Georges Lemaître: Der Priester, der den Anfang der Zeit fand

Als Papst Pius XII. in einer Ansprache 1951 andeutete, dass die Urknalltheorie eine wissenschaftliche Bestätigung des Buches Genesis biete, wehrte sich der Priester, der die Theorie tatsächlich vorgeschlagen hatte. „Soweit ich das beurteilen kann, bleibt eine solche Theorie völlig außerhalb jeder metaphysischen oder religiösen Frage“, sagte Georges Lemaître, und er überzeugte das Vatikan leise davon, diese Verbindung nicht mehr öffentlich herzustellen. Es war ein kleiner, vielsagender Moment eines Mannes, der seine Karriere damit verbrachte, darauf zu bestehen, dass sein Römerkragens und seine Gleichungen zu zwei getrennten, nicht konkurrierenden Wegen gehörten, die Welt zu verstehen — selbst als er derjenige war, der mathematisch ausarbeitete, dass das Universum einen Anfang hatte.

Ein Ingenieur, ein Soldat, ein Seminarist

Georges Henri Joseph Édouard Lemaître wurde am 17. Juli 1894 in Charleroi, Belgien, in eine tief katholische Familie geboren und wurde an einer Jesuitenschule ausgebildet, bevor er ein Bauingenieurstudium an der Katholischen Universität Löwen begann. Seine Ausbildung wurde durch den Ersten Weltkrieg unterbrochen, in dem er in der belgischen Artillerie diente und mehrere militärische Auszeichnungen für seinen Dienst erhielt. Nach dem Krieg änderte er seinen Kurs völlig, trat in ein Priesterseminar ein und verfolgte gleichzeitig einen Doktortitel in Mathematik und Physik, den er 1920 abschloss; er wurde 1923 zum katholischen Priester geweiht und vereinte seine wissenschaftliche Ausbildung und seine religiöse Berufung in einer einzigen, ungewöhnlichen Laufbahn.

Eddingtons brillanter Student

Nach seiner Ordination reiste Lemaître nach Cambridge, um bei dem Astronomen Arthur Eddington zu studieren, einem der angesehensten Physiker der Ära und einem frühen Verfechter von Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie. Eddington beschrieb seinen Studenten später als „einen sehr brillanten Studenten, wunderbar schnell und klarsehend, und von großer mathematischer Fähigkeit“, ein Urteil von einem der anspruchsvollsten wissenschaftlichen Geister der Zeit, das in der kleinen Welt der relativistischen Kosmologie echtes Gewicht hatte. Lemaître studierte weiter in den Vereinigten Staaten und setzte sich direkt mit der amerikanischen astronomischen Gemeinschaft auseinander, die zur gleichen Zeit die beobachtenden Beweise sammelte, die seine theoretische Arbeit schließlich erklären würde.

Ein expandierendes Universum, unabhängig gefunden

1927 veröffentlichte Lemaître eine Arbeit, in der er Lösungen für Einsteins Gravitationsfeldgleichungen ableitete, die ein expandierendes Universum beschrieben — dies erreichte er unabhängig von ähnlichen früheren Arbeiten des russischen Mathematikers Alexander Friedmann. Entscheidend war, dass Lemaître über eine rein mathematische Übung hinausging: Er sagte voraus, dass die Rezessionsgeschwindigkeit der Galaxien direkt proportional zu ihrer Entfernung von einem Beobachter sein sollte, eine Beziehung, die später 1929 von Edwin Hubble beobachtend bestätigt wurde und jahrzehntelang als das Hubble-Gesetz bekannt wurde. Im Jahr 2018 stimmte die Internationale Astronomische Union in Anerkennung von Lemaîtres unabhängiger und früherer theoretischer Vorhersage dafür, es offiziell in Hubble-Lemaître-Gesetz umzubenennen.

Das Ur-Atom

Lemaître trieb seine Mathematik von 1927 bis zu ihrer logischen und damals zutiefst unmodischen Schlussfolgerung: Wenn das Universum expandierte, dann bedeutete das Zurückdrehen der Expansion in der Zeit, dass es aus einem extrem dichten, kompakten Zustand entstanden sein musste. 1931 schlug er vor, dass alle Materie im Universum einst in einem einzigen Punkt verdichtet war, den er das „Ur-Atom“ nannte, eine Hypothese, die zum theoretischen Keim dessen wurde, was heute als Urknalltheorie bekannt ist — ein Name, der 1950 von dem Astronomen Fred Hoyle geprägt wurde, einem Skeptiker der Theorie, der später darauf bestand, dass der Ausdruck nur als bequeme Kurzform gemeint war, nicht als Spott, obwohl er ungeachtet seiner Absicht hängen blieb. Einstein selbst lehnte die Idee eines nicht statischen, sich entwickelnden Universums zunächst ab, ein Widerstand, der erst nach Hubbles Beobachtungen der galaktischen Rotverschiebung von 1929 wich, die eine unabhängige Bestätigung lieferten, dass das Universum tatsächlich expandierte.

Glaube und Physik, getrennt gehalten

Lemaître wurde 1927 Vollzeitprofessor für Astrophysik in Löwen und diente später als Präsident der Päpstlichen Akademie der Wissenschaften im Vatikan, eine Position, die ihn direkt an die Schnittstelle zwischen katholischem institutionellem Leben und Grenzwissenschaft der Physik brachte. Er war konsequent und fest in der Ansicht, dass die beiden nicht vermischt werden sollten: Er vertrat die Ansicht, dass Wissenschaft und Religion „unterschiedliche, parallele Interpretationen der Welt“ seien, und als Papst Pius XII. öffentlich andeutete, dass der Urknall die Lehre der Schöpfung unterstütze, arbeitete Lemaître daran, diese theologische Rahmung aus offiziellen Stellungnahmen der Kirche zurückzuziehen, und beharrte darauf, dass seine Kosmologie keinerlei religiöse Implikationen in irgendeine Richtung trage.

Warum Georges ein Genie genannt wird

Lemaîtres Genie lag in seiner Bereitschaft, der Mathematik der allgemeinen Relativitätstheorie bis zu ihrer vollständigen, kontraintuitiven Schlussfolgerung zu vertrauen — dass das Universum nicht die feste, ewige Kulisse war, von der fast jeder Physiker seiner Ära, einschließlich Einstein, annahm, dass sie es sei — und aus dieser Schlussfolgerung eine spezifische, testbare Vorhersage abzuleiten, zwei Jahre bevor Hubbles Beobachtungen existierten, um sie zu bestätigen. Eddingtons Einschätzung von ihm als Student von außergewöhnlicher Klarheit und mathematischer Fähigkeit war keine rückblickende Schmeichelei; sie kam vor Lemaîtres kosmologischen Durchbrüchen und wurde durch sie bestätigt, und die Umbenennung des Hubble-Gesetzes im Jahr 2018 ist ein seltener Fall, in dem das wissenschaftliche Establishment den historischen Rekord Jahrzehnte nach dem Tod einer Figur offiziell zu deren Gunsten korrigiert. Die ehrliche Komplikation ist, dass Lemaître in enger und überschneidender Gesellschaft mit Giganten arbeitete — Friedmann war unabhängig und früher zu ähnlichen Gleichungen gelangt, Eddington bildete ihn aus, und es war Hubbles Teleskop, nicht allein Lemaîtres Mathematik, das das physikalische Establishment davon überzeugte, dass die Theorie real war. Sein Genie lag in dem spezifischen, mutigen inferentiellen Sprung von Gleichungen zu einer falsifizierbaren Vorhersage über die Geschichte des Universums — ein Sprung, den mehrere brillante Zeitgenossen, Einstein eingeschlossen, zunächst zu machen ablehnten.

Vermächtnis

Lemaître unterrichtete bis zu seinem Ruhestand 1964 weiter in Löwen, erlitt im selben Jahr einen Herzinfarkt und wurde im Juni 1966 erneut ins Krankenhaus eingeliefert. Während er im Krankenhaus war, erzählte ihm sein Freund und ehemaliger Schüler Odon Godart von der Entdeckung der kosmischen Mikrowellenhintergrundstrahlung durch Arno Penzias und Robert Wilson — der beobachtenden Beweis, der schließlich den heißen, dichten Ursprung des Universums bestätigte, den er mehr als drei Jahrzehnte zuvor vorgeschlagen hatte. Lemaître starb Tage später, am 20. Juni 1966, im Alter von einundsiebzig Jahren, nachdem er gerade lange genug gelebt hatte, um zu erfahren, dass seine Theorie als richtig erwiesen worden war. Der Priester, der darauf bestand, dass seine Physik und sein Glaube in getrennten Räumen gehalten werden sollten, wird heute als der Gründungstheoretiker der modernen kosmologischen Darstellung, wie alles begann, anerkannt.