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Sommerserie 2011: E = mc2


Die Welt der Physik war in Aufruhr geraten. Gegen Ende des 19. Jahrhunderts glaubten die Physiker, dass die wesentlichen Fragen gelöst seien, doch dann kam alles anders. 1895 entdeckte Konrad Wilhelm Röntgen (1845-1923) in Würzburg die nach ihm benannten Strahlen, ein Jahr später Henri Becquerel (1852-1908) in Paris die Radioaktivität. Er hatte Uranerz in seiner Schreibtischlade unbeabsichtigt auf eine Fotoplatte gelegt, wodurch diese geschwärzt wurde. Unsichtbare, energiereiche Strahlen, die Gegenstände durchdringen konnten! Die Physiker waren hellwach geworden. Die ersten, die das Phänomen der Radioaktivität näher untersuchten, waren das Forscherpaar Marie Curie (geborene Marya Sklodowska, 1867-1934) und Pierre Curie (1859-1906) in Paris. Marie Curie gelang es, aus mehreren Tonnen Abraummaterial eines Uranbergwerks zwei radioaktive Elemente, Polonium und Radium, zu isolieren.

Es sollte noch dicker kommen. Im Dezember 1900 berichtete der deutsche Physiker Max Planck (1858-1947) in der Publikation („Über das Gesetz der Energieverteilung im Normalspectrum“) über seine Untersuchungen mit „schwarzen Körpern“. Es handelt sich dabei um dunkle Zylinder, die Temperatur in Strahlung und Strahlung in Wärme umwandeln können. Herdplatten und Sonnenkollektoren sind praktische Anwendungen dieser Geräte. Als Planck die Energieverteilung der schwarzen Körper mathematisch untersuchte, entdeckte er etwas Abnormes. Unabhängig vom Material erfolgten alle Energieübergänge nicht kontinuierlich, sondern in Sprüngen, die ein Vielfaches einer winzigen Zahl waren. Diese nennt man heute „Plancksches Wirkungsquantum“. Alle Welt hatte bis dahin dem großen Philosophen Aristoteles vertraut, wonach die Natur keine Sprünge macht. Nun machte sie doch Sprünge, und das gleich in Form eines Naturgesetzes.

Den spektakulären Schlussstein auf diese Jahre der wissenschaftlichen Revolutionen setzte Albert Einstein (1879-1955). Er war zu Beginn des 20. Jahrhunderts am Bundespatentamt in Bern angestellt und beschäftigte sich in seiner Freizeit mit physikalischen Fragen. Einstein hätte für alle drei Artikel, die er 1905 in der Zeitschrift „Annalen der Physik“ veröffentlichte, den Nobelpreis verdient, bekommen hat er ihn für einen. Das mysteriöseste seiner Themen lautete „Über die Elektrodynamik bewegter Körper“. Darin tauchte die Formel E = mc² auf. Energie ist Masse mal die Lichtgeschwindigkeit zum Quadrat. Diese Formel sagt nicht nur etwas über Energie und Materie, sondern auch über das Universum und uns selber aus.




© 2011 Rudolf Öller, Bregenz