Abb.: Hans-Erich Fröhlich
Leonardo da Vinci (1452–1519)
Liebe Leserin, lieber Leser,
zum schwarzen Loch in M 87 kommen wir noch!
Zuvor gilt es eines Renaissancegenies zu gedenken. Vor einem halben Jahrtausend, am 2. Mai 1519, verstarb in einem Loire-Schloss, das ihm der jugendliche Franz I. überlassen hatte, Leonardo da Vinci. Der Alleskönner setzte auf genaues Naturstudium, nicht auf Büchergelehrsamkeit. Seine Skizzen zu Sturzbächen zieren nicht ohne Grund Fachbücher zur Turbulenz- und Chaosforschung: Man sieht nur, was man kennt.
Er war vom Wasser geradezu besessen, was kaum wundert: Wasser war eines der vier Elemente! Und es stand für das Leben! Leonardo entdeckte das Chaos in der Schöpfung! Es war nicht vom Kosmos, der Ordnung, überwunden, wie man glaubte! Wenn sich Menschen von der Schulphysik abwenden, so, weil diese lebensfremd daherkommt, trocken. In der Tat vermittelt sie üblicherweise nur Wissen über „trockenes“ Wasser, um ein Bonmot Richard Feynmans (1918–1988) zu gebrauchen, eines Leonardobewunderers und selbst ein Zeichentalent. Man muss zur Bewegungsgleichung nur einen Viskositätsterm hinzufügen, und Wasser wird unberechenbar. Ein kleiner Zusatz, um der Wirklichkeit willen, verändert alles, nicht nur den mathematischen Charakter einer Gleichung! Leonardo hat dies nicht gewusst, aber gesehen hat er es wie vor ihm keiner.
Die Sonne hielt er, wie Kopernikus, für unbewegt! Den Mond zeichnete Leonardo so, wie er ihn mit seinen guten Augen sah: mit dunklen „Meeren“, einigen hellen (also jungen) Riesenkratern und – um den Neumond herum – dem aschgrauen Mondlicht. Für letzteres fand er die Erklärung: den Erdschein. Die Vollerde illuminiert des Mondes Schattenseite. Die Erde erscheint einem Mondmenschen 3-dutzendmal heller als uns der Vollmond. Das ist zum einen der Größe der Erde geschuldet, zum anderen ihrem hohen Rückstrahlungsvermögen. Die Albedo der Erde übertrifft die des Mondes um das Dreifache. Man schaue sich den Mond an, wenn er im Gebirge nahe einem nackten Fels zu sehen ist, also bei gleichem Beleuchtungsverhältnis: Unser Trabant ist vergleichsweise dunkel. Leonardo machte die Ozeane für das Erdlicht verantwortlich. Wir wissen, dass es wesentlich die Bewölkung ist. Dem Licht-und-Schatten-Meister, dem es der Schatten Farbigkeit angetan hatte, entging auch nicht, dass Licht „um die Ecke“ geht. Als Entdecker der Beugung avancierte er zum Urahn der Wellenoptik. Er war damit einem Isaac Newton (1643–1727) voraus. Die Erfolgsgeschichte der Lichtwellen fand allerdings Anfang des 20. Jh. ein jähes Ende. 1905 erkannte Albert Einstein (1879–1955), dass Licht tatsächlich, wie von Newton behauptet, aus Teilchen besteht, Lichtquanten, wofür er dann 1921 auch den Physiknobelpreis bekam. Das „Photon“ taucht als Wortschöpfung erst 1926 auf.
Da war Albert Einstein bereits eine Berühmtheit. Berühmt gemacht aber hat ihn die totale Sonnenfinsternis vom 29. Mai 1919.
Seine Allgemeine Relativitätstheorie sagt für den Sonnenrand eine Lichtablenkung von 1,75'' (Bogensekunden) voraus. Tatsächlich lag der 1919 gemessene Wert merklich über den von der Newtonschen Theorie geforderten 0,87''. Die Verdopplung eines ohnehin winzigen Effekts – es geht um den Durchmesser einer Ein-Euro-Münze, betrachtet aus 2,6 km Entfernung – begründete Einsteins Ruhm! Ein weiterer Hinweis, dass Newtons 1/r²-Gesetz der Gravitation das letzte Wort nicht sei, war die etwas zu schnelle Drehung der Merkurbahnellipse. Winzig sind die Einsteinschen Effekte, weil die Sonne 240 000-mal größer ist als ihr sog. Schwarzschildradius. Der eigentliche Prüfstein für Einsteins Schwerkrafttheorie aber sind die Dinge, die kleiner sind als ihr Schwarzschildradius – schwarze Löcher. Endlich, noch rechtzeitig zum hundertsten Jahrestag der spektakulärsten Sonnenfinsternis des 20. Jh., wurde am 10. April der Weltöffentlichkeit ein hochaufgelöstes Radiobild des Zentrums der Virgogalaxie M 87 präsentiert. Es zeigt Details in unmittelbarer Nähe eines Schwarzschildradius: den Schatten eines 6 1/2-Milliarden-Sonnenmassen-Black-Holes! Anders als 1919 hätte die Sensation von 2019 in Einstein ein gemischtes Gefühl erregt: Der Physiker hielt gar nichts von „Dunkelsternen“!
Diese Maiausgabe hat es (hoffentlich) in sich. Spaß bei der Lektüre wünscht
Hans-Erich Fröhlich