Seit Jahrtausenden sind Menschen bestrebt, dem Geheimnis der Anziehungskraft auf die Schliche zu kommen. In der Terminologie der Physik wird dabei von "Gravitation" gesprochen. Ein neuer Band der Reihe "Very Short Introductions" bietet nun eine prägnante Einführung in dieses Thema.

Im Vergleich zur elektromagnetischen Kraft, der Starken Wechselwirkung und der Schwachen Wechselwirkung ist die Gravitation bei weitem die schwächste der vier Grundkräfte der Physik. Über große Distanzen hinweg ist sie aber dennoch die dominierende Kraft, welche die Bewegungen der Körper im Universum lenkt. Ausgangspunkt für Timothy Cliftons Einführung sind die astronomischen Betrachtungen des deutschen Astronomen Johannes Kepler und die darauf aufbauende Theorie des englischen Naturforschers Isaac Newton.

Erstaunliche Einsicht

Newton war der Erste, der die Gravitation durch eine mathematische Formel beschrieb. Dabei formulierte er auch die erstaunliche Einsicht, dass es dasselbe Prinzip ist, das einen Apfel vom Baum Richtung Boden fallen lässt und das die Bewegungsbahnen der Planeten bestimmt – ein Gedanke, der die Welt für immer verändern sollte, wie Clifton schreibt. "Es war der Beginn einer Physik, wie wir sie heute kennen."

Es bedurfte eines weiteren Genies, um Newton zu überwinden: Albert Einstein. Abermals war es die Erforschung der Gravitation, die Einstein zu seiner allgemeinen Relativitätstheorie führte. Während Newton die Gravitation als Kraft zwischen Körpern formulierte, verstand Einstein sie als Effekt der Struktur des Raums.

Am Beispiel eines Apfels, der vom Baum fällt, heißt das Folgendes: Laut Newton fällt der Apfel, weil er aufgrund der enormen Masse der Erde von ihrer Schwerkraft angezogen wird. Nach Einstein führt die Masse der Erde dazu, dass sich die Raumzeit krümmt und gewissermaßen eine Mulde bildet, in die der Apfel wie von selbst hineinrollt. So ist Einsteins Verständnis der Gravitation auch mit völlig neuen Vorstellungen über die Natur von Raum und Zeit verbunden.

Offene Fragen

Die Oxford-University-Press-Reihe "Very Short Introductions" umfasst mit über 500 Bänden und Titeln von A wie "Adolescence" bis Z wie "Zionism" ein wahrlich breites Spektrum an Wissensgebieten. Auch bei "Gravity" lohnt sich der Versuch, einen Experten eine komprimierte Einführung in sein Wissenschaftsfeld vorlegen zu lassen.

So ist der Exkurs in die Gravitation durch den Lektor für Kosmologie an der Queen Mary University of London nicht nur von einer gesunden Portion Enthusiasmus getragen, sondern zeigt auch offene Fragen auf – zum Beispiel: Wie lassen sich Gravitation und Quantenphysik zusammenführen? Ein Thema, in das man ebenfalls gerne eine kurze Einführung bekommen würde. (Tanja Traxler, 23.4.2017)