Kalkweiß und futuristisch geschwungen – auf dem Telegrafenberg in Potsdam steht ein markanter Bau. Der Einsteinturm wurde zwischen 1919 und 1922 errichtet. Albert Einstein selbst hatte ihn konzipiert. Mithilfe des stilvollen Gebäudes wollte er seine allgemeine Relativitätstheorie beweisen, die er genau vor 100 Jahren, am 25. November 1915, vorstellte. Zwar scheiterte das Experiment. Der Turm aber ist weitgehend im Originalzustand erhalten und bildet heute ein wichtiges wissenschaftshistorisches Denkmal.

Carsten Denker vom Leibniz-Institut für Astrophysik nestelt nach dem Schlüssel und schließt die massive Tür zum 15-Meter-Turm auf. „Überall sieht man gekrümmte Formen“, schwärmt er. „Die Treppenläufe, die Dächer – alles besitzt eine geschwungene Gestalt.“ Entworfen wurde der Turm von dem Architekten Erich Mendelsohn. Die Idee dafür stammte von dem Astronomen Erwin Freundlich, damals angestellt am Berliner Observatorium. „Seine Anstellung dort war eher langweilig“, erzählt Denker, „das hat ihn dazu veranlasst, Briefe an Einstein zu schreiben und gemeinsam mit ihm zu überlegen, wie sich die allgemeine Relativitätstheorie experimentell nachweisen ließe.“

Quietschendes Kuppeldach

Schon 1911 hatte Einstein die ersten Ideen zu seiner neuen Theorie veröffentlicht und eine bemerkenswerte Voraussage gewagt: Das Licht der Sonne sollte von ihrer gewaltigen Masse beeinflusst werden. „Die grundlegende Idee geht auf die weltbekannte Formel E=mc2 zurück“, erklärt Denker. Laut Einstein besitzt Licht eine Masse. Also müsste Licht, das die Sonne verlässt, gegen deren Schwerefeld ankämpfen. Dabei sollte es Energie verlieren, indem es ein wenig rötlicher wird. Könnte man diese sogenannte Rotverschiebung messen, wäre das ein Beweis für die allgemeine Relativitätstheorie.

Doch dafür brauchte es ein neues Sonnenteleskop. Freundlich und Einstein machten sich an die Arbeit, konzipierten das Experiment und tüftelten jahrelang an dem Entwurf. Um das Projekt zu finanzieren, machte sich Einstein seine guten Kontakte zur deutschen Wirtschaft zunutze und konnte in einer Stiftung rund 500.000 Reichsmark an Spendengeld einsammeln. Ebenso viel steuerte der Preußische Staat bei – der Turm konnte gebaut werden.

Carsten Denker stapft die Stufen zur Turmspitze hinauf. Sein Arbeitgeber, das Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam, pflegt und betreibt das Wissenschaftsdenkmal. Oben angekommen zeigt der Physiker auf die Kuppel des Teleskops: „Sie ist aus Holz und muss per Muskelkraft geöffnet werden, damit man nach draußen schauen kann.“ Denker greift sich ein Seil und zieht mit einiger Kraft daran – quietschend öffnet sich das Kuppeldach, Spalt für Spalt. Allerdings steht es noch in der falschen Richtung. Der Physiker fingert nach einem Schalter an einem altmodischen Pult. Rumpelnd setzt ein Elektromotor die Kuppel in Bewegung und dreht die Kuppel gen Osten, bis das Sonnenlicht genau auf die beiden großen Rundspiegel fällt, die unter der Kuppel montiert sind.

Das typisch bunte Schillern

Sie bündeln das Licht und lenken es senkrecht durchs Treppenhaus nach unten, durch ein Loch bis in den Keller des Turms. Dort ist es dunkel, die Temperatur stabil – ideale Bedingungen, um das Licht genauestens zu vermessen. Über einen Spiegel gelangt es in einen länglichen, pechschwarz gestrichenen Kellerraum – das optische Labor. Hier trifft es auf den Spektrografen, der es ähnlich wie ein Prisma in seine Regenbogenfarben aufspaltet.

„Das sieht in etwa so aus, als wenn man einen Ölfilm auf einer Pfütze entdeckt und das typische bunte Schillern sieht“, sagt Carsten Denker und zeigt die Fotografie eines Spektrums. Man erkennt das in seine farblichen Einzelteile gespaltene Sonnenlicht. Feine, dunkle Striche bilden die sogenannten Spektrallinien. Sie entstehen, indem chemische Elemente in der Sonnenatmosphäre Teile des Lichts absorbieren, also regelrecht verschlucken. Eben auf jene Spektrallinien sollte sich die allgemeine Relativitätstheorie auswirken, indem sie diese ein klein wenig ins Rote verschiebt.

1922 war der Einsteinturm fertig, zwei Jahre später hatten die Forscher die Messinstrumente installiert. Umgehend machte sich Astronom Erwin Freundlich an die Arbeit, suchte in den Spektrallinien des Sonnenlichts nach der verräterischen Rotverschiebung – in der Hoffnung, einen Beweis für Einsteins Theorie zu liefern. Das Resultat jedoch war enttäuschend. Die Spektrallinien zeigten keinerlei Verschiebung. „Das Ergebnis: Man hat gemessen, dass man nichts gemessen hat“, sagt Denker.

Sonnenfinsternis in Südafrika

Einstein und Freundlich waren enttäuscht, sie konnten sich das Resultat partout nicht erklären. Steckte ein Messfehler dahinter, oder war was faul an der allgemeinen Relativitätstheorie? Doch die Ursache lag, wie sehr viel später herauskam, woanders: Auf der Sonne nämlich herrschen gewaltige Turbulenzen, laufend steigen heiße Gasblasen auf. Diese verschieben die Farbe des Sonnenlichts ins Blaue – und zwar ausgerechnet so, dass sie die gesuchte Rotverschiebung ausgleichen. Der Effekt existierte zwar, aber Einstein und Freundlich hatten keinerlei Chance, ihn zu messen.

Das gelang erst 1959 in den USA mit einem ganz anderen Versuchsaufbau. Doch Einstein konnte die Enttäuschung leicht verkraften. Bereits 1919 hatte der britische Astronom Arthur Eddington bei einer Sonnenfinsternis in Westafrika einen anderen Effekt der allgemeinen Relativitätstheorie bewiesen: nämlich, dass die Sonne das Licht von Sternen ablenkt, die direkt hinter ihr liegen – der Durchbruch für Einstein.

Auch der Bau des Turms war nicht vergebens. „Lange zählte der Einsteinturm zu den besten Sonnenteleskopen der Welt“, sagt Carsten Denker, „unter anderem hat man damit Sonnenflecke genauestens unter die Lupe genommen.“ Und auch heute noch nutzen gelegentlich Forscher das beeindruckende Wissenschaftsdenkmal mit den futuristisch geschwungenen Formen – zum Testen moderner Spezialinstrumente für die Sonnenforschung.