In den 1920er Jahren schlug die Stunde der Physiker: Ernst Peter Fischer, Autor des Bestsellers «Die andere Bildung», erzählt so anekdotenreich wie wissenschaftlich anschaulich und versiert vom großen Jahrzehnt der Physik zwischen 1922 und 1932, von seinen genialen Protagonisten und den ungeheuren Folgen, die die völlig neue und auf den ersten Blick verrückte Theorie der Atome und der Materie mit sich bringen sollte.
In den 1920er Jahren schlug die Stunde der Physiker: Ernst Peter Fischer, Autor des Bestsellers «Die andere Bildung», erzählt so anekdotenreich wie wissenschaftlich anschaulich und versiert vom großen Jahrzehnt der Physik zwischen 1922 und 1932, von seinen genialen Protagonisten und den ungeheuren Folgen, die die völlig neue und auf den ersten Blick verrückte Theorie der Atome und der Materie mit sich bringen sollte.
Die Heisenberg-Gesellschaft widmet sich dem Nachlass von Werner Heisenberg, der Aufarbeitung spannender Aspekte der Wissenschaftsgeschichte – insbesondere der Quantenmechanik – und der schulischen Vermittlung moderner Physik. Bei der Mitgliederversammlung im Oktober 2020 hat Ernst Peter Fischer einen Einblick in Heisenbergs Gemütslage in den schwierigen 1940er Jahren gegeben. Kontrastreich dazu ist eine ganz moderne Anwendung der Quantenmechanik: Peter Hommelhoff schildert die Kontrolle von Elektronen mit Laserlicht und den Vorstoß der Experimentiertechnik in den Attosekundenbereich. Historische Briefe von Heisenberg an Freunde in der Jugendbewegung und ein Vortrag zum Thema Quantenmechanik und Religion ergänzen das historische Bild. Der letzte Beitrag wirft einen Blick auf die immerwährende Interpretation der Quantenmechanik und ihre statistischen Aspekte: Kann es eine deterministische Erweiterung der Quantenmechanik geben? Einstein, Podolski, Rosen und andere wünschten sich das sehr – Pauli und Heisenberg hingegen hielten es für unmöglich und Heisenberg gibt hier eine detaillierte Begründung.
Auf seinen Europareisen besuchte Albert Einstein auch Innsbruck. Nicht etwa, um die Alpenkulisse zu genießen, sondern um über die neuesten Ideen zur gerade in der Entstehung befindlichen Quantenphysik zu diskutieren. Anlässlich der 88. Versammlung der Gesellschaft für Forscher und Ärzte traf er in den Stadtsälen im September 1924 die wichtigsten Köpfe der Physik der damaligen Zeit. Worum gingt es bei diesem Treffen? Hatte es weiteren Einfluss auf die Entwicklung der Physik? Anlässlich des 100-Jahr-Jubiläums von Einsteins Aufenthalt in Tirol lädt uns der Physiker und Psychologe Salvatore Matteo Giacomuzzi zu einem Ausflug in die lokale Wissenschaftsgeschichte ein und vermittelt anschaulich (und mit nur einer physikalischen Formel!) den Wissensstand um die Atom- und Quantenphysik der 1920er Jahre. Er zeichnet nach, wie die Nobelpreisträger Albert Einstein, Erwin Schrödinger und Wolfgang Pauli Gedanken austauschten, die ihre weiteren Forschungen maßgeblich beeinflussten. Dabei lernen wir diese Physiker als Persönlichkeiten kennen und erfahren Spannendes über die Entwicklungen und Entdeckungen der Physik im 20. Jahrhundert.
Es könnte auf Grund der Tatsachen, die wir im letzten Kapitel besprochen haben, scheinen, als wenn die physikalische Forschung zu einer fast vollständigen Bestätigung dessen geführt hätte, was die griechischen Philosophen der materialistischen Schule vorausgeahnt haben — wenn auch in der Bezeichnungs- und Ausdrucksweise Unterschiede bestehen von solcher Art, daß wir beispielsweise das Wort „Atom“ heute gerade auf ein nicht unzerlegbares, sondern vielmehr seinerseits noch aus einfacheren Teilen aufgebautes Gebilde anwenden. Wir haben eben nicht dasjenige, was wir heute „Atom” nennen, sondern vielmehr die Elektronen, Protonen, Neutronen mit den Atomen der Griechen zu vergleichen. Aber das nach den im vorigen Kapitel behandelten Ergebnissen so klar und durchsichtig erscheinende Gebiet der Atomforschung bekommt ganz neue, unerwartete und verwirrende Züge durch weitere Feststellungen; und es liegt eine gewisse Ironie der Entwicklung darin, daß die Entdeckung dieser neuen, wieder völlig verwirrenden Tatsachen bereits begonnen wurde, bevor noch die wirklichen Beweise für die Realität der Atome gewonnen waren. Gerade im Jahre 1900 machte Max Planck diejenige Entdeckung, welche die Entwicklung der Atomforschung in ganz neue Bahnen lenken und der experimentellen und theoretischen Arbeit der Physiker ein riesiges Forschungsgebiet ganz neu erschließen sollte. So drängen sich gerade um die Jahrhundertwende die für die Atomphysik bedeutendsten Entwicklungen zusammen: Gerade damals meldete sich die auf den Positivismus gestützte Kritik der bis dahin ausgebildeten atomistischen Ideen: Ernst Mach vor allem legte klar, daß in Wirklichkeit die Atomhypothese noch etwas durchaus Unbewiesenes und nach dem damaligen Stande der Dinge völlig Entbehrliches sei. Bald nach 1900 jedoch wurden die ersten experimentellen Beweise für die Realität der Atome erzielt. Aber schon 1900 machte Planck diejenige Entdeckung, deren tiefsten Sinn zu erfassen erst vor wenigen Jahren abschließend gelungen ist, und aus der uns allmählich die Einsicht erwachsen ist, daß in Wahrheit die Atome doch etwas völlig anderes sind, als das, was die alten Philosophen sich darunter dachten.
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.
von Albert Einstein nach Vorarbeiten von Satyendra Nath Bose zum ersten Mal diskutiert, 1995 vom amerikanischen Wissenschaftsmagazin Science zum Molekül des Jahres gekürt, obwohl es sich nicht um ein Molekül handelt: die Bose-Einstein-Kondensation.Die experimentelle Untersuchung dieses Phänomens an schwach wechselwirkenden, sehr kalten Atomgasen hat in den letzten zwei Jahren für erhebliches Aufsehen in der physikalischen Fachwelt gesorgt und schlug sich neben vielfältigen Forschungsaktivitäten innerhalb kürzester Zeit auch in Preisverleihungen an Vertreter der beiden führenden experimentellen Gruppen nieder
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.