Physik

Eins zu null für Einstein

Portrait of Albert Einstein (1879-1955), 1921. Found in the collection of the Sigmund Freud Museum, Vienna. Foto: dpa

Physik

Eins zu null für Einstein

Forscher aus Jerusalem belegen Relativitätstheorie

von Boris Mayer  23.03.2015 18:10 Uhr

Israelische Wissenschaftler finden neuen Beweis für die Gültigkeit von Einsteins Relativitätstheorie». Diese Schlagzeile klingt für viele Leser nicht besonders spektakulär, sondern eher ein bisschen erstaunlich: Warum muss etwas, das wissenschaftlich bereits anerkannt ist, überhaupt noch einmal bewiesen werden?

Wissenschaftlich betrachtet ist eine Theorie ein System von Aussagen, mit dessen Hilfe man Ausschnitte der Realität beschreiben oder erklären kann: Man entwirft ein Modell der Realität. Die Gültigkeit dieses Modells kann durch Beobachtungen von Phänomenen oder auch in Experimenten untermauert oder eben widerlegt werden, insbesondere indem man die Grundannahmen überprüft.

Theorie Die Physik bildet die Realität mit zwei großen Theorien ab. Es gibt die Quantenfeldtheorie – eine Vereinigung der Feldtheorien und der Quantenmechanik –, und es gibt Albert Einsteins allgemeine Relativitätstheorie, die in diesem Jahr ihren 100. «Geburtstag» feiert und sich mit der Wechselwirkung von Materie und Feldern mit Raum und Zeit befasst. Diese beiden Theorien stehen nebeneinander.

Eine der wichtigen Grundannahmen der allgemeinen Relativitätstheorie ist, dass alle Lichtpartikel – auch Photonen genannt – sich mit der exakt gleichen Geschwindigkeit bewegen – der Lichtgeschwindigkeit –, egal, welche Energie sie besitzen. Genau dafür haben nun Forscher der Hebräischen Universität Jerusalem (die Einstein übrigens einst mitgegründet hat) gemeinsam mit der israelischen Open University, der Sapienza-Universität in Rom und der Universität von Montpellier einen neuen experimentellen Beweis erbracht und ihre Forschungsergebnisse im Wissenschaftsmagazin Nature Physics veröffentlicht.

Daten Der Beweis gründet sich auf die Analyse von Daten, die vom Fermi Gammaray Space Telescope der NASA aufgenommen worden sind. Es handelt sich dabei um die Ankunftszeiten von Photonen eines weit entfernten Gammastrahlenblitzes. Die Photonen dieses Blitzes waren mehrere Milliarden Jahre zur Erde unterwegs und trafen doch alle innerhalb von Bruchteilen einer Sekunde bei uns ein – obwohl sie unterschiedliche Energiemengen besaßen. Daher, so schlossen die Forscher, ist die Geschwindigkeit der Lichtteilchen unabhängig von ihrer Energie und damit konstant. Die Grundannahme in Einsteins Theorie ist also bestätigt.

«Als wir unsere Analyse begannen, dachten wir nicht, dass wir solche präzisen Messungen bekommen würden», sagt Tsvi Piran, der den Schwartzmann-Lehrstuhl am Racah Institute of Physics der Hebräischen Universität innehat und das Forschungsprojekt leitet. Und er ist zuversichtlich, dass nun auch ein Weg gefunden wird, «wie wir die allgemeine Relativitätstheorie und die Quantenfeldtheorie kombinieren können.»

Aufgegabelt

Aus dem Deli: Forellen-Salat

Rezepte und Leckeres

 24.08.2025

Porträt

Zwischen Fluss und Meer

Yousef Sweid ist Palästinenser – und Israels »Schauspieler des Jahres«. Er lebt in Berlin und hat nach dem 7. Oktober lange geschwiegen. Jetzt spielt er sein Leben auf der Bühne

 24.08.2025

Essay

Übermenschlich allzumenschlich

Künstliche Intelligenz kann Großartiges leisten. Doch nicht zuletzt die antisemitischen Ausfälle von Elon Musks Modell »Grok« zeigen: Sie ist nicht per se besser als ihre Schöpfer. Ein alter jüdischer Mythos wirft Licht auf dieses Dilemma

von Joshua Schultheis  24.08.2025

Musik

Die Anti-Diva

Natalie Clein war schon mit 16 ein Star. Heute ist sie Cello-Professorin in Rostock

von Alicia Rust  24.08.2025

Ausgrenzung und Aggressionen

Weimer sieht perfiden Antisemitismus in der Kunstszene

Der Kulturstaatsminister veröffentlichte gemeinsam mit Israels Botschafter Ron Prosor einen Appell.

 24.08.2025

Antisemitismus

Javier Bardem vergleicht Israels Armee mit den Nazis

Auch zieht der spanische Schauspieler einen Vergleich zwischen den IDF und dem KZ-Kommandanten Amon Göth. Es ist nicht das erste Mal

 22.08.2025

Raubkunst

Drei Millionen Franken für Bührle-Stiftung

Die Stadt Zürich beantragt Kredit für vertiefte Provenienzforschung der Sammlung Bührle

 22.08.2025

Camille Pissarro

Leidenschaft. Freiheit. Kunst

Das Potsdamer Museum Barberini zeigt mehr als 100 Gemälde des jüdischen Impressionisten

von Maria Ossowski  21.08.2025

Roman

Unter den Dächern von Paris

Fast 100 Jahre nach ihrem Entstehen erscheint Sebastian Haffners berührende Liebesgeschichte

von Alexander Kluy  21.08.2025