Was war die Erkenntnis Einsteins, die ihn zum Genie machte (für den Laien verständlich)?
Vielleicht das Wichtigste, was der Laie da zuerst mitnehmen sollte, ist, dass Einstein nicht durch "eine Erkenntnis" bekannt wurde.
Allein im Jahr 1905 veröffentlichte er Bahnbrechendes zu ganz verschiedenen Themen:
1) Er hat den Photo-Effekt erklärt. Der war im 19. Jahrhundert entdeckt worden. Aus einer Halbleiter- oder Metallplatte werden Elektronen freigesetzt, wenn sie mit Licht bestrahlt wird. Irgendwie vermutete man natürlich, dass das etwas mit der eingestrahlten Energie zu tun hat. Doch man hat nicht verstanden, warum der Beginn der Loslösung von Elektronen nicht davon abhing, wie viel Licht einfiel, sondern welche Wellenlänge es hatte. Auch ein paar andere Aspekte widersprachen dem damals verbreiteten Wellenbild des Lichtes. Einstein benutzte die kurz vorher von Planck benutzte Quantisierung des Lichtes, um den Effekt zu erklären. Der Unterschied zu Planck war, dass Planck die Quantisierung als mathematischen Trick benutzt hatte, die Wellennatur des Lichtes aber nicht in dieser Form in Frage gestellt hatte. Für diese Arbeit hat Einstein übrigens den Nobelpreis erhalten.
2) Eine wichtige Veröffentlichung zur Brownschen Molekularbewegung
in Flüssigkeiten.
3) Und er veröffentlichte die Spezielle Relativitätstheorie "Zur Elektrodynamik bewegter Körper". Und in einem Nachtrag dazu die Äquivalenz von Masse und Energie. In der Speziellen Relativitätstheorie geht es um gleichförmig zueinander bewegte Bezugssysteme; letztlich zielt die Arbeit - was viele Laien gar nicht wissen - auf das Verständnis der Induktion ab. Elektromagnetische Induktion ist, wenn in einem elektrischen Leiter, der durch ein Magnetfeld bewegt wird, ein Strom entsteht. Einstein widmet sich in seiner Arbeit der Betrachtung der Frage der Relativbewegung. Wenn man heute den Begriff der Speziellen Relativitätstheorie hört, denkt der Laie meist an schnell zueinander bewegte Raumschiffe, Zwillingsparadoxon und Reisen in die Zukunft. Das sind aber alles Folgerungen aus Einsteins ursprünglicher Arbeit.
Erst etliche Jahre später (1915) veröffentlichte Einstein die Verallgeimerung seiner Speziellen Relativitätstheorie auch auf beschleunigte Relativbewegungen. In dieser ART stellt er seine fundamentalen Feldgleichungen auf, die die Beziehungen zwischen im Raum eingebetteten Massen zur Metrik des Raumes selbst beschreiben. Einstein deutet damit die von Newton beschriebene Schwerkraft als eine Folge einer in der Nähe von Massen veränderten Raumgeometrie.
Die ART ist - obwohl er nie den Nobelpreis dafür bekommen hat - Einsteins bekannteste Arbeit, die bis heute die Grundlage der modernen Kosmologie darstellt. Alle aus ihr vorhergesagten Phänomene wurden im Laufe der letzten 100 Jahre nachgewiesen: Ablenkung eines Lichtstrahles in der Nähe von Massen, Gravitationslinsen, Einstein-Ringe, Schwarze Löcher, Gravitationswellen.
Ich möchte jetzt gar nicht versuchen, die Relativitätstheorie in wenigen Worten laiengerecht zu erklären. Ich finde, die beste Erklärung findet man auf "Einstein-online":
Einstein für Einsteiger " Einstein-Online
Schon Einsteins Spezielle Relativitätstheorie zeigt, dass Uhren und Maßstäbe bei genauerer Betrachtung keineswegs die absolute Bedeutung haben, die wir ihnen unserer Alltagserfahrung nach zuschreiben würden. Bewegte Uhren gehen langsamer; bewegte Maßstäbe werden kürzer - das sind nur zwei der ungewohnten Eigenschaften der Einsteinschen Welt. Eine weitere Konsequenz der Theorie ist die wohl berühmteste Formel der Physik, E=mc² mit ihrer Aussage, dass die von den Physikern getrennt definierte Größen Energie und Masse tatsächlich zueinander äquivalent sind. Noch flexibler wird die Geometrie von Raum und Zeit in der Allgemeinen Relativitätstheorie. Diese Flexibilität hängt mit einer mathematischen Eigenschaft namens Krümmung zusammen, die wir aus dem Alltag von zweidimensionalen Flächen kennen, beispielsweise von Kugelflächen. Wie Längen- und Zeitmaße von Ort zu Ort und sogar mit der Zeit variieren, ist in Einsteins Theorie untrennbar verknüpft mit dem grundlegenden Phänomen der Gravitation. Einsteins neue Sicht von Raum, Zeit und Gravitation hat grundlegende Konsequenzen. Verzerrungen der Raumgeometrie können sich wellenartig ausbreiten - das sind die so genannten Gravitationswellen. Wird an einem Ort genügend Masse versammelt, kann sich die betreffende Raumregion regelrecht von der Außenwelt abkapseln, und ein Schwarzes Loch entsteht. Die auf Einsteins Theorie basierenden Urknallmodelle eignen sich vorzüglich, die Entwicklung des Universums als Ganzes zu beschreiben, mit anderen Worten: Kosmologie zu betreiben. Ein weiteres Thema ist die Verbindung von Einsteins Theorien mit dem anderen Standbein der heutigen Physik, der Quantentheorie - kurz: Relativität und Quanten. Sie führt zu den Erkenntnissen der modernen Elementarteilchenphysik, zeigt aber auch die Grenzen der heutigen Forschung auf: Quantentheorie und Allgemeine Relativitätstheorie zu einer Theorie der Quantengravitation zu vereinigen, ist ein bislang unerreichtes Ziel der theoretischen Physik.
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