Hoe Albert Einstein de wereld onomkeerbaar veranderde
Precies honderd jaar geleden publiceerde Albert Einstein zijn algemene relativiteitstheorie. Daarom zult u de komende weken veel over de man lezen en horen – als dat op andere momenten al niet het geval was. Maar waarom eigenlijk? Waarom wordt Albert Einstein beschouwd als het grootste genie allertijden? Volgens natuurkundige Brian Green ligt het antwoord voor de hand. ‘In de afgelopen honderd jaar hebben Einsteins ideeën onze wereld onomkeerbaar veranderd. Het is bijna onvoorstelbaar dat één enkele mens alleen door na te denken zoveel impact kan hebben.’
‘Er zijn maar twee dingen oneindig groot: het heelal en de stompzinnigheid van de mens. En eerlijk gezegd ben ik er in het geval van het heelal niet helemaal zeker van.’ Een typerende uitspraak van Albert Einstein, de geleerde met zijn wilde grijze haardos die onuitwisbaar in ons collectieve geheugen gegrift staat dankzij zijn iconische portretten – zittend op een fiets, zijn tong uitstekend, ons aankijkend met die doordringende ogen.
Einstein werd in de wetenschappelijke wereld in één klap beroemd in 1905, een jaar dat sindsdien bekendstaat als zijn wonderjaar. Terwijl hij zes dagen per week, acht uur per dag, op een octrooibureau in het Zwitserse Bern werkte, zag hij ook nog kans in zijn schaarse vrije tijd vier wetenschappelijke artikelen te schrijven die een compleet nieuwe wending zouden geven aan de natuurkunde. In maart van dat jaar kwam hij met de bewering dat licht, dat men lange tijd had beschouwd als een golf, in werkelijkheid bestaat uit deeltjes – de zogeheten fotonen. Die observatie riep een heel nieuw onderzoeksgebied in het leven, de kwantummechanica.
Twee maanden later leidden Einsteins berekeningen tot voorspellingen rond het atoom. Die konden later experimenteel worden getoetst, waarmee definitief was vastgesteld dat materie uit atomen bestaat. In juni voltooide hij zijn speciale relativiteitstheorie, waarmee hij liet zien dat ruimte en tijd zich op wonderbaarlijke manieren gedragen die niemand ooit voor mogelijk had gehouden. Kort gezegd komt het erop neer dat afstanden, snelheden en tijdsduren niet absoluut zijn, maar altijd relatief, afhankelijk van de waarnemer. En als kers op de taart leidde Einstein in september 1905 uit de speciale relativiteitstheorie een formule af die de beroemdste wiskundige vergelijking ter wereld zou worden: E=mc².
Gewoonlijk gaat de vooruitgang in de wetenschap geleidelijk, in kleine stapjes. Het gebeurt maar zelden dat iemand een bijdrage levert waardoor in de wetenschappelijke wereld alle alarmbellen afgaan omdat er kennelijk een revolutie op til is. Maar in dit geval deed één man binnen één jaar maar liefst vier keer die bellen rinkelen, een onvoorstelbare stortvloed van creatieve ideeën. De academische wereld besefte vrijwel meteen dat Einsteins werk verstrekkende gevolgen zou hebben voor de fundamenten van ons begrip van de realiteit. Maar voor het brede publiek was Einstein nog niet ‘Einstein’. Daar zou op 6 november 1919 verandering in komen.
Gekromde ruimte
In zijn speciale relativiteitstheorie had Einstein vastgesteld dat niets sneller kan bewegen dan met de snelheid van het licht. Daarmee kwam hij in conflict met de zwaartekrachttheorie van Newton, die stelt dat de zwaartekracht zijn invloed onmiddellijk doet voelen door de ruimte. Einstein zag die contradictie natuurlijk wel, maar hij liet zich daardoor niet uit het veld slaan en ging onverdroten aan de slag om de eeuwenoude zwaartekrachtwetten van Newton volledig te herschrijven. Zelfs zijn meest fervente medestanders dachten dat hij tot mislukken gedoemd was. Max Planck, de nestor van de Duitse fysica, drukte hem op het hart: ‘Als oudere vriend raad ik het je ten zeerste af… Het zal je niet lukken. En zelfs als het wel lukt, zal niemand je geloven.’ Maar Einstein was nu eenmaal niet het type dat zich door autoriteiten de wet laat voorschrijven en hij ging door. En door. En door. Bijna tien jaar lang.
En toen, in 1915, kon hij eindelijk zijn algemene relativiteitstheorie bekendmaken die een radicaal nieuwe beschrijving van de zwaartekracht gaf: in termen van krommingen in de ruimte en de tijd. Volgens de algemene relativiteitstheorie trekt de aarde niet aan een theekopje dat uit je hand glipt, maar maakt onze planeet een deuk in de omringende ruimtetijd, zodat het kopje als het ware langs een helling naar de grond glijdt. De zwaartekracht, aldus Einstein, vervormt de geometrie van het universum.
In de honderd jaar sinds Einstein zijn theorie publiceerde, hebben natuurkundigen en historici de ontstaansgeschiedenis ervan stukje bij beetje weten te reconstrueren tot een coherent, zij het ingewikkeld, verhaal dat doet denken aan het verslag van de beklimming van een hoge bergtop. Zo’n nauwgezette analyse van het ontstaansproces doet overigens niets af aan het ontzag voor zijn creatieve gedachtesprongen – integendeel: we krijgen alleen maar meer bewondering voor de verbazingwekkende originaliteit en overweldigende schoonheid van de theorie.
Op 6 november 1919, vier jaar nadat Einstein zijn algemene relativiteitstheorie had voltooid, meldden de wereldmedia dat uit zojuist vrijgegeven astronomische meetgegevens was gebleken dat de positie van de sterren aan de hemel net een tikkeltje anders was dan men op grond van de wetten van Newton zou verwachten – precies zoals Einstein had voorspeld. Deze bevindingen waren een triomf voor de theorie van Einstein en bezorgden hemzelf van de ene dag op de andere de status van een popster. Hij werd de man die Newton had onttroond en tegelijkertijd de mensheid een reuzenstap dichter bij de ontraadseling van de natuurwetten had gebracht.
Daar kwam nog bij dat Einstein bij uitstek geschikt was om uit te groeien tot lieveling van de media. Enerzijds keek hij met beduusd knipperende ogen in de camera’s en wekte de indruk dat hij het liefst een teruggetrokken kluizenaarsleven zou leiden, maar tegelijk wist hij maar al te goed hoe hij de media moest bespelen om bij het publiek belangstelling te wekken voor zijn mysterieuze, maar belangrijke onderzoeksgebied. Hij strooide met gevatte oneliners (‘Ik ben een strijdlustige pacifist’) en speelde met veel genoegen de rol van het archetype van de verstrooide professor. En het grote publiek, dat na alle ellende van de Eerste Wereldoorlog wel aan een verzetje toe was, sloot hem liefdevol in de armen.
