5 wissenschaftliche Mysterien, die Albert Einstein verblüfften, erklärt

Albert Einstein kam aus dem Nichts in die Wissenschaftsgemeinde, als er die Behauptung des Cambridge-Mathematikers Lord Kelvin aus dem Jahr 1900 widerlegte: “In der Physik gibt es jetzt nichts Neues zu entdecken. Alles, was bleibt, sind immer präzisere Messungen.”

Mit vier Aufsätzen, die er als 26-jähriger Schweizer Regierungsbeamter verfasste, revolutionierte Einstein vieles von dem, was andere Experten über Astrophysik zu wissen glaubten.

Eines der berühmtesten Zitate der Veröffentlichungen ergab, dass Einstein vorschlug, “die Lichtgeschwindigkeit ist unabhängig von der Bewegung der Lichtquelle”, was schließlich die Grundlage seiner Speziellen Relativitätstheorie bilden sollte, die später in den Satz E . destilliert wurde = mc2.

Aber während nur sehr wenige Wissenschaftler vor oder nach mehr zur Aufdeckung der Geheimnisse des Universums beigetragen haben als der in Deutschland geborene theoretische Physiker, war selbst dieses Genie nicht in allem richtig.

1. Gravitationswellen

Einstein sagte mit seinem bahnbrechenden Artikel “Lens-Like Action of a Star by the Deviation of Light” von 1936 voraus, dass gewaltsame Ereignisse, wie die Kollision zweier Schwarzer Löcher, Wellen in der Raumzeit erzeugen, die als Gravitationswellen bekannt sind.

Für eine Weile war Einstein “überzeugt”, dass sie nicht existierten, obwohl seine eigenen Theorien sie vorhersagten, sagte der Astronomie-Autor Colin Stuart Nachrichtenwoche.

„Er hat auch eine wegweisende Arbeit über Gravitationslinsen geschrieben, sagte aber, dass dies ein Effekt sei, den wir nie sehen würden.

“Jetzt verwenden wir es routinemäßig für alle Arten von astronomischen Arbeiten, von Beweisen für dunkle Materie und der Suche nach fremden Planeten.”

Einstein war seiner Zeit so weit voraus, erst 2016 gab das Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory bekannt, erstmals ein solches Signal entdeckt zu haben.

2. Vereinheitlichende Theorie

Einstein hatte eine lange Karriere und so kann es dem großen Wissenschaftler verzeihen, dass er gelegentlich nicht mit dem aktuellen Denken oder den Entwicklungen in diesem schnelllebigen und komplexen Gebiet Schritt hielt.

Einer seiner verständlicheren Fehler bestand darin, die wirklich bizarre, aber verwirrend schlüssige Theorie der Quantenmechanik nicht zu akzeptieren.

Diese grundlegende Theorie der Physik bietet eine Beschreibung der physikalischen Eigenschaften des Universums auf der subatomaren Skala.

Die Quantenmechanik beinhaltet bewusstseinsverändernde Regeln mit Teilchen, die auch Wellen sind und die scheinbar nirgendwo existieren, bis sie beobachtet werden.

Einstein weigerte sich jedoch hartnäckig zu glauben, dass eine so scheinbar unlogische Realitätsschicht existieren könnte.

Stattdessen arbeitete er jahrzehntelang vergeblich an einer einheitlichen Feldtheorie, um alle Naturkräfte zu beschreiben und die Quantenwelt zu entmystifizieren.

Stuart beschrieb Einsteins “Kämpfe” mit einigenden Kräften: “Er war ziemlich dickköpfig und weigerte sich, mit der Zeit zu gehen.”

3. Quantenverschränkung

Professor JT Janssen, leitender Wissenschaftler am National Physical Laboratory, sagte, Albert Einstein habe mit den Implikationen der Quantentheorie „gekämpft“, die er zu Beginn des letzten Jahrhunderts maßgeblich mitentwickelte.

“Eines der seltsamsten Phänomene der Quantentheorie ist das Konzept der Verschränkung”, sagte der Professor Nachrichtenwoche.

Verschränkung tritt auf, wenn mindestens zwei Teilchen in einem gemeinsamen Quantenzustand erzeugt werden.

Der NPL-Wissenschaftler sagte: “Egal wie weit diese Teilchen voneinander entfernt sind, sie bleiben irgendwie verbunden und eine Messung der Eigenschaften des einen bestimmt sofort die des anderen.”

Er fügte hinzu: „Dies verstößt gegen die klassische Mechanik und Einstein hat es nicht akzeptiert. Er machte seine berühmte Aussage ‚Spooky action at a Distance‘ und kam zu dem Schluss, dass wir die Quantenmechanik nicht vollständig verstanden haben und dass es dafür eine Erklärung geben muss.

„Allerdings wurde kein Experiment durchgeführt, das das Konzept der Verschränkung widerlegt hat – heute bildet es die Grundlage vieler neuartiger Quantentechnologien wie Quantencomputing und Quantenkommunikation.

“Dennoch führte Einsteins Skepsis zu immer detaillierteren Theorien und Experimenten, um das Konzept der Verschränkung zu beweisen oder zu widerlegen und trug wesentlich zum Verständnis dieses Konzepts bei.”

4. Universumserweiterung

1917 fügte Albert Einstein seinen Gleichungen der Allgemeinen Relativitätstheorie eine positive kosmologische Konstante hinzu, um den anziehenden Auswirkungen der Gravitation auf die gewöhnliche Materie entgegenzuwirken.

Colin Stuart glaubt, dass der Angriff auf das Konzept eines statischen, räumlich endlichen Universums, um entweder zusammenzubrechen oder für immer zu expandieren, bedeutete, dass Einstein “aus den falschen Gründen Recht” hatte.

Er sagte: „Da er dachte, unser Universum sei in seiner Größe festgelegt, führte er etwas in seine Relativitätsgleichungen ein, um der Schwerkraft entgegenzuwirken und die Expansion des Universums zu stoppen. Es wurde die kosmologische Konstante genannt.

„Als Astronomen später entdeckten, dass es sich doch ausdehnte, nannte er es ‚seinen größten Fehler‘.

„Aber jetzt ist es wieder fest auf dem Tisch. In den 1990er Jahren entdeckten Astronomen, dass die Expansion des Universums sich zu beschleunigen scheint.

„Irgendetwas widersetzt sich schließlich der Schwerkraft und gewinnt diesen Kampf. Wir nennen es dunkle Energie und ein möglicher Kandidat für dunkle Energie ist Einsteins einst verworfene kosmologische Konstante.“

5. Kernkraft

Einstein wies die Vorstellung zurück, dass die Kernkraft schließlich eine Schlüsselrolle, wenn auch immer noch umstritten, bei der Energieerzeugung spielen könnte, und erklärte 1934, “es gibt nicht den geringsten Hinweis”, dass Atomenergie jemals möglich sein würde.

Colin Stuart sagte: “Bitten Sie irgendjemanden, eine wissenschaftliche Gleichung zu nennen, und ich würde eine große Wette abschließen, dass sie sagen würden: ‘E = mc².'”

Diese täuschend einfache Gleichung ist das Herzstück von etwa 400 Atomkraftwerken auf der ganzen Welt, von denen einige glauben, dass sie dazu beitragen können, die Abhängigkeit der Welt von der kohlenstoffbasierten Energieerzeugung zu bewältigen.

Stuart fügte hinzu: „Das Problem ist, dass die Umwandlung von Masse in Energie eine sehr schwierige Sache ist. So schwer, dass Einstein glaubte, dass dies niemals eine brauchbare Energiequelle sein würde.

“Aber Masse in Energie umzuwandeln ist genau die Funktionsweise eines Kernkraftwerks.”