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.
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.
ZusammenfassungGegen Ende seines Lebens schrieb Einstein seinem ältesten Freund, daß ihn 50 lange Jahre des ununterbrochenen „bewußten Nachgrübelns“ über die Frage „Was sind Lichtquanten?“ der Antwort um nichts näher gebracht hätten. Wie immer übertrieb Einstein auch in diesem Falle keineswegs: Das Problem, Diskretheit ebenso wie Kontinuität in der natürlichen Welt zu verstehen, beschäftigte ihn während seiner ganzen wissenschaftlichen Laufbahn. Daß Einstein so viel Zeit und Energie darauf verwendete, sich mit der Quantentheorie auseinanderzusetzen, mag viele — sogar viele Physiker — überraschen. Denn sein Entwurf der speziellen und der allgemeinen Relativitätstheorie sowie seine vielen Versuche, eine noch allgemeinere Theorie, nämlich eine einheitliche Feldtheorie, zu schaffen, haben seine anderen Leistungen in den Schatten gestellt. Und doch wird vermutlich jeder, der das Werk Einsteins kennt, den Worten von Max Born, einer der bedeutendsten Persönlichkeiten in der Entwicklungsgeschichte der Quantenmechanik, zustimmen, als er schrieb: „Meiner Meinung nach müßte er selbst dann, wenn er nicht eine einzige Zeile über die Relativität geschrieben hätte, als einer der größten theoretischen Physiker aller Zeiten gelten.“ Diese Meinung gründete sich hauptsächlich auf jene Schriften, in denen Einstein über die erstaunlichen Ergebnisse seines „bewußten Nachgrübelns“ über das Quantenproblem berichtet.
Als ich von dem Herausgeber der Reihe „Living Philosophers“ aufgefordert wurde, einen Beitrag zu liefern zu diesem Bande, in dem zeitgenössische Forscher den epochemachenden Einsatz Albert Einsteins auf dem Gebiete der Naturwissenschaften würdigen und die Dankbarkeit unserer heutigen Generation für den Weg, den sein Genius gewiesen hat, zum Ausdruck bringen, habe ich viel darüber nachgedacht, wie ich wohl am besten die Inspiration beschreiben könnte, die ich ihm verdanke. Dabei sind mir die zahlreichen Gelegenheiten lebhaft ins Gedächtnis zurückgekommen, bei denen ich den Vorzug hatte, im Laufe der Jahre mit Einstein die erkenntnistheoretischen Probleme zu diskutieren, die die neuere Entwicklung der Atomphysik aufgeworfen hat, und ich glaube kaum, daß ich etwas Besseres beitragen könnte als einen Bericht eben dieser Diskussionen, die — wenn sie auch bisher noch nicht zu völliger Übereinstimmung geführt haben — außerordentlich wertvoll und anregend für mich gewesen sind. Gleichzeitig hoffe ich, daß ein solcher Bericht weiteren Kreisen eine Vorstellung davon vermitteln kann, wie hilfreich offener Gedankenaustausch für den Fortschritt auf einem Gebiete gewesen ist, auf dem neue Erfahrungen immer wieder eine Überprüfung unserer Anschauungen gefordert haben.
Im Gegensatz zu den meisten Quantentheoretikern der 20er Jahre war Erwin Schrödinger ähnlich wie Albert Einstein ein Einzelgänger geblieben, der sich weder der Kopenhagener noch den Schulen von Göttingen und München anschließen mochte.Außerdem gehörte Schrödinger einer älteren Physikergeneration an, welche in der klassischen Tradition aufgewachsen war und welche den Welle- Teilchen-Dualismus des Lichtes und die durch die ältere Quantentheorie aufgezwungenen Quantisierungsvorschriften nur mit Widerstreben akzep- tierteh Als die Nachrichten über den berühmten Versuch von Arthur H.Compton nach Europa gelangten, der von den meisten Physikern als Bestätigung für die korpuskulare Natur der Lichtstrahlen angesehen wurde, schrieb er am 21.Juli 1925 kritisierend an Arnold Sommerfeld^: «Sie haben mit [Walther] Bothe und [Hans] Geiger, und den fast noch schöneren Versuchen von Compton alles, was nach klassischen Wellen riecht, zu Grabe getragen?Sie werden mich unverbesserlich nennen, aber ich kann mich dazu noch nicht so schnell entschließen.Ich habe schon das Gefühl: da ist irgend etwas ganz, ganz anderes als man bisher gedacht Man müßte trachten diese leerlaufenden Räder zu entfernen, eine Theorie zu machen, welche die Wellenphänomene nur liefert, wenn sie wirklich da sind.»Zu diesem Zeitpunkt hatte Werner Heisenberg diese neue Theorie bereits in den Händen, allerdings nicht in der Form, wie sie hier von Schrödinger gewünscht wurde.In Zürich, wo Schrödinger schon seit dem Wintersemester 1921/22 wirkte, arbeitete er insbesondere mit Hermann Weyl und Peter Debye zusammen.Außerdem verband ihn ein freundschaftliches Verhältnis mit den Experimentalphysikern Edgar Meyer, Paul Scherrer und Richard Bär. Weniger sagte ihm dagegen das gesellschaftliche Lehen der Stadt zu, wie auch aus folgendem Bericht hervorgeht, den er am 7. März 1925 Sommerfeld übermittelte zeitweilig von ihr zu trennen und die Beziehung zu seinen ehemaligen Jugendbekanntschaften zu erneuern.Bemerkenswert ist, daß Schrödinger gerade zu diesem Zeitpunkt seine berühmte Wellenmechanik ausarbeitete.Über die näheren Umstände, wie Schrödinger dann auf Louis de Broglies Idee der Materiewellen aufmerksam gemacht wurde und wie er daraus im Winter 1925/26 seine Wellenmcchanik in kürzester Zeit entwickelte, wollen wir hier nicht eingehen; darüber wurde schon des öfteren berichtet®.Interessant ist aber, was Schrödinger ursprünglich über das «Verhältnis zu Heisenbergs» Theorie dachte.Am 22. Februar 1926 äußerte er sich darüber in einem Schreiben an Wilhelm Wien: «Ich bin mit Geheimrat Sommerfeld von einer innerlich nahen Beziehung überzeugt.Sie muß aber ziemlich tief liegen, denn Weyl, der die Heisenbergsche Theorie gründlich studiert und selbst weiterentwickelt hat, sagt, er weiß das Verbindungsglied nicht zu finden.Deshalb hab' ich es aufgegeben, meinerseits zu suchen.Und das um so lieber, als mir der Matrixkalkül unerträglich war, lange bevor ich an meine Theorie auch nur entfernt dachte Jetzt hoffe ich natürlich fest, daß der Matrixkalkül, nach Aufsaugung seiner wertvollen Resultate, durch die Eigenwerttheorie wieder verschwinden wird ...» Und einen Monat später, am 19.März, kommt Schrödinger nochmals auf diesen Punkt zurück: Die Hoffnung, die ich aussprach, hat sich viel rascher erfüllt als ich dachte.Das Verhältnis zu Heisenberg ist nun restlos abgeklärt, und zwar in dem Sinn, daß, wer nicht will, nicht mit Matrizen rechnen braucht, weil die beiden Darstellungen vom rein mathematischen Standpunkt äquivalent sind.
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.
ZusammenfassungAls ich von dem Herausgeber der Reihe „Living Philosophers“ aufgefordert wurde, einen Beitrag zu liefern zu diesem Bande, in dem zeitge-nössische Forscher den epochemachenden Einsatz Albert Einsteins auf dem Gebiete der Naturwissenschaften würdigen und die Dankbarkeit unserer heutigen Generation für den Weg, den sein Genius gewiesen hat, zum Ausdruck bringen, habe ich viel darüber nachgedacht, wie ich wohl am besten die Inspiration beschreiben könnte, die ich ihm verdanke. Dabei sind mir die zahlreichen Gelegenheiten lebhaft ins Gedächtnis zurückgekommen, bei denen ich den Vorzug hatte, im Laufe der Jahre mit Einstein die erkenntnistheoretischen Probleme zu diskutieren, die die neuere Entwicklung der Atomphysik aufgeworfen hat, und ich glaube kaum, daß ich etwas Besseres beitragen könnte als einen Bericht eben dieser Diskussionen, die außerordentlich wertvoll und anregend für mich gewesen sind. Gleichzeitig hoffe ich, daß ein solcher Bericht weiteren Kreisen eine Vorstellung davon vermitteln kann, wie hilfreich offener Gedankenaustausch für den Fortschritt auf einem Gebiete gewesen ist, auf dem neue Erfahrungen immer wieder eine Überprüfung unserer Anschauungen gefordert haben.
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.