Hoe een sportjournalist Einstein verneukte

Dit jaar is het werk van Albert Einstein in het publiek domein gekomen. Meer dan honderdtwintig jaar geleden openbaarde Einstein zijn speciale relativiteitstheorie. Het was een theorie die de wetenschap op zijn grondvesten deed schudden. In 1919 vond er in Londen een congres plaats, waar deze theorie werd besproken.  De New York Times besloot daar een sportverslaggever op af te sturen. Of dat nu zo’n goed idee was…

Opmerkelijk genoeg begon de wetenschappelijk wereld pas na de Eerste Wereldoorlog echt warm te lopen voor de revolutionaire theorie van Einstein. In 1919 was er een congres in de Engelse hoofdstad, waar enkele wetenschappers bij elkaar kwamen om de theorie te bespreken. Einstein was daar ook zelf bij. Onderwerp van het congres was vooral hoe licht door ruimte reisde.

De New York Times had op dat moment in Londen geen wetenschapsjournalist voorhanden, en stuurde daarom maar een sportverslaggever. Het ging om Henry Crouch, die helaas weinig kaas had gegeten van moderne wetenschap. Hij liet de wereld weten dat het een onbegrijpelijke theorie was, die waarschijnlijk maar ‘twaalf zeergeleerde mannen op de wereld begrepen’.

Alles is relatief

De grondbeginselen van de relativiteitstheorie zijn eenvoudig. Iedereen heeft wel eens iets laten vallen in een rijdende trein. Stel dat je voortbeweegt met 100 kilometer per uur met de trein. Altijd valt het voorwerp loodrecht naar beneden en altijd met dezelfde valsnelheid. Maar voor een achterblijver die de voortrijdende trein gadeslaat – en stel dat die waarnemer het vallende object zou kunnen waarnemen – is de weg die het vallende voorwerp aflegt anders. Doordat het voorwerp tijdens de val met de trein meebeweegt, valt het langs een grote boog naar beneden, en niet langs een rechte lijn.

Daaruit kan geconcludeerd worden dat het voorwerp al voordat het begon te vallen van
zichzelf een snelheid bezat. Alleen: de reiziger die het voorwerp liet vallen kan die conclusie niet trekken. Tenzij hij versnellingen of vertragingen ondergaat, kan hij uit de loodrechte valweg niet opmaken of zijn omgeving onder hem wegvlucht, of dat hij zelf voortbeweegt. Al zijn waarnemingen hebben dus een relatieve waarde. Dat wil zeggen: ze staan in relatie met de omstandigheden waarin hij zich bevindt.

Een van de conclusies van de theorie is dan ook dat niets in absolute rust is. Niet de snel voortbewegende reiziger, maar ook niet de achterblijvende waarnemer. Die beweegt immers mee met de aswenteling van de aarde en met de omloop van de aarde rond de zon, met de omloop van de zon rond het centrum van de Melkweg en met de beweging van de Melkweg door de ruimte als gevolg van de uitdijing van het heelal. Er is dus geen absolute rust, alle waargenomen verschijnselen zijn relatief.

Lichtsnelheid

Volgens de relativiteitstheorie kan de lichtsnelheid nooit worden overschreden. Alleen licht zelf kan zich met die snelheid voortbewegen. Gewone materie kan de lichtsnelheid – 300.000 km per seconde – alleen maar benaderen. Om de lichtsnelheid te bereiken zou de energietoevoer oneindig groot moeten zijn, en dat is onmogelijk. In de slotconclusie van de Speciale Relativiteitstheorie luidt dat massa en energie aan elkaar gelijk zijn volgens de beroemd geworden formule: E=mc². In deze formule staat E voor energie, m staat voor massa en c is de snelheid van het licht, en bevat alle massa bevat energie. In lekentaal: energie is gelijk aan de massa maal de lichtsnelheid in het kwadraat.

In de Speciale Relativiteitstheorie van 1905 werden veel omstandigheden vereenvoudigd, doordat alle bewegende voorwerpen met een constante snelheid voortbewogen. Het probleem werd ingewikkelder als de snelheid veranderde. Hiermee werd rekening gehouden in de Algemene Relativiteitstheorie die Einstein in 1916 naar voren bracht. Het basisidee in de Algemene Theorie is dat zwaartekracht en een versnellende kracht gelijkwaardig zijn. Zo ondervindt een ruimtevaarder die met zijn raket wordt gelanceerd een neerwaartse kracht
waardoor hij zwaarder wordt.

Zwaartekracht buigt lichtstralen af

Een van de uitkomsten van de Algemene Relativiteitstheorie is dat tijd en ruimte onder invloed van massa worden vervormd, waardoor planeten in een soort rozet rond de zon  draaien. Een andere voorspelling van de Algemene Theorie was dat lichtstralen in een zwaartekrachtsveld worden afgebogen. In 1919 werd dit verschijnsel voor het eerst tijdens een totale zonsverduistering gemeten. Onomstotelijk bleek toen dat sterrenlicht vlakbij de zon werkelijk werd afgebogen.

Henry Crouch begreep er helaas weinig van. Het was het of hij net een spoedcursus Chinees had gekregen, waar weinig van was blijven hangen: hij had enkele woorden geleerd, maar kon nog geen zinnen maken. Hij stuurde een telegram naar het hoofdkantoor in New York, waarin hij zijn redactie onder ander het volgende mededeelde:

“Licht komt schuin uit de hemel vallen. Wetenschappers zijn hoopvol over eclipsobservaties.
Sterren zijn niet waar men dacht dat ze waren, of waar men berekend had dat ze waren. Niemand hoeft zich echter zorgen te maken. Het gaat slechts om een boek voor twaalf wijze heren. Niet meer dan hooguit twaalf intelligente mannen zullen in staat zijn om deze theorie te begrijpen, zei Einstein toen zijn uitgevers deze risicovolle uitdaging aannamen.”

Henry Crouch zag het licht niet

Dit alles heeft Crouch verzonnen. Einstein schreef helemaal geen boek en er waren helemaal geen uitgevers. Ook bleek tijdens het congres de alle aanwezige wetenschappers prima in staat waren om de theorie van Einstein te begrijpen.

Wat de kern van de theorie betreft had Crouch de klok wel horen luiden, maar begreep hij nog niet helemaal waar de klepel hing: de sterren hingen nog steeds waar ze altijd al hadden gehangen. Alleen bleek dat het licht dat door sterren wordt uitgestraald, van richting wordt veranderd.

Een klein verschil.