Topmøde med Albert Einstein og Ole Rømer

På toppen af Rundetårn mødte jeg Albert Einstein og Ole Rømer, som diskuterede lysets hastighed

Jeg befinder mig i det historiske Auditorium A i Niels Bohr Instituttet i København. Lokalet var for et århundrede siden udklækningsanstalt for en række af Europas førende kvantefysikere og står uændret fra dengang. Det kan man se på det gamle fotografi på væggen, hvor unge videnskabsmænd fra de hårde bænke og smalle skrivepulte ser alvorligt op på fotografen. På første række sidder de senere nobelprismodtagere Niels Bohr og Werner Heisenberg. Jeg har sat mig på Heisenbergs plads.

På den anden side af gangen er Auditorium D. Det var tidligere det laboratorium, hvor to unge forskere opdagede grundstoffet Hafnium. I disse rum blev moderne tider skabt; det var hér menneskehedens forståelse af atomernes opbygning blev undfanget.  Oppe ved tavlen står idag en gammel professor emeritus og holder forelæsning om Albert Einstein, som var i København i 1921 og senere i 1923. 

Men jeg vil længere tilbage i historien. Mit ærinde egentlig er ikke kvantemekanikken, som Niels Bohr og de andre unge atomfysikere begyndte at afdække i København. Det er tiden. Einstein forstod vist aldrig helt kvantemekanikken, men han satte begrebet ‘tid’ i et nyt perspektiv, da han fremlagde sin specielle relativitetsteori i 1905. På dette tidspunkt han blot 26 år og stadig var ansat på det schweiziske patentkortor i Bern. Og så var hans epokegørende relativitetsteori endda ikke hans eneste afhandling det år.

1905 er Eisteins “annus mirabilis” – mirakelåret - hvor han fik offentliggjort fire epokegørende afhandlinger i Annalen der Physik, der var et af verdens førende videnskabelige magasiner. Udover relativitetsteorien handlede de henholdsvis om ‘den brownske bevægelser’, om ‘at masse og energi er ækvivalente’ samt om ‘den fotoelektriske effekt’. Den sidste afhandling fik han i øvrigt sin Nobelpris for i 1922. Altså ikke relativitetsteorien, som man kunne forledes til at tro.

I 1915 fremlagde han så den generelle relativitetsteori, der bogstaveligt talt vred Newtons univers ud af form. Og da da hans teori om ‘universets krumning’ blev bevist i forbindelse med en solførmørkelse i 1919 fik Albert Einstein en global stjernestatus, som ingen videnskabsmand før eller siden har oplevet. 

Men jeg vil ikke tale med Einstein i 1920erne, da han var blevet klodens førende videnskabelige influencer. Jeg vil tale med ham i 1905. Vi moderne mennesker har overset den skelsættende fornyelse og eventyrlyst, som blomstrede op i Europa i det første årti af det 20. århundrede.  Jeg har på min tidsrejse allerede talt med kunstneren og futuristen Filippo Tommaso Farinetti, som i 1909 offentliggjorde sit fremtidsmanifest. Og min danske yndlingsforfatter og senere Nobelprisvinder i litteratur, Johannes V. Jensen udsendte tilsvarende sin første digtsamling i 1906. Som ung rejste Johannes V. Jensen ud i verden og brugte sine rejser som “laboratorium” for idéer.  Han var fascineret af ny teknologi og en ny fremtid. Han ønskede at bryde med de traditionelle fortælleformer og berette om moderne tider.

I 1905 fik Einstein udgivet fire geniale afhandlinger uden at være tilknyttet et universitet

Det er derfor, jeg vil møde med den unge Einsten, som uden tilknytning til et universitet med 2-måneders intervaller leverer fire geniale afhandlinger, der splitter forståelsen af universet og samler den igen på en ny måde. Det har altsammen noget at gøre med lys og tid.

Manden, som for første gang forbandt lys og tid var min landsmand Ole Rømer. Han var astronom og studerede i begyndelsen af 1670erne månerne omkring Jupiter – især Io, der er den inderste - og opdagede, at når Jorden bevægede sig bort fra Jupiter, forsvandt Io senere bag planeten senere end forventet. Når afstanden var allerstørst formørkedes Io med hele 22 minutters forsinkelse. Herefter gjorde han den slutning, som ville have været Einstein værdig: Han konstaterede, at Lyset tøvede! Han beregnede, at Solens lys måtte være omkring 11 minutter om at nå til jorden. Før havde man troet, at lyset var øjeblikkeligt, men Rømer lærte os, at det har en hastighed. Uden Rømer ingen Einstein!

Måske har jeg søgt  efter Albert Einstein det forkerte sted. Det bliver bekræftet, da professeren under sin forelæsning fortæller, at det er tvivlsomt, om Einstein overhovedet har besøgt Niels Bohr Instituttet, som dengang hed Institut for Teoretisk Fysik. Han har været i København og er sammen med Niels Bohr kørt rundt i byen med sporvogn. Efter sigende var de så optaget af deres samtale, at de glemte at stå af.  Men her på Blegdamsvej 17 møder jeg ikke Einstein. Jeg forlader derfor auditoriet og går forbi opslagstavlen, der fortæller om et kommende pdf-forsvar for en afhandling om “binære sorte huller”.  Jeg er inspireret og klogere end da jeg kom, for nu ved jeg, hvor jeg vil hen.

Jeg vil op i Rundetårn!

I 1681 - 6 år efter afhandlingen om lysets tøven - udnævnte Kong Kristian 5. nemlig Ole Rømer til astronomiprofessor og gjorde ham til direktør for Rundetårn i København, hvor Christian 4. havde etablerede et observatorium 39 år forinden. Her i det gamle tårn kan jeg præcist finde den historiske energi, der kræves, for at komme på bølgelængde med Einstein.

Jeg går gennem ned ad Købmagergade til tårnet. En rumænsk tigger er ved at pakke sammen for idag og tjekker på sin mobiltelefon. Det er blevet mørkt og tårnet er lukket, men på loftet over den tilstødende Trinitatis Kirke er der koncert. Jeg blander mig med koncertgængerne. Rundetårn har ikke en trappe men en brolagt ‘snegl’, som fører de 33 meter op til toppen. Bygherren Christian den 4. kørte efter sigende op til toppen i en hestevogn, og da jeg var dreng, konkurrerede Danmarks to bedste cykelryttere om, hvem der kunne cykle hurtigst op til toppen. Rekorden er 55 sekunder!

Ved koncertsalen midvejs på tårnet springer jeg over afspærringen og skynder mig det sidste stykke mod toppen, inden nogen ser mig. Det føles næsten at bryde ind i et hus – jeg er på eventyr.

Da jeg kommer udenfor, mødes jeg af Jupiter, som stråler højt på himlen over mig. I den måneløse aften leverer planeten det kraftigste lys på himlen. Hele byen folder sig ud heroppefra. Rundom tårnet er den smukke middelalderby med sine tegltage, og i baggrunden anes en hæslig kulisse af moderne højhuse. Argh, vore arkitekter og bygherrer bevæger vores verden den forkerte vej.

Jeg er forbavset. Tårnet er lukket og de besøgende turister gennet ned, så jeg burde være alene heroppe. Men det er jeg ikke. Henne ved gitteret står to mænd og snakker.

“København var helt mørk i min tid bortset fra nogle få gadelamper” siger den ene mand på fransk. “Himlen var fuld af stjerner, og man kunne se mælkevejen. Nu er kun de største stjerne synlige. Men man kan da heldigvis stadig se Jupiter”.

Manden til venstre peger op mod himlen.

“Som Jupiter er placeret i universet i aften, antager jeg, at det lys, vi ser, er omkring 40 minutter gammelt”, fortsætter han. “Vi beregnede dengang, at lyset fra Jupiter brugte omkring 22 minutter, for at nå fra den ene til den anden side af jordens omløbsbane. Det betyder, at solens lys er cirka 11 minutter undervejs”

“Jeg kan oplyse, at vi idag ved, at solens lys er 8 minutter 20 sekunder undervejs og at afstanden til solen er 150 millioner kilometer; det svarer til godt og vel 20 millioner mil, svarer den anden.

“Det er interessant”, svarer manden til venstre.  “Så var mit bud ikke helt skævt. Men i virkeligheden, målte jeg ikke lysets hastighed – jeg målte dens tøven. Hvad der foregik med lyset undervejs, havde jeg ingen anelse om. Måske accelerede det eller måske tabte det fart undervejs”

“Det kan jeg fortælle Dem”, fortsætter manden til højre, “det skrev jeg en afhandling om i Annalen der Physik sidste år”

Det her er for vanvittigt. Det kan ikke være rigtig. Det kan ikke være dem begge på én gang. Jeg går nogle skridt frem. Mine øjne har nu vænnet sig til mørket. Jeg tror det sgu.

Manden til højre er Albert Einstein. Han har et yderst ternet jakkesæt på, man kan næsten høre det i mørket, sort slips og sort overskæg og vildtert hår. Han ser ung ud, alt for ung til at kunne skrive fire brillante afhandlinger på et år.  Den anden er lidt ældre – pjusket hår som Elton John, der lige er vågnet – med halvlang frakke og knæbukser. Det er Ole Rømer. Han skutter sig i den kolde forårsaften.

 “Lyset fra Jupiter bevæger sig konstant med 300.000 km/sekundet hele vejen, siger Eistein. “Deres ur, Herr Römer, tikker tålmodigt, mens De utålmodigt venter på, at lyset skal kommer frem, så De kan registrere Io’s formørkelse. Men var Deres ur rejst sammen med lyset, så ville tiden have stået stille - for uret, altså. Jo hurtigere vi bevæger os, jo langsommere går tiden. Tiden går altså forskelligt rundt om i universet.

“Det er interessant”, siger Rømer for anden gang. “Hvad består lys af?”

“Det skrev jeg også om”, fortsætter Einstein. “Lyset består af bittesmå fotoner. De bærer energi, men har ingen masse.”

Ole Rømer hæver øjenbrynene. “…?”

“Ja, det er det mærkelige. De kan ikke bringes til hvile. De eksisterer kun i bevægelse og altid med samme hastighed.”

“Som om de er bundet til deres egen fart,” siger Rømer.”

“Præcis. Og det fører mig til en endnu mærkeligere erkendelse.”
Einstein holder en pause.
“Masse og energi er i virkeligheden det samme — blot i forskellige skikkelser.”

Rømer løfter igen øjenbrynene, denne gang  lidt højere …?”

“Ja. Selv det mindste stykke masse rummer en enorm mængde energi. Forholdet er givet ved en simpel ligning: Energi = masse · lysets hastighed i anden”

Manden med Elton John håret er fokuseret, han er selv matematiker. “Så den hastighed, jeg målte som en tøven…er nøglen til universets dybeste sammenhæng,”

“Præcist!”  Einstein stråler. “Dem skulle jeg have mødt noget tidligere, Herr Römer” Einstein er begyndt at tale tysk.

“ Hør her, Herr Einstein”, Ole Rømer slår også over i tysk. “De har fat i noget centralt, omend jeg ikke kan gennemskue det helt. De må først vise mig deres beregninger. Men universet har dog ikke kun én hastighed?

Ole Rømer går hen til bænken, hvor en håndværker har efterladt sin hammer. “Vi er i gang med at erstatte Chr. den 4.’s observatorium”, forklarer han.

“Isac Newton fra Cambridge har netop skrevet en afhandling ‘La Principia’, hvori han hævder, at alle legemer tiltrækkes af hinanden. Hvis tømreren havde tabt sin hammer over kanten”  – Rømer ser ned på gaden og holder hammeren ud over rækværket - “ville den være faldet ned mod jorden med en konstant stigende hastighed. Denne tiltrækningskraft som Newton kalder “gravitatio” synes at virke øjeblikkeligt – uden tøven. Det er denne kraft, afbalanceret med planeternes flyvekraft, som får eksempelvis Jorden til at holde sit kredsløb om Solen. Hvordan passer det ind i Deres teori med lys, tid og masse?

“Det er det, som irriterer mig”, Einstein stiller sig hen ved siden af Rømer, “jeg kan ikke få det til at passe. Min teori virker ikke på hammeren, der øger sin fart i faldet, og jeg kan ikke forklare tyngdekraften. Men jeg er overbevist om, at den i hvert fald ikke virker hurtigere end lysets hastighed.”

Jeg står i skyggen og ser hen mod de to genier: Hvis jeg ville, kunne jeg tage et skridt frem og sige:

“Elementært, d’herrer, “Newton tog fejl — ikke i sine beregninger, men i sin fortolkning. Hammeren falder ikke, fordi Jorden trækker i den. Den falder, fordi rummet er krummet. Jorden bøjer rum og tid omkring sig. Hammeren følger blot den lige vej i et krumt rum. Intet virker øjeblikkeligt. Selv tyngden udbreder sig med lysets hastighed.”

Men jeg siger ingenting. Den glæde at genfortolke Newton skal Albert Einstein have, når han den 2. Juni 1915 forklarer sin generelle relativitetsteori på Archenhold Observatoriet i Berlin.

I stedet rømmer jeg mig.  Ole Rømer drejer hovedet. Han tager sin paryk på, og vinder i værdighed. Nu ligner han Tordenskjold.

“Den herre, vi har lukket. Jeg må bede Dem gå ned igen!

“Naturligvis, jeg ville blot op og glædes over nattehimlen.

Jeg går ned af den smalle trappe og lader de to videnskabsmænd til sig selv. Neden for trappen begynder jeg nedstigningen gennem ‘sneglen’. Jeg kommer forbi koncertlokalet over kirkens loft og hører Bach på cembalo og violin. Jeg føler mig henført til universet. Alt er, som det skal være, tiden er faldet på plads.

Nede på gaden ser jeg op mod toppen af Rundetårn og kan ane omridset af to mænd i samtale. Det slår mig, hvordan store tænkere kan simplificere kaos og få orden ved at se tingene fra en ny vinkel: Lyset tøver – rummet krummer – legemer tiltrækker hinanden.

Over dem lyser Jupiter med 40 minutters forsinkelse.