Astronomen på Dödens Berg

Astronomen på Dödens Berg

Tusentals soldater dog vid berget Hartmannswillerkopf under första världskriget. Den tyske astronomen Karl Schwarzschild var stationerad i närheten av berget och räknade ut hur artilleriets träffsäkerhet kunde öka. Samtidigt gjorde han en otrolig upptäckt: han hittade formeln för ett svart hål. Jag åkte dit för att försöka ta reda på hur det gick till.

[Det här är den andra delen om min resa för att ta reda på mer om Schwarzschilds öde. Läs den första delen här.]

Under första världskriget var den tyske astronomen Karl Schwarzschild stationerad nära berget Hartmannswillerkopf vid gränsen mellan Tyskland och Frankrike. Idag är området en naturskön plats med milsvidd utsikt över de vingårdar, jordbruk och byar som omgärdar floden Rhen. Men för drygt hundra år sedan var berget ett slaktfält där tusen och åter tusen soldater dog av eld och kulor, kyla och hunger, granater, projektiler, infektioner och uttorkning. Tyskarna kallade berget för Berg des Todes, fransmännen döpte det till le Mangeur d’hommes. Innebörden i smeknamnen är svår att mista. Hartmannswillerkopf är Dödens berg, berget som slukar människor.

Schwarzschilds militära uppgift var att räkna ut hur träffsäkerheten för projektilbanor kunde öka och mängden död därmed maximeras. Samtidigt försökte han under pauser lösa Einsteins nypublicerade ekvationer för hur gravitation fungerar. Han lyckades.

I ekvationerna gjorde han en otrolig upptäckt: han hittade formeln för ett svart hål. Schwarzschild förstod aldrig den fulla innebörden av formeln, och han skulle aldrig få uppleva vilken spridning den fick. Ett halvår efter sin upptäckt dog han i en svår hudsjukdom.

 

Arkivbild från Hartmannswillerkopf.

Jag bestämmer mig för att åka till berget för att ta reda på mer om Schwarzschilds öde under kriget.

 

Mot bergets topp

Mitt första stopp är staden som är belägen närmast Hartmannswillerkopf. Mulhouse ligger i Frankrike, nära Basel i Schweiz och Freiburg i Tyskland.

Jag hyr ett rum hos en ensamstående civilingenjör. Han arbetar i den lokala flygindustrin, spelar Pokemon Go efter jobbet och hans lägenhet är full av japanska serietidningar.

Dagen efter min ankomst hyr jag en bil och kör mot berget. Vid dess sluttning ligger flera små byar. Kanske bodde Schwarzschild i en militäranläggning i någon av dem? Till en kollega skrev han:

”Till melodin av all artillerield uppe på Hartmannswillerkopf fortgår våra liv fridfullt här nere på slätten.” Jag tar en paus på ett torg i byn Uffholtz. Namnen på de nästan hundra bybor som dog i de två världskrigen är inristade på ett monument i mitten av torget. Över monumentet står det ”Till Uffholtz barn, krigets offer.” En Barthel Joseph, Dilger Emile, Ernst Aime eller Steiger Albin satte livet till. Deras namn klingar lika franskt som tyskt. Varför skulle dessa fattiga bybor på vardera sidan om floden Rhen dra vapen mot varandra?

 

Strid

Den 6 april 1915 anfaller franska soldater tyska posteringar på toppen av berget. Soldaten André Larrue skriver i ett brev hur det gick till.

”Klockan är fyra. Gör dig redo. ’Framåt!’ Den skrämmande ordern röt till. Vi rusade framåt för att attackera. Kulorna regnade ner över oss. Det gjorde inget – vi hade fått en rejält klunk med konjak att dricka. Vi sprang. Vi stred. I ett språng var fästningen omringad. Det var bara en rykande hög med stenar som var full med skräckinjagande lik från lemlästade tyskjävlar. Vi bröt igenom. Tyskjävlarna flydde. Plötsligt stod jag ansikte mot ansikte med en tysk officer som riktade sin revolver mot mig. Likgiltigt stack jag bajonetten genom hans bröst. Knak! Jag gjorde det med så mycket kraft att gevärspipan också åkte in. Jag kunde inte få ut den. Jag tog ett gevär från en död soldat och sprang vidare.”

Källa: Brev bevarat på Hartmannswillerkopfs museum.

Jag åker vidare uppför Vogeserna och mot Hartmannswillerkopf. Berget är nästan 1000 meter högt. På dess topp ligger idag ett museum, en nekropol och själva krigsfältet som delvis är intakt med tunnlar, skyttegravar, taggtråd, utkiksposter och befästningar.

Jag vandrar ut till nekropolen. På en sluttande gräsmatta står vita kors utplacerade i prydliga rader. Jag läser ett av dem på måfå:

Calvet Paul Joseph
Sergantmaj 152me R. I.
Mort pour la France
20-12-1915

 

Gravfält på toppen av Hartmannswillerkopf. Foto: Jonas Enander

 

Under gravfältet finns en krypta. Innanför entrén står minnesplakat över de enheter som slogs på kullen. Fält- och fotartillerister, pionjärer, minröjare, infanterister, jägare, maskingevärsskötare, kavallerister, kommunikationstrupper, sjukvårdare, armeringstrupper, alla specialiserade för sin militära uppgift, men, enligt museet, alla lika oförberedda på att strida i vinterkyla och snö i den steniga terrängen.

 

Entrén till nekropolen på toppen av Hartmannswillerkopf. Foto: Jonas Enander

I nekropolens inre öppnar sig ett stort rum där en kvinna i sten – ”martyrernas drottning” – håller upp Jesusbarnet. Jag går förbi gravfältet och in i skogen på toppen av berget. Det var här striderna skedde. I flera år kämpade franska och tyska soldater om kontrollen över berget. Mer än 25 000 soldater fick sätta livet till i striderna.

 

Insidan av nekropolen på toppen av Hartmannswillerkopf. Foto: Jonas Enander

I början av kriget var berget täckt av en tät skog som ett fåtal vägar korsade. I slutet av kriget var träden söndersprängda och linbanor, murar, provisoriska vägar och tunnlar gick kors och tvärs över berget. Idag är området en del av EU-projektet Natura 2000 som ska skydda ekologiskt viktiga miljöer. Fladdermöss, hackspettar, sällsynta insekter och mångfald av olika träd frodas på den gamla krigsskådeplatsen.

Jag går runt bland taggtråden och in i tunnlarna. Soldaterna byggde fällor inuti dem i händelse av att motståndarna tog sig in. Mellan nätverket av tunnlar och skyttegravar som täcker toppen ligger No man’s land, ingenmanslandet mellan de två fronterna.

 

Skyttegravarna är intakta. Foto: Jonas Enander

Var Schwarzschild någonsin uppe på toppen av berget? Gick han runt i tunnlarna? Eller gjorde han alltid sina artilleriberäkningar på tryggt avstånd ”nere på slätten”?

 

Schwarzschilds beräkningar

Schwarzschilds militära uppgift var att räkna ut projektilbanor för artilleriet. Genom att ta hänsyn till luftens temperatur, fuktighet och vindförhållanden kunde artilleriet skjuta mer precist. Samtidigt som Schwarzschild gjorde sina beräkningar höll han sig uppdaterad på nyheter från de vetenskapliga miljöerna i Berlin. Han var i synnerhet intresserad av Einsteins nya teori för hur gravitation fungerar. Han beställde Einsteins artiklar och försökte lösa Einsteins ekvationer.

I centrum för hans beräkning stod planeten Merkurius. Under 1800-talet hade astronomer slagit fast att Merkurius inte rörde sig runt solen som förväntat. Efter ett varv runt solen kom Merkurius inte tillbaka till samma punkt. Det var en störning, en anomali, i solsystemet som Newtons gravitationsteori inte kunde förklara. En möjlig lösning på problemet var en planet mellan Merkurius och solen som påverkar Merkurius omloppsbana. Denna hypotetiska planet döptes till Vulcan. Astronomerna letade förgäves efter den.

När Einstein efter flera års möda formulerade sin nya gravitationsteori försökte han direkt räkna ut vad den hade att säga om anomalin i Merkurius omloppsbana. Men beräkningarna var svåra. Einstein gjorde därför vissa matematiska förenklingar av ekvationerna som han antog var giltiga i fallet Merkurius. Utifrån dessa antaganden förutsåg ekvationerna att Merkurius skulle röra sig precis så som planeten faktiskt gjorde. Einstein blev överlycklig. Hans teori gav rätt svar! Vulcan förpassades till de övergivna idéernas kyrkogård.

När Schwarzschild hörde nyheten försökte han lösa Einsteins ekvationer utan att göra några förenklingar. Han lyckades nästan omedelbart. Formeln som Schwarzschild hittade beskriver hur rummet och tiden förändras utanför en stjärna. Schwarzschild kunde se hur Merkurius bana skulle påverkas, och såg att hans exakta formel gav samma svar som Einsteins förenklade formel (så Einsteins antagande att förenklingarna var giltiga i fallet med Merkurius stämde). Men Schwarzschilds formel innehåller också mer. Den beskriver inte bara förhållandena utanför en stjärna. Den beskriver också ett svart hål. Varken Schwarzschild eller Einstein tog den aspekten av formeln på allvar. De trodde att det var en matematisk konstruktion som inte hade någon motsvarighet i verkligheten.

Inne på museet pratar jag med personalen. Jag berättar att jag vill veta vilken militärförläggning Schwarzschild var stationerad vid. I vilken av byarna var det mest troligt att den låg? ”Alla”, svarar personalen. Ett precist svar som inte för mig närmare mitt mål.

På Hartmannswillerkopf kommer jag närmare krigets grymma vardag, men jag hittar inga ledtrådar till var Schwarzschild kan ha befunnit sig. Han är inte heller omnämnd i museets register över personer som stred vid berget.

 

Från stjärnor till skyttegravar

På vägen tillbaka till Mulhouse funderar jag på vad det innebär att formeln för svarta hål upptäcktes i anslutning till ett av första världskrigets slaktfält.

Svarta hål uppstår då stjärnor dör. Inte stjärnor som vår egen sol utan tyngre stjärnor. När deras bränsle tar slut börjar de kollapsa, och ingen känd naturkraft kan hindra kollapsen från att fortsätta. Stjärnmaterian trycks ihop till en liten punkt – exakt vad som händer där vet ingen – och gravitationen blir så stark att inte ens ljus kan lämna omgivningen runt den döda stjärnan. Ett svart hål har bildats.

Det finns något vackert i den berättelsen. Stjärnor är förutsättningen för liv som vi känner det. I deras inre omvandlas väte till helium och andra tyngre ämnen. Det är inuti stjärnorna som livets byggstenar skapas. När det sker frigörs energi inifrån atomens värld, som strålar ut i rymden. Stjärnenergin sköljer in över de planeter som går i bana kring stjärnan, och på vissa av dem kan liv uppstå och utvecklas.

Stjärnorna skapar livets byggstenar och förser livet med energi. När vissa av dem dör kollapsar de till ett svart hål och checkar ut från vårt universum. Från att ha fyllt rymden med ljus håller de all strålning inom sig.

Berättelsen om stjärnor och svarta hål är en berättelse om liv och död i rymdens djup. Det är kanske symptomatiskt att Schwarzschild upptäcker formeln som beskriver hur rummet och tiden förändras runt stjärnor och svarta hål vid Dödens berg. Och att han själv dör strax därefter.

 

En textil inuti museet på Hartmanswillerkopf. Foto: Jonas Enander

Berättelsen om Schwarzschild är också berättelsen om hur vapen och vetenskap går hand i hand. Han räknade ut både projektilers och planeters banor. Kunskapsutbytet mellan astronomer, fysiker och militärer kom att fördjupas allt mer under 1900-talet. Jag kommer att skriva mer om det framöver.

 

Villa Koechlin

Hartmannswillerkopf gav inga svar om Schwarzschilds tillhåll. Men jag får ett mail från Ignatius Adriaan Raap, den nederländske astronomen som har skrivit en kort biografi om Schwarzschild (som jag berättar om i mitt första inlägg). Han berättar följande.

Familjen Koechlin var rika textilfabrikanter i Mulhouse. De flydde från staden när de tyska trupperna närmade sig. Tyskarna ockuperade familjens villa och använde den som militär bas. Rökrummet med tillhörande biljardbord var populärt bland officerarna.

Över julafton skulle Schwarzschild vakta villan på egen hand medan hans överordnade var hemma. Han behövde inte utföra beräkningar för artilleriet och sysselsatte sig med sitt vetenskapliga arbete. Förmodligen – även om arkivmaterialet inte ger ett entydigt svar – var det i biblioteket i Koechlins villa som han upptäckte Schwarzschildmetriken.

Jag inser alldeles för sent att det är till villan jag borde åkt till. Efter Hartmannswillerkopf har jag åkt vidare till Paris och södra Frankrike för att fortsätta skriva på min bok.

Svarta hål slukar all information och håller den inom sig. Kanske är det symptomatiskt att deras upptäckt delvis är höljd i dunkel.

Tack till Dr Ignatius Adriaan Raap för ovärderlig biografisk bakgrundsinformation.

I vår kommer jag publicera en artikel i tidskriften Populär Astronomi där jag berättar i detalj hur det gick till när Schwarzschild hittade formeln för svarta hål och vad den betyder. Då kommer jag även publicera inscannat material från arkivet. Läs mer där!

Previous Göttingens svarta hål
Next Teleskopet som såg ett svart hål

Leave a comment