Am 13. März 2019 verlieh die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) im Festsaal der Berlin-Brandenburgischen Akademie der Wissenschaften in Berlin ihre diesjährigen Leibniz-Preise. Die mit jeweils 2,5 Millionen Euro dotierten Forschungsförderpreise werden oft als »deutsche Nobelpreise« beschrieben. 2019 wurden insgesamt zehn herausragende Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus allen Disziplinen geehrt – unter ihnen der Regensburger Physiker Rupert Huber. Der Leibniz- Preisträger studierte von 1994 bis 1999 Physik an der Technischen Universität München (TUM) und wurde dort auch promoviert. Seine Forschungskarriere führte ihn nach Hongkong, Berkeley und Konstanz, ehe er 2010 einen Ruf auf eine Professur für Physik an der Universität Regensburg erhielt. International bekannt wurde Professor Huber mit seinen Arbeiten zur Ultrakurzzeitphysik.
Am 13. März 2019 verlieh die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) im Festsaal der Berlin-Brandenburgischen Akademie der Wissenschaften in Berlin ihre diesjährigen Leibniz-Preise. Die mit jeweils 2,5 Millionen Euro dotierten Forschungsförderpreise werden oft als »deutsche Nobelpreise« beschrieben. 2019 wurden insgesamt zehn herausragende Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus allen Disziplinen geehrt – unter ihnen der Regensburger Physiker Rupert Huber. Der Leibniz- Preisträger studierte von 1994 bis 1999 Physik an der Technischen Universität München (TUM) und wurde dort auch promoviert. Seine Forschungskarriere führte ihn nach Hongkong, Berkeley und Konstanz, ehe er 2010 einen Ruf auf eine Professur für Physik an der Universität Regensburg erhielt. International bekannt wurde Professor Huber mit seinen Arbeiten zur Ultrakurzzeitphysik.
Als im Oktober 1917 das Institut für Theoretische Physik unter seinem langjährigen Direktor Max Planck (1858-1947) den gerade als Erweiterungsbau fertiggestellten Ostflügel des Universitätsgebäudes bezog, befand sich die physikalische Forschung in Berlin auf einem Höhepunkt. Nicht nur an der Universität, sondern auch an der Physikalisch-Technischen Reichsanstalt sowie in den Forschungsstätten der Großbetriebe wie Siemens und AEG waren namhafte Wissenschaftler am Werk, um die Entwicklung der Physik auf verschiedenen Gebieten voranzutreiben. So verlangte die aufkommende Elektrifizierung nach leistungsfähigen Lichtquellen, was umfangreiche Untersuchungen auf dem Gebiet der Strahlungsgesetze erforderte. Die daraus resultierenden experimentellen Ergebnisse bildeten die Basis für Plancks theoretische Überlegungen, die zur Begründung der Quantentheorie führten. Dafür wurde Max Planck 1918 mit dem Nobelpreis für Physik geehrt. Als er im Herbst 1926 in den Ruhestand trat, hatte er Erwin Schrödinger als seinen Nachfolger gewonnen, der im selben Jahr mit seiner Abhandlung »Quantisierung als Eigenwertproblem« die Wellenmechanik begründet hatte.
Die Geschichte der Entdeckung des Ausschließungsprinzips, für die mir im Jahre 1945 die Ehre der Verleihung des Nobelpreises zuteil geworden ist, reicht bis in meine Studentenjahre in München zurück. Nachdem ich mir schon als Schüler in Wien einiges Wissen in der klassischen Physik und von Einsteins damals neuer Relativitätstheorie erworben hatte, geschah es an der Universität München, daß ich durch Sommerfeld in den — vom Standpunkt der klassischen Physik aus etwas sonderbaren — Bau des Atoms eingeführt wurde. Mir wurde der Schock nicht erspart, den jeder Physiker, an die klassische Denkweise gewohnt, erhielt, als er zuerst Bohrs „Grundpostulat der Quantentheorie“ kennen lernte. Es gab damals zwei Wege, auf denen man sich den schwierigen mit dem Wirkungsquantum verknüpften Problemen nähern konnte. Der eine bestand in dem Bemühen, eine abstrakte Ordnung in die neuen Gedanken zu bringen, indem man nach einem Schlüssel zur Übersetzung der klassischen Mechanik und Elektrodynamik in die Quantensprache suchte, die eine logische Verallgemeinerung jener wäre. In diese Richtung zielte Bohrs Korrespondenzprinzip.
Im November 1983 trafen sich ehemalige Schüler und Freunde Wolfgang Paulis in seiner Vaterstadt Wien, um seinem Hinschied vor 25 Jahren zu gedenken. Obschon Pauli bei allen, die ihn näher gekannt hatten, in großer Verehrung stand und unter seinen Fachkollegen den Ruf genossen hatte, “das lebende Gewissen der theoretischen Physik“1 (daher der Titel des vorliegenden Buches) und „ein Meister der Kritik“2 zu sein, ist er außerhalb der Physik weniger bekannt wie seine gleich berühmten Zeitgenossen Bohr, Heisenberg und andere.3 Er war eben trotz seiner bedeutenden Rolle als Mitbegründer der modernen Quantenmechanik doch eher ein Bewahrer als ein Revolutionär gewesen.4 Er war es, der in Diskussionen und in einer ausgedehnten Korrespondenz (Pauli [1979/85], siehe dazu den Beitrag I,3 von K. von Meyenn) immer wieder die wesentlichen Fragen formulierte und Antworten im Rahmen des schon gesicherten Wissens suchte. Die Ambition, alle seine Ideen selber auszuwerten und zu publizieren lag ihm fern; er konnte sich über geglückte Arbeiten anderer genau so freuen wie über eigene. Diese echte Bescheidenheit kommt in seiner Autobiographie (II, 1) sehr schön zur Geltung.
ZusammenfassungDie Geschichte der Entdeckung des Ausschließungsprinzips, für die mir im Jahre 1945 die Ehre der Verleihung des Nobelpreises zuteil geworden ist, reicht bis in meine Studentenjahre in München zurück. Nachdem ich mir schon als Schüler in Wien einiges Wissen in der klassischen Physik und von Einsteins damals neuer Relativitätstheorie erworben hatte, geschah es an der Universität München, daß ich durch Sommerfeld in den — vom Standpunkt der klassischen Physik aus etwas sonderbaren — Bau des Atoms eingeführt wurde. Mir wurde der Schock nicht erspart, den jeder Physiker, an die klassische Denkweise gewohnt, erhielt, als er zuerst Bohrs „Grundpostulat der Quantentheorie“ kennen lernte. Es gab damals zwei Wege, auf denen man sich den schwierigen mit dem Wirkungsquantum verknüpften Problemen nähern konnte. Der eine bestand in dem Bemühen, eine abstrakte Ordnung in die neuen Gedanken zu bringen, indem man nach einem Schlüssel zur Übersetzung der klassischen Mechanik und Elektrodynamik in die Quantensprache suchte, die eine logische Verallgemeinerung jener wäre. In diese Richtung zielte Bohrs Korrespondenzprinzip. Sommerfeld dagegen zog angesichts der Schwierigkeiten, die sich dem Gebrauch der auf kinematische Modelle bezüglichen Begriffe entgegenstellten, eine Deutung der Spektralgesetze mit Hilfe ganzer Zahlen vor, indem er, wie einst Kepler bei seiner Untersuchung des Planetensystems, einem inneren Gefühl für Harmonie folgte. Beide Methoden, die mir nicht unversöhnlich zu sein schienen, beeinflußten mich. Die Folge der ganzen Zahlen 2, 8, 18, 32, ..., die die Längen der Perioden im Periodischen System der Elemente angeben, wurde in München eifrig diskutiert, einschließlich der Bemerkung des schwedischen Physikers Rydberg, daß diese Zahlen die einfache Gestalt 2n 2 haben, wenn n die Reihe der ganzen Zahlen durchläuft. Sommerfeld versuchte insbesondere, die Zahl 8 mit der Zahl der Ecken eines Würfels zu verknüpfen.
"Quanten 5" enthält die beiden Vorträge auf der Mitgliederversammlung der Heisenberg-Gesellschaft im Oktober 2016. Reinhard Werner sprach über die Bedeutung der Unbestimmtheitsrelation Heisenbergs und ihre Interpretation im Rahmen der Quantenmechanik. Johannes Blümer berichtete über die Arbeiten zur kosmischen Strahlung, die während des zweiten Weltkrieges in Berlin und nach dem Krieg im Max-Planck-Institut für Physik in Göttingen durchgeführt wurden sowie über die Ergebnisse der neuesten Experimente zur kosmischen Strahlung. Abgedruckt ist darüber hinaus Heisenbergs Vortrag "Wandlungen der Grundlagen der exakten Naturwissenschaft in jüngster Zeit", den er auf der Versammlung der Naturforscher am 17.9.1934 in Hannover hielt. Er ist die Reaktion Heisenbergs auf die Angriffe von Johannes Stark und Philipp Lenard auf jüdische Wissenschaftler und auf die Entwicklungen der modernen Physik, insbesondere auf die Relativitätstheorie Einsteins und die Quantenmechanik. Den Abschluss des Bandes bildet ein Essay von Tobias Jung über die Bedeutung des Heisenbergschen Hauses in Urfeld über dem bayerischen Walchensee. Die Heisenberg-Gesellschaft widmet sich der Vermittlung des geistigen Erbes von Werner Heisenberg und setzt sich für die Erfassung und Aufarbeitung seines Nachlasses ein.
"Quanten 4" enthält die beiden Vorträge der Mitgliederversammlung der Heisenberg-Gesellschaft im Oktober 2015. Rainer Blatt beschreibt den Weg zum Quantencomputer und Peter Schmüser veranschaulicht die praktische Bedeutung der Quantenphysik als Basis moderner Technologien. Auf die Vorträge folgen zwei Briefe von Werner Heisenberg aus dem Sommer 1925 an seinen engen Freund und Kollegen Wolfgang Pauli. Darin erwähnt Heisenberg erstmals seine Theorie über eine neue Mechanik, die später als Quantenmechanik bekannt wird, und bittet um kritische Durchsicht des zugehörigen Manuskripts. Mit dieser Arbeit begründete Heisenberg eine neue, über die klassische Physik hinausgehende Beschreibung der mikroskopischen Welt der Atome, Moleküle und Elementarteilchen. Für diese Leistung erhielt er auf Vorschlag von 29 berühmten Gelehrten im Jahr 1932 den Nobelpreis – der Vorschlag von Wolfgang Pauli an das Nobelkomitee ist hier abgedruckt. Ein Essay über die drei Wunderjahre 1905, 1915 und 1925, die die Physik des 20. Jahrhunderts begründet haben, rundet den Band ab. Zusammen mit der Relativitätstheorie Einsteins bildet die Quantenmechanik die Grundlage der modernen Physik. Die Heisenberg-Gesellschaft widmet sich deshalb der Vermittlung des geistigen Erbes von Werner Heisenberg und setzt sich für die Erfassung und Aufarbeitung seines Nachlasses ein.