100 Jahre Relativitätstheorie

Einhundert Jahre nach Entdeckung der Relativitätstheorie erinnert die vom Bundesforschungsministerium geförderte Ausstellung „Einstein inside“ daran, was wir dem Physiker zu verdanken haben.

Die Relativitätstheorie hat die theoretische Physik von Grund auf verändert. Albert Einstein hat sie am 11. Mai 1916 in den "Annalen der Physik" veröffentlicht. © BMBF

Jeder kennt das wohl berühmteste Bild des Physikers: wilde Frisur, herausgestreckte Zunge und die Formel aller Formeln: E=mc². Auf diese Gleichung war Albert Einstein im Jahr 1905 gekommen  – ein Jahr, das die gesamte theoretische Physik seit Isaac Newton umstürzen sollte. Im März erklärt Einstein den Photoeffekt damit, dass das Licht aus kleinsten Lichtquanten besteht und nicht nur eine Welle ist. Im September stellt Einstein die legendäre Formel E=mc² auf. Sie beschreibt, dass Masse und Energie ineinander umgewandelt werden können. Zu diesem Zeitpunkt arbeitet Einstein aber längst schon wieder an einer noch größeren Theorie – der Relativitätstheorie.

"Ich habe schon wieder was verbrochen in der Gravitationstheorie, was mich ein wenig in Gefahr setzt, in einem Tollhaus interniert zu werden."

Albert Einstein

Lange hatte er mit sich selbst gerungen, weitere zehn Jahre. Zu bizarr schien ihm die Idee, dass sich der Raum krümme. Am 25. November 1915 war es dann so weit: Albert Einstein stellt Wissenschaftlern in Berlin sein Manuskript „Feldgleichungen der Gravitation“ vor – die allgemeine Relativitätstheorie. Sie besagt nicht weniger, als dass schwere Massen den Raum krümmen und sich daher die Zeit auf einem bestimmten Punkt der Erde und einem bestimmten Punkt im Weltall unterscheidet. Und er behielt Recht. Die allgemeine Relativitätstheorie hat Einstein schließlich am 11. Mai 1916 in den "Annalen der Physik" veröffentlicht. Sie ist mittlerweile mehrfach durch Experimente bestätigt worden.

Schautafel über Einsteins Arbeit an der Relativitätstheorie © BMBF/Hans-Joachim Rickel

Das Leben und Wirken von Albert Einstein würdigt jetzt eine Ausstellung, die vom Bundeforschungsministerium gefördert wird und in verschiedenen deutschen Städten zu sehen ist. Unter dem Titel „Einstein inside“ wird eine anschauliche, unterhaltsame und leicht verständliche Einführung in die Welt der Relativitätstheorie präsentiert. Interaktive Exponate, Multimedia-Stationen, Visualisierungen und Animationen bieten für jeden Besucher und jede Besucherin einen passenden Zugang zu einer faszinierenden, dabei doch realen Welt.

Viele Gegenstände des Alltags basieren auf Einsteins Erkenntnissen

Denn mit seinen vielen Entdeckungen hat sich Einstein unsterblich gemacht. Viele Gegenstände, die wir heute im Alltag völlig selbstverständlich nutzen, sind auf Grundlage der Relativitätstheorie, des Photoeffekts und weiterer Arbeiten von ihm entstanden: Digitalkameras, CD- und DVD-Player, Navigationssysteme oder Laserpointer.

Auf dem Gravitationswellenstuhl kann man die Schwerkraft selbst spüren. © BMBF/Hans-Joachim Rickel

Ein einfaches Beispiel ist das Navigationssystem, das viele von uns im Auto haben. Dass es uns metergenau ans Ziel führt, haben wir der allgemeinen Relativitätstheorie zu verdanken. Man muss nämlich den Effekt der Raumkrümmung auf die Uhren in den GPS-Satelliten berücksichtigen. Diese laufen ein wenig schneller als die Uhren auf der Erde. Unberücksichtigt würde dieser Effekt dafür sorgen, dass die Ortsangaben des Navis so ungenau wären, dass man damit nur die Stadt, in der man sich befindet, nicht aber die Straße oder gar die Straßenseite bestimmen könnte.

Der Scanner an der Supermarktkasse, die Digitalkamera oder der CD-Player – sie alle funktionieren mit Licht. Der im 19. Jahrhundert entdeckte und von Einstein erstmals quantenphysikalisch gedeutete Photoeffekt sorgt dafür, dass die Geräte Licht in elektrische Signale umwandeln können. Und auch die Stromerzeugung mit Solarzellen beruht auf diesem grundlegenden quantenmechanischem Effekt. Wie genau Licht und elektrische Energie dabei zusammenwirken, zeigen die vielen Exponate der Ausstellung „Einstein inside“.

Die interaktive Ausstellung „Einstein inside“ wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert. Sie war zuerst in der Urania Berlin zu besichtigen und tourt seitdem durch verschiedene Städte.