Welt der Naturwissenschaften
(Scientific Medley)

 Jahresübersicht 2012

Die Gedankenfreiheit ist die einzig wahre und die größte Freiheit, die der Mensch erreichen kann.
(Maxim Gorki)

21. November 2024

Zu Beginn des 20. Jahrhunderts bebte die Erde der Wissenschaft. Der deutsche Physiker Max Planck hatte nachgewiesen, dass Energie immer nur in kleinsten Portionen, den so genannten Lichtquanten, übertragen wird. Albert Einstein hatte 1905 gleich vier nobelpreiswürdige Arbeiten vorgelegt und Ernest Rutherford hatte Goldatome mit (radioaktiven) Alphastrahlen beschossen und dabei zu seiner Verblüffung festgestellt, dass es im Atom etwas Kleines und Hartes geben müsse, das er den Atomkern nannte.

Die bahnbrechenden Neuerungen waren in so dichter Folge aufgetaucht, dass zunächst große Verwirrung herrschte. Plancks Energie besteht aus Photonen, Masse und Energie sind laut Einstein nach E = mc² wesensgleich und das angeblich unteilbare Atom besteht aus einer Hülle und einem winzigen Kern. In dieser Situation betrat ein junger Mann die Bühne der Physik: Der Däne Niels Bohr. Bohrs Vater war Professor für Physiologie in Kopenhagen, Bohrs Mutter stammte aus einer jüdischen Familie. Niels Bohr studierte Physik, er musste aber, wie es damals üblich war, ein „Philosophikum“ absolvieren, also eine Prüfung in Philosophie bestehen. Während der Vorbereitungen entdeckte er einen schweren Fehler in einem Lehrbuch für Logik. Bohrs Genie war zum ersten Mal sichtbar geworden.

Nachdem Bohr von der Entdeckung des Atomkerns durch Ernest Rutherford gehört hatte, widmete er sich intensiv der Frage, warum alle Atome eines Elements gleich groß sind, eine Tatsache, die sich aus der Untersuchung von Kristallen ergibt. Niels Bohr veröffentlichte schließlich 1913 drei bahnbrechende Arbeiten, in denen er die Erkenntnisse von Planck, Einstein, Rutherford und die Spektraluntersuchungen von Elementen in einer Theorie zusammenführte, dem „Bohrschen Atommodell“. Das war eine wissenschaftliche Revolution. Demnach bewegen sich die Elektronen nicht willkürlich um einen Atomkern, sondern besetzen bestimmte Energiestufen, die vereinfacht „Schalen“ genannt werden. In der Folge gelang Bohr der Ausbau der Quantenphysik, die in manchen Bereichen das Missfallen von Albert Einstein erregte. Einstein widersprach Bohr mehrfach, unterlag jedoch in allen Streitgesprächen.

Nachdem 1938 in Berlin die Atomkernspaltung entdeckt worden war, versuchte der deutsche Physiker Werner Heisenberg Bohr mitzuteilen, dass Hitler den Bau der Atombombe nicht beabsichtigte, weil er die atomare „Judenphysik“ verabscheute. Heisenberg vermied aus Angst vor Abhörversuchen durch die Gestapo klare Worte und wurde prompt missverstanden. Bohr berichtete seinen Freunden, dass Hitler die Bombe plante. Die Folgen sind Geschichte.

Niels Bohr starb vor 50 Jahren, am 18. November 1962 in Kopenhagen.

Planck und Bohr

Helden der Wissenschaft:
Roger Penrose
(* 1931) berechnete gemeinsam mit Stephen Hawking die Verteilung von Masse und Energie im Universum und bewies die Existenz von Schwarzen Löchern.