Einstein und der Tellerwäscher

Am Ende des achten Kapitels mit der Überschrift „Weitere Prüfungen der Theorie“ überlegte Eddington, was geschieht, wenn zwei voneinander weit entfernte Sterne am Himmel von der Erde aus gesehen „innerhalb einer Bogensekunde in der gleichen Gesichtslinie liegen“: „Man sollte dann, so scheint es, den entfernteren Stern nicht nur vermöge des direkten Strahls, der praktisch ungestört verlaufen würde, sehen, sondern auch vermöge des Strahls, der an der anderen Seite des näheren Sternes vorbeigeht und von ihm in genügendem Maße gekrümmt wird. Das zweite Bild wäre natürlich nicht von dem des näheren Sternes zu unterscheiden, sondern würde nur dessen Helligkeit vermehren. Beim Auseinandergehen der beiden Sterne müsste diese zusätzliche Helligkeit allmählich verschwinden.“ Allerdings betonte Eddington auch: „Diese Prüfung der Theorie wird wohl kaum jemals Bedeutung erlangen, da eine derartig enge Annäherung zweier Sterne sehr unwahrscheinlich sein dürfte.“

Eddington hatte also im Rahmen der Allgemeinen Relativitätstheorie vorausgesagt, dass die Schwerkraft eines Sterns im Vordergrund das Licht eines Hintergrundsterns in zwei Bilder aufspalten und teilweise in der Intensität verändern kann. Obschon er beim damaligen astronomischen Kenntnisstand zu Recht daran zweifelte, dass sich dieser Effekt beobachten lässt, hat er ihn qualitativ korrekt beschrieben. Nur in einer Hinsicht irrte er sich: Sowohl die Verschiebung als auch die Aufspaltung und sogar eine Verstärkung des Hintergrundsternlichts sind mit den modernen Teleskopen und ihren hochempfindlichen Detektoren inzwischen wirklich gemessen worden.

Fiktive Doppelsterne

Noch kürzer, aber etwas formaler und ohne sich auf Eddington zu beziehen, behandelte der russische Physiker Orest Chwolson den Gravitationslinsen-Effekt. Seinen Artikel mit dem Titel „Über eine mögliche Form fiktiver Doppelsterne“ schickte er am 28. Januar 1924 aus Petrograd (Sankt Petersburg) an die Fachzeitschrift Astronomische Nachrichten, die damals führend war in Europa. Der nur ein Drittel einer Druckseite lange Text erschien im Band 221, Nummer 5300. Er ist der erste Fachartikel über relativistische Gravitationslinsen, und er verwendet die Linsen-Metapher explizit.

Chwolson ging von der nach Einstein 1,7 Bogensekunden messenden Lichtablenkung am Sonnenrand aus und spekulierte dann, dass „wohl Sterne existieren, bei denen [der Winkel] gleich mehrere Bogensekunden ist; vielleicht auch noch mehr.“ Mithilfe einer kleinen Zeichnung erläuterte er: „Es sei A ein großer Stern (Gigant), T die Erde, B ein entfernter Stern“ und kam zum Ergebnis: „Man sieht den Stern B von der Erde aus an zwei Stellen: direkt in der Richtung TB und außerdem nahe an der Oberfläche von A, analog einem Spiegelbild. … Der Stern A würde als fiktiver Doppelstern erscheinen. Teleskopisch wäre er selbstverständlich nicht zu trennen. Sein Spektrum bestünde aus der Übereinanderlagerung zweier, vielleicht total verschiedenartiger Spektren. … Sollte zufällig TAB eine gerade Linie sein, so würde, von der Erde aus gesehen, der Stern A von einem Ring umgeben erscheinen. Ob der hier angegebene Fall eines fiktiven Doppelsternes auch wirklich vorkommt, kann ich nicht beurteilen.“

Einstein hätte Chwolsons Artikel kennen können. Denn direkt darunter – auf derselben Seite – hatte Einstein eine kurze „Antwort auf eine Bemerkung“ zu einer Replik das Astrophysikers Wilhelm Anderson über das Brechungsvermögen eines Elektronengases publiziert. Anderson hatte einen früheren Text Einsteins kritisiert. Doch es ist nicht bekannt, ob Einstein die Notiz von Chwolson gelesen – oder vergessen – hat. Jedenfalls zitierte er sie nicht, als er 1936 selbst einen wissenschaftlichen Artikel zum Gravitationslinsen-Effekt in der US-amerikanischen Fachzeitschrift Science veröffentlichte.

Verfrühte Entdeckung

Trotzdem darf Einstein als Entdecker des Effekts gelten – wenn auch nicht im Sinn einer Erstpublikation, die Eddington und Chwolson zusteht. Doch Einstein hatte den Gravitationslinsen-Effekt bereits 1912 berechnet, dreieinhalb Jahre vor der Vollendung seiner Allgemeinen Relativitätstheorie im November 1915. Das wurde freilich erst durch einen Bericht bekannt, den die Wissenschaftshistoriker Jürgen Renn und Tilman Sauer vom Max-Planck-Institut für Wissenschaftsgeschichte in Berlin zusammen mit dem Physiker John Stachel von der Boston University 1997 publizierten – ebenfalls in Science.

Doch auch er ließ viele Fragen offen. Seither wurden zusätzliche Dokumente gefunden. In weiteren Fachartikeln rekonstruierten Renn und vor allem Sauer Einsteins Pionierarbeiten noch genauer, sodass sich heute die Vorgeschichte des Gravitationslinsen-Effekts im Detail nachzeichnen lässt.

Noch bevor Einstein die Krümmung der Raumzeit erkannt hatte, vermutete er, dass Licht von der Gravitation beeinflusst wird. 1911 publizierte er in den Annalen der Physik eine Formel des Lichtablenkungswinkels im Schwerefeld der Sonne. Verglichen mit dem Wert der Allgemeinen Relativitätstheorie war sie um den Faktor zwei zu gering. Tatsächlich existiert das Phänomen auch im Rahmen der Gravitationstheorie von Isaac Newton, wenn Licht der Schwerkraft unterliegt. Dass dies so ist, folgt aus heutiger Sicht aber erst aus Einsteins Formel E = mc2 von 1905 und seinem Äquivalenzprinzip von 1907 (bild der wissenschaft 11/2019, „Einsteins Werk und Eddingtons Beitrag“).

Daher konnte Einstein trotz einer noch unvollständigen theoretischen Grundlage bereits 1912 die Geometrie des Gravitationslinsen-Effekts für zwei Sterne skizzieren und berechnen. Aus seiner Linsen-Gleichung folgt, dass ein Beobachter im Prinzip eine Lichtverstärkung, ein Doppelbild oder bei idealer Ausrichtung sogar einen Lichtring erkennen würde. Das geht aus einem Notizbuch Einsteins hervor, das heute im Einstein-Archiv an der Hebräischen Universität Jerusalem in Israel aufbewahrt wird. Seine Rechnungen und Skizzen hat er auf sechs Seiten angefertigt, die Jürgen Renn und seine Kollegen anhand anderer Eintragungen auf das Frühjahr 1912 datieren.

Anlass und Motivation für Einsteins Linsen-Rechnung war die Erscheinung der Nova Geminorum, vermutet Tilman Sauer, der inzwischen an der Universität Mainz forscht. Die Sternexplosion erreichte ihr Helligkeitsmaximum am 14. März 1912, Einsteins 33. Geburtstag. Sie war zwei Tage zuvor von dem norwegischen Astronomen Sigurd Enebo entdeckt worden und mit der Helligkeitsklasse 3,5 die auffälligste derartige Erscheinung seit der Nova Persei 1901 (Helligkeit 0,2). Daraufhin richteten viele große Sternwarten und zahlreiche Amateurastronomen ihre Teleskope auf dieses Himmelsphänomen.

Warum es zu solchen Explosionen kommt, war damals unbekannt. Erst ab den 1950er-Jahren verstanden Astrophysiker, dass ein Weißer Zwergstern zur Nova wird, wenn er wasserstoffreiche Materie von einem Nachbarstern auf sich zieht und zur Kernfusion bringt. Das Doppelsystem in der Konstellation Zwillinge ist rund 4500 Lichtjahre entfernt. Der Weiße Zwerg, der alle drei Stunden von einem Roten Zwerg umkreist wird, besitzt 93 Prozent der Sonnenmasse, wie Pierluigi Selvelli vom Observatorium Triest und Roberto Gilmozzi von der Europäischen Südsternwarte 2019 nach der Auswertung der jüngsten Messungen des Astrometriesatelliten Gaia berichtet haben.

Einstein war seit April 1911 Professor für Theoretische Physik an der deutschsprachigen Karl-Ferdinands-Universität in Prag. Bei einem Besuch in Berlin vom 15. bis zum 22. April 1912 traf er zum ersten Mal Erwin Freundlich. Den Astronomen an der dortigen Königlichen Sternwarte hatte Einstein schon früher angeschrieben. Die beiden diskutierten brieflich über die Möglichkeit, die Ablenkung der Lichtstrahlen von Sternen im Gravitationsfeld der Sonne nachzuweisen.

Freundlich interessierte sich für eine experimentelle Überprüfung der Relativitätstheorie – und unternahm dazu später auch mehrere Sonnenfinsternis-Expeditionen. Er hatte gerade die Helligkeit der Nova Geminorum gemessen, als Einstein ihn 1912 besuchte, und die beiden sprachen sicherlich darüber. Wahrscheinlich kam Einstein dabei auf die Idee, den Helligkeitsausbruch der Nova als Lichtverstärkung durch einen Gravitationslinsen-Effekt zu erklären.

„Der Zusammenhang mit der Nova macht verständlich, warum Einstein die Rechnungen angefertigt hat, besonders die zur Lichtverstärkung“, meint Sauer. „Ansonsten hätte er sich wohl auf die Linsen-Gleichung, das Doppelbild und allenfalls noch auf den Ring-Radius beschränkt.“

Einsteins kurze Freude

In der zweiten Jahreshälfte 1915 dachte Einstein erneut über die Lichtablenkung nach. Damals hatte er bereits die gekrümmte Raumzeit entdeckt und einen „Entwurf“ zur Allgemeinen Relativitätstheorie publiziert, ging aber noch von falschen Voraussetzungen und Gleichungen aus. Das war ihm in dieser Zeit klar geworden. Sein Prager Notizbuch enthält auf zwei Seiten weitere Einträge, die wohl erst aus diesem Jahr stammen, wie sich aus der Erwähnung eines datierbaren Buchs über die französische Demokratie erschließen lässt. Sie stimmen mit der 1912 formulierten Linsen-Gleichung überein, haben jedoch eine andere Notation.

Tilman Sauer, der diesen Zusammenhang entdeckt hat – zuvor waren die beiden Seiten ebenfalls auf 1912 datiert worden –, vermutet, dass Einsteins erneute Beschäftigung mit dem Gravitationslinsen-Effekt „mit einer Neuorientierung auf Messdaten zu tun hat, die Einstein vornahm, als er im Herbst 1915 das Vertrauen in die Entwurf-Theorie verloren hatte.“ Dafür sprechen auch zwei Briefe Einsteins.

So schrieb er im Oktober 1915 aus Berlin – wo er seit April 1914 an der Preußischen Akademie der Wissenschaften angestellt war – an den befreundeten Heinrich Zangger, Professor für Gerichtsmedizin an der Universität Zürich: „Es ist mir nun leider klar geworden, dass die ‚neuen Sterne‘ nichts mit der ,Linsenwirkung‘ zu tun haben, dass ferner letztere mit Rücksicht auf die am Himmel vorhandenen Sterndichten ein so ungeheuer seltenes Phänomen sein muss, dass man wohl vergeblich ein solches erwarten würde.“

Bereits 1912 hatte Einstein mit einer Überschlagsrechnung klargemacht, wie unwahrscheinlich es ist, dass sich zwei Sterne und die Erde exakt auf einer solchen Linie befinden. Tilman Sauer weist auf die 1863 abgeschlossene Bonner Durchmusterung hin, die rund 324.000 Sterne bis zur neunten Helligkeitsklasse am Nordhimmel verzeichnet. Das entspricht einer Sterndichte von etwa 1 pro 0,001 Prozent des Himmels. Darauf bezogen wäre die Wahrscheinlichkeit für eine Gravitationslinsen-Sternlichtverstärkung rund 1 zu 10 Milliarden.

In einem Brief vom 22. Mai 1916 an den Physiker Emil Arnold Budde kam Einstein noch einmal auf das Thema zu sprechen. Budde war Herausgeber der Zeitschrift Fortschritte der Physik und bis 1911 Direktor der Fabrik Siemens & Halske in Berlin-Charlottenburg. Seitdem lebte er als Rentner in Feldafing am Starnberger See. Er hatte Einstein in einem nicht mehr erhaltenen Brief auf die Möglichkeit eines Lichtrings angesprochen. Einstein antwortete, dieses Thema habe ihn „vor etwa einem halben Jahre in freudige Aufregung versetzt“. Doch aufgrund der „ungeheuren Seltenheit des Phänomens“ bestünde „leider kaum eine Hoffnung, dass wir so eines Glücksfalles habhaft werden. In den Sternfotografien könnte das Phänomen nicht entdeckt werden als Kreischen, weil letztere durch die Irradiation durchaus verwischt würden, sodass nur helle Scheibchen entstünden wie von einem gewöhnlichen Stern.“

Einstein berichtete weiter, er habe zunächst gehofft, dass der Hintergrundstern „infolge der Linsenwirkung, wie eine einfache Rechnung ergibt, in einer gewaltig vergrößerten Intensität erscheinen“ würde. Das wäre eine denkbare Deutung der sporadischen Helligkeitsausbrüche von Sternen, die als Novae am Himmel erscheinen: „Ich glaubte deshalb anfänglich, dass die ‚neuen Sterne‘ durch diese Linsenwirkung zu erklären seien“, schrieb Einstein. „Aber meine Freude war ebenso kurz, wie sie groß war.“ Drei Gründe sprachen nämlich gegen diese Erklärung: „1) Die Novae zeigen ein viel schnelleres Ansteigen als Abfallen der Lichtstärke. 2) Sie ändern im Laufe der Zeit regelmäßig ihre Farbe nach dem Rot hin, und ihr spektraler Habitus ändert sich hierbei auffallend und typisch. 3) Die Gründe aus den schon angedeuteten statistischen Erwägungen. So habe ich diese Hoffnung zu Grabe getragen.“

Ein gescheiterter Erfinder

Erst 1936 war der Gravitationslinsen-Effekt wieder ein Thema in der Fachliteratur. Dabei war der tschechische Astronom František Link Einstein zuvorgekommen, ohne dass der es bemerkt hätte. Ein Amateur und nicht persönlich bekannter Landsmann von Link motivierte Einstein dazu, sich dem Gravitationslinsen-Effekt erneut zuzuwenden – und diesem Phänomen in der Astrophysik letztlich zur theoretischen Anerkennung zu verhelfen. Rudi Welt Mandl, geboren am 30. Januar 1894 in Mähren, war in Österreich zur Schule gegangen, arbeitete im Technologischen Gewerbemuseum Wien und hatte im Ersten Weltkrieg in der österreichischen Armee gekämpft. Nach der Flucht aus sibirischer Kriegsgefangenschaft machte er in Wien seinen Abschluss als Elektroingenieur und arbeitete später in Deutschland, wo er ein selbsterfundenes elektrisches Bügeleisen zu verkaufen versuchte. Aufgrund wirtschaftlicher Schwierigkeiten emigrierte er später in die USA. 1936 wohnte Mandl in Washington, D.C., und verdiente seinen Lebensunterhalt als Busbegleiter und Tellerwäscher – und manchmal auch mit Zeichnungen geometrischer Muster auf Eierschalen.

Im März oder April suchte er die National Academy of Sciences auf, um mit der Redaktion der dort ansässigen populärwissenschaftlichen Science News Letter über seine Ideen zu einer gravitativen Fokussierung von Sternlicht und Kosmischer Strahlung sowie über deren Einfluss auf das irdische Leben zu diskutieren. Er brachte Papiere mit mathematischen Berechnungen mit – und einen Freund, der dabei half, sein gebrochenes Englisch zu übersetzen.

Zwar wollten und konnten die Journalisten beim Science News Letter die Ideen nicht beurteilen oder darüber berichten. Doch erhielt Mandl etwas Geld, um zu Einstein zu reisen und ihm seine Ideen persönlich vorzustellen. Dieser hatte nach der nationalsozialistischen Machtergreifung Deutschland nicht mehr betreten und lebte seit Oktober 1933 in Princeton, wo er am Institute for Advanced Study ein neues akademisches Zuhause gefunden hatte. Das Treffen fand am 17. April 1936 statt.

Besuch in Princeton

„Einstein empfing den Amateurwissenschaftler sehr freundlich“, kommentiert Tilman Sauer. „Seine eigenen Untersuchungen zu Gravitationslinsen hatte er wohl vergessen, und offensichtlich kannte er auch die in der Zwischenzeit zu dem Thema publizierten Arbeiten nicht.“

Mandl, der Einstein seine Ideen zur Lichtverstärkung durch die Linsenwirkung eines Vordergrundsterns vorgestellt hatte, schrieb Einstein gleich am nächsten Tag einen Brief. Unverzeihlicherweise habe er vergessen, sich für den freundlichen Empfang zu bedanken. Mandl skizzierte außerdem die geometrischen Verhältnisse zu der diskutierten „alten Formel“ und schlug eine „neue Formel“ vor, zu der er ebenfalls eine Zeichnung anfertigte.

„Es bleibt bei der ersten Formel. Die zweite beruht auf einer falschen Überlegung“, antwortete Einstein am 23. April und meinte, „dass das fragliche Phänomen doch nicht beobachtbar sein wird, sodass ich nicht mehr dafür bin, etwas darüber zu publizieren.“ Mandl schrieb am selben Tag an Einstein: „Ich habe in der Zwischenzeit eine Methode gefunden, die Intensitätssteigerung im Bereich der Fokuslinie eines Sternes zu messen und experimentell bestätigen zu können.“ Er bat auch um ein weiteres Treffen und beharrte auf seiner Idee, dass der Effekt den Ursprung der Kosmischen Strahlung erklären könne.

Zehn Tage nachdem er Einsteins Brief erhalten hatte, schrieb Mandl erneut. Er räumte ein, dass die zweite Formel falsch sei und betonte, er wolle Einstein nicht zu einer Publikation gegen dessen Willen überreden. Er bräuchte aber Einsteins Autorität, um der Idee bald Anerkennung verschaffen zu können.

Und er schrieb den Physik-Nobelpreisträger Arthur Holly Compton an der University Chicago an (oder dessen Bruder Karl Taylor, ebenfalls Physiker und Präsident des Massachussetts Institute of Technology – das ist unklar) sowie William F. G. Swann, Direktor am Franklin Institute, einem Zentrum für die Erforschung der Kosmischen Strahlung. „Beide interessierten sich für die Sache und ersuchten mich um (des Zeitmangels wegen) nähere Angaben.“ Der ebenfalls konsultierte Physik-Nobelpreisträger Robert A. Millikan am California Institute of Technology in Pasadena, der die Kosmische Strahlung seit vielen Jahren erforscht und auch so benannt hatte, reagierte weniger freundlich: „Dr. Millikan jedoch fertigte mich mit drei kurzen ,I don’t understand‘ ab”, berichtete Mandl in seinem Brief vom 3. Mai. Und er betonte: „Der Hauptgrund, warum ich Sie um Ihre w[erte] Mitarbeit zu gewinnen belästige, ist, dass unmittelbar nach Veröffentlichung meiner Untersuchungen alle Astrologen und ähnliche Parasiten der Wissenschaft sich der Resultate meiner Überlegungen bemächtigen werden.“ Er wolle nicht den Ruf eines Pseudowissenschaftlers bekommen.

Hilfe, Spott und Dinosaurier

„Ironischerweise müssen einige der Überlegungen, die Mandl auf vier Schreibmaschinen-Seiten seinem Brief beigelegt hatte, Einstein selbst als Pseudowissenschaft erschienen sein“, kommentieren die Wissenschaftshistoriker Jürgen Renn und Tilman Sauer. So wollte Mandl erklären, warum es Sprünge in der Evolution der Lebensformen gebe und „plötzlich ganze Klassen von hochentwickelten Tieren ausstarben“, etwa die Dinosaurier. Das könnte an einer erhöhten Mutationsrate liegen, ausgelöst durch die Kosmische Strahlung, falls diese von Gravitationslinsen – besonders „in der Milchstraße und anderer Nebel“ – intensiviert worden war. „Die Relativitätstheorie liefert also, so widersinnig es im ersten Moment erscheinen mag, einen Schlüssel zu den bisher dunklen Teilen der Evolutionslehre.“

„Sehr geehrter Herr Mandl: Ich habe Ihren Verstärkungseffekt genauer ausgerechnet“, antwortete Einstein am 12. Mai und berichtete von seinem Resultat. Mit einer Näherungsformel zeigte er, dass in unwahrscheinlichen Fällen Lichtverstärkungen um den Faktor zehn möglich sind. „Sonderbar“ dabei sei, dass „die von einem ferneren Stern herrührende Wirkung größer ist als die von einem näheren“, bemerkte Einstein. „Immerhin ist wohl mehr Chance vorhanden, diesen Verstärkungseffekt gelegentlich einmal zu beobachten als den ,Hof-Effekt‘, von dem wir früher gehandelt haben. Aber die Wahrscheinlichkeit, dass wir so genau in die Verbindungslinie der Mittelpunkte zweier sehr verschieden entfernten Sterne hineinkommen, ist recht gering, noch geringer die Wahrscheinlichkeit, dass das im Allgemeinen nur wenige Stunden währende Phänomen zur Beobachtung gelangt“, schrieb er. Und er mahnte: „Ihre an das Phänomen geknüpften fantastischen Spekulationen würden Ihnen nur den Spott der vernünftigen Astronomen eintragen. Ich warne Sie in Ihrem eigenen Interesse vor einer derartigen Veröffentlichung. Dagegen ist gegen eine bescheidene Publikation einer Ableitung der beiden charakteristischen Formeln für den ‚Hof-Effekt‘ und den ‚Verstärkungs-Effekt‘ nichts einzuwenden.“

In einem Brief vom 17. Mai bat Mandl Einstein dann, „die Resultate der Effekte sowie Ihre Formeln zu veröffentlichen, da mir ja jede Möglichkeit dazu fehlt.” Und vier Tage später berichtete er von seinen verzweifelten Versuchen, eine Publikation zu erwirken. Er sei stets nur gefragt worden: „Ja, wenn Herr Einstein ihre Resultate gut befindet, warum veröffentlicht er sie nicht selber?“ Es läge jetzt also an Einstein, die Einsichten der wissenschaftlichen Welt zugänglich zu machen.

Erhalten ist der Entwurf eines Briefs an Mandl vom 2. Juni, in dem Einstein seine Ergebnisse ableitete. Die Rechnungen entsprechen im Wesentlichen denen im Prager Notizbuch von 1912. Vielleicht hatte Einstein vage eine Publikation in Aussicht gestellt, doch scheint er nichts weiter unternommen zu haben.

Mandl, der inzwischen nach New York City gezogen war, blieb hartnäckig. Er schrieb an die Redaktion der Science News Letter und erkundigte sich, ob Einstein seine Rechnungen veröffentlicht hätte. Daraufhin sandte Robert D. Potter vom Science Service, der den Science News Letter herausgab, noch am selben Tag, dem 16. September, einen Brief an Einstein: „Können Sie uns mitteilen, wie es aus Ihrer Sicht um Mandls Vorschlag steht?“, fragte er und versicherte Vertraulichkeit.

Weil die Angelegenheit nun eine offizielle bürokratische Dimension bekommen hatte, wollte sie Einstein nicht länger ignorieren. Auf dem in der Jerusalemer Bibliothek archivierten Brief von Potter hat Einstein handschriftlich „beantwortet“ notiert. Wie er reagierte, ist dem Science News Letter vom 19. Dezember zu entnehmen: „Die höfliche Antwort auf Deutsch besagte, dass Mandls Idee interessant sei und demnächst publiziert würde.“ So hatte Mandls Ansinnen am Ende doch den gewünschten Effekt.

Einstein fasste seine Überlegungen in einem kurzen Artikel zusammen, den er bei der Zeitschrift Science einreichte. Die Notiz erschien am 4. Dezember 1936 unter dem Titel „Lens-like Action of a Star by the Deviation of Light in the Gravitational Field“. Gleich im ersten Satz würdigte er Mandl: „Vor einiger Zeit besuchte mich R. W. Mandl und bat mich, die Ergebnisse einer kleinen Berechnung zu publizieren, die ich auf seine Bitte hin machte. Diese Notiz erfüllt seinen Wunsch.“ Einstein fasste seine Rechnungen und Resultate knapp und ohne genaue Herleitungen zusammen, so wie er sie Mandl schon im Juni geschickt hatte. „Selbstverständlich besteht keine Hoffnung, das Phänomen zu beobachten“, räumte er ein.

Am 18. Dezember schrieb Einstein im Nachgang an den Science-Verleger James McKeen Cattell: „Ich danke lhnen noch sehr für Ihr Entgegenkommen bei der kleinen Publikation, die Herr Mandl aus mir herauspresste. Sie ist wenig wert, aber dieser arme Kerl hat seine Freude davon.“

Auch das deutschsprachige Manuskript für den Artikel ist erhalten. Überschrieben hat Einstein es mit „Linsenwirkung durch die Ablenkungswirkung des Gravitationsfeldes eines Sternes“. Außerdem hat Tilman Sauer vier Blätter in dem umfangreichen Nachlass von Einstein identifiziert, die wohl aus dem Jahr 1936 stammen – mit handschriftlichen Rechnungen zur schwachen und starken Lichtablenkung bei Gravitationslinsen sowie zur Lichtverstärkung. Die Notation ist nicht erklärt und weicht teilweise von Einsteins anderen Aufzeichnungen ab, doch es ist von „Verstärkung“ sowie „Lichthof“ die Rede, und die „genäherte Formel“ wird ebenfalls angeführt.

Mittlerweile haben Sauer und sein Student Tobias Schütz Einsteins diverse Rechenwege von 1912, 1915 und 1936 minutiös rekonstruiert. Sie sind trotz unterschiedlicher Symbole, Ausgangssituationen, Vorgehensweisen, Herleitungen, Linsen-Gleichungen und Lichtverstärkungsformeln im Wesentlichen äquivalent und kommen alle zum selben Ergebnis. Schütz hat sie sogar im Physik-Leistungskurs der 12. Klasse eines Mainzer Gymnasiums in drei Schulstunden als Unterrichtsstoff ausprobiert. „Das hat die Schüler fasziniert und ihnen ermöglicht, Einsteins Gedanken nachzuvollziehen sowie auch den Gravitationslinsen-Effekt mithilfe seiner Notizen.“ Tobias Schütz plant, nach seiner Promotion über Einsteins Nachlass Lehrer zu werden.

Rudi Mandls kurzer Ruhm

Mandls Rolle bei der Gravitationslinsen-Berechnung wurde im Mai 1937 in den USA publik. Frederic J. Haskin würdigte ihn in einer Kolumne mit Antworten auf Leserfragen, die regelmäßig in über 100 Zeitungen erschien. „Rudolf W. Mandl war neulich von Dr. Albert Einstein als der Entdecker der Raumlinsen-Theorie angekündigt worden“, schrieb Haskin nicht ganz korrekt.

Wie es mit Mandl weiterging, hat Tom Siegfried recherchiert, der bis 2012 Chefredakteur des inzwischen zweiwöchentlich erscheinenden Magazins Science News war – unter diesem Namen erscheinen seit 1966 die Science News Letter. Mandl erhielt 1946 die US-amerikanische Staatsbürgerschaft. Er arbeitete als Erfinder mit Patenten unter anderem für ein Rätselspiel, einen Bilderrahmen und einen Bohrer. Er wohnte in New York, wo er als Heizer und Mechaniker seinen Lebensunterhalt verdiente, zog später nach Florida, wo er sich 1945 scheiden ließ, und dann nach Los Angeles, wo er am 31. Dezember 1948 starb. Kurioserweise hatte er dort verschiedenen Baseball-Teams eine Maschine angeboten, die mittels Temperaturveränderungen Regen über einem Stadium verhindern könne. Wie der Sportreporter Dave Lewis in der Zeitung Long Beach Independent vom 2. Mai 1948 berichtete, wies Mandl bei seinen Offerten auf den Dezember-Artikel in den Science News Letter hin, um seine Glaubwürdigkeit zu unterstreichen: „Sie können sehen, dass ich mit Prof. Einstein zusammengearbeitet habe.“

Ein Sieg der Fantasie

Zwar gibt es noch immer verregnete Baseball-Spiele, aber Mandls eigentliche Leistung wiegt schwerer – sie hat sogar eine kosmische Dimension. „Was Mandl letztlich erreichte, war die Einführung einer einfachen Idee in den Kanon akzeptierten naturwissenschaftlichen Wissens, einer Idee, die zuvor zurückgewiesen wurde, weil man sie nicht für beobachtbar hielt“, würdigen Jürgen Renn und Tilman Sauer den wichtigen Beitrag des beinahe verkannten Amateurs. Dass Einstein dieser Idee zu einer gewissen Prominenz verhalf, machte Astronomen darauf aufmerksam, und sie nahmen die Möglichkeit ernst, obwohl eine empirische Verifikation ausstand. „Diese Diskussion hielt an, bis der Effekt schließlich durch Beobachtungen bestätigt wurde“, resümieren Renn und Sauer. „Mandls Erfolg war daher tatsächlich auch ein Sieg der Fantasie.“

Die beiden Wissenschaftshistoriker stellten einer ihrer Fachpublikationen die letzte Strophe von Bertolt Brechts 1938 geschriebener „Legende von der Entstehung des Buches Taoteking auf dem Weg des Laotse in die Emigration“ als Zitat voran: „Aber rühmen wir nicht nur den Weisen/Dessen Namen auf dem Buche prangt!/Denn man muss dem Weisen seine Weisheit erst entreißen./Darum sei der Zöllner auch bedankt:/Er hat sie ihm abverlangt.“