Albert Einstein, der wahrscheinlich prominenteste Wissenschaftler
des 20. Jahrhunderts, veröffentlichte in den „Annalen der Physik“
am 30. Juni 1905 seinen ersten Aufsatz zur Relativitätstheorie. Anlässlich
der 100. Wiederkehr seines „annus mirabilis“ (das wunderbare
Jahr) und der 50. Wiederkehr seines Todestages am 18. April erschienen
weltweit unzählige Aufsätze, und weitere werden folgen.
Bei diesen Jubiläen sollte aber nicht übersehen werden, dass
Einstein in seinem Aufsatz vom 17. März 1905 eine Abhandlung präsentierte,
die einen enormen Einfluss auf die Wissenschaft ausübte.
Der Artikel mit dem eigenartig klingenden Titel „Über einen
die Erzeugung und Verwandlung des Lichtes betreffenden heuristischen Gesichtspunkt“
enthielt eine neue Theorie über die Eigenschaft des Lichtes. Einstein
vermutete, dass man das Licht unter bestimmten Umständen so betrachten
könne, als ob es aus Teilchen bestehe. Das war revolutionär,
denn in der Wissenschaft war es eine ausgemachte Sache, dass alle elektromagnetischen
Strahlen - somit auch Licht - Wellen sind. Einstein behauptete, dass die
Energie der Lichtteilchen, die man heute auch „Photonen“ oder
„Quanten“ nennt, der Frequenz der Strahlung entspricht. Die
Formel dafür lautet: Strahlungsenergie = h mal Frequenz, wobei h
eine Naturkonstante (das so genannte Planck’sche Wirkungsquantum)
ist. Die in Kilohertz oder Megahertz gemessene Frequenz steht für
die Schwingungsfrequenz der Strahlung. Röntgenstrahlen haben eine
höhere Frequenz als Funkwellen, die entsprechenden Röntgenphotonen
sind demnach energiereicher als diejenigen aus einem Funkgerät.
Die Annahme, dass die in einem Lichtstrahl enthaltene Energie als Photonen
- also in bestimmten Energiepaketen - übertragen wird, stand so sehr
im Widerspruch zu der bestätigten Wellentheorie, dass Einsteins Arbeit
auf allgemeine Ablehnung stieß. Die Überraschung war daher
groß, als der amerikanische Physiker Robert Millikan Einsteins Theorie
einige Jahre später experimentell bestätigte. Heute wissen wir:
Licht kann sowohl Wellen- als auch Teilchennatur haben. „Eventus
magister stultorum“ wussten schon die Römer „Das Ergebnis
ist der Lehrmeister der Dummen“. Eine leistungsfähige Theorie
siegt stets über jeden noch so einfältigen Einwand.
Anlässlich des Weltjahres der Physik 2005 wird sich die diesjährige
Sommerserie des VN-Scheinwerfers mit der Geschichte der Physik beschäftigen.
Dabei wird auch Einstein nochmals zur Sprache kommen. Produkte der Physik
wie Mikroskope, Elektromotoren, Computerchips und - leider auch - Atombomben
haben den Gang der Geschichte schließlich stärker beeinflusst
als die Politik der Mächtigen.
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