Umsturz in der Physik
Die Quantenmechanik ist neben der Relativitätstheorie eine der Säulen des physikalischen Weltbildes. Thomas de Padova erzählt ihre Geschichte überaus fesselnd.
Die Geburtsstunde der Quantenphysik schlägt am 7. Oktober 1900. An diesem Sonntag bekommt Max Planck Besuch von seinem Kollegen Heinrich Rubens. Er als Experimentator und Planck als Theoretiker untersuchen „Schwarze Körper“, die ihrem Wesen nach der Sonne ähneln: Befindet sich ein solcher Körper im Wärmegleichgewicht, sendet er Strahlung aus, deren Intensitätsverteilung nur von der Temperatur abhängt. Doch bis dahin ist es niemandem gelungen, diesen Zusammenhang in eine universelle Formel zu gießen. Bei dem Treffen berichtet Rubens von experimentellen Ergebnissen und einer neuen Gesetzmäßigkeit.
Noch am selben Abend bringt Max Planck eine Formel zu Papier und schickt sie an Rubens – der sie durch Messungen bestätigt. Plancks Trick: Er zerstückelt die Energie in kleine Pakete und nennt sie „Energieelemente“. So kommen die Quanten in die Welt. Die Theorie hat allerdings einen Schönheitsfehler: Sie lässt sich mit der klassischen Physik nicht vereinbaren. Ihrem Schöpfer erscheint das selbst nicht ganz geheuer – Max Planck wird zum Revolutionär wider Willen.
Dieser Umsturz beschäftigte und beschäftigt Generationen von Forschenden. Thomas de Padova beschränkt sich in seinem Buch auf das Jahrzehnt zwischen 1919 und 1929, erzählt äußerst lebendig von hitzigen Debatten, kühnen Gedankenspielen und dem hartnäckigen Ringen um Erklärungen für das Licht, das plötzlich Welle und Teilchen zugleich ist. Anschaulich schildert der Autor diese Zeit, in der das überkommene Weltbild aus den Fugen gerät. Neben Max Planck stehen drei Protagonisten im Brennpunkt, die der neuen Physik maßgebliche Impulse verliehen haben: Albert Einstein, der den fotoelektrischen Effekt mithilfe von Lichtquanten erklärt. Niels Bohr, der die Struktur von Atomen erforscht. Und Werner Heisenberg, der die Quantenmechanik der Festkörper begründet.
Der Autor schreibt eng an den Quellen entlang und lässt auch die gesellschaftlichen, politischen und kulturellen Facetten der Weimarer Republik nicht außer Acht. In seinem leicht lesbaren Buch mit reichhaltigem Literaturverzeichnis und Register verbinden sich die Handlungsstränge und Sachinformationen zu einem wissenschaftshistorisch stimmigen Gesamtbild. Helmut Hornung
Thomas de Padova:
Quantenlicht
Das Jahrzehnt der Physik 1919 – 1929
Hanser Verlag, 432 S., € 28,–
ISBN 978-3-446-28134-9
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