten Umständen so betrachtet werden könne, als ob es aus Teilchen bestehe. Er vermutete außerdem, daß die jedem Lichtteilchen (das man Photon nennt) innewohnende Energie der Strahlungsfrequenz proportional sei. Die Formel dafür lautet E = hf, wobei E die Strahlungsenergie, h eine universelle Konstante, das sogenannte Plancksche Wirkungsquantum, und f die Strahlungsfrequenz ist. Die Annahme, daß die in einem Lichtstrahl enthaltene Energie in einzelnen Einheiten (oder Quanten) übertragen werde, stand im Widerspruch zu der vorherrschenden Vorstellung, Licht als Wellenerscheinung zu betrachten. Es gab praktisch niemanden, der Einsteins Vorschlag akzeptierte. Einstein war selbst überrascht, als der amerikanische Physiker Robert Andrews Millikan die Theorie fast ein Jahrzehnt später experimentell bestätigte. Einsteins Hauptanliegen bestand darin, das Wesen der elektromagnetischen Strahlung zu verstehen. Er bestand später darauf, das Wellen- und das Teilchenmodell für das Licht in einer Theorie zu vereinigen. Wiederum zeigten nur wenige Physiker für diese Ideen Verständnis.

Einsteins spezielle Relativitätstheorie
Einsteins dritter bedeutender Artikel von 1905 Zur Elektrodynamik bewegter Körper enthielt das, was man später als spezielle Relativitätstheorie bezeichnete. Die Entwicklung der Physik im 19. Jahrhundert war von einer mechanistischen Auffassung geprägt. Optische und elektromagnetische Phänomene wurden in Analogie zur Elektrizitätslehre gedeutet, wobei ein absolut ruhender „Äther" das Medium darstellte. Die Vorstellung widersprach der seit Galileo Galilei bekannten Tatsache, daß zwischen gleichförmig bewegten Körpern nur Relativgeschwindigkeiten beobachtbar sind. Die Gleichungen der Elektrodynamik genügen aber nicht den Transformationen, welche die Umrechnung von einem gleichförmig bewegten Bezugssystem (Inertialsystem) in ein anderes in der Mechanik Isaac Newtons ermöglichen. Einstein ging so weit zu sagen, daß die Äquivalenz (Gleichwertigkeit) aller gleichförmig bewegten Bezugssysteme universelle Gültigkeit hat. Als zweites Prinzip postulierte er die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit in allen gleichförmig zueinander bewegten Bezugssystemen. Er war dadurch in der Lage, eine widerspruchsfreie und korrekte Beschreibung physikalischer Ereignisse in verschiedenen Inertialsystemen zu liefern, ohne spezielle Annahmen über das Wesen von Materie oder Strahlung zu treffen, oder darüber, wie sie miteinander in Wechselwirkung stehen.

Erste Reaktionen
Die Schwierigkeit, die andere mit Einsteins Arbeit hatten, rührte nicht daher, dass sie mathematisch komplex oder technisch undurchsichtig war. Das Problem resultierte vielmehr aus Einsteins überzeugungen hinsichtlich dessen, was eine geeignete Theorie auszumachen habe sowie hinsichtlich der Beziehung zwischen Experiment und Theorie. Zwar sah Einstein Erfahrung als einzige Quelle des Wissens. Doch hielt er wissenschaftliche Theorien für freie Schöpfungen der Intuition. Und Prämissen, auf denen Theorien basierten, konnten aus seiner Sicht nicht logisch mit Experimenten in Verbindung gebracht werden. Eine gute Theorie zeichne sich dadurch aus, daß sie hinsichtlich der physikalischen Beweisführung mit einer geringen Zahl von Postulaten auskomme.

Diese Spärlichkeit an Postulaten, die kennzeichnend für das gesamte Werk Einsteins ist, war es, die seine Arbeit so schwer verständlich für Kollegen machte und ihm keine Unterstützung zukommen ließ. Einstein hatte jedoch auch Befürworter. Sein wichtigster früher Förderer war der deutsche Physiker Max Planck.

Einstein blieb, nachdem er in Physikerkreisen an Ansehen gewonnen hatte, noch vier Jahre am Patentamt. Danach folgte ein schneller Aufstieg in der deutschsprachigen akademischen Welt.

Seine erste akademische Berufung erhielt er 1909 an die Universität Zürich. 1911 ging er an die deutschsprachige Universität Prag, und 1912 kehrte er wieder an die Eidgenössische Polytechnische Hochschule in Zürich zurück. 1913 wurde er schließlich zum Direktor des Kaiser-Wilhelm-Instituts für Physik in Berlin berufen.

Die allgemeine Relativitätstheorie
Noch bevor Einstein 1907 seine Tätigkeit am Patentamt aufgab, begann er an der Erweiterung und Verallgemeinerung der Relativitätstheorie auf alle Koordinatensysteme zu arbeiten. Er formulierte anfangs das Äquivalenzprinzip - ein Postulat, daß Gravitationsfelder den Beschleunigungen des Bezugssystems äquivalent sind. Beispielsweise können Menschen, die sich in einem fahrenden Aufzug befinden, prinzipiell nicht unterscheiden, ob die auf sie wirkende Kraft durch die Schwerkraft oder durch eine konstante Beschleunigung des Aufzugs verursacht wird. Die vollständige allgemeine Relativitätstheorie wurde erst 1916 veröffentlicht. In dieser Theorie werden die Wechselwirkungen zwischen Körpern, die vordem den Gravitationskräften zugeschrieben worden waren, als Einwirkung der Körper auf die Geometrie der Raum-Zeit erklärt; dies ist eine vierdimensionale Struktur, eine mathematische Abstraktion mit den drei Dimensionen des euklidischen Raumes und der Zeit als vierter Dimension. Auf der Basis der allgemeinen Relativitätstheorie erklärte Einstein die bis dahin unerklärbaren Schwankungen in der Bahnbewegung von Planeten und sagte die Beugung des Sternenlichtes in der Nachbarschaft großer und schwerer Körper, beispielsweise der Sonne, voraus. Die Bestätigung des letztgenannten Phänomens während einer Sonnenfinsternis 1919 wurde ein Medienereignis; Einsteins Ruhm verbreitete sich in der ganzen Welt. In späteren Lebensjahren verbrachte Einstein viel Zeit mit der weiteren Verallgemeinerung seiner Theorie. Seine letzte Leistung - eine einheitliche Feldtheorie, die ihm nur unvollständig gelang, war ein Versuch, alle physikalischen Wechselwirkungen (einschließlich der elektromagnetischen sowie der Kernwechselwirkungen) im Sinn einer Modifikation der Raum-Zeit zwischen Elementen zu verstehen, die miteinander in Wechselwirkung stehen. Die meisten von Einsteins Kollegen hielten diese Theorie für irreführend. Zwischen 1915 und 1930 gelang es, in der Physik eine neuartige Konzeption des grundlegenden Charakters der Materie zu entwickeln, die sogenannte Quantentheorie. Diese Theorie erfuhr in der Kopenhagener Deutung von Bohr und Heisenberg eine Interpretation, mit der sich Einstein nie anfreunden konnte. „Gott", sagte Einstein „würfelt nicht".

Weltbürger
Nach 1919 erlangte Einstein internationale Berühmtheit. Er erhielt von verschiedenen wissenschaftlichen Gesellschaften der Welt Ehrungen und Preise, auch den Nobelpreis für Physik (1922). Welchen Teil der Welt er auch immer besuchte - sein Besuch wurde zu einem nationalen Ereignis: überall war er von Photographen und Reportern umringt. Einstein bedauerte zwar den Verlust seiner Privatsphäre, nutzte aber seinen Ruhm, um seine politischen und gesellschaftlichen Ansichten zu verbreiten. Zwei gesellschaftlichen Bewegungen galt seine ganze Unterstützung - dem Pazifismus und dem Zionismus. Im 1. Weltkrieg gehörte er zu den wenigen deutschen Akademikern, die öffentlich gegen Deutschlands Verwicklung in den Krieg auftraten. Nach dem Krieg war Einstein - durch seine öffentliche Befürwortung der pazifistischen und zionistischen Ziele - Angriffen antisemitischer und rechtsgerichteter Gruppen in Deutschland ausgesetzt. Auch seine wissenschaftlichen Theorien, besonders die Relativitätstheorie, wurden öffentlich verspottet. Als Hitler 1933 an die Macht kam, beschloß Einstein, von Lehrveranstaltungen in den USA nicht mehr nach Deutschland zurückzukehren. Er übernahm eine Stelle am Institute for Advanced Study in Princeton (New Jersey). Seine Bemühungen zugunsten des Zionismus setzte er zwar fort, entsagte aber - angesichts der Bedrohung, die das nationalsozialistische Regime in Deutschland für die Welt darstellte - seinem früheren pazifistischen Standpunkt. 1939 verfaßte Einstein mit verschiedenen anderen Physikern einen Brief an Präsident Franklin Delano Roosevelt. Darin wiesen die Verfasser einerseits auf die Möglichkeit hin, eine Atombombe herzustellen und andererseits auf die Gefahr, daß die deutsche Regierung einen solchen Weg einschlagen könnte. Der Brief, der nur von Einstein unterzeichnet war, intensivierte die Bemühungen der USA, eine Atombombe zu bauen. Einstein selbst spielte dabei keine Rolle und war zu dieser Zeit auch nicht darüber informiert. Nach dem Krieg setzte sich Einstein für internationale Abrüstung und eine Weltregierung ein. Er unterstützte weiterhin aktiv den Zionismus, lehnte aber das Angebot von führenden Politikern Israels ab, Präsident dieses Staates zu werden. In den USA sprach Einstein Ende der vierziger und Anfang der fünfziger Jahre öffentlich über die Notwendigkeit, daß die Intellektuellen der Nation jedes Opfer bringen müßten, um die politische Freiheit zu erhalten. Einstein starb am 18. April 1955 in Princeton. Einsteins Bemühungen um gesellschaftliche Belange wurden zuweilen als unrealistisch angesehen. Obwohl sich Einstein intensiv für politische und gesellschaftliche Belange einsetzte, stand bei ihm die Wissenschaft an erster Stelle: Er betonte oft, nur das Wesen des Universums aufzuhellen, habe bleibende Bedeutung.

Zu seinen Schriften gehören über die spezielle und allgemeine Relativitätstheorie (1916), About Zionism (1931); Builders of the Universe (1932), Warum Krieg? (1933, mit Sigmund Freud), The World as I See It (1934), Die Evolution der Physik (1938, mit dem polnischen Physiker Leopold Infeld) und Out of My Later Years (1950). Einsteins gesammelte Abhandlungen werden seit 1987 in einem vielbändigen Werk herausgebracht.

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