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Jürgen Renn (Hrsg.) INGENIEUR DES UNIVERSUMS Albert Einstein EINSTEINS LEBEN UND WERK IM KONTEXT WILEY- VCH WILEY-VCH Verlag GmbH & Co, KGaA

INGENIEUR DES UNIVERSUMS Albert Einstein · 2006. 9. 22. · 192 Relativitätstheorie unter Verdacht 193 O HISTORISCHES UMFELD Amateurwissenschaft 193 O GRUNDLAGEN ... WILEY-VCH Verlag

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  • Jürgen Renn (Hrsg.)

    INGENIEURDES UNIVERSUMS

    AlbertEinstein

    EINSTEINS LEBENUND WERK IM KONTEXT

    WILEY-VCH

    WILEY-VCH Verlag GmbH & Co, KGaA

  • INHALT

    10 Geleitwort

    Gerhard Schröder

    11 GrußworteEdelgard Bulmahn, Christina Welss,

    Hortensia Völckers, Menachem Magidor,

    Roberto Schmid, Wolfgang M. Heckl,

    Peter Gruss

    17 VorwortJürgen Renn

    WELTBILD UND ERKENNTNIS

    28 Auf den Schultern von Riesen und Zwergen

    29 O PERSONALIA

    Aristoteles

    Isaac Newton

    Albert Einstein

    30 Unsichtbare Kräfte

    31 O HISTORISCHES UMFELD

    Wissenschaft und Gesellschaft

    Bildung und Industrie

    31 O GRUNDLAGEN

    Kraft und Energie

    OBJEKTE UND DOKUMENTE

    32 Geräte zur Erzeugung unsichtbarer Kräfte

    34 Schwerkraft und Trägheit

    35 O PERSONALIA

    Ernst Mach

    35 O GRUNDLAGEN

    Die Physik des Aristoteles

    Newtons Bewegungslehre

    Der rotierende Eimer - ein Gedankenexperiment

    OBJEKTE UND DOKUMENTE

    36 Die Messung von Schwerkraft und Trägheit

    37 Mach und Einstein

    38 Chemische Umwandlungen

    39 O HISTORISCHES UMFELD

    Chemische Industrie

    39 O PERSONALIA

    Theophrast Paracelsus

    Jons Jakob Berzelius

    Marie Curie

    OBJEKTE UND DOKUMENTE

    40 Laborgeräte

    42 Licht, Wärme, Magnetismus, Elektrizität

    43 O HISTORISCHES UMFELD

    Wissenschaft und Aberglaube

    43 O PERSONALIA

    Alessandro Volta

    43 O GRUNDLAGEN

    Strahlen

    OBJEKTE UND DOKUMENTE

    44 Rätselhafte Effekte

    45 Wärme, Licht, Strahlen

    46 Magnetismus, Elektrizität, Induktion

    47 Dämonen und Geister

    48 Labyrinth der Mikroweiten

    49 O GRUNDLAGEN

    Descartes' Theorie des Lichts

    Huygens' Theorie des Lichts

    Newtons Theorie des Lichts

    OBJEKTE UND DOKUMENTE

    50 Das Vakuum

    52 Modelle des Kosmos

    53 O HISTORISCHES UMFELD

    Mythische Kosmologien

    53 O GRUNDLAGEN

    Der hierarchische Aufbau des modernen Kosmos

    Die Hubble-Konstante

    OBJEKTE UND DOKUMENTE

    54 Mechanische und elektronische Modelle

    56 Modelle der Erde

    57 O HISTORISCHES UMFELD

    Die Vermessung der Erde

    57 O PERSONALIA

    Christoph Kolumbus

    57 O GRUNDLAGEN

    Magnetfeld der Erde

    OBJEKTE UND DOKUMENTE

    58 Karten, Globen, Magneten

  • 60 Vorstoß ins Unendliche

    61 0 PERSONALIA

    Giordano Bruno

    Edwin P. Hubble

    61 O GRUNDLAGEN

    Entfernungsbestimmungen im Kosmos

    OBJEKTE UND DOKUMENTE

    62 Visiergeräte, Fernrohre, Spektrographen

    64 Modelle des Himmels

    65 O HISTORISCHES UMFELD

    Weltbild und Kirche

    65 O PERSONALIA

    Rene Descartes

    65 O GRUNDLAGEN

    Absolute und relative Bewegung

    OBJEKTE UND DOKUMENTE

    66 Anschauungen von Himmelsbewegungen

    81 O PERSONALIA

    Gustav Kirchhoff

    Wilhelm Wien

    OBJEKTE UND DOKUMENTE

    82 An der Grenze von Mechanik und Elektrodynamik:

    Elektromagnetische Induktion

    82 An der Grenze von Elektrodynamik und Wärmelehre:

    Schwarzer Körper und Photoeffekt

    83 An der Grenze von Mechanik und Wärmelehre:

    Brownsche Bewegung

    84 Milieu einer Kindheit

    B5 HISTORISCHES UMFELD

    Industrialisierung, Modernisierung und Emanzipation

    85 O PERSONALIA

    Maria (Maja) Einstein

    OBJEKTE UND DOKUMENTE

    86 Elektrotechnik im 19. Jahrhundert - Industrieller

    Aufbruch und wissenschaftliche Herausforderung

    87 Die elektrotechnischen Ausstellungen

    68 Gekrümmte Räume

    69 O PERSONALIA

    Carl Friedrich Gauss

    Bernhard Riemann

    Karl Schwarzschild

    69 O GRUNDLAGEN

    Nicht-euklidische Geometrie

    OBJEKTE UND DOKUMENTE

    70 Geometrie und Erfahrung

    8B Milieu einer Revolution

    89 O HISTORISCHES UMFELD

    Naturforschende Gesellschaften

    Akademie Olympia

    89 O PERSONALIA

    Mlchele Besso

    Mileva Marie

    OBJEKTE UND DOKUMENTE

    90 Spurensuche

    EINSTEIN - DER LEBENSWEG

    76 Grenzprobleme der klassischen Physik

    77 O PERSONALIA

    Ludwig Boltzmann

    Hendrik Arttoon Lorentz

    Max Planck

    OBJEKTE UND DOKUMENTE

    78 Klassische Physik in Theorie und Praxis

    80 Irritierende Experimente

    81 O HISTORISCHES UMFELD

    Labor und Seminar

    92 Das annus mirabilis 1905

    93 O GRUNDLAGEN

    Raum und Zeit

    Materie und Energie

    Welle und Teilchen

    OBJEKTE UND DOKUMENTE

    94 Vier Arbeiten, die Geschichte machen

    96 Der akademische Aufstieg

    97 O HISTORISCHES UMFELD

    Das Deutsche Reich als aufstrebende Großmacht

    Fritz Haber und der Gaskrieg

    97 O PERSONALIA

    Elsa Löwenthal-Einstein

    Heinrich Zangger

  • OBJEKTE UND DOKUMENTE

    98 Aufstieg und Bestätigung

    OBJEKTE UND DOKUMENTE

    120 Das Ringen um die Bestätigung

    100 Wel tkr ieg u n d Revolut ion

    101 O HISTORISCHES UMFELD

    Die Novemberrevolution

    Bund Neues Vaterland

    101 O PERSONALIA

    Romain Rolland

    Georg F. Nicolai

    OBJEKTE UND DOKUMENTE

    102 Aufrufe

    104 Propaganda und Kritik

    106 Die unvollendete Quantenrevolution

    107 O PERSONALIA

    Walther Nernst

    Arnold Sommerfeld

    OBJEKTE UND DOKUMENTE

    108 Atome und Quanten

    110 Das Rätsel der Schwerkraft

    111 O PERSONALIA

    Marcel Grossmann

    111 O GRUNDLAGEN

    Die vierdimensionale Raumzeit

    OBJEKTE UND DOKUMENTE

    112 Das Äquivalenzprinzip und seine Folgen

    114 Die zweite Revolution

    115 O PERSONALIA

    David Hilbert

    115 O GRUNDLAGEN

    Verallgemeinerung des Relativitätsprinzips

    Felder

    OBJEKTE UND DOKUMENTE

    116 Die Vollendung der Relativitätsrevolution

    118 Der Triumph der Relativitätstheorie

    119 O PERSONALIA

    Sir Arthur Eddington

    119 O GRUNDLAGEN

    Lichtablenkung im Schwerefeld

    122 Die Front der Anti re la t ivis ten

    123 O PERSONALIA

    Walther Rathenau

    Ernst Gehrcke

    Paul Weyland

    OBJEKTE UND DOKUMENTE

    124 Gewalt in Wort und Tat

    126 Albert Einstein als öffentliche Person

    127 O HISTORISCHES UMFELD

    Massenmedien

    Avantgarde

    Einstein als Botschafter Deutschlands

    Radikalisierung der Politik

    OBJEKTE UND DOKUMENTE

    12 B Völkerverständigung

    130 Welle und Teilchen als bleibender Widerspruch

    131 O PERSONALIA

    Louis de Broglie

    131 O GRUNDLAGEN

    Der Compton-Effekt

    OBJEKTE UND DOKUMENTE

    132 Der späte Erfolg der Lichtquantenidee

    134 Auf dem Weg zu e i n e r n e u e n Kosmologie

    135 O PERSONALIA

    Willem de Sitter

    Alexander Friedmann

    135 O GRUNDLAGEN

    Die kosmologische Konstante

    OBJEKTE UND DOKUMENTE

    136 Von der Philosophie zur Astronomie

    138 Paradoxien der Quantentheorie

    139 O PERSONALIA

    Max Born

    Niels Bohr

    Erwin Schrödinger

    Werner Heisenberg

    OBJEKTE UND DOKUMENTE

    140 Gedankenexperimente

  • 142 Die Suche nach d e r Einhei t d e r Natur

    143 O PERSONALIA

    Hermann Weyl

    Valentine Bargmann

    Peter Bergmann

    OBJEKTE UND DOKUMENTE

    144 Von der Physik zur Mathematik

    146 Einstein und das Judentum

    147 O HISTORISCHES UMFELD

    Die Hebräische Universität

    Zionismus

    147 O PERSONALIA

    Chalm Weizmann

    OBJEKTE UND DOKUMENTE

    148 Meldungen in der Tagespresse

    150 Emigration

    151 O HISTORISCHES UMFELD

    Die Machtübernahme der Nationalsozialisten

    Deutsche Gelehrte im Nationalsozialismus

    151 O PERSONALIA

    Max von Laue

    OBJEKTE UND DOKUMENTE

    152 Moralische Herausforderungen

    154 „Viel Schreckliches"

    156 Einstein in Amerika

    157 HISTORISCHES UMFELD

    Institute for Advanced Study

    Die McCarthy-Ära

    157 O PERSONALIA

    Leopold Infeld

    Leo Szilard

    OBJEKTE UND DOKUMENTE

    158 Zivilcourage

    EINSTEINS WELT HEUTE

    164 Was ist Wissenschaf t?

    165 O PERSONALIA

    Ernst Cassirer

    Thomas S. Kuhn

    165 O GRUNDLAGEN

    Logischer EmpirismusPostmoderne

    OBJEKTE UND DOKUMENTE

    166 Arbeit an Einstein

    168 Relat ivi tä t auf dem Prüfs tand

    169 O HISTORISCHES UMFELD

    Alternative Theorien der Gravitation

    169 O PERSONALIA

    John Archibald Wheeler

    169 O GRUNDLAGEN

    Pulsare als kosmische Laboratorien

    OBJEKTE UND DOKUMENTE

    170 Aktuelle Experimente zur Relativitätstheorie

    172 Der Aufbau d e r Welt im Großen

    173 0 HISTORISCHES UMFELD

    Geschichte der Radioastronomie

    Neutrino-Jagd

    173 O GRUNDLAGEN

    Die kosmische Hintergrundstrahlung

    OBJEKTE UND DOKUMENTE

    174 Kosmische Botschaften der Strahlung

    176 Die Gravitation als Herausforderung

    177 O GRUNDLAGEN

    GravitationswellenSchwarze LöcherQuantengravitation

    OBJEKTE UND DOKUMENTE

    178 Kosmische Botschaften der Gravitation

    180 Der Aufbau d e r Welt im Kleinen

    181 O GRUNDLAGEN

    Das Standardmodell der Teilchenphysik

    Kernspaltung und Kernfusion

    Plasma und Plasmafallen

    Auf dem Weg zum Röntgenlaser

    OBJEKTE UND DOKUMENTE

    182 Hochenergiephysik: Konzepte und Werkzeuge

    183 Supraleitung in der Forschungstechnologie

  • 184 Seltsame Zusammenhänge

    185 O PERSONALIA

    PaulLevy

    185 O GRUNDLAGEN

    Einschluss „ultrakalter" Materie

    Quantencomputer

    Beherrschung von Photonen

    OBJEKTE UND DOKUMENTE

    186 Teilchen und Licht unter Kontrolle

    188 Anwendungen

    189 ö HISTORISCHES UMFELD

    Telekommunikation

    189 O GRUNDLAGEN

    Laserprinzip

    Satellitengestutzte Navigation

    Photovoltaik

    OBJEKTE UND DOKUMENTE

    190 Vom Rheinlandkabel zur Laser-Freiübertragung

    192 Relativitätstheorie unter Verdacht

    193 O HISTORISCHES UMFELD

    Amateurwissenschaft

    193 O GRUNDLAGEN

    Philosophie und RelativitätstheorieZwillingsparadoxon

    OBJEKTE UND DOKUMENTE

    194 Pamphlete

    196 Einstein unter Verdacht

    197 O PERSONALIA

    J. Edgar Hoover

    197 O GRUNDLAGEN

    Einsteins deutsche Akte

    OBJEKTE UND DOKUMENTE

    198 Einsteins FBI-Akte

    200 Die Atombombe

    201 Ü HISTORISCHES UMFELD

    Manifeste während des Kalten Krieges

    201 O PERSONALIA

    Max Born und Pascual Jordan

    Leslie R. Groves

    J. Robert Oppenheimer und Edward Teller

    OBJEKTE UND DOKUMENTE

    202 Zwischen Rüstungsforschung und Friedensengagement

    204 Wissenschaft als Herausforderung

    205 O PERSONALIA

    Joseph Rotblat

    205 O GRUNDLAGEN

    Whistleblowing

    Nanotechnologie

    Open access

    206

    OBJEKTE UND DOKUMENTE

    Globale Herausforderungen der Gegenwart

    208 Wissenschaft in den Medien

    209 O PERSONALIA

    Carl Sagan

    209 O GRUNDLAGEN

    Wissenschaftsjournalismus

    OBJEKTE UND DOKUMENTE

    210 Wissenschaft im Film211 Wissenschaft in den Zeitungen eines Tages

    212 Mythos Einstein

    213 O HISTORISCHES UMFELD

    Einsteins Vermarktung

    Einsteins Gehirn

    OBJEKTE UND DOKUMENTE

    214 Einstein und die Kunst

    216 Einstein auf Briefmarken

    217 Einstein auf Münzen

    ANHANG

    218 Verzeichnis der Exponate236 Bibliographie244 Personenregister246 Verzeichnis der Leihgeber248 Abbildungsnachweis250 Ausstellungsimpressum

  • Jürgen Renn (Hrsg.)

    INGENIEURDES UNIVERSUMS

    AlbertEinstein

    HUNDERT AUTORENFÜR EINSTEIN

    WILEY-VCH

    WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA

    i

  • INHALT

    Jürgen Renn

    10 Vorwort

    Gerhard Schröder

    12 Rede zur Eröffnung des Einsteinjahrs am 19. Januar 2005

    Yehuda Elkana

    18 Einsteins Erbe

    WELTBILD UND ERKENNTNIS

    Jürgen Renn, Ulf von Rauchhaupt

    26 Im Labor des Wissens

    Henning Vierck

    34 Comenius und Einstein als Pädagogen

    Katja Bödeker

    j8 Zeit im Embryonalstadium

    Renate Wahsner

    44 Der absolute Raum: Mach vs. Newton

    Fnlk Müller

    48 Warum dreht sich eine Lichtmühle? Ein historischer Blick

    Lidia Falomo, Carla Garbarino

    52 Die Leydener Flasche

    Lucio Fregonese

    56 Voltas Batterie in Einsteins und Infelds Die Evolution der Physik

    Fnbio Bevilacqua, Stefano Bordoni

    60 Elektromagnetische Induktion: Symmetrien und Interpretationen

    Shaul Katzir

    64 Elektrizität und Wärme: Verbindung zwischen zwei unsichtbaren Kräften

    Thomas Jung

    68 Sind Strahlen gesund oder machen sie krank?

    Klaus A. Vogel

    74 Die Revolution des Bildes von der Erde

    Enrico Antonio Giannetto

    80 Giordano Bruno und die Ursprünge der Relativität

    Jochen Büttner

    84 Von Zwergen und Riesen: Die Umgestaltung astronomischer Weltbilder

    Matthias Schemmel

    90 Gekrümmte Universen vor Einstein: Karl Schwarzschilds kosmologische Spekulationen

    Eberhard Knobloch

    94 Wahrheit und Freiheit in der Mathematik: nichteuklidische Geometrien im 19. Jahrhundert

    Volkmar Schiiller

    98 Newtons Weltbild

  • EINSTEIN - DER LEBENSWEG

    Thomas de Padova

    106 Ritt auf dem Lichtstrahl

    Gereon Wolters

    110 Albert Einstein und Ernst Mach

    Anne J. Kox114 Hendrik Antoon Lorentz und Albert Einstein

    Clayton Gearhart

    116 Schwarze Strahlung

    Charlotte Bigg

    120 Die Brownsche Bewegung

    JordiCat124 Albert Einstein und James Clerk Maxwell: Vereinheitlichung, Imagination und Licht

    Stefan Siemer

    128 „Im hellsten Bogenlampen- und Glühlichte": die Elektrotechnische Fabrik Jakob Einstein und Cie.

    Peter Galison

    134 Einstein und der Kreiselkompass

    Lca Cardinali

    138 Ein Fünfzehnjähriger mit klaren Vorstellungen: Albert Einstein in Pavia

    Fahio Bevilacqua,Stefano Bordoni

    142 Einsteins erster wissenschaftlicher Aufsatz

    Volker Barth

    146 Weltausstellungen und Wissenschaftspopularisierung im 19. Jahrhundert

    David Kaiser

    152 Einsteins Lehrer

    Robert Schulmann

    156 Einsteins Schweizer Jahre

    Scott Walter

    162 Henri Poincare und die Relativitätstheorie

    Horst Kant

    166 Albert Einstein und das Kaiser-Wilhelm-Institut für Physik in Berlin

    Christian Sichau

    170 6 qm Wandfläche und zwei deplatzierte Artefakte: Relativitätstheorie im Deutschen Museum

    Domenico Giulini

    174 Was ist Trägheit?

    Daniel Kennefick

    178 Astronomen testen die allgemeine Relativität: Lichtablenkung und solare Rotverschiebung

    Gerhard Hartl

    182 Die Bestätigung der Allgemeinen Relativitätstheorie durch die englische Sonnenfinsternis-Expedition 1919

    Hans Wilderotter

    188 Der Einsteinturm: Entstehung und Funktion

  • Christian Sichau194 Das allmähliche Verschwinden von Einstein: die Experimente von Georg Joos zur Relativitätstheorie

    TM man Sauer

    200 Gravitationslinsen

    Hubert Goennei

    204 Einstein in Berlin: die einheitliche Feldtheorie

    Karl von Meyenn

    206 Pauli und Einstein

    Anton Zeilinger

    212 Albert Einstein: Schöpfer einer Quantentechnologie wider Willen

    Michael Eckert

    216 Einstein und Arnold Sommerfeld: Impressionen aus ihrem Briefwechsel

    Milena Wazeck

    222 „Einstein auf der Mordliste!" Die Angriffe auf Einstein und die Relativitätstheorie 1922

    Andreas Kleinert

    226 Philipp Lenard und Johannes Stark: zwei Nobelpreisträger gegen Einstein

    Wolfgang Trageser

    230 Warum Einstein doch nicht nach Frankfurt kam

    Dieter 8. Herrmann

    234 Einstein und Archenhold: zwei Vorkämpfer für die Popularisierung der Naturwissenschaften

    Karl Wolfgang Graff

    238 Der automatische Beton-Volks-Kühlschrank CITOGEL von Albert Einstein und Leo Szilard

    Roger Highfield

    242 Einsteins Frauen

    Barbara Wolff

    250 Einstein und die Musik

    Horst Bredekamp

    256 Einstein und die Avantgarde

    Dieter Hoffmann

    200 Einstein in Berlin

    Wolf-Dieter Mechler

    266 Einsteins Wohnungen in Berlin

    Erika Britzke

    272 Einstein in Caputh

    Britta Scheideier

    280 Demokrat mit elitärem Selbstverständnis: Albert Einstein zwischen 1914 und 1933

    Kenji Sugimoto

    286 Einstein und Japan

    Alfredo Tiomno Tolmasquim

    290 Einsteins Reise nach Südamerika

  • Circe Mary Silva da Silva294 Relativitätstheorie in Brasilien: Rezeption, Opposition und öffentliches Interesse

    C.V. Vlshveshwara

    298 Einstein und Indien

    Ze'ev Rosenkranz

    202 Albert Einstein und die deutsche zionistische Bewegung

    Christian Dirks

    308 Anwalt der Sündenböcke: Albert Einstein und sein Engagement für die Ostjuden

    Hanoch Gutfreund

    314 Albert Einstein und die Hebräische Universität

    Richard H. Beyler

    320 Die Gemeinschaft der Physiker in der Zeit des Nationalsozialismus

    Michael Schilling

    324 Albert Einstein und die vertriebenen Kollegen aus der Kaiser-Wilhelm-Gesellschaft

    Barbara Picht

    328 Helfend und politisch handeln: Einsteins Verbindung zur Emigration

    Gerald Holton

    332 Die Frau in Einsteins Schatten

    Don Salisbury

    336 Albert Einstein und Peter Bergmann

    Jörg Zaun

    340 Josef Scharl und Albert Einstein: Geschichte einer Freundschaft

    Tibor Frank

    344 „Eng verbunden": Leo Szilard und Albert Einstein

    Mark Walker

    348 Albert Einstein, Carl Friedrich von Weizsäcker und die Atombombe

    Erdmut Wizisla

    350 Vortreffliches für die verbildeten Zeitgenossen: Einstein schreibt Brecht über Galilei

    John Stachel

    354 Einstein und die amerikanische Linke

    Helge Kragh

    358 Einstein als Wissenschaftshistoriker

    EINSTEINS WELT HEUTE

    Jürgen Ehlers

    364 Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie in der zeitgenössischen Physik

    Ulf von Rauchhaupt

    368 Schwer was los in der Raumzeit

    Tevian Dray

    374 Die Natur der Zeit in der Relativität

  • Axel Jessner

    378 Pulsare: Einsteins Uhren im Kosmos

    Gerhard Börner

    382 Expansion: von der Rotverschiebung zur Dunklen Energie

    Erhard Scholz

    •j88 Das derzeitige Standardmodell der Kosmologie

    Erhard Scholz

    394 Einstein-Weyl-Modelle der Kosmologie

    Günther Hasinger

    398 Schwarze Löcher: Anfang und Ende?

    Bruno Bertotti

    402 Das Cassini-Experiment: Die Erforschung der Gravitation

    Bernard Schutz406 Gravitationswellen

    Gregor Schiemann

    410 Gott würfelt nicht

    Thomas de Padova

    414 Das Conseil Europeen pour la Recherche Nucleaire (CERN)

    David Cassidy418 Die Einstein-Mythen

    Dieter Hoffmann

    422 „1905 war sein großes Jahr". Interview mit Hans Bethe

    Reiner Braun

    426 Das Russell Einstein-Manifest

    Horst Kant

    430 Deutsche Naturwissenschaftler und die Wirkungen des Russell-Einstein-Manifestes

    Dieter Hoffmann

    434 Einsteins politische Akte

    Angelo Baracca

    440 Die dunkle Seite von Einsteins Erbe: das Nuklearzeitalter

    Danian Hu

    444 Einstein und die Relativität in China, 1917-1979

    Diana Kormos-Buchwald

    448 Die Edition der Gesammelten Schriften von Albert Einstein 1955-2005

    454 STATEMENTS ÜBER EINSTEINS ERBE

    ANHANG

    458 Autoren

    461 Literaturverzeichnis

    467 Personenregister471 Abbildungsnachweis