Ausgabe
The Only Source of Knowledge Is Experience Albert Einstein (1879–1955)
Ingrid Prucha
Albert Einstein wurde in eine Zeit des industriellen Aufbruchs und der Hinwendung zur technisch-naturwissenschaftlichen Forschung hineingeboren, die besonders durch die Bildungsbestrebungen der jüdischen Gesellschaft geprägt war.
Inhalt
Albert Einstein wurde am 14. März 1879 in Ulm als erstes Kind von Hermann und Pauline Einstein, geb. Koch, in eine jüdische Industriellenfamilie hineingeboren. 1881 erfolgte die Geburt seiner Schwester Maria, genannt Maja. Diese nahm einen besonderen Stellenwert im Leben Albert Einsteins ein: sie war ihrem Bruder zeitlebens enge Vertraute und folgte ihm auch ins Exil, wo sie nach einem erlittenen Schlaganfall verstarb.
Albert Einstein bei einem Vortrag in Wien, 1921. Foto: Ferdinand Schmutzer, Quelle: Wikimedia commons, gemeinfrei: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Einstein_1921_portrait2.jpg
Schon in den frühen 1880er Jahren war die Familie zuerst nach München übersiedelt, wo Einsteins Vater und dessen Bruder Jakob die Elektrotechnik-Firma J. Einstein & Cie. gründeten. Bald erfolgte, aufgrund diverser Probleme, die Verlegung der Fabrik nach Italien. Alberts schulischer Werdegang verlief indes nicht minder turbulent. Nach dem Besuch der Volksschule wechselte er ans Luitpold Gymnasium – seit 1965 Albert-Einstein-Gymnasium – in München, wo ihn jedoch unter anderem der dort herrschende militärische Drill zum Abbruch seiner schulischen Ausbildung bewog. Nicht zuletzt, um der bevorstehenden Wehrpflicht zu entgehen, übersiedelte er daraufhin zu seinen Eltern ins italienische Pavia. Die dort im elterlichen Umfeld und Freundeskreis gewonnenen Eindrücke beschäftigten den jugendlichen Albert sehr und führten zur selbständigen Auseinandersetzung mit aktuellen naturwissenschaftlichen Themen wie beispielsweise dem Magnetismus sowie dem zu dieser Zeit vieldiskutierten „Äther“.
Albert Einsteins Tun und Haltung wurden durch seinen Besuch der Kantonsschule Aarau in der Schweiz zusätzlich gefördert; die dort 1896 abgelegte Abiturprüfung war Voraussetzung für die Aufnahme am Polytechnikum Zürich, der späteren Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH). Während des Studiums galt sein besonderes Interesse der Auseinandersetzung mit theoretisch-physikalischen Denkmodellen. Die mathematische Ausbildung erachtete er dabei oftmals sogar als hinderlich; diese Fehleinschätzung wurde ihm jedoch spätestens im Zuge der Entwicklung seiner Allgemeinen Relativitätstheorie bewusst. Marcel Grossmann, ein Studienkollege Einsteins und Mathematiker, war ihm seit der Studienzeit nicht nur Freund, sondern ergänzte die physikalischen Untersuchungen Einsteins durch seine mathematischen Berechnungen, unter anderem bei der Entwicklung der Relativitätstheorie. Während seiner Studienzeit lernte Einstein auch seine spätere Ehefrau Mileva Mariic kennen; die von beiden Elternhäusern nicht goutierte Ehe wurde bereits 1919 wieder geschieden. Im Jahr 1900 schloss Albert Einstein sein Studium als Fachlehrer in mathematischer Richtung ab, erhielt die Schweizer Staatsbürgerschaft und zwei Jahre danach eine fixe Anstellung beim Schweizer Patentamt in Bern.
Das Jahr 1905 wird im Nachhinein gerne als „annus mirabilis der Physik“ bezeichnet, oder, wie Carl von Weizsäcker später schreibt, „…1905 eine Explosion von Genie“. Die in diesem Jahr entstandenen und die Physik des 20. Jahrhunderts bis in die heutige Zeit prägenden Arbeiten detailliert zu schildern, würde den Umfang dieses Artikels bei Weitem sprengen. Daher sollen hier nur einige der wichtigsten (und auch bekanntesten) theoretischen Ansätze beschrieben werden, beispielsweise die damals offene Frage zur Existenz des bereits erwähnten, sogenannten „Äthers“.
Äther betrachtete man als eine Art rätselhafter Substanz und erachtete ihn zum damaligen Zeitpunkt für notwendig, um Lichtwellen möglich zu machen. Er sollte das gesamte Weltall erfüllen, jedoch widersprüchliche Eigenschaften haben: so sollte der Äther beispielsweise die Bewegung der Erde rund um die Sonne nicht behindern oder gar abbremsen. Unerklärlich blieb jedoch, wieso das Licht im Äther nicht dem Dopplereffekt unterliegt. Der niederländische Physiker Hendrik Lorentz schlug zur Erklärung vor, dass alle Längen in Flugrichtung der Erde verkürzt seien. Einstein postulierte hingegen, der Äther sei nicht nachweisbar und daher aus den Überlegungen auszuscheiden. Die Längenkontraktion von Lorentz erklärte er damit, dass es für einen bewegten Beobachter nicht möglich sei, Anfang und Ende einer Strecke gleichzeitig zu messen. Das Resultat dieser Überlegungen fand in der Speziellen Relativitätstheorie Niederschlag, einer Theorie von Raum, Zeit und Bewegung. Das Phänomen der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit bildet den Kern dieser Theorie, und die berühmt gewordene Formel E=mc² (die Äquivalenz von Energie und Masse, die bei sämtlichen Kernreaktionen zum Tragen kommt) bildet die daraus folgende Konsequenz.
Ein zweites, ungelöstes Problem war eine Eigenschaft des Fotoelektrischen Effekts (der Emission von Elektronen aus einer Metalloberfläche bei Beleuchtung), dass nämlich die Energie der Elektronen nicht von der Helligkeit des Lichts, sondern von der Farbe abhängt. Einstein erklärte das mit der Beziehung E=hf, wieder einer Formel für die Energie, diesmal als Produkt einer Naturkonstante h und der Frequenz f der Lichtschwingung. Dieser Zusammenhang steht unter anderem am Beginn der Quantentheorie.
Einstein war bis zu seinem Tod bemüht, eine universelle Theorie aller physikalischen Phänomene aufzustellen, gleichsam eine „Weltformel“. Dazu begann er die Schwerkraft zu untersuchen und postulierte als Allgemeine Relativitätstheorie eine Erklärung der Gravitation als Krümmung des Raumes aufgrund der Existenz einer Masse. Ein Nachweis dieser Raumkrümmung gelang auch tatsächlich auf astronomischer Basis mittels der Ablenkung von Licht. Seine Forschungsarbeit wurde vorerst durch die Tätigkeit an der Universität Berlin unterstützt, die ihm grossen Freiraum für seine wissenschaftliche Arbeit einräumte. 1921 erhielt er für seine Forschungen, speziell für die Entdeckung des Fotoelektrischen Effekts, den Nobelpreis.
Ein grosser Einschnitt in Albert Einsteins Leben erfolgte im Jahr 1933: Er wurde Mitglied am neu gegründeten Institute for Advanced Study in Princeton, New Jersey. Dort führte er seine Forschungen fort, insbesondere auf der bereits erwähnten Suche nach einer Weltformel – an deren Auffindung er jedoch scheiterte. Zeitgleich führten in Deutschland die Massnahmen des NS-Regimes dazu, dass er während eines Aufenthaltes in Brüssel seinen deutschen Reisepass zurückgab und schlussendlich gemeinsam mit seiner zweiten Frau Lisa in die U.S.A. ins Exil ging, wo er als amerikanischer Staatsbürger bis zu seinem Tod am 18. April 1955 lebte. Albert Einstein konnte sich dem drohenden Krieg dadurch jedoch nicht entziehen. Die Entdeckung der Kernspaltung beschwor 1938 ein nukleares Bedrohungsszenario. So unterzeichnete der Pazifist Einstein – vorschnell, wie er später in seinen Memoiren bedauernd feststellte – einen von Leo Szilard verfassten und an den amerikanischen Präsident Theodore Roosevelt gerichteten Brief, der vor einer solchen Bombe neuen Typs warnte. Konsequenz daraus war jedoch keine Friedensinitiative, sondern das Manhattan-Projekt, als dessen Ergebnis die Entwicklung einer amerikanischen Atombombe anzusehen ist.