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.»

Eröffnung

Museum Zwangsarbeit zeigt Ausstellung zu »unerwünschten Kindern«

Beziehungen zwischen Deutschen und Zwangsarbeitern im NS-Regime waren verboten. Trotzdem gab es diese Kontakte ebenso wie Kinder aus diesen Beziehungen. Eine Ausstellung in Weimar widmet sich den Geschichten der betroffenen Eltern und Kindern

 30.10.2026

New York

Nach Paul Simon wird auch Art Garfunkel 85

Mit Songs wie »The Sound of Silence« wurden Simon & Garfunkel weltberühmt – aber auch die Streits der beiden Schulfreunde aus New York sind legendär. Jetzt steht der nächste große Geburtstag an

von Christina Horsten  30.10.2026

Literatur

»Empfänger unbekannt«: Wenn ein Freund zum Feind wird

Die judenfeindlichen Novemberpogrome von 1938 jähren sich zum 88. Mal. Anlass, die Geschichte »Empfänger unbekannt« aus demselben Jahr zur Hand zu nehmen. Darin schlägt ein Jude zurück, mit überraschenden Mitteln

von Leticia Witte  30.10.2026

München

Julia Klöckner: Verteidigung jüdischen Lebens Aufgabe für alle

Jüdische Kultur ist in Deutschland tief verwurzelt. Zum 40. Mal wollen die Kulturtage diesen Reichtum würdigen. Für die Bundestagspräsidentin ein Anlass zu Mahnung und Hoffnung

 30.10.2026

Frankfurt

Eine Akademie für Deutschland

Am Montag wird die Jüdische Akademie feierlich eröffnet. Sie soll innerjüdische Debatten fördern und jüdische Perspektiven stärker in die Gesellschaft einbringen

von Josef Schuster  30.10.2026

Geheimnisse & Geständnisse

Plotkes

Klatsch und Tratsch aus der jüdischen Welt

von Bettina Piper, Imanuel Marcus  29.10.2026

Auszeichnung

Shimon-Peres-Preis für deutsch-israelische Projekte

Für einen Dialog in Krisenzeiten werden jetzt zwei deutsch-israelische Projekte ausgezeichnet. Der Preis erinnert an den Friedensnobelpreisträger und israelischen Staatspräsidenten Shimon Peres

 29.10.2026

Kulturkolumne

Tikkun Olam am Abend

Das Geheimnis der Waldschnepfe

von Sophie Albers Ben Chamo  29.10.2026

Tel Aviv

Gal Gadot will mit ihrer Familie nach Israel zurückkehren

Die Hintergründe

 29.10.2026