Som ingen annan har den tyske fysikern Albert Einstein öppnat upp människans medvetande och förändrat vår syn på den värld vi lever i. Plötsligt var ingenting vad det syntes vara.

– Einsteins teorier innebar en revolution, inte bara på fysikens område utan också för världsbilden i stort, säger idéhistorikern Thord Silverbark.

Den allmänna relativitetsteorin är helt och hållet resultatet av en enda man – och hans fantasi.

Allt började (som så ofta) med en snilleblixt. Året var 1907 och Einstein, som arbetade på ett patentkontor i Schweiz, genomförde ett nästan barnsligt enkelt tankeexperiment: Vad händer – egentligen – om jag kliver över kanten på ett högt tak och faller fritt mot marken?

Gäckande tyngdkraft

Detta var inte första gången Einstein tog fiktionen till hjälp. Två år tidigare hade han lanserat den speciella relativitetsteorin, efter att ha föreställt sig hur det är att åka med på en ljusvåg. Med hjälp av denna teori visade Einstein att energi och massa är två sidor av samma mynt, något han sammanfattade i den berömda formeln E = mc².

Men trots att teorin behandlar storheter som massa, energi och tid på ett helt nytt sätt, lyckades Einstein aldrig förklara tyngdkraften (gravitation). Det vill säga den fundamentala kraft som gör att alla föremål faller mot jorden med samma hastighet – oavsett om de väger fem gram eller sju kilo (om man bortser från luftmotståndet).

Den som dittills hade förklarat fenomenet bäst var Isaac Newton som drygt 200 år tidigare hade formulerat ett antal rörelselagar.

Den lyckligaste tanken

Enligt Newtons första lag befinner sig ett föremål i likformig rörelse så länge summan av de krafter som verkar på föremålet är lika med noll. Det innebär att om du inte känner någon kraft så står du antingen stilla, eller så glider du för evigt i en konstant hastighet längs en rät linje.

Men Einstein, som nu klev över takets kant, insåg att inte heller han skulle känna någon kraft – trots att han accelererar i en allt snabbare hastighet mot marken. Han skulle bli ”tyngdlös”, ungefär som astronauterna som svävar omkring inne i ett rymdskepp.

Einstein landade i en paradox som gick stick i stäv med Newtons fysik. Men Einstein förstod att om han knäckte paradoxen skulle han kunna förklara fenomenet gravitation, en insikt han senare beskrev som ”den lyckligaste tanken i mitt liv”.

Fyra dimensioner

Lösningen blev som tagen ur en science fiction-novell: krökt rumtid.

Tanken är att varje massiv kropp (som jorden) förändrar rummets geometri, på så sätt att allt som passerar massan, inklusive ljus, viker av och får en förändrad bana.

En kropp som rör sig genom rummet följer alltid den energisnålaste vägen, det vill säga den går rakt fram. Men om rummet är krökt blir ”rakt fram” i stället en krokig bana för en åskådare. Den ”kraft” som tycks böja av föremålets bana är vad vi vanligtvis kallar gravitation.

Även tiden påverkas, så att den går långsammare i ett gravitationsfält.

Det är anledningen till att man inom relativitetsteorin räknar med fyra dimensioner, tre rumsliga och en tidsdimension.

Guds misstag

Efter åratal av massiva matematiska beräkningar offentliggjorde Albert Einstein sina tankar hösten 1915. Men hurraropen uteblev. Bara en handfull kollegor accepterade teorin, eller ens förstod den.

Även första världskriget, som pågick för fullt, påverkade mottagandet.

– Den allmänna relativitetsteorin omgärdades av tystnad. Kriget gjorde att Einstein, som var både pacifist och jude, blev alltmer isolerad i Berlin, säger Thord Silverbark.

Det var först fyra år senare som teorin blev mer allmänt accepterad – tack vare en solförmörkelse.

Idén var enkel. Stjärnornas positioner på himlen var kända sedan tidigare. Om Einstein hade rätt skulle solens massa böja stjärnljuset när det passerade nära solen. Så att stjärnorna tycktes vara där de egentligen inte skulle vara.

Men att observera stjärnor nära solen är inte lätt. Snarare omöjligt.

År 1919 ser astronomen Arthur Eddington sin chans. Den 29 maj inträffar en total solförmörkelse på södra halvklotet. Han fotograferar solförmörkelsen och ett antal stjärnor på ön Principe utanför Afrika och i Brasilien.

Tur i oturen

Vädret är dåligt. Nästan alla bilder blir dåliga, men Eddington har ändå tur. På ett par av dem syns stjärnorna och det visar sig att ljusbändningen är exakt så stor som teorin hade förutspått.

Nyheten sprids över världen och Albert Einstein blir känd över en natt. När en av reportrarna frågar vad han hade gjort om experimentet hade misslyckats svarar Einstein självsäkert: ”Då har Gud gjort ett misstag. Teorin stämmer.”

I dag är teorin fortfarande en av hörnpelarna inom fysiken och den bästa förklaring vi har till fenomenet gravitation. Inte minst för vår förståelse av universum har teorin varit ovärderlig.

Men den har också gett oss ny teknik, som det globala positionssystemet GPS.

– Om man inte tar hänsyn till relativistiska effekter i GPS blir positionsangivelserna helt oanvändbara, säger Ragne Emardson på SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut.

På så sätt är Albert Einstein ett bra exempel på hur en man och hans fantasi kan påverka livet för miljoner människor – 100 år senare.