Tim Pritlove: Hallo und herzlich willkommen zu Raumzeit, dem Podcast über Raumfahrt und andere kosmische Angelegenheiten. Mein Name ist Tim Prittlaff und ich begrüße alle zur 100. Folge von Raumzeit,
Tim Pritlove: gar nicht so lange gedauert,
Tim Pritlove: äh muss man sich erstmal ranpirschen. Die äh erste Sendung von Raumzeit ist schon eine Weile her. Das ist Ende 2010 gewesen. Jetzt haben wir Anfang zwanzig zweiundzwanzig, also,
Tim Pritlove: na ja
Tim Pritlove: mehr als elf Jahre und ich dachte mir so hm zur 100 könnte ich doch mal ein Thema nehmen, was vielleicht sonst nicht so auf der Agenda gewesen wäre und irgendwie gut zum Podcast passt.
Tim Pritlove: Und die Wahl fiel auf Raumzeit. Warum nicht mal in Raumzeit auch mal über die Raumzeit reden, beziehungsweise
Tim Pritlove: kosmischen Angelegenheiten, die ich am Anfang immer so andeute äh auch nochmal ein bisschen mit Leben füllen,
Tim Pritlove: mal so schauen was eigentlich unser Verständnis vom Universum derzeit so,
Tim Pritlove: ist. Und dafür bin ich nach Heidelberg gefahren und begrüße meine,
Tim Pritlove: heute nämlich Lavinia Heisenberg. Schönen guten Tag.
Lavinia Heisenberg: Hallo und guten Tag.
Tim Pritlove: Ja, herzlich willkommen bei äh Raumzeit. Navinia, du bist ähm,
Tim Pritlove: Physikerin, theoretische Physikerin, Professorin auch an der ETH in Zürich,
Tim Pritlove: sitzen wir jetzt gerade nicht in Zürich, warum sitzen wir jetzt in Heidelberg?
Lavinia Heisenberg: Ja, also ich bin jetzt seit äh November letzten Jahres ähm Professorin hier an der Uni Heidelberg.
Lavinia Heisenberg: Ich habe noch eine Gruppe in Zürich und deswegen habe ich noch eine Affiliate an der ETH. Und pendele so bisschen hin und her.
Tim Pritlove: Okay. Und ähm ja warum fiel die Wahl auf Heidelberg dann? Mal was anderes ausprobieren.
Lavinia Heisenberg: Ähm ja also in der Akademie ist leider nicht so, dass man irgendwie frei den den Ort so ähm wählen kann. Also man bewirbt sich halt überall und ähm,
Lavinia Heisenberg: Glück und ähm konnte dann nach Heidelberg kommen. Also nach einem ähm Auswahlverfahren äh habe ich dann die die Stelle hier bekommen,
Lavinia Heisenberg: ist eine permanente Prüfstelle ähm und davor hatte ich nur begrenzte halt äh Stellen.
Tim Pritlove: Auch allgemein Physik oder ist das nochmal ein bisschen genauer eingegrenzt?
Lavinia Heisenberg: Also allgemein in in natürlich in der Physik, aber auch allgemein in der Akademie ist es so, dass man äh,
Lavinia Heisenberg: keine Ahnung, dass man halt alle zwei, drei Jahre den Wohnort wechseln muss. Ein Postdock äh stelle hier, ein Postdock stelle dort und ähm genau.
Tim Pritlove: Schicksal ist das.
Lavinia Heisenberg: Genau.
Tim Pritlove: Aber man kommt schön rum und wir haben's auch sehr schön hier, wenn ich hier rausschaue, dann kann ich nur sagen, das war eine gute Wahl. Also hier blühen die Kirschbäume und es überhaupt alles ganz romantisch sowieso in Heidelberg weiß man ja.
Lavinia Heisenberg: Einem Blick auf ein Schloss äh vom Garten aus, ja ist nicht schlecht.
Tim Pritlove: Schlechter laufen können, ne? Ja. Ja, vielleicht mal so ein bisschen zu deiner äh Hysterie. Wie bist du denn äh zum zu Wissenschaft gekommen? Was was äh was hat dich da äh gereizt? Wie früh fing das an?
Lavinia Heisenberg: Also ich würde schon sagen, seit meiner Kindheit ähm ich denke schon, dass ich halt sehr, sehr neugierig war und immer erfahren wollte oder wissen wollte, wie gewisse Dinge funktionieren.
Lavinia Heisenberg: Und ähm warum die Naturphänomene halt so funktionieren, wie sie funktionieren. Also es ging immer um diese Warum-Frage und das hat mich dann schon Stück für Stück da in Richtung Physik gebracht und ähm ich wollte auch Astronautin werden seit meiner Kindheit,
Lavinia Heisenberg: und ähm und deswegen bin ich irgendwie von Raum und Zeit äh nicht so weggekommen.
Tim Pritlove: Was bestimmt der totale Terror für deine Eltern oder? Wolltest immer alles wissen und keiner konnte die richtigen Antworten geben.
Lavinia Heisenberg: Genau.
Tim Pritlove: Ähm du bist ja ursprünglich aus der Schweiz, oder? Also oder wo bist du großgeworden?
Lavinia Heisenberg: Ähm ich würde sagen eher aus aus Deutschland, aber ich habe schon äh äh,
Lavinia Heisenberg: sehr sehr lange Zeit in der Schweiz äh verbracht. Deswegen ähm kriege ich diese Frage sehr oft gefragt. Ähm ich habe halt äh eine lange Zeit meines äh meine Karriere dort verbracht,
Lavinia Heisenberg: aber ja ursprünglich komme ich aus Deutschland.
Tim Pritlove: Und bist du dann gleich mit Physik eingestiegen.
Lavinia Heisenberg: Genau, ich habe hier in Heidelberg Physik studiert. Mhm. Das Physikstudium äh abgeschlossen. Damals hatten wir noch nicht so dieses äh Bachelor und Mastersystem und habe dann direkt mein Diplom hier gemacht.
Lavinia Heisenberg: Und dann ging es dann Richtung nach Genf mit meiner Doktorarbeit.
Lavinia Heisenberg: Genau und ähm noch ein paar andere Stellen als als Prostorandin und irgendwann war ich dann an der ETH als als Assistentenprofessorin.
Tim Pritlove: Mhm. Worum ging die Doktorarbeit?
Lavinia Heisenberg: Doktorarbeit ging um die ähm Schwerkraft und zwar um die massive Schwerkraft. Also wenn man,
Lavinia Heisenberg: nehmen würde, dass das Teilchen, was die Schwerkraft beschreibt, nicht masselos ist, sondern dass da,
Lavinia Heisenberg: kleine, aber nicht verschwindende Masse vorhanden ist.
Lavinia Heisenberg: Und ich habe dann äh von dieser Theorie sowohl dessen theoretische, als auch äh sozusagen äh phänomenoische Konsequenzen halt äh erarbeitet.
Tim Pritlove: Jetzt ist es aber so, bei den Physikern so habe ich immer den Eindruck so zwischen den Experimentalphysikern und den Theoretikern da,
Tim Pritlove: gibt's irgendwie, ich würde nicht sagen, Graben dazwischen, aber die sind irgendwie relativ klar äh definiert. Warum war das für dich von vornherein oder vielleicht war's ja auch gar nicht so, aber inwiefern hat es dich mehr in die theoretische Seite verschlagen, was,
Tim Pritlove: Was geht da so in einem vor für dass man zu so einer Entscheidung kommt.
Lavinia Heisenberg: Also ich denke mal ähm ich habe so verschiedene Sachen ausprobiert und das sollte man ja auch äh im Studium und ich habe zum Beispiel meine Masterarbeit ähm über die Simulation gemacht,
Lavinia Heisenberg: Das war dann halt sehr sehr nomerierig
Lavinia Heisenberg: ich habe irgendwie ein Jahr lang rumprogrammiert und davon waren's irgendwie mehr als sechs Monate, dann halt die Buggy und ähm das hat mich nicht so gereizt und ähm da wurde mir immer mehr klar, dass ich in Richtung Theorie gehen will.
Lavinia Heisenberg: Aber ich denke durch meinen Wunsch Astronauten zu werden, habe ich immer so diesen äh ja diesen Kontakt gehabt ähm zu Beobachtungen, zu Praxis,
Lavinia Heisenberg: Ich wollte nicht einfach nur eine noch eine so ein zusätzliches theoretisches Modell aufbauen, sondern auch,
Lavinia Heisenberg: mich mit den Fragen irgendwie auseinandersetze? Wie kann man überhaupt dann so ein Modell testen und welche Beobachtungen kann man wie verwenden und ähm habe dann auch zum Teil halt selber diese Daten genommen und sie bewertet und,
Lavinia Heisenberg: habe gezielte Kollaboratoren ausgesucht, mit denen ich dann halt in diese Richtungen halt gehen konnte.
Tim Pritlove: Und der Astronautentraum ist jetzt schon ausgeträumt, oder? Ist das doch eine Option?
Lavinia Heisenberg: Glaub der stirbt zuletzt.
Tim Pritlove: Okay. Ja ähm jetzt
Tim Pritlove: habe ich ja schon äh im Prinzip alles äh verraten. Wir wollen so ein bisschen mal um die Raumzeit herum äh reden. Das ist ja nur ein Aspekt ähm des ganzen kosmologischen Geschehens. Aber so dieses diese Verständnis der Welt, also ein
Tim Pritlove: Bild zu entwickeln
Tim Pritlove: wie alles zusammenhängt so, das ist ja denke ich auch so das primäre Ziel eigentlich der theoretischen Physik. Hier geht's ja wirklich ums große Ganze und irgendwie ein möglichst vollständiges Bild zu gewinnen. Und das gibt es nicht,
Tim Pritlove: bisher.
Tim Pritlove: Es ist schon sehr viel äh herausgefunden worden und trotzdem ist es so ein Feld, wo man das Gefühl hat, man kommt irgendwie nicht so richtig ans Ende, weil äh umso mehr man erforscht, umso mehr Fragen entstehen.
Tim Pritlove: Trotzdem gab's ja einen,
Tim Pritlove: na ja, nicht nur einen. Mehrere Wendepunkte so in der Physik und in der Wissenschaft als als solche, die man ganz gut an einzelnen Personen festmachen kann. Sicherlich, was so das Verständnis des Großen und Ganzen betrifft,
Tim Pritlove: wo du da anfangen würdest, mir würde so Newton als Erster nennenswerter äh Punkt einfallen.
Tim Pritlove: Also die erste wirklich konkrete äh nachvollziehbare Formelsammlung sozusagen Betrachtung von von,
Tim Pritlove: Schwerkraft und wie alles zusammenhängt und damit ja auch das erste Mal so ein Bild, was auch über die Erde hinausging.
Lavinia Heisenberg: Also ich meine heutzutage verwenden wir immer noch die Nude,
Lavinia Heisenberg: Theorie. Ähm wenn es um äh,
Lavinia Heisenberg: Fragestellungen geht, die auf so relativ also so mittleren Skalen geschieht und,
Lavinia Heisenberg: Nicht so, dass man irgendwie ähm Theorie irgendwie ersetzt hätte oder sie nicht mehr gültig wäre oder sowas. Also klassische Mechanik, die ihr Leben wie hier jeden Tag auf der Erde.
Tim Pritlove: Genau, auf der Erde funktioniert's super. Nur äh im Weltall halt nicht so richtig äh gut.
Lavinia Heisenberg: Genau, also wenn man dann irgendwann äh sehr hohe Geschwindigkeiten hat oder auch sehr hohe, sehr starke Schwerkraftpotenziale,
Lavinia Heisenberg: dann stößt in die täusche Theorie an dessen Grenzen und muss ersetzt werden,
Lavinia Heisenberg: und das ist genau das, was ein Stein gemacht hat, also ein Stein hat eine relativistische Version, den,
Lavinia Heisenberg: Theorie sozusagen entwickelt und das ist die allgemeine Relativitätstheorie.
Lavinia Heisenberg: Also man kann schon die New Tunnel Theorie verwenden, um zum Beispiel die Planetenbewegungen in unserem Sonnesystem zu berechnen,
Lavinia Heisenberg: Gesetze und so weiter ähm aber wenn man dann halt genaue ähm äh Berechnungen machen will, muss man irgendwann halt diese relativistische,
Lavinia Heisenberg: äh mit dazu nehmen,
Lavinia Heisenberg: Das ist hier zum Beispiel wichtig für unsere GPS-Geräte und wenn wir,
Lavinia Heisenberg: Ort viel genauer bestimmen wollen, dann muss man diese,
Lavinia Heisenberg: relativistische Korrekturen dazu nehmen und nicht nur einfach äh den Theorie sozusagen nehmen.
Tim Pritlove: Ja sicherlich mit dieser Wissenschaftshistorie auch äh beschäftigt haben, muss man glaube ich zwangsläufig nicht wahr? Wenn man sich das äh theoretisch alles so reintun will, was würdest du sagen, war so der,
Tim Pritlove: eigentliche die eigentliche Leistung von von Juten oder was war,
Tim Pritlove: Was war sozusagen die Hürde, die dort genommen werden muss? Ich meine, mit so großen Entdeckungen ist ja immer das Problem, man weiß gar nicht, worüber man rüberspringen muss. So, man muss ja erstmal eine Intuition dafür bekommen, wo eigentlich das
Tim Pritlove: Problem ist, wo warum man bisher einfach mit dem, was man sich bisher erdacht hat,
Tim Pritlove: zu Recht nicht äh weiterkommt. Was äh denkst du war da die eigentliche Leistung von von Juten, damit er überhaupt in äh zu diesen Gesetzen kommen konnte?
Lavinia Heisenberg: Ja, ich denke wahrscheinlich war das schon so der erste Schritt ähm die Naturphänomene halt ähm,
Lavinia Heisenberg: Aktionen zu beschreiben oder dass man dann sagt ähm,
Lavinia Heisenberg: okay ähm das funktioniert so, weil da diese Kräfte äh gibt und die wirken auf einem und die Objekte werden dann auf die Art und Weise dann bewegt und das heißt, er er hat dann so systematisch ähm,
Lavinia Heisenberg: Das alles aufgrund von Aktionen halt beschrieben und das hat das dann zu einer ja richtigen Wissenschaft halt geführt.
Lavinia Heisenberg: Nur zu sagen, das könnte so und so funktionieren, was ja bisschen Richtung Philosophie ging davor, denke ich,
Lavinia Heisenberg: und dort hat man dann wirklich ähm gewisse Dinge beobachtet und gesehen, ja, wenn man da so ein Teilchen hat,
Lavinia Heisenberg: ein Objekt und man ähm lässt es in Ruhe, dann wird es mit derselben Geschwindigkeit für immer weiterlaufen.
Lavinia Heisenberg: Hat man daraus dann halt so eine Aktion gemacht.
Tim Pritlove: Also meinst mathematisch beschrieben? Genau, also. Mhm.
Lavinia Heisenberg: Genau, also das war dann äh die mathematische Sprache genommen, um die Phänomene zu beschreiben anhand von Gesetzen.
Tim Pritlove: Das hat so vorher noch nicht stattgefunden.
Lavinia Heisenberg: Auf die Art und Weise nicht, ja.
Tim Pritlove: Was war denn dann die Art und Weise, die es jetzt anders gemacht hat als vorher.
Lavinia Heisenberg: Also diese mathematische Beschreibung. Ich denke, davor war's eher so ähm fast so ein bisschen philosophisch.
Tim Pritlove: Gefühlt. Also es gab sozusagen keine. Also bis Newton gab es sozusagen überhaupt gar keine,
Tim Pritlove: formale Definitionen, wo man mit Zahlen arbeiten konnte, sondern es gab immer nur Erwartungshaltung, aber ich meine, man war ja auch vorher schon in der Lage, Brücken zu bauen und äh große,
Tim Pritlove: Gebäude schwierige, eigentlich ja schwierige mathematische Probleme wurden ja auch vorher in irgendeiner.
Lavinia Heisenberg: Ja ja, also Mathematik hat uns schon sehr lange begleitet. Aber ich denke ähm hat das dann halt oft diese allgemeine Fragestellungen, die eigentlich philosophisch waren, halt äh angewandt, aber mit Hilfe der Mathematik.
Tim Pritlove: Mhm. Jetzt ist äh Einstein natürlich so,
Tim Pritlove: größte Wendepunkt in dieser ganzen Frage. Da würde ich auch,
Tim Pritlove: so mit einsteigen, was die eigentliche mentale Leistung jetzt war, dass Einstein,
Tim Pritlove: diese Theorien entwickeln könnte. Man beschäftigt sich ja,
Tim Pritlove: mit dieser Frage ist es nicht so, dass man sich die ganze Zeit äh denkt so, was muss ich anders denken als vorher, damit ich überhaupt mal zu einem Ergebnis komme, weil alles, was bisher gedacht wurde, führt mich in die Sackgasse, also was was geht da vor in dem Kopf?
Lavinia Heisenberg: Also ich glaube ich habe grundsätzlich so bisschen äh Schwierigkeiten mit dieser Art von Fragestellungen, weil äh es es klingt so, als ob da so ein ein konkreten äh Moment gegeben hat, ähm wo man dann halt eine,
Lavinia Heisenberg: momentane Leistung dazu irgendwie ordnen könnte. Er hat zehn Jahre lang dadran gearbeitet, oder? Und er hat an sehr, sehr verschiedenen Stellen,
Lavinia Heisenberg: ähm äh gewisse Dinge aufgegeben und und die dann durch neue Sichtweisen ersetzt.
Lavinia Heisenberg: Eine Sache war zum Beispiel, er hat dann halt aufgegeben, dass da so was wie eine Kraft äh vorhanden ist, also dass die Erde und der Mond sich halt anziehen, weil da halt so eine Kraft äh zwischen denen besteht, diese Schwerkraft, die,
Lavinia Heisenberg: sofort äh von einem Objekt, also von der Erde zum Mond propagiert.
Tim Pritlove: Also unmittelbar.
Lavinia Heisenberg: Genau unmittelbar sofort, die immer da ist und ähm die mit unendlicher äh Geschwindigkeit sich äh von der Erde auf den Mond zum Beispiel propagieren würde.
Tim Pritlove: Und das war so noch so ein bisschen das Bild von Newton, dass das einfach immer alles da ist, dass es immer.
Lavinia Heisenberg: Genau, das ist immer alles da ist und da ist so was wie eine absolute Zeit und,
Lavinia Heisenberg: so was wie ein absoluter Raum und zwischen den Objekten also gibt es dann halt Kräfte.
Lavinia Heisenberg: Aufeinander wirken.
Lavinia Heisenberg: Ähm für die Schwerkraft Einstein hat dann diese Sichtweise komplett aufgegeben und hat gesagt, da ist nicht so was wie eine Kraft, sondern er hat gesagt, ich nehme,
Lavinia Heisenberg: den Raum, diesen diesen dreidimensionalen Raum und verbinde ihn mit der Zeit,
Lavinia Heisenberg: habe ich meinen Raum Zeitkontinieur. Das sind Konzepte gewesen, die man sowieso schon kannte, eigentlich aus der Mathematik. Das ist nix anderes als Differentialgeometrie, was er gemacht hat,
Lavinia Heisenberg: aber äh vor seiner Zeit haben die Leute diese mathematische Sprache sozusagen nicht auf die Physik angewandt, also,
Lavinia Heisenberg: ja wie man sieht hatte im Grunde so wie Newton äh wieder versucht halt eine neue mathematische Sprache auf die Natur.
Tim Pritlove: Aber was hat ihn denn eigentlich gestört am Status Quo? Also ich meine, wenn man über so was nachdenkt, dann muss man ja irgendwas lösen, was bisher dahin als ungelöst galt. Was was waren sozusagen die Herausforderungen, die es zu Umschiffen galt?
Lavinia Heisenberg: So wie heute wusste man schon, die Grenzen der New Turnschild Theorie. Wenn man zum Beispiel Geschwindigkeiten halt hatte, die die die sehr, sehr hoch waren,
Lavinia Heisenberg: oder die ähm.
Lavinia Heisenberg: Gravitationspotenziale, die die sehr stark waren. Dann äh haben diese Berechnungen, die man mit den Theorie gemacht hat, äh nicht übereinstimmt mit den zum Beispiel Planeten, Bewegungen und so weiter.
Lavinia Heisenberg: Also es äh es war einem schon klar, dass da irgendwas nicht ganz stimmt,
Lavinia Heisenberg: Hat dann versucht irgendwie anzunehmen, dass da irgendwelche dunkle Objekte vorhanden sind, vielleicht so zusätzliche,
Lavinia Heisenberg: Planeten, die die Planetenbewegung eventuell halt bisschen äh manipulieren würden, oder?
Lavinia Heisenberg: Hat dann halt gezielt nach diesen Dingern geschaut und aber nie gefunden. Das heißt äh damals war es schon auch den Leuten klar, dass die Theoriegrenzen hat,
Lavinia Heisenberg: dass sie nicht auf äh jedes System anwendbar ist, vor allem wenn das System halt hohe Geschwindigkeiten hat.
Tim Pritlove: Betraf das nur den Merkur oder betraf das auch noch andere Planeten.
Lavinia Heisenberg: Die Merkur-Bewegung äh war so, dass äh das Hauptproblem.
Tim Pritlove: Bei den anderen war hat's gepasst.
Lavinia Heisenberg: Genau, ja.
Tim Pritlove: Okay. Das heißt, man hat man hat über Kur beobachtet, man hat's mit Juden ausgerechnet hm und dann fehlte ein bisschen.
Tim Pritlove: Also wir reden ja nicht über große Abweichungen, sondern wir reden über geringe Abweichung.
Lavinia Heisenberg: Ja genau, also wie gesagt, man muss schon äh auf anderen äh auf andere Systeme gehen und um sehr viel größere ähm,
Lavinia Heisenberg: Unterschiede zu merken oder auch zum Beispiel bei wenn man jetzt auf ISS geht, was ja um um die Erde herum ziemlich schnell äh,
Lavinia Heisenberg: sich bewegt dann wühlen sich diese Effekte halt aufsammeln.
Lavinia Heisenberg: Und das ist dann zum Beispiel bei,
Lavinia Heisenberg: Bewegung genauso, dass wenn man das dann über Jahre halt mitverfolgt,
Lavinia Heisenberg: summieren sich diese diese Fehler.
Tim Pritlove: Und das war das war sozusagen dann auch,
Tim Pritlove: nicht der einzige, aber eine der Ansatzpunkte, wo einfach klar war, das Modell bis hierhin funktioniert so nicht und Annahmen, die bisher in dem alten Modell gemacht wurden, müssen unter Umständen komplett über Bord,
Tim Pritlove: geschmissen werden, wie zum Beispiel diese Annahme, dass alles unmittelbar aufeinander wirkt.
Lavinia Heisenberg: Genau ja und man hatte auch ähm in der Zeit auch halt ähm Elektromagnetismus halt entdeckt und das ist halt eine komplett relativistische Theorie und,
Lavinia Heisenberg: sind dann andere grundsätzliche Natursymmetrien halt mit drin, anstatt Galiläen, Transformationen sind da die Lorenz Transformationen ähm.
Lavinia Heisenberg: Die die Hauptrolle übernehmen und ähm das war dann ja auch mit der Theorie nicht zu zu vereinbaren.
Tim Pritlove: Was machen diese Transformation?
Lavinia Heisenberg: Also die können zum Beispiel von einem Initialsystem zum anderen Initialsystem äh zum Beispiel wenn man.
Tim Pritlove: Mathematisches Modell erstmal oder.
Lavinia Heisenberg: Also das sind äh man könnte sagen, man hat zwei Beobachter, die ähm relativ zueinander sich bewegen.
Lavinia Heisenberg: Und ähm wenn man die Gesetze, die Einbeobachter beobachtet,
Lavinia Heisenberg: Gesetze des anderen Beobachters sozusagen umwandeln möchte, dann muss man diese Lorenz Transformationen anwenden.
Lavinia Heisenberg: Und das sind dann zwei Initialsysteme und zwischen denen kann man sozusagen hin und her springen und ähm und die Gesetze sollten sozusagen nicht davon abhängen, äh in welchem Initialsystem man drin ist.
Lavinia Heisenberg: Aber ein Schein hat auch ähm das aufgeben müssen und äh hat dann halt an den freien Fall gearbeitet, anstatt äh Initialsysteme.
Tim Pritlove: Wenn du sagst, okay, relativistische äh.
Tim Pritlove: Effekte, was muss man sich darunter vorstellen und was äh muss man verstehen, um das zu verstehen, was Einstein letzten Endes mit seinen Relativitätstheorien äh rausgehauen hat.
Lavinia Heisenberg: Ja, also eine der was was wir schon vorhin erwähnt haben, also da gibt's nicht so was wie ein absoluter Teil und absoluter Raum.
Lavinia Heisenberg: Die sind relativ sozusagen. Die hängen sehr stark davon ab, irgendwelche Bewegung der Beobachter sich befindet.
Lavinia Heisenberg: Der Beobachter halt ähm zum Beispiel durch Beschleunigungen und so durchgehen muss.
Tim Pritlove: Also mit Beobachter meinen wir quasi so die Wahl eines beliebigen Ortes.
Lavinia Heisenberg: Genau, also.
Tim Pritlove: Dem aus man alles andere betrachtet. Das ist der Beobachter.
Lavinia Heisenberg: Genau, der Beobachter, der könnte zum Beispiel hier in Ruhe sitzen und andere beobachtet, könnte dann irgendwie im Zug ähm sitzen, aber eine gewisse Geschwindigkeit haben.
Lavinia Heisenberg: Und ähm ein Beobachter könnte auf der Erde sein und an an ein anderer Beobachter irgendwo,
Lavinia Heisenberg: Weltraum in einem Raumschiff.
Lavinia Heisenberg: Ich denke, das fundamentale in der Einstein steht Theorie war wirklich diese Idee aufzugeben, dass so was wie eine,
Lavinia Heisenberg: Zeit vorhanden ist und sowas wie ein absoluter Raum vorhanden ist.
Lavinia Heisenberg: Und leider hat er dort nicht aufgehört. Der hat das nämlich noch noch abstrakter gemacht und um das mathematisch richtig formulieren zu können.
Lavinia Heisenberg: Er hat dann auch gesagt, dass wenn man jetzt Raum und Zeit zusammen tut in diesem Raum Zeitkontinuier, dann kann man.
Lavinia Heisenberg: Eigenschaften, dieses Raum-Zeit-Kontinuum nehmen, um die Schwerkraft zu beschreiben,
Lavinia Heisenberg: die Eigenschaft, die er gewählt hat, war die Krümmung.
Lavinia Heisenberg: Er hat dann die These aufgestellt und behauptet, dass die Schwerkraft gleich ist der Krümmung dieses Raumzeitkontinenums.
Lavinia Heisenberg: Das ist jetzt sehr abstrakt und sehr mathematisch, ähm aber im Grunde genau hat er wiederum diese differential geometrischen äh,
Lavinia Heisenberg: Ideen, aus der Mathematik dann auf die Schwerkraft angewandt.
Tim Pritlove: Ich bin's nochmal so ein bisschen auf diese einzelnen Begriffe auch runterbrechen, damit das irgendwie auch äh klar wird. Ich meine, wenn du sagst, es gibt keinen absoluten Raum. So, da müssen wir vielleicht erstmal verstehen, okay was,
Tim Pritlove: Was wäre denn ein absoluter Raum? Also wenn du sagst absoluter Raum, dann ist es die Vorstellung, dass quasi alles so ein dreidimensionales statisches,
Tim Pritlove: Gebilde ist, in dem sich alles so bewegt, so wie unsere persönliche Wahrnehmung, unserer Umwelt ja normalerweise,
Tim Pritlove: ja, wir beide sitzen jetzt hier in einem absoluten Raum, also,
Tim Pritlove: in unserer Wahrnehmung, weil alles hat irgendwie genau einen Ort und und und alles verhält sich zueinander.
Tim Pritlove: Identisch, ja? Das,
Tim Pritlove: ist quasi das ist für uns der absolute Raum in dem alles gleich ist.
Lavinia Heisenberg: Man könnte sagen, man kann jetzt diesen diesen Raum hier nehmen, in dem wir hier sitzen und wir haben irgendwo an der Wand hoffentlich auch eine Uhr, die tickt. Ähm.
Tim Pritlove: Haben wir nicht, aber wir denken uns jetzt mal gerade eine.
Lavinia Heisenberg: Genau ähm mit mit diese mit der Hilfe von dieser Uhr, die tickt.
Lavinia Heisenberg: Und mit diesen Linien, die ich jetzt hier durchgezogen habe, kann ich meinen Raum und meine Zeit äh beschreiben und dann kann ich auch die physikalischen Vorgänger hier auch beschreiben und das ist alles.
Tim Pritlove: Zeit in dem absoluten Raum würde bedeuten die Uhrzeit, die von dieser Uhr angezeigt wird.
Tim Pritlove: Gilt quasi für jedes für jeden Teil dieses Raums auf die gleiche Art und Weise. Und das ist ja so die Vorstellung, glaube ich, die man bis dahin immer gehabt hat.
Lavinia Heisenberg: Genau, also das heißt, wenn man am Ende des Universums gehen würde?
Lavinia Heisenberg: In die unendliche Ecke an das Universums. Ähm dort würde die Uhr genauso ticken und und es würde genauso funktionieren wie hier. Das wäre das das wäre dann sozusagen die Annahme von Newton.
Tim Pritlove: Das heißt, sie würde überall auf dieselbe Art und Weise gelten und das ist ja dann genauso wie die Annahme mit der Gravitation bei Newton, dass dass immer alles überall sofort gilt und dass immer alles.
Tim Pritlove: Auf die gleiche Art und Weise überall im Raum identisch ist für alle Beobachter.
Tim Pritlove: Nur weiß man, dass das nicht so ist und mit welchem Gedankenmodell kann man sich das schnell klarmachen, dass das nicht so ist.
Lavinia Heisenberg: Also dieses Modell gilt äh ist vollkommen in Ordnung,
Lavinia Heisenberg: Wie ich gesagt habe, wenn man jetzt ähm ein ein ein Auto nimmt, das irgendwie sich bewegt innerhalb von diesem Raum, äh in dem wir uns befinden. Das Problem kommt nur, wenn man halt,
Lavinia Heisenberg: auf hohe Geschwindigkeiten geht.
Lavinia Heisenberg: Und ähm und das wiederum ist sehr schwierig für uns in unserem Alltag uns vorzustellen. Deswegen hat ja ein Stein halt all diese ganzen Gedankenexperimente gemacht. Und um das auch mit der sozusagen mit.
Lavinia Heisenberg: Mit Elektromagnetismus und also mit diesen Lorenz-Transformationen, die ich erwähnt habe, in Verbindung zu bringen, ähm war zum Beispiel eine ähm eine essenzielle Gedanke, dass da so was wie eine absolute Geschwindigkeit gibt,
Lavinia Heisenberg: ein ein Limit äh für für Geschwindigkeiten. Man kann nicht schneller sein als als das Licht. Und wenn man das dann annimmt,
Lavinia Heisenberg: und in die Theorie einbaut, dann sind es halt die Konsequenzen, dass die Zeit ähm anders verlaufen muss,
Lavinia Heisenberg: dass dieses Konzept von Raum Zeit sich ändert, wenn man, wenn man so was wie eine absolute absolutes Maximum für für die Geschwindigkeit hat.
Tim Pritlove: Aber was ist der Beleg, also was ist wie wie ist er darauf gekommen woraus leitet man das ab, dass es eine maximale Geschwindigkeit geben muss.
Lavinia Heisenberg: Das ist eine Annahme, das ist eine These und das kommt vom Elektromagnetismus, also man man kann auch Experimente machen, zum Beispiel sie nehmen ein Licht und schicken ein Lichtsignal,
Lavinia Heisenberg: und setzen sich aber auf einem sehr schnellen ICE-Zug und dann, wenn sie an Newton glauben würden,
Lavinia Heisenberg: dann müsste jemand, der am Ende ähm,
Lavinia Heisenberg: äh des Tunnels irgendwie steht und diesen Zug äh beobachtet ähm dann müsst ihr diese Person annehmen, dass das Licht, was bei ihm ankommt ja Lichtgeschwindigkeit plus,
Lavinia Heisenberg: ihre und die Geschwindigkeit des Zuges haben müsste, oder? Und aber man misst das und man sieht, das das ist gar nicht so.
Lavinia Heisenberg: Das Licht ist immer noch genauso schnell wie wie ohne diese Geschwindigkeit.
Tim Pritlove: Das heißt, es ist schon eine konkrete Beobachtung gewesen. Man hat das experimentell nachweisen können. Man hat einfach gemerkt, nur weil die Taschenlampe jetzt schneller äh durch
Tim Pritlove: Gegend gefahren wird äh bewegt sich das Licht nicht schnell. Es kommt nicht früher an.
Lavinia Heisenberg: Genau, ja. Also mein Mann.
Tim Pritlove: Waren denn das für Experimente bitte vor 120 Jahren oder so, mit denen man Lichtgeschwindigkeit so genau messen konnte?
Lavinia Heisenberg: Ich denke mal ähm wahrscheinlich äh diese ganzen äh Beobachtungen aus dem Sonnenfinsternis.
Lavinia Heisenberg: Dass man da ähm,
Lavinia Heisenberg: man man wusste sozusagen von von den nahen Sternen um uns herum, wie welchen Abstand sie haben,
Lavinia Heisenberg: Andere Messungen, die wir machen und da kann man da ja genau sehen, ähm wie wie lange sozusagen das Licht von diesem Stern braucht, um um bei uns anzukommen.
Lavinia Heisenberg: Aber ich kenne mich damit überhaupt nicht aus und ich ich bin da eher überfragt, welche konkrete.
Tim Pritlove: Gehen wir da nicht weiter rein, aber ähm,
Tim Pritlove: Es gibt die Feststellung das Licht überschreitet diese Geschwindigkeit nicht. Jetzt hätte man ja auch noch sagen können ja gut, das Licht äh ist vielleicht nicht so schnell, aber vielleicht ist ja irgendwas anderes schneller.
Lavinia Heisenberg: Ja, das das könnte schon sein, ja.
Tim Pritlove: Das wusste man halt nicht. Ja. Also.
Lavinia Heisenberg: Ist eine Annahme, denn.
Tim Pritlove: Eine Annahme. Okay, gut. Das heißt, wir haben.
Lavinia Heisenberg: Bis jetzt haben wir nix sozusagen beobachten können oder beobachtet, was irgendwie schneller wäre. Deswegen gilt diese Annahme immer noch.
Tim Pritlove: Okay,
Tim Pritlove: Versuche mich jetzt nur so ein bisschen in diese Denkweise reinzudenken, wie wie man denn überhaupt äh äh dahin gekommen ist und das ist halt jetzt sozusagen durch diese Entdeckung des Elektromagnetismus, also der der im Wesentlichen vor allem die Erkenntnis war,
Tim Pritlove: dass es sich eben bei Magnetismus und Elektrizität um dieselbe Kraft,
Tim Pritlove: handelt, dass sie äh direkt miteinander zu tun haben und letzten Endes dieselbe Kraft sind und dass eben Licht letzten Endes,
Tim Pritlove: Elektromagnetismus ist und dass das ähm ja bestimmten Regeln äh genügt und unter anderem eben einfach eine maximale Geschwindigkeit hat und äh,
Tim Pritlove: man ging schon damals davon aus, dass nichts schneller sein kann als Licht, weil er Licht so ein bisschen
Tim Pritlove: Inbegriff eigentlich des Unendlichen für uns ist, also der unendlichen Geschwindigkeit, weil wir nehmen ja Licht immer wahr, als etwas, was auch irgendwie immer sofort da ist. Man
Tim Pritlove: irgendwie jetzt hier auf die Berge und man sieht da oben äh die höchsten Bäume äh stehen und nichts würde einem das Gefühl geben, dass es dauert, bis diese Informationen zu uns kommt.
Lavinia Heisenberg: So wenn sie aber so ist es genau, wenn man ein bisschen weiter weggeht ähm,
Lavinia Heisenberg: und ähm sagen mal, früher hat man wahrscheinlich auch mit Feuer ähm quasi Lichtsignale geschickt und bis es einem anderen Dorf irgendwie angekommen ist, hat's ja auch irgendwie paar Sekunden gedauert.
Tim Pritlove: Wie spielt das jetzt sozusagen in diesem absoluten Raum rein? Und der These, dass es diesen absoluten Raum nicht geben kann.
Lavinia Heisenberg: Was was spielt da für eine.
Tim Pritlove: Na ja, jetzt wissen wir einfach, dass das etwas,
Tim Pritlove: etwas dauert, also dass etwas eine maximale Geschwindigkeit hat, heißt ja dann im Umkehrschluss, nichts kann unendlich schnell sein,
Tim Pritlove: wenn nichts unendlich schnell sein kann, dann kann es eben die Gravitation nicht nicht sein und das bedeutet ja auch, dass die Dinge nicht überall gleich gelten.
Lavinia Heisenberg: Also wenn man zum Beispiel irgendeine Änderung ähm irgendwo im Universum wenn es passiert wir stellen uns vor die Sonne auf einmal verschwindet aus irgendeinem Grund.
Lavinia Heisenberg: Dann würde das nicht instantan an uns weitergegeben diese Information, sondern die würde halt eine gewisse Zeit brauchen, um um bei uns anzukommen,
Lavinia Heisenberg: Das heißt, wenn es auch andere Phänomene geschehen, wenn, keine Ahnung, wen irgendwelche Dinge aufeinander knallen oder oder irgendwelche Ereignisse stattfinden, die würden diesen lokalen Raum Zeit um sich herum ändern?
Lavinia Heisenberg: Dessen Informationen würden wir halt ähm verspätet irgendwann dann auch mitbekommen.
Tim Pritlove: Auf die Kernthese zurück. Es gibt keinen absoluten Raum und es gibt keine absolute Zeit. Wir hängt Zeit und Geschwindigkeit zusammen, was was für ein Bild von Zeit muss man haben.
Tim Pritlove: Was ist Zeit.
Lavinia Heisenberg: Ja, das ist wiederum fast schon philosophisch. Also ähm für uns ist.
Lavinia Heisenberg: Muss man natürlich halt einfach von dem Beobachter ausgehen, was ist die Zeit und das ist ja die Zeit, die die Person,
Lavinia Heisenberg: wahrnimmt, indem es einen Maßstab nimmt, um zu sehen, wie gewisse Phänomene stattfinden, zum Beispiel ein Zerfall oder oder,
Lavinia Heisenberg: gewisse Dinge älter werden oder es könnte zum Beispiel einen einen Ticken einer Uhr sein oder es könnte eine ähm oder irgendwelche Phänomene zwischen den ähm,
Lavinia Heisenberg: wo die Teilchen irgendwelche ähm Zustände wechseln und wie wie benutzen das, um um sozusagen zu sagen, wie unsere Uhr tickt.
Lavinia Heisenberg: Aber als äh absolute Erklärung, was was Zeit ist, dass es dann schon schwierig. Also es gibt so ähm Ansätze, wo man versucht ähm,
Lavinia Heisenberg: Raum und Zeit aus äh aus der Quantenmechanik irgendwie ähm zu kriegen, einfach wo man dann sagt, da ist nicht so was wie Raum oder Zeit.
Lavinia Heisenberg: Da gibt's nur halt irgendwelche ähm Quanten ähm Zustände.
Lavinia Heisenberg: Diese Quantenzustände leben in einem Hibitraum und das wird alles nur um das sind alles nur mathematische Gegebenheiten sozusagen, aber diese Quanten,
Lavinia Heisenberg: Zustände haben irgendwelche Beziehungen oder Relationen und aus denen irgendwie entsteht dann Raum und Zeit und,
Lavinia Heisenberg: Das sind sehr, sehr abstrakte Ideen und ähm Ansätze sozusagen, wie man dann versucht, äh Raum und Zeit äh mit der mit mit Quantenmechanik irgendwie in Verbindung zu bringen.
Tim Pritlove: Der Schritt geht mir vielleicht schon ein bisschen zu weit. Weil ich glaube viele scheitern so ein bisschen da dran äh Zeit eben nicht als etwas Absolutes,
Tim Pritlove: anzusehen, weil wir's halt einfach anders,
Tim Pritlove: weil wir's einfach anders äh erleben, weil wir eine andere Forschung davon haben. Zeit ist sozusagen das, was was alles ordnet. Die ganze Welt schreitet in einem fort auf einer Zeitachse nach vorne und
Tim Pritlove: und so nehmen wir die Änderung wahr. Aber letzten Endes ist Zeit, eigentlich nichts anderes als,
Tim Pritlove: unsere lokale Wahrnehmung von der Veränderung des Raums.
Lavinia Heisenberg: Genau ja die Veränderungen, die um uns herum passieren, genau.
Tim Pritlove: Unendlich großen Bibliothekszimmer in dem wir hier sitzen halt auf diese Uhr starren dann ist halt irgendwie die Zeit an der Stelle wo die Uhr hängt und die Zeit die äh am Ende dieses
Tim Pritlove: nicht unendlich großen Raums, aber dieser großen äh äh Raums äh ankommt sozusagen. Zwangsläufig mit einer Verzögerung
Tim Pritlove: verbunden, weil wir diese Wahrnehmung der Änderung der Zeiger, die so langsam voranschreiten, später wahrnehmen
Tim Pritlove: weil es ja nicht schneller sein kann als das Licht, weil es eben diese maximale Geschwindigkeit gibt und deswegen ist es eben,
Tim Pritlove: nicht absolut, sondern es ist halt relativ relativ zu der Beobachtungsposition selbst. Das ist das, was Relativität letzten Endes ausdrückt. Das ist einfach die Welt,
Tim Pritlove: anders ist, je nachdem, wo man sich befindet, relativ zu, wo sich alle anderen befinden. Genau. Kann man das so zusammenfassen?
Lavinia Heisenberg: Genau, also man man kann sozusagen ein ein Zeit und einen Raum für einen Beobachter hier definieren und einen Raum und Zeit dort,
Lavinia Heisenberg: aber die alle sind verknüpft. Also man kann das schon mathematisch berechnen, wenn wir diese Raumzeitzustände hier so haben,
Lavinia Heisenberg: und zwischen uns sagen wir, befinden sich diese Art von Materieformen, können wir genau berechnen, wie Raumzeit, sagen wir, am Ende dieses Raumes,
Lavinia Heisenberg: auszuschauen hat.
Tim Pritlove: Also Raum und Zeit und diese Geschwindigkeit, dass die Geschwindigkeit konstant ist,
Tim Pritlove: das war so im Prinzip die Essenz dieser speziellen Relativitätstheorie, also des ersten Traktats, was was Einstein rausgebracht hat
Tim Pritlove: Das war aber damals, wenn ich das so richtig sehe, auch nur so was irgendwie veröffentlicht wurde und nicht automatisch zu irgendeiner äh Weltreaktion geführt hat.
Tim Pritlove: Oder? So war das doch.
Lavinia Heisenberg: Ja, ich denke mal, als ähm Einstein damals seine Theorie entwickelt hat, ähm ja, waren viele schon skeptisch und ähm es gab ja auch keinen wirklichen Bedarf,
Lavinia Heisenberg: es gab schon so ein paar ähm Dinge, die man vielleicht nicht genau erklären konnte, wie wir erwähnt haben, zum Beispiel mit mit der Merkur-Bewegung.
Lavinia Heisenberg: Ähm aber es gab es war einfach nur eine so ein ja mathematische Vorstellung von dem oder? Es gab es es gab keinen richtigen Bedarf für seine Theorie.
Lavinia Heisenberg: Er hat's trotzdem weiter gemacht und er hat dann halt konkrete Voraussagen gemacht und man ist dann gegangen und hat diese Voraussagen gecheckt.
Lavinia Heisenberg: Und äh als man dann rausgefunden hat, oh das stimmt, ähm dann hat man halt angefangen ihn in ernste zu nehmen.
Tim Pritlove: Das war jetzt schon diese äh Geschichte mit der Expedition zum Richtung Nordpol und der Beobachtung des Sterns
Tim Pritlove: Aber das, nee, das bezog sich doch auf die allgemeine Relativitätstheorie. Also was hat denn diese spezielle Relativitätstheorie bewiesen?
Lavinia Heisenberg: Also die spezielle Relativitätstheorie, also.
Lavinia Heisenberg: Ich würde sagen in der Form die gab's ja schon irgendwie dank äh Lorenz und wir hatten ja schon die Lorenz Transformationen ähm,
Lavinia Heisenberg: Ich denke mal ähm durch die spezielle Relativitätstheorie hat er dann halt Elektromagnetismus äh in eine vollkommene Theorie ähm,
Lavinia Heisenberg: mathematisch halt darstellen können und beschreiben können. Und das hat halt davor gefehlt.
Lavinia Heisenberg: Man hatte zwar die Mixbegleichungen, ähm aber ein Stein hat sie dann in eine, in eine richtige Relativitätstheorie eingebraucht.
Tim Pritlove: Gleichung ist das, was was den Elektromagnetismus.
Lavinia Heisenberg: Genau, was was das Phänomen von von Elektromagnetismus beschrieben hat. Und wenn man die spezielle Realitätstheorie nimmt und,
Lavinia Heisenberg: Bestimmte äh Voraussagen macht, wie zum Beispiel ähm diesen Fotoeffekt, was ja Einstein ja auch vorher gesagt hat und deswegen hat er auch einen Nobelpreis bekommen.
Tim Pritlove: Für den Fotoelektrischen Effekt. Was beschreibt der fotoelektrische Effekt.
Lavinia Heisenberg: Genau, also das sind dann im im Grunde ähm sind es dann ähm also man man hat halt so ein so ein Modell, man man denkt dann.
Lavinia Heisenberg: Da ist dann halt unser Atom, das ist ja so was wie ein wie ein Kern und um diesen Kern herum bewegen sich die Elektronen und die können irgendwelche Energiezustände einnehmen.
Lavinia Heisenberg: Je nachdem auf welchen Energiezustand sie sind, mhm schicken sie gewisse Photonen heraus, also gewisses Licht und die kann man dann halt beobachten und im Grunde ging es darum, diese Möglichkeit diese Zustände zu beobachten.
Tim Pritlove: Das heißt, er hat eigentlich auch schon im Kleinsten gearbeitet und gar nicht mal nur im im Größten. Ja. Obwohl letzten Endes die spezielle Relativitätstheorie versucht hat, eigentlich das Große zu fassen.
Lavinia Heisenberg: Genau, also die ähm die Verallgemeinerung sozusagen zu der allgemeinen Relativitätstheorie die war dann natürlich schwierig, weil es halt auf äh,
Lavinia Heisenberg: Das Ganze ging also auf das größere, auf diese größeren Skalen und ähm dafür hat er dann halt zehn Jahre gebraucht,
Lavinia Heisenberg: der speziellen Realitätstheorie zu der Allgemeinen.
Tim Pritlove: Mhm. Okay, dann gehen wir noch mal diesen Schritt. Also in diesen ganzen zehn Jahren war auch diese spezielle Relativitätstheorie,
Tim Pritlove: keinen Weltenbewegendes,
Tim Pritlove: Ding in dem Sinne. Also er hat so glaube ich als Person zwar sicherlich einen Namen äh gehabt, aber es war jetzt nicht so, dass schon die spezielle Relativitätstheorie allein die Dinge ins Wanken gebracht hat.
Lavinia Heisenberg: Ich finde, ich finde das jetzt nicht so sagen. Also ich bin kein keine ich bin keine Expertin, was die Geschichte angeht. Deswegen, ich glaube, ich bin da ein bisschen überfragt.
Lavinia Heisenberg: Ähm aber ich würde schon sagen, dass das alles ähm,
Lavinia Heisenberg: so Anfang 1900 Ingwers, ähm dass da schon viele Sachen passiert sind, viele in Bewegung gekommen ist und die spezielle Relativitätstheorie und dann,
Lavinia Heisenberg: Quantenmechanik und und daraus dann die Quantenfeldtheorie, also ähm da da ist schon viel passiert und ähm,
Lavinia Heisenberg: Und ich glaube nicht, dass man dann sagen könnte, ja es es fand irgendwie statt. Also für die Schwerkraft stimmt schon, dass da keinen wirklichen wirklichen Bedarf da war.
Lavinia Heisenberg: Aber ähm,
Lavinia Heisenberg: Ähm alles, was um uns herum geschah und und diese ganzen also die Teilchenphysik und und da hat man halt immer wieder neue neue Sachen dazu entdeckt. So man hat irgendwie gesehen, da gibt's sowas wie Photonen und Elektronen.
Lavinia Heisenberg: Und ähm und das ist genau diese dass diese Elektronen halt, wenn sie Zustände wechseln, halt Photonen schicken können,
Lavinia Heisenberg: sowas wie Neutrinus gibt und noch viele, viele andere Teilchen. Und Stück für Stück hat man dann ganz, ganz viel Wissen angesammelt.
Tim Pritlove: Ich versuche jetzt auch nur zu verstehen, was jetzt sozusagen durch diese allgemeine Relativitätstheorie dazugekommen ist. Also was ist das das das inwiefern hat sich das Bild, das Gesamtbild, was aus seiner Arbeit hervorgegangen ist, jetzt noch
Tim Pritlove: erweitert, was war was war jetzt das Problem, was er lösen wollte? Ich meine vorher die spezielle Relativitätstheorie liegt ja jetzt erstmal so ein bisschen so.
Tim Pritlove: Das ist so Groundwork so. Okay, ich gehe davon aus, es gibt keinen absoluten Raum, es gibt keine absolute Zeit, alles ist irgendwie relativ zueinander. Lichtgeschwindigkeit ist absolut so, kann man sagen, ja okay, alles klar. Das Leben
Tim Pritlove: äh geht jetzt äh weiter. Die allgemeine Relativitätstheorie bringt ja jetzt quasi die Gravitation überhaupt das erste Mal,
Tim Pritlove: mit ins Spiel, weil man das.
Lavinia Heisenberg: Genau, er muss jetzt die Schwerkraft, mit diesen Ideen in im Anklang bringen, dass das.
Tim Pritlove: Mhm. Das war sein Ziel.
Lavinia Heisenberg: Das das liegt halt begrenzt ist und ähm das gewisse Phänomene halt diese,
Lavinia Heisenberg: Lorenz Transformation folgen und ähm dass sowas wie absoluter Raum und Zeit nicht gibt. Das musste er ja jetzt mit mit der Schwerkraft in Verbindung bringen.
Lavinia Heisenberg: Aber das kann man ja nicht mit der Theorie.
Tim Pritlove: Und da hat er dann zehn Jahre drüber nachgedacht.
Lavinia Heisenberg: Also genau, das heißt, der musste dann halt eine Theorie entwickeln, die genau mit diesen ganzen Beobachtungen.
Lavinia Heisenberg: Übereinstimmen würde oder halt zusammen Hand in Hand gehen konnte.
Tim Pritlove: Dann schauen wir uns doch mal an, was jetzt sozusagen das Modell ist, was daraus herausgekommen ist aus dem ähm aus dieser Betrachtung.
Tim Pritlove: Einstein ist das immer so ein bisschen so, man meint das immer so zu kennen und so ja allgemeine Relativitätstheorie, alles ist anders und jetzt gibt's halt irgendwie Raumzeit.
Tim Pritlove: Aber da stecken ja eigentlich sehr viele Erkenntnisse gleichzeitig mit mit drin.
Tim Pritlove: Was beschreibt die allgemeine Relativitätstheorie und welches Bild der Welt ist letzten Endes daraus entstanden.
Lavinia Heisenberg: Also daraus ist halt wie wie ich gesagt habe, das abstrakte Bild entstanden, dass die Schwerkraft ähm nix anderes als als die Krümmung des Raumzeits.
Lavinia Heisenberg: Das war seine Idee oder seine These, die er dann aufgestellt hat. Also er hat gesagt, da gibt's so was wie ein wie ein diesen diesen abstrakten Raum Zeit und,
Lavinia Heisenberg: Wenn man jetzt sich irgendwas äh irgendwie so einen flachen Raum Zeitkontinenum vorstellen würde, das ist komplett flach,
Lavinia Heisenberg: Das würde man mit einer Minkowski beschreiben,
Lavinia Heisenberg: ähm und jetzt tut man sowas wie einen massiven Objekt dadrauf, so wie zum Beispiel auch vom Trampolin oder.
Lavinia Heisenberg: Würde dieser dieser dieses flache Raum Zeit kontinuieren würde, dann gekrümmt werden? Wäre nicht mehr so flach.
Lavinia Heisenberg: Und und wenn man jetzt noch einen zusätzlichen Objekt dazu tut war seine Behauptung, dass die Schwerkraft ähm dadurch gespürt wird, dass diese andere große Objekt ja den Raum gekrönt hatte.
Lavinia Heisenberg: Dieser kleinere zweite Objekt fühlt dann diese Krümmung äh dieses Raumzeit-Kontinuums.
Tim Pritlove: Dieses zweidimensionale Modell ist für uns glaube ich ganz gut,
Tim Pritlove: Um das überhaupt erstmal überhaupt erstmal was greifbares zu haben, nicht so dieses dieses durchgebogene äh Trampolin. Trotzdem muss man das natürlich im Kopf schon dann aber auch auf einen dreidimensionalen Raum erweiter.
Lavinia Heisenberg: Vierdimensionalen Raum.
Tim Pritlove: Letzten Endes einen vierdimensionalen Raum. Aber ich versuche gerade mal so ein bisschen die Brücke äh zu schlagen. Denn,
Tim Pritlove: Die Kernaussage ist ja, dass die Zeit relativ ist und die Zeit drückt sich aus,
Tim Pritlove: durch diese maximale Geschwindigkeit, in der eine Änderung kommuniziert werden kann. Das ist ja letzten Endes,
Tim Pritlove: Licht oder irgendeine andere Strahlung, Licht ist ja nur ein Teil dieses Spektrums, den wir halt mit unseren Augen sehen können, aber der gesamte Elektromagnetismus ist ja quasi,
Tim Pritlove: maximal mit dieser Geschwindigkeit unterwegs, auch ja nicht unbedingt immer in dieser Geschwindigkeit, aber eben nicht schneller als in dieser Geschwindigkeit. Das heißt, jede Änderung und damit eben unsere Vorstellung von Zeit, weil sich Dinge ändern
Tim Pritlove: wird maximal mit dieser äh Geschwindigkeit,
Tim Pritlove: kommuniziert. Wenn jetzt der Raum, in dem sich diese Strahlung ausbreitet, diese Kommunikation sich ausbreitet, gekrümmt wird, also in dem Fall.
Lavinia Heisenberg: Quasi.
Tim Pritlove: Genau, ne, also also äh bleiben wir mal bei dem Trampolinbeispiel. Ich lege da jetzt so eine dicke, fette Stahlkugel rein, die dann äh das alles so nach unten zieht.
Tim Pritlove: Dann bedeutet das ja, dass diese Kommunikation, die vorher eine gerade Linie beschrieben hat, jetzt durch diese Krümmung durchgehen muss,
Tim Pritlove: und wieder nach oben und auf die andere Seite kommt und damit ihr einen längeren Weg beschreibt. Und wenn man nicht schneller sein kann,
Tim Pritlove: die Lichtgeschwindigkeit einfach ein Maximum hat, dann dauert es halt entsprechend länger.
Tim Pritlove: Das heißt, die Zeit dehnt sich aus mit dem Raum.
Lavinia Heisenberg: Also.
Lavinia Heisenberg: Ja, also man man könnte dann halt sagen, dadurch, dass dass das Licht, was geschickt wird, halt diese ähm wie haben sie sie genannt, ähm die Dellen, also diese diese Krümmungen.
Tim Pritlove: Ja die Vertiefung, wer auch immer.
Lavinia Heisenberg: Genau ähm weil das Licht halt diese Vertiefungen spürt und nicht mehr auf einer geraden Linie.
Lavinia Heisenberg: Sich bewegt, das heißt das Licht selber wird gekrümmt und das war ja seine Vorhersage und man hat das dann halt in diesem Sonnenfinsternis auch.
Lavinia Heisenberg: Beobachtet und und dadurch wurde er halt äh von von einem Tag auf den nächsten super berühmt.
Tim Pritlove: Ja, weil das das war ja im Prinzip die die Vorhersage. Ich versuche jetzt nur gerade mal so zu verstehen, was das bedeutet ein vierdimensionalen Raum zu haben, weil wir denken ja nicht so. Wir denken ja nicht in.
Lavinia Heisenberg: Das kann keiner. Also ich kann keinen vierdimensionalen Raum mir vorstellen. Das beruhigt mich jetzt. Ja, das kann keiner.
Tim Pritlove: Auch nicht. Das beruhigt mich jetzt sehr. Ja. Aber trotzdem ist es so.
Lavinia Heisenberg: Aber genau, aber es ist halt eine mathematische, abstrakte mathematische Beschreibung. Und dieses zweidimensionale Bild soll uns ja nur helfen, um das zu verstehen, aber im Grund ist es nur ein ein ja mathematischer Hilfsmittel.
Tim Pritlove: Diese Erklärung, dass die Gravitation letzten Endes nur eine Krümmung ist, also eher eine ein Abfallprodukt. Man geht einfach einen längeren Weg, weil der Raum, in dem man sich bewegt, ist halt verzerrt. Man bewegt sich nach wie vor genauso,
Tim Pritlove: schnell oder kann zumindest nicht nicht nicht schneller gehen, nur weil der Raum sich auf einmal ausdehnt, kann ich ihn nicht schneller durchschreiten, also,
Tim Pritlove: muss ich.
Lavinia Heisenberg: Da muss man vorsichtig sein mit solchen.
Tim Pritlove: Vorsichtig mit den Aussagen. Ich lasse mich sofort korrigieren.
Lavinia Heisenberg: Also wenn wenn zum Beispiel das Universum, das tut es ja eigentlich, wenn es irgendwie sich beschleunigt, expandiert, dann kann man im Grunde schon äh äh auf auf andere.
Tim Pritlove: Vielleicht das Universum erstmal raus, nur um erstmal zu verstehen, wie die Krümel sich, sagen wir mal, konkret jetzt in unserem Sonnensystem äh,
Tim Pritlove: niederschlägt, weil die eigentliche Frage war ja immer so, okay warum dreht sich jetzt die Erde um die Sonne
Tim Pritlove: so und das Bild war na ja klar wegen Schwerkraft.
Tim Pritlove: So und das alte nytonische Bild ist, dass das eben so eine starre Verbindung ist, die unmittelbar ist und im Prinzip war ja ein äh Ansage so, ja nee ist nicht unmittelbar, das dauert irgendwie eine Weile.
Tim Pritlove: Trotzdem war ja immer noch die Frage, okay, was ist denn dann diese Kraft, selbst wenn sie nicht unmittelbar ist, wodurch warum ziehen die sich äh eigentlich an?
Tim Pritlove: Und letztlich ist ja die Raumkrümmung, die Erklärung,
Tim Pritlove: Ja, sie ziehen sich nicht in dem Sinne an, sondern beide Objekte, sowohl die Sonne als auch die Erde im Kleinen.
Tim Pritlove: Krummen diesen Raum, so dass die anderen Objekte sich zwangsläufig in diesem Raum anders bewegen müssen.
Lavinia Heisenberg: Genau, die die ziehen sich angezogen, weil da halt diese Vertiefungen im Raum entstehen.
Tim Pritlove: Das heißt, die Erde dreht sich gar nicht um die Sonne, sondern sie schießt eigentlich die ganze Zeit geradeaus, weil was anderes kennt sie eigentlich gar nicht, nur,
Tim Pritlove: der Raum nicht mehr geradeaus ist, sondern der Raum ist halt so um die Sonne herum gekrümmt, dass eben ja wir uns wie in so einer Badewanne äh oder eben in diesem Trampolin
Tim Pritlove: glauben zwar immer geradeaus zu bewegen, aber bewegen uns quasi auf einer Kreisbahn geradeaus. Und das ist sozusagen der Ort, in dem sich alles abspielt,
Tim Pritlove: Heißt aber auch, dass wenn jetzt wenn man bei dem Beispiel bleiben ähm die Sonne ist jetzt weg,
Tim Pritlove: Ja, nicht nur, dass das für uns erst nach acht Minuten sichtbar wäre, weil eben das Licht so lange braucht, um zu uns zu kommen, heißt das, dass dann auch,
Tim Pritlove: Dieser Krümmungseffekt 8 Minuten braucht, bis er bei uns ist.
Lavinia Heisenberg: Genau, also das heißt, eigentlich ähm müsste man dann äh anfangen zu sehen, nach acht Minuten, dass dass die diese diese die drei also diese Laufbahn von der Erde sich anfängt zu ändern.
Tim Pritlove: Schlagartig dann oder wie muss man sich das vorstellen? Ich meine, wenn die Sonne nehmen wir an, sondern es ist einfach mal weg, so wie aufm Bildschirm einfach weggeklickt, jetzt gibt's irgendwie keine Sonne mehr.
Tim Pritlove: Würden wir erst mal acht Minuten lang weiterhin auf unserer Umlaufbahn um diese Sonne weiter ziehen, weil,
Tim Pritlove: Wir können das ja noch gar nicht mitbekommen haben, weil nichts kann schneller sein als das Licht, also kann auch diese Krümmung sich nicht schneller fortbewegen als das Licht.
Lavinia Heisenberg: Genau, also nach acht Minuten müssten wir dann von unserer äh von diesem Kreis abweichen und auf anfangen, gerade uns zu bewegen. Klar, da sind noch andere Planeten um uns herum, aber wenn wir wenn wir jetzt vorstellen, dass da nur die Sonne und die Erde wäre.
Tim Pritlove: Würden im Prinzip alle ab dem Punkt, wo sie gerade sind, dann einfach wirklich geradeaus weiter schießen. Weil einfach ist ja nichts mehr da, worum man sich.
Lavinia Heisenberg: Mehr da, genau.
Tim Pritlove: Wie kann man sich das jetzt vorstellen? Also was wirkt denn dann da auf den Raum?
Lavinia Heisenberg: Das ist das ist sehr philosophisch. Ich kann das nicht beantworten. Das wie gesagt, das ist eine.
Tim Pritlove: So weit gereist.
Lavinia Heisenberg: Also äh ich es man soll das nicht so verstehen, als wäre da sowas wie ein Eter, so ein Ethamidum, das um uns herum gibt.
Tim Pritlove: Trotzdem muss er da was wirken. Also irgendeine Wirkung gibt es ja, aber sonst würde sich ja der Raum nicht krummen. Und der krümmt sich.
Lavinia Heisenberg: Die Wirkung ist ja die Wirkung ist ja äh durch die Krümmung, aber so wie ich ihre Frage verstanden habe, ähm wollen sie die krümmung irgendwie,
Lavinia Heisenberg: besser vorstellen oder wenn sie jetzt auf einmal nicht da ist, warum spürst du sie nicht mehr?
Tim Pritlove: Ich akzeptiere, dass die Krümmung jetzt da ist, aber ich würde jetzt gerne wissen, warum krümmt es sich? Wodurch krümt es sich? Und wir wissen, okay, es ist die Masse, die Masse, okay, so.
Lavinia Heisenberg: Masse und Energie, genau. Das ist ähm.
Tim Pritlove: Laut Einstein das Gleiche.
Lavinia Heisenberg: Also Masse krümt dann die, diesen Raum Zeit und wenn wenn man diese Masse wegnimmt, dann ja, dann nimmt man noch die Krümmung weg.
Tim Pritlove: Aber warum krümmt denn die Masse den Raum? Also es könnte dem Raum ja eigentlich auch völlig egal sein.
Lavinia Heisenberg: Das ist die die oder? Das ist die die Behauptung. Das ist eine Annahme.
Tim Pritlove: Okay, ist eine Annahme und man kann sie man weiß, man weiß, dass es stimmt, man weiß, dass es so ist, weil wir es einfach die ganze Zeit nachrechnen können, alle.
Lavinia Heisenberg: Da wäre ich sogar vorsichtig, also ich ich würde jetzt nicht behaupten, man weiß, dass es so ist und dass es so stimmt,
Lavinia Heisenberg: Wie gesagt, es ist eine mathematische Beschreibung, die uns hilft, diese Phänomene zu beschreiben, aber man kann auch andere mathematische Beschreibungen finden, die genauso diese Phänomene beschreiben würden, aber wo vielleicht,
Lavinia Heisenberg: das Raum Zeitkontinenum nicht unbedingt gekrönt ist.
Tim Pritlove: Okay, jetzt nochmal zurück zu dieser äh Fragestellung,
Tim Pritlove: Die Sonne ist jetzt einfach da. Die Sonne hat viel Masse, heißt viele Atome, viel Protonen, Neuronen, paar Elektronen, andere Sachen vielleicht auch noch. Alles sehr dicht beisammen.
Tim Pritlove: Immerhin ist ein großer Feuerball, da ist richtig was los und äh,
Tim Pritlove: Die Sonne kämpft ja im Prinzip die ganze Zeit mit sich selber, nicht wahr? Sie stürzt die ganze Zeit in sich zusammen und explodiert immer so ein bisschen und drückt sich wieder nach außen, deswegen leuchtet sie und ist halt einfach äh da.
Tim Pritlove: Der Raum, okay, wir haben jetzt,
Tim Pritlove: Äther. Also nichts kein kein unsichtbares Gewebe, in dem sich irgendwas was irgendwie ein Trägermedium ist. Das war ja auch so eine alte Idee. Trotzdem irgendwas ist ja da,
Tim Pritlove: Weil wenn diese Masse dadrauf wirkt.
Tim Pritlove: Na ja, da muss ja auch irgendwas da sein, was was wirkt. Also ich versuche zu verstehen, was eigentlich den Raum als solchen ausmacht, wenn ich all die Materie wegnehme, was was bleibt über.
Lavinia Heisenberg: Dann bleibt einfach ähm ein leerer Raum. Also das ist dann diese dieser flache Raum, den wir uns ja am Anfang vorgestellt haben. Ist komplett flach,
Lavinia Heisenberg: Man hat äh überall Quadrate, diesen schönen Quadratisch. Hat man hingemalt und ähm.
Tim Pritlove: Gut, aber das sind ja keine Quadrate, sondern.
Lavinia Heisenberg: Nix verzerrt, dass es dann komplett, genau.
Lavinia Heisenberg: Dieser flache Raum. Ich weiß schon, in welche Richtung ihre Bemühungen gehen, aber äh das wird nicht einfach sein, weil das wirklich äh,
Lavinia Heisenberg: eine abstrakte mathematische Idee ist und man darf das nicht so wortwörtlich nehmen, weil ähm wie wie wir es auch gezeigt haben. Man kann auch die allgemeine Relativitätstheorie,
Lavinia Heisenberg: immer noch mit geometrischen Eigenschaften des Raum, Zeitkontinums beschreiben, aber das muss nicht unbedingt mit der Krümmung sein,
Lavinia Heisenberg: Also ähm wenn man differentialgeometrimmt und sagen wir mal ähm sich anschaut, welche andere Eigenschaften können können noch die Raumzeit-Kontier haben,
Lavinia Heisenberg: Krümmung, das ist aber auch die Tusion und auch die nichtmetrik. Das sind also drei unterschiedliche Eigenschaften, mathematische Eigenschaften, die einen Raumzeit haben kann,
Lavinia Heisenberg: Wir haben auch gezeigt, dass man die allgemeine Relativitätstheorie nicht nur mit Hilfe der Krümmung beschreiben kann, sondern zum Beispiel mithilfe dieser nichtmetrik beschreiben kann,
Lavinia Heisenberg: Und da hat man dann nicht mehr diese Interpretation, dass das Raumzeit gekrümmt wäre und dass man deswegen die Schwerkraft äh spürt. Es gibt auch andere Interpretationen, wo man dann sagt, das hat nix mit der krümmung,
Lavinia Heisenberg: Raum Zeit zu tun, sondern dass es ein Teilchen. Das Eis äh die Erde.
Lavinia Heisenberg: Die Schwerkraft ist ein Teilchen. Da gibt's sowas wie wie bei den beim Licht ist ja die Photonen, die die äh wechselwirken sozusagen kommunizieren,
Lavinia Heisenberg: Manche sagen, bei der Schwerkraft ist genauso, da gibt's auch sowas wie ein Teilchen, also sowas wie ein Graviton und ähm,
Lavinia Heisenberg: und da da würde man dann diese ganzen geometrischen Beschreibungen nicht mal anwenden, also sich komplett davon entfernen.
Tim Pritlove: Manche sagen das, okay, gut, aber das ist ja ähm auch jetzt erstmal, das sind jetzt auch sozusagen Thesen, die alle versuchen nochmal ein anderes Erklärungsmodell für die.
Lavinia Heisenberg: Das sind mathematische Beschreibungen derselben, derselben sozusagen physikalischen Phänomene.
Tim Pritlove: Okay. Widmen wir uns mal der Gravitation nochmal, um einfach versuchen zum Gefühl dafür zu bekommen, was da eigentlich wirken kann. Also die Masse,
Tim Pritlove: kommt in Raum.
Tim Pritlove: Ist zumindest jetzt die Art und Weise, wie Einstein es beschrieben hat, mag andere Sichtweisen darauf geben, wo man vielleicht zum selben Ergebnis äh kommt. Aber das ist ja zumindest etwas,
Tim Pritlove: funktioniert, was wir,
Tim Pritlove: nachvollziehen können, was wir irgendwie berechnen können. Wir schicken irgendwelche Satelliten irgendwo hin, die fliegen durch die Gegend und dadurch, dass wir einfach diese Masse, die sich irgendwo bewegt zueinander in Beziehung setzen, eben auf Basis
Tim Pritlove: äh Gleichung und Beschreibung kommen wir ja irgendwie an, ne? Wir haben Kometen besucht, et cetera, es funktioniert. Wir wissen, dass es irgendwie,
Tim Pritlove: einer richtigen Lösung äh findet. Trotzdem scheint es nach wie vor ein totales Mysterium zu sein, was.
Tim Pritlove: Eigentlich diese äh Schwerkraft letzten Endes ausmacht, was was wirklich der der tatsächliche physikalische Effekt ist, den die Masse auf diesen Raum hat.
Lavinia Heisenberg: Ja, also tiefgründig verstehen wir nicht, was die Schwerkraft ist. Zumindest verstehen wir sie nicht, wie wir sie, wie wir das mit den anderen äh ähm Kräften sozusagen in der Natur zu verstehen denken.
Tim Pritlove: Mhm. Ist das nicht total frustrierend?
Lavinia Heisenberg: Ja, frustrierend, aber auch spannend. Also gleichzeitig.
Lavinia Heisenberg: Also man kann sozusagen Modelle aufstellen, um gewisse Phänomene auf gewissen Energieskalen zu beschreiben.
Lavinia Heisenberg: Wenn man damit zufrieden ist, dann kann man dann einfach das weitermachen. Aber wenn man dann grundlegend fundamental verstehen will,
Lavinia Heisenberg: woher das kommt und warum das so ist. Ähm da kommen dann halt diese ganzen Fragestellungen, die wir nicht beantworten können,
Lavinia Heisenberg: wir noch nicht wirklich sagen können, rassistisch Schwerkraft. Ist das nun ein Teilchen? Ist es nun die Krümmung? Das Raum-Zeit-Kontinuums, also was ist das?
Tim Pritlove: Was denkst du denn, was das ist? Keine Ahnung.
Lavinia Heisenberg: Keine Ahnung. Also durch meine äh natürlich durch meinen Werdegang, auch durch meine Doktorarbeit ähm komme ich schon eher so äh von der Teilchenphysik Perspektive.
Lavinia Heisenberg: Wo ich dann halt die Schwerkraft als als Teilchen beschreiben würde.
Lavinia Heisenberg: Aber meine letzten Arbeiten waren auch sehr, sehr geometrisch, wo ich halt die Schwerkraft auch äh geometrisch beschrieben habe. Ähm das heißt also.
Tim Pritlove: Du sparst dir die Meinung eigentlich komplett aus. Du versuchst dich dem Thema auf eine Art und Weise zu nähern, indem alles eigentlich möglich ist.
Lavinia Heisenberg: Ja, im Grunde ist alles ist alles möglich und man kann vielleicht sogar wagen über die Einsteinche Relativitätstheorie bisschen hinauszugehen, indem man vielleicht eine Theorie aufstellt, die sogar bisschen verallgemeinert ist.
Tim Pritlove: Sagen, dass das jetzt so das Mysterium ist, die Schwerkraft.
Lavinia Heisenberg: Ja, ich denke schon, in der ähm in der modernen Physik äh ist die Schwerkraft schon ja das ja, das muss man knacken. Da gibt's Nobel.
Tim Pritlove: Das muss man knacken. Da gibt's nur Weltpreise für.
Lavinia Heisenberg: Also eine eine sehr wichtige Frage ist halt, wie man sich Fwerkraft äh mit mit der Quantenmechanik halt in Verbindung bringt. Das heißt, wenn man auf sehr sehr sehr kleinen,
Lavinia Heisenberg: ähm Skalen gehen würde, super dumme Meere, noch kleinere, dann äh weiß man halt nicht,
Lavinia Heisenberg: wie man die einsteinche Theorie halt mit der Quantenmechanik in Verbindung bringen soll, aber auch wenn man auf sehr großen Skalen geht und versucht die die Bewegungen von Galaxien und Galaxienhaufen zu beschreiben.
Lavinia Heisenberg: Dann sieht man auch komische irgendwie Energie oder Materieformen, die man annehmen muss und das ist dann alles schon ziemlich rätselhaft.
Tim Pritlove: Mhm. Das sind jetzt im Prinzip ja die zwei Orte, wo quasi die einsteinische Welt so ein bisschen an ihrer,
Tim Pritlove: Grenzen zu kommen scheint. Hatten wir erst mal Newton
Tim Pritlove: alles wunderbar funktioniert hat, aber in dem Moment, wo wir irgendwie den Planeten verlassen haben und größere Geschwindigkeiten und größere
Tim Pritlove: Räume äh betrachtet haben
Tim Pritlove: lief so langsam auseinander und äh man fragte sich, ob man nicht äh vielleicht noch irgendwelche kleinen Formelteilchen hinten ranhängen muss, damit's irgendwie passt. Dann kam irgendwie Einstein,
Tim Pritlove: hat das im Prinzip aber getan, aber hat halt in dem Zuge auch noch eine komplett andere These,
Tim Pritlove: geworfen, wie denn nun das eigentlich funktioniert und seine Idee der Raumzeit und der Krümmung des Raums konnte anhand
Tim Pritlove: zahlreicher Experimente und Feststellung einfach auch belegt werden, dass auch seine Beschreibung passt. Nun,
Tim Pritlove: aber eben vorne und hinten weitere Gedankenräume und physikalische Bereiche,
Tim Pritlove: aus der Beobachtung jetzt schon klar ist,
Tim Pritlove: Auch da funktioniert's nicht. Vielleicht kannst du mal kurz sagen was sind die Bereiche im Kleinen und was sind die Bereiche im Großen, wo wo sozusagen das Einsteinsche äh an seine Grenzen kommt und anfängt, vor sich hinzu scheitern.
Lavinia Heisenberg: Man kann sich ähm zwei Sachen anschauen, man stelle sich vor, man schießt irgendwelche Teilchen aufeinander mit mit sehr, sehr, sehr hohen Energien.
Lavinia Heisenberg: Halt aufeinander, so wie wir es bei LEC machen, aber wenn man das dann irgendwann auf so hohen Energieskaren machen würde, wo die Quanteneffekte der Schwerkraft selber sozusagen eine Rolle spielen würden. Da wissen wir nicht, wie die Theorie ähm,
Lavinia Heisenberg: funktionieren würde. Also die ist dann äh könnte sich so was vorstellen wie dass sie überall die regiert oder dass sie überhaupt keine Vorhersagen machen kann, ja?
Lavinia Heisenberg: Und auch wenn man zum Beispiel ähm die schwarzen Löcher beschreibt ähm oder oder das kosmologische den kosmologischen Ursprung, sowas wie Big Bang,
Lavinia Heisenberg: irgendwann weiß man, wenn man das dann zu weit treibt, dann kommt man auf irgendwelche Singularitäten und äh Singularität heißt nix anderes als,
Lavinia Heisenberg: Ich habe keine Ahnung, was da passiert, weil die Theorie ist nicht in der Lage,
Lavinia Heisenberg: oder dessen Gleichungen ist nicht in der Lage mir die physikalischen Phänomene zu beschreiben. Es es tauchen überall irgendwelche Unendlichkeiten auf oder ja es ist es hat null Aussagekraft. Ähm.
Tim Pritlove: Mhm. Das heißt, die Formeln versagen.
Lavinia Heisenberg: Genau, die Formeln versagen und da kann man so, so ja, so weit pushen, wie man will, die Theorie will das nicht oder kann das einfach nicht. Und,
Lavinia Heisenberg: Auf der anderen Seite, wenn man dann halt auf großen Skalen geht und zum Beispiel Abstände zu den Galaxien oder Galaxienhaufen bestimmt, dann sieht man, dass die Galaxien sich immer schneller und immer schneller von uns wegbewegen.
Lavinia Heisenberg: Das Universum sich äh beschleunigt, expandiert,
Lavinia Heisenberg: Das kann man mit Hilfe der normalen Materie, die wir jetzt um uns herum kennen, können wir das auch nicht verstehen und beschreiben und müssen wir dann halt annehmen, dass so was wie eine dunkle Energie im Universum vorhanden sein muss,
Lavinia Heisenberg: die diese beschleunigte Expansion hervorruft.
Lavinia Heisenberg: Der anderen Seite, wenn man wiederum zum früheren Universum geht und denkt, aus diesem äh Big Bang Model ist irgendwie diese ganze Struktur entstanden, die wir jetzt beobachten.
Lavinia Heisenberg: Ähm und das sind halt damals sehr, sehr kleine ähm,
Lavinia Heisenberg: kleine Störfaktoren gewesen, also Störungen gewesen, Fluktuationen,
Lavinia Heisenberg: aus denen ist es unmöglich, mit unserer Standardtheorie zu erklären, wie diese ganze Struktur entstanden ist,
Lavinia Heisenberg: damit wir sie erklären können, müssen wir auch eine dunkle Materie hinzunehmen.
Tim Pritlove: Wobei dunkle Energie und dunkle heißt sie, heißt sie, dass das äh etwas ist, von dem man weiß, dass es schwarz ist. So im Dunkel heißt einfach, wir wir haben keine Ahnung.
Lavinia Heisenberg: Absolut kein.
Tim Pritlove: Es muss sich sozusagen dunkle Energie ist halt,
Tim Pritlove: im Sinne von da ist eine, ich kann man sagen Kraft, also etwas, was sozusagen eine eine Kraft auswirkt auf die Materie, von der wir keine Ahnung haben,
Tim Pritlove: was sie ist, woher sie kommt, wie sie sich manifestiert. Man weiß einfach überhaupt nix. Man weiß nur es müsste so etwas geben,
Tim Pritlove: damit das, was wir sehen und messen können, auch Sinn macht äh im Kontext dessen, was wir derzeit wissen, wir alles zusammenhängt. Also das Universum wird auseinander geschleudert von etwas, erhält eine Beschleunigung.
Tim Pritlove: Aber wir wissen nicht, was der Ursprung ist und nichts im einsteinschen äh Universum gibt uns irgendeinen Anhaltspunkt,
Tim Pritlove: was die Quelle dessen sein könnte oder wodurch sich das in irgendeiner Form manifestiert, so dass halt wir feststellen so A das ganze Universum fliegt auseinander,
Tim Pritlove: am Ende wird ja auch dadurch irgendwie alles auch nochmal aus also diese ganze,
Tim Pritlove: des Universums ist ja nochmal eine zusätzliche Verzerrung des Raums. Mal ganz unabhängig von dieser Krümmung durch die Gravitation, also es ist sozusagen.
Lavinia Heisenberg: Es ist ja eine Energieform, also es Masse ist ja gleich Energie, also die Energie, die krümmt dann auch äh dieses Raum Zeitkonte, genau, zusätzlich.
Tim Pritlove: Sozusagen. Also einerseits die Masse, die da ist, krümmt.
Tim Pritlove: Und dann ist irgendeine Masse da oder eine Energie, wie auch immer die krümmt auch oder zerrt das alles auseinander konkret äh aber wir wissen nicht, was es ist.
Lavinia Heisenberg: Genau, wir wissen nicht, was das ist und ähm wir haben ähm wenn man innerhalb der allgemeinen Relativitätstheorie,
Lavinia Heisenberg: bleiben würde, dann kann man einfach so 'ne konstante zu der Theorie dazu addieren. Die Theorie erlaubt das,
Lavinia Heisenberg: Das ist die Habelkonstantin, die kosmologische Konstante im Grunde. Ähm mit der kann man versuchen, diese beschleunigte Expansion zu beschreiben.
Lavinia Heisenberg: Weil sie schon äh wenn man halt so eine Konstante in seiner Theorie äh hinschreibt äh im Grunde gibt es dann am Ende irgend so eine Energieform, die einen negativen Druck hat,
Lavinia Heisenberg: und das ist auch etwas, was wir halt nicht kennen, irgendeinem Materieformen irgendwie, die negativen Druck hätte und ähm,
Lavinia Heisenberg: Aber damit könnten wir dann die beschleunigte Expansion beschreiben. Das Problem ist jetzt, wenn man dann verschiedene kosmologische Beobachtungen miteinander vergleicht, ähm die diesen Parameter halt messen, diese Habelkonstante zum Beispiel
Lavinia Heisenberg: dann gibt es Widersprüche. Also es sind diese von denen,
Lavinia Heisenberg: von denen die Leute reden. Also die Beobachtungen scheinen nicht auch äh zu übereinstimmen,
Lavinia Heisenberg: und ähm auf der einen Seite ist es halt schön, weil das halt einfaches Modell ist. Das ist das Standardmodell und ist relativ einfach,
Lavinia Heisenberg: aber es erklärt's nicht auf einer fundamentalen Ebene, es erklärt's nur Phänomenologisch sozusagen.
Lavinia Heisenberg: Aber selbst auf der phänomenologischen Ebene scheint sie doch irgendwie zu scheitern, weil halt verschiedene Beobachtungen verschiedene Werte liefern.
Tim Pritlove: Also mit allen Worten, wir haben eigentlich keine Ahnung.
Lavinia Heisenberg: Ja, das kann man unterstreichen.
Tim Pritlove: Mhm. Oh wow.
Tim Pritlove: Okay, das sind also sozusagen unsere äh unsere Mysteriensammlung, ist ja auch eigentlich mal ganz gut, dass ein bisschen äh quantifizieren zu können so. Wir haben keine konkrete Vorstellung davon.
Tim Pritlove: Wie Gravitation wirklich sich durch diesen Raum durchfrisst. Warum,
Tim Pritlove: Masse oder Energie den Raum krümmt. Wir wissen nur, sie tut es. Das können wir nachvollziehen, das können wir berechnen, können wir irgendwie,
Tim Pritlove: fliegen lassen und so weiter und GPS funktioniert und all diese ganzen Effekte können wir ausreichend berechnen, sodass die Dinge funktionieren, die wir derzeit so zum Funktionieren gebracht haben.
Tim Pritlove: Nur erklären tut es das halt äh noch nicht. Wir haben keine wirkliche Vorstellung davon, was das bedeutet, dass der Raum sich krümmt. Wir wissen nur er krümmt sich, aber wir wissen nicht, wodurch,
Tim Pritlove: Wirklich letzten Endes, also was fundamental der Vorgang ist, der sich dort
Tim Pritlove: abspielt, um diesen Effekt zu erzielen. Genauso wenig wissen wir es mit dem Herausschleudern der Expansion des gesamten Universums, die ja auch nicht nur,
Tim Pritlove: da ist, sondern sich ja auch immer weiter,
Tim Pritlove: beschleunigt, also wird ja auch immer schneller sozusagen, also das Ganze uns wird ja eigentlich das Universum gerade entzogen. Ne, also es ist ja irgendwann sehen wir ja gar nichts mehr, weil die Dinge so weit weg sind,
Tim Pritlove: Das ist Licht, sich eigentlich von uns schneller, also es wird von von uns wegexpandiert, schneller, als es zu uns zurückkehren kann.
Tim Pritlove: Also wir haben so eine Art Unbeobachtbaren Raum, von dem wissen wir ja ohnehin schon, dass er da ist. Es gibt Objekte, die sind einfach,
Tim Pritlove: schneller unterwegs, also schnell entfernen sich, schneller von uns als sich Licht uns annähern kann und das wird aber immer noch schlimmer, das heißt Dinge, die wir jetzt vielleicht noch sehen können, von denen wissen wir jetzt schon, dass wir sie irgendwann nicht mehr sehen können.
Tim Pritlove: Eine furchtbare Vorstellung oder? Also es ist ja totale Katastrophe.
Tim Pritlove: Und dann mit der dunklen Materie wiederum wissen wir auch bei Sachen, die wir beobachten können,
Tim Pritlove: die ganze Einscheinsche äh Formelsammlung auch nicht ausreicht, um zu beschreiben, was wir konkret sehen können. Das Beispiel war die Bewegung von,
Tim Pritlove: Galaxien, die irgendwie, wenn man halt mit unserem Formelwerk äh rangeht und sagt, okay, wir sehen so und so viel Materie, weil so und so viel Licht und,
Tim Pritlove: zumindest eine Vorstellung oder meine Vorstellung davon zu haben, was da eigentlich an Materie drin ist, das.
Tim Pritlove: Aber nicht so drehen könnte, wie wir's beobachten, also passt das irgendwie auch nicht. Also wir wissen eigentlich gar nix.
Lavinia Heisenberg: Ja also ähm wie gesagt, wenn man dann halt ähm auf größeren und größeren Entfernungen geht, wenn man wenn wir versuchen unseren Horizont bisschen zu erweitern, dann,
Lavinia Heisenberg: halt diese ganzen rätselhaften Fragen auch dazu.
Tim Pritlove: Jetzt würde mich mal interessieren, jetzt gibt's ja verschiedenste Kandidaten und Vorschläge und Ideen ähm,
Tim Pritlove: was, wie man das jetzt sozusagen vereinigen könnte oder wie man Erklärungen finden könnte,
Tim Pritlove: String-Theorie, keine Ahnung, was müsste man jetzt hier alles aufzählen? Was sind das für Gedankenexperimente, was,
Tim Pritlove: deiner Meinung nach da auch äh genug Fleisch, um vielleicht noch mal was äh zu werden? Wie wie wie denkst du über dieses Problem nach und vor allem
Tim Pritlove: uns vielleicht mal so ein bisschen mitnehmen, wie man auch darüber nachdenkt, also was hätte da überhaupt gar keinen Ansatz nachzuvollziehen,
Tim Pritlove: wie man da versucht eine Lösung zu finden.
Lavinia Heisenberg: Ja, also ich denke ähm ein eine gute ja.
Lavinia Heisenberg: Vorangehensweise wäre zum Beispiel halt die ganzen Annahmen nochmal durchzugehen die die allgemeine Relativitätstheorie ausmachen, also die,
Lavinia Heisenberg: grundlegenden Eigenschaften sozusagen? Was sind die die ganzen Annahmen?
Lavinia Heisenberg: Versuchen, diese Annahmen, Stück für Stück so bisschen zu lockern oder zu aufzugeben und dann zu studieren, was hat das dann für Konsequenzen?
Lavinia Heisenberg: Also so was zum Beispiel könnte man machen. Ähm das hat auch den Vorteil, dass man eigentlich die allgemeine Relativitätstheorie,
Lavinia Heisenberg: immer besser und immer besser zu zu verstehen scheint oder oder dass man dann halt auch.
Lavinia Heisenberg: Sie vielleicht äh mehr und mehr wertschätzt, weil die Dinge sich dann sehr schnell für komplizieren.
Lavinia Heisenberg: Eine Idee in der Kosmologie zumindest ist es ähm zu sagen, okay ähm anstatt anzunehmen, dass da so was wie eine dunkle Materie oder dunkle Energie vorhanden ist. Vielleicht muss man die Theorie selber, also die Formeln selber,
Lavinia Heisenberg: halt erweitern und ändern, sodass man am Ende halt diese zusätzliche Energie- und Materieformen nicht mehr haben müsste.
Lavinia Heisenberg: Um die Beobachtungen beschreiben zu können. Ähm das sind dann die verallgemeinerungen der allgemeinen Relativitätstheorie.
Lavinia Heisenberg: Man kann das ähm man kann das machen, indem man ähm zum Beispiel zusätzliche,
Lavinia Heisenberg: Felder in die Theorie hineinführt, also zusätzliche äh,
Lavinia Heisenberg: In der Taschensprache würde das sagen äh zusätzliche Teilchen sozusagen, die die Schwerkraft beschreiben würde.
Lavinia Heisenberg: Man könnte aber auch innerhalb der Geometrie halt ähm von unterschiedlichen geometrischen Eigenschaften starten und versuchen, diese zu verallgemeinern.
Lavinia Heisenberg: Und ich denke mal, man müsste dann halt systematisch vorgehen und und versuchen, ganz verschiedene, viele ähm,
Lavinia Heisenberg: Richtungen halt auszuprobieren und zu gucken, dann stimmen diese dann mit den Beobachtungen besser überein? Oder werden sie sofort ähm,
Lavinia Heisenberg: sofort aus dem Spiel. Genau, das ist zum Beispiel ein Teil unserer unserer Forschung in der Gruppe,
Lavinia Heisenberg: wo wir genau diese Fragen uns stellen und Theorien aufstellen und diese dann halt auch mit den Beobachtungen vergleichen.
Tim Pritlove: Was ist da so bisher rausgekommen? Ich meine, ihr seid ja nicht die einzigen, die daran arbeiten und es gibt ja.
Lavinia Heisenberg: Genau, ganz viele.
Tim Pritlove: Genannt. Es gibt ja, gibt ja schon so verschiedene Ansätze. Hat da irgendwas schon mal für besondere Aufmerksamkeit gesorgt und ist irgendwas schon widerlegt? Was was sind so diese Ansätze, die es da bisher gegeben hat, das alles zu.
Lavinia Heisenberg: Ja, so es gab schon äh ein paar Theorien, die für eine gewisse Zeit bisschen Unruhe hervorgerufen haben, beziehungsweise wo wo halt mehrere Gruppen gleichzeitig da dran gearbeitet haben und man merkt es dann meistens halt, dass die,
Lavinia Heisenberg: die Zitierungen halt äh äh ziemlich hoch gehen. Ähm ähm eine Sache war, ähm wenn man annehmt, dass dass das Graviton Teilchen,
Lavinia Heisenberg: nicht masselos wäre, sondern wenn es Masse hätte, das wäre dann halt die massive Schwerkraft,
Lavinia Heisenberg: Das war ein Thema, was was meine Doktormutter sozusagen äh woran sie gearbeitet hat und wodurch ich durch sie so ein bisschen äh beeinflusst beeinflusst worden bin.
Lavinia Heisenberg: Ich selber habe ähm angenommen, dass da ähm ein ein Teilchen äh vorhanden wäre, was sich so ähnlich verhält wie ein Foto.
Lavinia Heisenberg: Es hat sehr, sehr ähnliche Eigenschaften wie wie ein Foto. Das ist ein Vektorfeld, nennt man das,
Lavinia Heisenberg: in unserem äh in unserer Community und und dadurch kann man auch ähm sehr einfach ähm diese beschleunigte Expansionen äh hervorrufen.
Lavinia Heisenberg: Ähm dann genau ähm,
Lavinia Heisenberg: momentan äh gibt's auch diese diese Theorie ähm an der wir auch arbeiten, dass man dann sagt ähm die Schwerkraft nicht ist nicht an,
Lavinia Heisenberg: wegen der Krümmung des Raumzeitkontinums, sondern ist die nichtmetrige Eigenschaft.
Lavinia Heisenberg: Des Raumzeitkontinums und mit dieser nichtmetrik Eigenschaft kann man auch versuchen, die Beobachtungen zu beschreiben.
Tim Pritlove: Was heißt nicht Metrigeigenschaft?
Lavinia Heisenberg: Ja, das für mich dann schon schwierig, das für für eine Laie zu beschreiben.
Lavinia Heisenberg: Weil es leider nicht diese Hilfsmittel gibt ähm mit der Krümmung von diesem Trampolin, oder?
Lavinia Heisenberg: Eigentlich auch falsch ist, ist ja nicht bar, wirklich wahrhaftig so. Ähm aber zum Beispiel, wenn man so was wie nichtmetrik ähm,
Lavinia Heisenberg: in der Raum Zeit hätte, dann würden sich die Längen äh Wahrnehmungen sich ändern, also die die Längen des der der Vektorfelder würden sich ähm anpassen oder ändern.
Tim Pritlove: Also man hat sozusagen kein einheitliches Koordinatensystem innerhalb dieser Betrachtungsgröße.
Lavinia Heisenberg: Man kann schon Konnatensystem äh auch einbauen, aber ähm,
Lavinia Heisenberg: Genau, man kann sozusagen ähm also in der in der allgemeinen Relativitätstheorie ähm gibt es, ähm wenn man zum Beispiel einen einen ein Objekt hat, das irgendwie eine gewisse Länge hat,
Lavinia Heisenberg: Wenn man das jetzt einfach auf einer geraden Linie äh in diesem Gravitationsfeld äh hätte und ohne dass da irgendwelche Verzerrungen,
Lavinia Heisenberg: stattfinden, dann würde sich diese Länge gar nicht ändern.
Lavinia Heisenberg: Das wäre zum Beispiel in äh in einer Geometrie, wo man diese nichtmetrike Eigenschaft äh hätte, wäre das dann anders. Die Länge dieses Objekts würde sich dann ändern.
Lavinia Heisenberg: Aber es ist schwer ähm es ist schwer, dass irgendwie ähm verbildlichen, weil das halt mathematische,
Lavinia Heisenberg: Beschreibungen sind. Genauso wie die also das ist auch irgendwie eine Verdrehung äh der Raumzeit.
Lavinia Heisenberg: Und wie soll man sich jetzt eine Fettdrehung der Raumzeit vorstellen? Es ist halt.
Tim Pritlove: Also ich meine, wenn wenn ihr in der Lage seid, euch das vorzustellen, dann ist ja schon mal eine ganze Menge äh geholfen, aber das reicht mir eigentlich auch. Ich will wollte ja nur verstehen, wie so die Ansätze sind. Also man geht wirklich mathematisch.
Tim Pritlove: Die Sache äh heran. So und das vielleicht auch erstmal gar nicht mit einer klaren,
Tim Pritlove: Visionen, was so die Lösung sein kann, sondern man probiert herum und schaut, ob man überhaupt einen mathematischen Ansatz findet, sodass,
Tim Pritlove: alles was bisher funktioniert, auch noch mit dieser Methode funktioniert. Und danach macht man sich vielleicht erst einen Reim drauf, warum denn das jetzt passen könnte. Also ist ein bisschen wie so ein Puzzle lösen, wo man nicht genau weiß, wo man das Puzzlesteinchen jetzt
Tim Pritlove: hintot, sagen wir mal, probiert so ein bisschen aus irgendwie ah hier die Form, nee da ist vielleicht dann doch irgendwie an einer anderen äh Stelle, damit sich letzten Endes ein Gesamtbild daraus äh ergibt
Tim Pritlove: Aber was ist so mit,
Tim Pritlove: wie das Trink Theorie et cetera, was was ist das für ein Beitrag, um um dieses diese Vereinheitlichung der Systeme herbeizuführen?
Lavinia Heisenberg: Ja, also String-Theorie, wie gesagt, ist auch so eine eine mathematische Beschreibung, ähm wie man versuchen könnte, die Schwerkraft, mit ähm der Quantenmechanik halt in Verbindung zu bringen. Also das wäre so was wie ein Kandidat für Quantengravity.
Lavinia Heisenberg: Das einzige Problem ist dort ähm es findet halt auf so hohen Energien statt.
Lavinia Heisenberg: Oder basiert sich diese Theorie auf Skalen, dass man das.
Lavinia Heisenberg: Vorhersagen nicht direkt verifizieren oder kann mit Experimenten, die wir zum Beispiel halt hier machen, also zum Beispiel mit den Beschleunigeranlagen am am Zähnen, das können wir nie erreichen.
Lavinia Heisenberg: Um um solche Energieskalen zu erreichen, wo man dann Stringy-Effekte für anfangen würde zu beobachten.
Lavinia Heisenberg: Aber ich bin da jetzt nicht so pessimistisch und ich bin der Meinung, dass da die Kosmologie vielleicht bisschen zu Hilfe kommt, weil die Kosmologie ist ja,
Lavinia Heisenberg: nicht nur was uns um uns herum jetzt hier passiert, sondern die komplette Entstehung und Entwicklung.
Lavinia Heisenberg: Seit dem Ursprung sozusagen und wenn man sehr sehr zurück also wenn man annimmt dass,
Lavinia Heisenberg: ähm dass da halt diese Expansion des Universum stattfindet, was wir hier beobachten und wenn man dann jetzt zurückgeht.
Lavinia Heisenberg: Müsste es ja früher ähm komprimiert sein, also viel kleiner gewesen sein und und je früher man geht, umso heißer müsste es dann gewesen sein und das ist ja diese Hot Big Bang.
Lavinia Heisenberg: Irgendwann war es alles so energetisch, dass man dann wiederum halt eine indirekte Art und Weise.
Lavinia Heisenberg: Hoch Energiephysikphänomene zu zu beobachten,
Lavinia Heisenberg: Das würde man dann halt anhand von kosmologischen Beobachtungen über sehr, sehr lange Zeit sich angesammelten ähm indirekten Effekte halt versuchen zu zu beobachten.
Lavinia Heisenberg: Beispiel wenn man annimmt, dass diese beschleunigte Expansion durch die kosmologische Konstante irgendwie entsteht, was man ja zu der einsteinste Theorie dazunehmen kann, ist es sehr, sehr schwierig von der String-Theorie, eine kosmologische Konstante herzu,
Lavinia Heisenberg: kriegen, herzubasten.
Lavinia Heisenberg: Und äh wenn wir sage ich mal irgendwann mit unseren äh Beobachtungen so genau sein können, dass wir die kosmologische Konstante entweder bestätigen oder ausschließen können,
Lavinia Heisenberg: Dann wäre das ein bisschen so was wie eine indirekte Untersuchung des Trinktheorie selber,
Lavinia Heisenberg: sozusagen wozu ist diese Quanten-Theorie in der Lage um meine kosmologische Beobachtungen,
Lavinia Heisenberg: zu beschreiben oder ob sie dann überhaupt vielleicht sogar in in Widerspruch ist zu den kosmologischen Beobachtungen.
Tim Pritlove: Wie unabhängig es jetzt diese theoretische Forschung, dieses dieses mathematische und teilweise sicherlich auch,
Tim Pritlove: philosophische Suchen nach einer Lösung. Das so würde ich's ja mal beschreiben. Inwiefern ist das abhängig von weiteren,
Tim Pritlove: Experimentellen Erkenntnissen. Ich denke jetzt natürlich vor allem an das Jabs Web Teleskop, was äh,
Tim Pritlove: in den letzten Monaten ja sehr erfolgreich gestartet äh entfaltet und äh zu diesem Zeitpunkt. Wir nehmen jetzt äh hier auf im äh Mitte April zwanzig zweiundzwanzig. Äh wir wissen
Tim Pritlove: alles funktioniert sehr gut. Also äh ähm am Maximum dessen, was man hätte erwarten
Tim Pritlove: können, also es kündigt sich an, dass wir im Prinzip diesen die alte Zeit des Universums, also das sehr weite Schauen in das Universum, dass das jetzt demnächst,
Tim Pritlove: interessante Ergebnisse liefern könnte. Erwartest du dir da neues Futter, auch für diese theoretische Suche nach Lösung oder ist es davon weitgehend entkoppelt.
Lavinia Heisenberg: Also auf jeden Fall werden wir äh,
Lavinia Heisenberg: mehrere neue Satelliten haben, neue Daten, die zur Verfügung stehen werden. Und ein Problem wird sein, dass da so viel zu ein sehr komplexer Datensatz vorhanden sein wird und auch noch so groß, dass man vielleicht.
Lavinia Heisenberg: Als Mensch nicht in der Lage sein wird diese Datenmenge zu bewerten und ähm ich kann mir gut vorstellen, dass so was wie alte Fischschule Intelligence halt immer mehr und immer mehr eine Rolle spielen wird,
Lavinia Heisenberg: einfach diese Daten auszuwerten und gewisse physikalische halt ähm Eigenschaften aus den Daten herauszufiltern.
Lavinia Heisenberg: Ähm ein anderes Problem ist halt, dass ähm dass es jetzt nicht so wie damals so einsteiniger Zeit wo die Theorie und die Experimente schon so ein bisschen Hand in Hand äh gingen.
Lavinia Heisenberg: Vielleicht waren sogar die Theorien den Beobachtungen ein bisschen voraus und momentan ist eher so das Gegenteil.
Lavinia Heisenberg: Die Experimente sind äh sind ziemlich voraus und aber wir haben das theoretische Verständnis noch nicht so ganz entwickelt.
Lavinia Heisenberg: Genau und da werden dann wahrscheinlich schon wieder sehr, sehr ähm ja,
Lavinia Heisenberg: Ansätze gebraucht, die wahrscheinlich sehr radikal sind, wo man auch halt stark pushen muss, dass sowohl Theorie als auch Experimente bisschen bisschen enger,
Lavinia Heisenberg: zusammengehen und das ist auch eine der Gründe, warum wir halt in unserer Gruppe versuchen,
Lavinia Heisenberg: Nicht nur theoretisch unterwegs zu sein, sondern auch halt die Beobachtungen ähm in Betracht zu zählen.
Tim Pritlove: Was brauchst du denn jetzt für den großen Durchbruch? Äh brauchen wir eher noch mal so ein Wunderkind, was irgendwie zehn Jahre äh im Café sitzt und dann äh ich weiß, diesen Heureka im Moment hat's nicht gegeben, aber sozusagen äh da äh,
Tim Pritlove: jemand dadurch hervorstechen wird,
Tim Pritlove: einfach ganz anders über etwas nachgedacht zu haben oder ist die Wissenschaft die theoretische Physik mittlerweile auch mehr so als so ein gesamter äh Organismus weltweit und trägt sich permanent neue Ideen zu?
Tim Pritlove: Greift man vieles auf oder versucht man mehr seinen eigenen Weg zuzugehen? Wie geht's dir da.
Lavinia Heisenberg: Ja, also ich glaube, momentan ist es schon so, dass man einen sehr, sehr spezialisiertes Wissen sich aneignet und,
Lavinia Heisenberg: man forscht, umso mehr man in diese Richtung reinrutscht,
Lavinia Heisenberg: Äh wie gesagt, damals 19zehn, neunzehnhundertfünf, was auch immer, da da wusste man auch nicht noch nicht so viel über die Physik und vielleicht konnte man mit zwei, drei Büchern.
Lavinia Heisenberg: Schon fast das gesamte Wissen sich aneignen.
Lavinia Heisenberg: Aber heutzutage jetzt selbst innerhalb der theoretischen Physik, selbst innerhalb der Schwerkraft gibt es so viele ähm subklassen sozusagen subspezialisierte Forschungsgebiete,
Lavinia Heisenberg: wo man dann sehr viel Wissen innerhalb dieses spezialisierten Richtung halt äh herauskriegt,
Lavinia Heisenberg: aber dann das Gesamtbild geht manchmal so bisschen verloren oder? Und das ist dann halt sehr schwierig,
Lavinia Heisenberg: Ich glaube, früher konnten sie zum Beispiel sogar Physik und Chemie und alles
Lavinia Heisenberg: zusammen machen und und die Theoretiker haben sogar Experimente gemacht, aber jetzt werden wir eher so immer mehr und mehr so bisschen fast wie Fachidioten. Wir wissen dann halt sehr, sehr viel über unser spezielles äh.
Lavinia Heisenberg: Ähm ja unseren unseren Fachgebiet aber nicht so.
Tim Pritlove: Schwierig das Große und Ganze noch im Blick zu behalten,
Tim Pritlove: so viel Wissen über einen Spezialbereich erstmal ansammeln muss, um das überhaupt zu verstehen. Kann ich gut nachvollziehen. Ist es vielleicht eine denkbare,
Tim Pritlove: Zukunft, dass wir dann tatsächlich durch solche trainierten Algorithmen und solche Erkenntnis
Tim Pritlove: orientierten äh Algorithmen in irgendeiner Form nach der oder bestimmten Lösung forschen könnten, also es ist vorstellbar
Tim Pritlove: man quasi ein System programmiert, was dieses Wissen und diese Ideen in sich versucht aufzunehmen und.
Tim Pritlove: Zuwegen und nach Lösungen zu finden. Das klingt klingt sehr nach Science-Fiction.
Lavinia Heisenberg: Ja, also wahrscheinlich, es kann durchaus sein, dass man vielleicht eine wirklich wahren Durchbruch hat, nur wenn man dann,
Lavinia Heisenberg: dieses sehr spezielle Wissen aus seinem sehr speziellen Fachgebiet mit einem anderen verbinden muss, was vielleicht sehr weit weg ist und wir einfach nicht die menschliche Kapazität dazu haben. Und wenn diese gelernte Algorithmen dazu in der Lage wären.
Lavinia Heisenberg: Dann könnten Sie das vielleicht knacken oder? Also dass Sie das dann halt äh doch herauskriegen könnten. Aber ich weiß nicht, also ich bin da eher,
Lavinia Heisenberg: optimistisch irgendwie unterwegs. Es kann auch sein, dass wir Stück für Stück gewisse Dinge halt ähm da herausfinden werden, wodurch wir dann ganz neue Wege ähm,
Lavinia Heisenberg: finden werden und dass wir dann vielleicht jetzt ähm auf einmal vielleicht möglich wird, auf andere Galaxien zu reisen und und andere Formen von Beobachtungen zu machen und so weiter.
Tim Pritlove: Du bist zuversichtlich, dass eine Lösung noch gefunden wird.
Lavinia Heisenberg: Ich bin zuversichtlich zumindest, dass wir unsere Grenzen schon sehr, sehr, sehr, sehr stark ähm pushen werden,
Lavinia Heisenberg: und dass wir zwar das jetzt so machen und fast so sich so anfühlt, als ob wir so in der Dunkelheit blind schwimmen,
Lavinia Heisenberg: dass wir vielleicht gewollt oder ungewollt auf irgendwelche Sachen äh stoßen werden, was uns dann ganz großen Schritt nach vorne bringen wird.
Lavinia Heisenberg: Mhm und das ist ja dann die Grundlagenforschung oder? Dass man dann äh halt klein nach vorne so kleine Schritte nach vorne macht, indem man halt viele Sachen vielleicht ausschließt,
Lavinia Heisenberg: aber als Bonuspunkt andere Sachen entdeckt, die man vielleicht nicht mal geplant hat, ja.
Tim Pritlove: Ja das äh noch so nebenbei. Trotzdem ist es so ein bisschen man tastet im dunklen Raum und sucht nach dem Lichtschalter, aber es kann ja auch sein, dass man in morgen schon äh findet und dann äh wird alles klar.
Tim Pritlove: Ja schön. Das heißt, es geht voran. Vielleicht noch so zum Schluss noch mal so ein Gefühl dafür zu bekommen, weil es gibt ja immer so diese These,
Tim Pritlove: Hm ja seit Einstein ist ja eigentlich nix mehr passiert so.
Lavinia Heisenberg: Okay.
Tim Pritlove: Ich sehe schon, die teils dieser Auffassung äh nicht.
Lavinia Heisenberg: Die Stringtheoretiker sind wahrscheinlich der anderer Meinung.
Tim Pritlove: Okay, gut, aber jetzt nur mal so gefühlt ähm.
Tim Pritlove: Wie empfindest du die Beschleunigung im Erkenntnisgewinn, was jetzt so diese großen Theorien, das Gesamtverständnis von allem betrifft? Wie.
Tim Pritlove: Sind wir da? Hat sich da was verlangsamt oder
Tim Pritlove: nimmt die Geschwindigkeit äh vielleicht die ganze Zeit zu, also verhält sich sozusagen unser Erkenntnisgewinn, gerade so wie die äh Universumsexpansion oder äh
Tim Pritlove: drehen wir uns ein bisschen im im Kreis oder macht's zumindest derzeit den Eindruck, wenn man jetzt mal so von Dekade zu Dekade geht, ist der Erkenntnisgewinn konstant, ist ja irgendwie,
Tim Pritlove: kaum vorhanden, expandiert er. Was ist so deine Wahrnehmung, wie unser Weltwissen sich verändert.
Lavinia Heisenberg: Ja, also ich würde schon sagen, dass wir ähm dass wir schon sehr viel Wissen generieren. Ähm ich habe ja gesagt, immer immer spezielles Wissen.
Lavinia Heisenberg: Auf der anderen Seite ist das System auch so aufgebaut, dass man nicht auf die Art und Weise forschen kann, wie man's vielleicht halt zu einsteiniger Zeit gemacht hat. Also ich glaube nicht, dass Einstein irgendwie.
Lavinia Heisenberg: Diesen Druck hatte, oh, als Postdruck muss man dann halt äh sehr schnell Wissen generieren und und dies und jenes publizieren und.
Lavinia Heisenberg: Und schnell vorankommen und und ich glaube, da müsste man vielleicht manchmal auch bisschen bremsen und manchmal vielleicht sogar einen Schritt zurückgehen.
Lavinia Heisenberg: Und noch mal diese ganz fundamentalen Annahmen in Frage stellen und und eventuell vielleicht sogar wagen, diese aufzugeben oder komplett neue anzunehmen.
Tim Pritlove: Die Zwischenergebnisse der letzten Jahrzehnte sozusagen. Also so wenn man jetzt so was was für meinen verstanden zu haben,
Tim Pritlove: in den 20ern, in den 30ern, in den 40ern, so bis heute. Ist das irgendwie eine Kurve, die ansteigt? Äh wird.
Lavinia Heisenberg: Ja total, also es ist,
Lavinia Heisenberg: Das ist fast wie eine ja eine exponentielle Beschleunigung und ähm ich würde sogar sagen selbst innerhalb der Schwerkraft jetzt ähm,
Lavinia Heisenberg: die ganzen neuen Satelliten wie und auch andere ähm jetzt auch mit den Gravitationswellen ähm wir haben jetzt,
Lavinia Heisenberg: so viel mehr neue Beobachtungsmöglichkeiten
Lavinia Heisenberg: und äh und allein jetzt von diesem Leigovigo ähm Beobachtungen haben wir schon so viel Wissen generiert. Also ähm ich würde schon sagen, das ist wirklich so eine.
Lavinia Heisenberg: Exponentielle Entwicklung des Wissens ist.
Tim Pritlove: Was jetzt die Beobachtung betrifft und was man aber die Theorie, die muss dem sozusagen jetzt noch hinterher laufen.
Lavinia Heisenberg: Die Theorie läuft momentan etwas hinterher, ja.
Tim Pritlove: Ihr seid dran.
Lavinia Heisenberg: Aber wir sind dran, ja. Und hoffentlich nicht sehr weit weg.
Tim Pritlove: Super, Lavinia, vielen, vielen Dank für die Ausführung,
Tim Pritlove: Ja? Unser Versuch hier mal ein bisschen aufzuräumen, was äh eigentlich die theoretische Physik äh gerade äh versucht alles zu verstehen und schon verstanden hat.
Tim Pritlove: Das war's. Die hundertste Folge von äh Raumzeit. Ähm vielen Dank davinia.
Tim Pritlove: Bald geht's wieder weiter.