Gott und der Urknall by Ernst Peter Fischer

Autor:Ernst Peter Fischer [Fischer, Ernst Peter]
Die sprache: deu
Format: epub
Herausgeber: Verlag Herder GmbH, Freiburg im Breisgau
veröffentlicht: 2016-12-04T23:00:00+00:00

Die Maxwell-Gleichungen verbinden räumliche und zeitliche Änderungen von elektrischen und magnetischen Feldern, die mit großen Buchstaben bezeichnet werden: D und E, H und B. Wenn nichts die Felder weiter stört, bringt ihr Zusammenspiel eine elektromagnetische Lichtwelle hervor, und die Welt wird hell.

Natürlich benötigt es mathematische Kenntnisse und Neigungen, um die von Maxwell ersonnenen und vorgelegten Gleichungen und ihre ungeheure Eleganz einigermaßen vollständig erfassen zu können, aber die Alltagssprache erlaubt es trotzdem, einige der dort gesammelten Einsichten auszudrücken. So wird eine elektrische Ladung zur Quelle für ein elektrisches Feld, das dadurch eine ausstrahlende Form bekommt, während ein elektrischer Strom zur Quelle für ein Magnetfeld wird, das sich ringförmig zeigt. Ein zeitlich sich änderndes – wirbelndes – Magnetfeld ruft ein elektrisches Feld hervor, und einem sich ähnlich ändernden magnetischen Feld gelingt dasselbe mit seinem elektrischen Partner.

Beim Betrachten seiner Gleichungen fiel Maxwell auf, dass dann, wenn es weder elektrische Ladungen noch einen Strom gab – wenn man sich also in einem Vakuum aufhielt, in dem es außer den (immateriellen) Feldern nichts gab –, etwas Merkwürdiges eintrat. In dem Fall sagten Maxwells Gleichungen voraus, dass sich die ansonsten getrennten Felder in eine gemeinschaftlich produzierte elektromagnetische Welle verwandeln und auf diese Weise sich vorwärtsbewegen und den Raum durchqueren konnten. Und die Maxwell-Gleichungen lieferten den Physikern noch einen ganz besonderen Bonus. In den Gleichungen tauchten nämlich neben den elektrischen und magnetischen Feldern und anderen physikalischen Parametern eine weitere Größe auf, die sich als Geschwindigkeit der elektromagnetischen Welle deuten ließ. Und Maxwell konnte sie 1862 berechnen, wobei er auf einen Wert von über 300 000 Kilometer pro Sekunde kam, was ziemlich nahe an den Wert herankommt, den die moderne Physik für die Lichtgeschwindigkeit angibt. Der Schotte kam aus dem Staunen nicht mehr heraus, und ihn überfiel das Gefühl, zum ersten Mal etwas von der Natur des Lichtes verstanden zu haben. Es handelte sich um eine elektromagnetische Welle, die sich mit rasanten 300 000 km/s durch die Leere des Weltalls bewegen kann. Er hatte zudem das Gefühl, mit seinen Gleichungen eine ganz neue Wissenschaft begründet zu haben, die von elektromagnetischen Kräften handelte und der er den bis heute gebräuchlichen Namen »Elektrodynamik« gab. Dieser Ausdruck wird erneut auftauchen, wenn Einstein im Jahre 1905 seine revolutionäre Arbeit über das Licht publiziert, die in enger Anlehnung an Maxwell von der »Elektrodynamik bewegter Körper« handelt und auf eine Merkwürdigkeit reagiert, die Maxwells Aufmerksamkeit entgangen zu sein schien. Die von ihm berechnete Lichtgeschwindigkeit trat als eine Konstante in seiner Theorie auf, was im Widerspruch zu den Gesetzen von Newton stand, in denen Geschwindigkeiten vom Zustand eines Beobachters abhingen. Als Einstein 1905 diesen Widerspruch auflöste, sprachen seine Kollegen von einem Wunderjahr. Und tatsächlich – zu wundern gab es damals reichlich.

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