Es gibt keinen Platz für heutige junge Einsteins

Die Gravitationswellen Theoretiker sah Physik wie niemand sonst, aber wenn er heute war seiner Zeit wäre ausgegeben jagt Zuschüsse oder Amtszeiten

Die Entdeckung von Gravitationswellen wurde als weiteres Rechtfertigung von Albert Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie, enthüllt vor einem Jahrhundert gefeiert. In der Tat es ist: unter den Vorhersagen der Theorie war, dass gewalttätigen Ereignisse im Universum mit riesigen Massen – wie die Kollision und Verschmelzung zweier Schwarzer Löcher – konnte die Struktur der Raumzeit klingeln, die Wellen über den Kosmos verbreiten und dehnen oder Raum quetschen, wie sie passieren.

Experimente in den Advanced Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory Einrichtungen in Washington und Louisiana haben diese Verzerrungen erkannt, und es ist eine große, aufregende Moment für die Wissenschaft. Aber es ist kaum festzustellen was für eine zutiefst fremd, vielleicht noch nie dagewesene Situation auch. Die ursprünglichen Erkennung Ereignis geschah im September letzten Jahres, im Jubiläumsjahr der Veröffentlichung von Einsteins Theorie. Doch die Theorie der allgemeinen Relativitätstheorie selbst eine große Seltenheit in der Wissenschaft ist: denn dies war keine Idee von einem motivierten Beobachtungen, sondern das Ergebnis von Albert Einstein einfach hinsetzen und nachdenken zu erklären müssen. Es ist nicht leicht zu finden, dass ein weiteres Beispiel für eine reiche, fruchtbare Theorie gleichsam aus dem Nichts hervorgezaubert.

Niemand verlangte eine neue Theorie der Gravitation im Jahre 1915. Wir hatten bereits eine – mehr als zwei Jahrhunderte früher von Isaac Newton entwickelt – und es schien zu funktionieren. Sicher, es gab ein paar kleine Rätsel, wie die anomale Bewegung des Planeten Merkur. Aber diese waren nicht in irgendeiner Weise den Impuls für die neue Theorie (obwohl es ihnen erklärt). Nein, es ist entstanden, weil Einstein die Welt anders sah.

Es begann im Jahr 1907, als Einstein 28 und noch arbeite als patent Angestellter war. "Ich saß in dem Patentamt in Bern," schrieb er später, "Wenn plötzlich ein Gedanke kam mir: Wenn eine Person frei fällt, wird nicht er sein eigenes Gewicht fühlen. Ich war erschrocken. Diesen einfachen Gedanken machte einen tiefen Eindruck auf mich. Es trieb mich in Richtung zu einer Theorie der Gravitation." Das Einstein attestierte, war "der glücklichste Gedanke meines Lebens".

Dies ist, was Einstein auseinander gesetzt: was scheint ganz offensichtlich für die meisten Menschen schlug ihn als Tiefe. Verwenden eine komplexe Form des Kalküls Tensor-Theorie genannt, war er acht Jahre arbeiten an einem neuen Konzept der Schwerkraft. Die Theorie der allgemeinen Relativitätstheorie zeigte, dass Massen Space Warps definieren und in einem Gravitationsfeld Zeit verlangsamt. Es sagte auch voraus, Neutronensternen und schwarzen Löchern, obwohl sie jahrzehntelang akzeptiert waren nicht.

Viele Physiker betrachten allgemeine Relativitätstheorie als eine Theorie der beispielhaften Schönheit. Aber es ist auch schwierig. Seine 10 Gleichungen können prägnant mit Tensor-Notation aufgeschrieben werden, sondern in vollem Umfang würde sie viele Seiten aufnehmen. Die Schwierigkeiten bei der Lösung der Gleichungen ist ein Grund warum nach wird zuerst im Jahre 1919 durch Beobachtungen von "gebogen" Starlight während einer Sonnenfinsternis, die seit Jahrzehnten aus Theorie bestätigt.

Fast alle Wissenschaft ergibt sich aus einer Notwendigkeit zu erklären, was wir sehen: empirische Rätsel zu lösen. Aber nicht allgemeine Relativitätstheorie. Gibt es andere Fälle, wo bedeutende neue wissenschaftliche Ideen ohne jede Erklärung fordern Beobachtungen entstanden sind? String-Theorie, die versucht, die allgemeine Relativitätstheorie mit der Quantentheorie zu vereinen, jongliert mit Schuppen und Energien auch jenseits von allem experimentell zugänglich, aber noch gibt es ein klares Motiv: zwei inkompatibel Ideen in Einklang zu bringen. Quantentheorie selbst ist verblüffend genau mit seinen Vorhersagen aber aktuelle Erforschung der ihr zugrunde liegenden Prinzipien ist weitgehend nur motiviert, weil es so bizarr erscheint. Es funktioniert, aber Wissenschaftler wollen wissen, warum.

Im Gegensatz dazu schien Einstein allgemeine Relativitätstheorie einfach erfinden weil er wollte – weil er Fragen sah, wo andere nicht.

Eine passendere Frage ist vielleicht, ob jeder junge Wissenschaftler, die heute tun könnten. Einsteins "wunderbare Jahr" von 1905, in denen er nicht nur spezielle Relativitätstheorie, sondern auch Kick-Start Quantentheorie abgeleitet und veröffentlicht mehrere andere bahnbrechende Aufsätze, war eine einzigartige kreative platzen. Karrierebeginn in jeder Wissenschaftler ist noch oft ihre produktivste Zeit, wie es mit Stephen Hawking war. Heute ist es jedoch stattdessen wahrscheinlich eingeschränkt und behaftet sein.

Junge Wissenschaftler brauchen jetzt mehr als je zu veröffentlichen viele und schnell, erhalten Zuschüsse und Amtszeit, um die "Wirkung" ihrer Arbeit zu rechtfertigen und zu schnitzen, eine Nische für sich selbst, oft in einem hoch spezialisierten Gebiet. Es gibt kaum Gelegenheit, gerade sitzen an einem Schreibtisch und große Fragen nachzudenken.

Vor einem Jahrhundert hatte allgemeine Relativitätstheorie keine offensichtliche "Impact", obwohl die GPS-Systeme in heutigen Smartphones auf ihn verlassen. Es hat nicht sogar haben ein klares Ziel, außer intellektuell. Wenn Einstein Projekt auf einen Beihilfeantrag heute verlassen hatte, würde er sicherlich abgelehnt werden; wahrscheinlich konnte kein junge Wissenschaftler den Luxus der Betrachtung es in erster Linie leisten. Es ist nicht klar, dass es ein Raum für Einsteins in der modernen Wissenschaft nicht mehr.