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Thursday, July 29, 2021

George Gamow

bild george gamows

George Gamow wird den Wenigsten ein Begriff sein, dabei führte er wirklich ein bemerkenswertes und sehr aufregendes Leben und machte bahnbrechende Entdeckungen. Er zeigte, wie nach dem Urknall die Elemente entstanden, aus denen unsere Welt besteht und sagte die kosmische Hintergrundstrahlung voraus, mit der wir heute regelrechte Babyfotos des Universums schießen können. Doch er verstand es auch wie kaum ein anderer, der Öffentlichkeit seine Forschungen nahe zu bringen.

Steckbrief: George Gamow

Vollständiger Name: George Anthony Gamow

Geboren: 4. März 1904 in Odessa

Gestorben: 19. August 1968 in Boulder

Berufsfeld: Kernphysik

Werke: One, Two, Three…Infinity; Mr. Tompkins im Wunderland oder Träumereien von c, g und h; Mr. Tompkins Explores the Atom; Mr. Tompkins’ seltsame Reisen durch Kosmos und Mikrokosmos; Mr. Tompkins in paperback; Bay Tompkins’in Yeni Dünyası; Pan Tompkins stále v říši divů; Il nuovo mondo di Mr.Tompkins. Avventure di un curioso nel mondo della fisica; MR Tompkins in Paperback South Asian Edition; M. Tompkins; Le nouveau monde de M. Tompkins; The New World of Mr Tompkins; Mr. Tompkins Inside Himself: Adventures in the New Biology; Mr. Tompkins Gets Serious;

Mr. Tompkins Learns the Facts of Life; Thirty years that shook physics; The creation of the universe; The great physicists from Galileo to Einstein; The birth and death of the sun; My World Line, an Informal Autobiography; Biography; Biography of the Earth; Physics: foundations and frontiers; Star Called the Sun; A Planet Called Earth; Matter, Earth, and Sky; Atomic Energy in Cosmic and Human Life;

The Atom and Its Nucleus; Puzzle-math; Theory Of Atomic Nucleus And Nuclear Energy Sources; Cosmology, Fusion & Other Matters: George Gamow Memorial Volume; Gravity; The Moon; El País de Las Maravillas; Biografia della fisica; Geburt und Tod der Sonne: Sternbild und Subatomare Energien; Gravità. La forza che governa l’universo; La mia linea di universo. Un’autobiografia informale

Ehrungen: Mitglied der American Physical Society; Mitglied der National Academy of Sciences; korrespondierendes Mitglied der Akademie der Wissenschaften der UdSSR; Kalinga-Preis für die Popularisierung der Wissenschaft; Benennung des Mondkraters Gamow; Benennung des Hauptgürtel-Asteroiden (8816) Gamow; Benennung des Hauptgürtel-Asteroiden (12448) Mr. Tompkins; Gedenktafel an seinem Haus in Göttingen

Lebenslauf

1904: Geburt in Odessa

1922: Beginn des Studiums an der Universität in Odessa

1923: Beginn des Studiums an der Staatlichen Universität Leningrad 

1925: Tod seines Professors Alexander Friedmann und Ende von Gamows Studium bei ihm

1928: Mehrmonatige Arbeit in Göttingen und Arbeit am Institut für Theoretische Physik in Kopenhagen mit einem Ausflug nach Cambridge, um dort mit Ernest Rutherford zu arbeiten

1929: Zwischenzeitliche Rückkehr in die Sowjetunion

1931: Erneute Rückkehr in die Sowjetunion, Wahl zum korrespondierenden Mitglied der Akademie der Wissenschaften der UdSSR und Beginn der Arbeit an der physikalischen Abteilung des Radium-Instituts in Leningrad

1932: Scheitern des Fluchtversuchs George Gamows mit dem Kajak über das Schwarze Meer

1933: Endgültige Flucht aus der Sowjetunion in die USA im Rahmen einer Solvay-Konferenz in Brüssel

1934: Beginn von George Gamows wissenschaftlicher Tätigkeit an der George Washington University in den USA

1935: Geburt von George Gamows Sohn Rustem Igor Gamow, der später Mikrobiologe wird

1940: Einbürgerung in die USA

1945: Veröffentlichung einer Arbeit über die Planetenbildung im jungen Sonnensystem zusammen mit Carl Friedrich von Weizsäcker

1948: Vorhersage der kosmischen Hintergrundstrahlung von George Gamow und seiner Arbeitsgruppe

1954: Ende der Arbeit an der George Washington University und Beginn als Gastprofessor an der University of California

1956: Umzug nach Boulder und Beginn der Arbeit an der University of Colorado Boulder

1964: Nachweis der kosmischen Hintergrundstrahlung durch Arno Penzias und Robert Woodrow Wilson

1968: Tod George Gamows in Boulder

Zitate

“Es dauerte weniger als eine Stunde, um die Atome herzustellen, ein paar hundert Millionen Jahre, um die Sterne und Planeten zu schaffen, aber fünf Milliarden Jahre, um den Menschen zu kreieren!”

George Gamow

(Damals hielt man das Universum fälschlicherweise noch für ungefähr fünf Milliarden Jahre alt, tatsächlich sind es aber über 13,8 Milliarden Jahre, die Erschaffung des Menschen hat also noch viel länger gedauert.)”

“Adam, der erste Mann, wusste nichts über den Atomkern, aber Dr. George Gamow, Gastprofessor an der George Washington University, tut so, als ob er etwas wüsste. Er sagt zum Beispiel, dass der Kern einen Durchmesser von 0,000000000000000003 Fuß hat. Niemand glaubt es, aber das macht für ihn keinen Unterschied. Er sagt auch, dass die in einem Pfund Lithium enthaltene Kernenergie ausreicht, um die US-Marine für einen Zeitraum von drei Jahren zu betreiben. Aber um diese Energie zu erhalten, müsste man eine Mischung aus Lithium und Wasserstoff auf 50.000.000 Grad Fahrenheit erhitzen.”

George Gamow

“Wenn man einen kleinen Herd dieser Temperatur in Stanford installiert hätte, würde er in einem Umkreis von 10.000 Meilen alles Lebendige verbrennen und alle Fische im Pazifischen Ozean zum Braten bringen. Wenn man so schnell wie nukleare Teilchen im Allgemeinen fahren könnte, bräuchte man nicht mehr als eine Zehntausendstelsekunde, um zu Miller’s zu fahren, wo man Gamow treffen und weitere Einzelheiten erfahren könnte.”

George Gamow

“Wenn alle Gesetze, die die physikalischen Phänomene steuern, endlich entdeckt sind und alle empirischen Konstanten, die in diesen Gesetzen vorkommen, endlich durch die vier unabhängigen Grundkonstanten ausgedrückt werden, dann werden wir sagen können, dass die physikalische Wissenschaft ihr Ende erreicht hat, dass kein Grund für weitere Untersuchungen mehr besteht und dass einem Physiker nur noch die mühsame Arbeit an kleinen Details oder das Studium und die Bewunderung für die Pracht des fertigen Systems bleibt. Zu diesem Zeitpunkt wird die physikalische Wissenschaft aus der Epoche von Kolumbus und Magellan in die Epoche des National Geographic Magazines eintreten!”

George Gamow

Lebenswerk

George Gamow hatte es wahrlich nicht leicht. Als Vertreter der Quantenmechanik, die im Stalinismus aufgrund des Zufalls als elementares Element verpönt war, konnte er keine freie Forschung betreiben, in der Sowjetunion wurde er zum Tode verurteilt und in den USA vertraute man ihm aufgrund einer sowjetischen Herkunft keine wichtigen Projekte an. Dennoch hat er es zu einem der größten Kernphysiker aller Zeiten geschafft und seine Erkenntnisse in diesem Bereich hatten weitgehende Auswirkungen auf die Kosmologie und unser Bild von der Entstehung des Universums.

In den 1940ern war es nämlich noch keineswegs klar, wie das Universum begann und ob es überhaupt einen Anfang und ein Ende hat. Zwar erbrachten Forscher wie Edwin Hubble schon in den 1920ern und 30ern nahelegende Beweise, dass unser Universum expandiert und somit auch einen Anfang gehabt haben muss, doch viele bedeutende Physiker*innen hielten weiter an der sogenannten Steady-State-Theorie fest, die lange Zeit eigentlich unangefochten war.

Ihrzufolge ist unser Universum ewig und hat kein Anfang und kein Ende, es verbleibt zudem immer im selben Zustand: Der Gravitation, die das Universum komprimieren möchte wirke zum Beispiel laut Einstein eine entgegengesetzte und genauso starke Kraft entgegen, die das Universum expandieren lassen möchte, die sogenannte kosmologische Konstante. Da beide gleich stark seien, bleibe das Universum exakt gleich.

Wie bereits gesagt wusste man auch damals eigentlich genug, um zu wissen, dass die Steady-State-Theorie nicht stimmen kann, doch viele Menschen wollten sich einfach nicht von dem Jahrtausende alten Bild des statischen und unveränderlichen Universums lösen. George Gamow war dort anders, er war einer der populärsten Anhänger des Gegenmodells der Steady-State-Theorie, der sogenannten Urknalltheorie.

Sie besagt, dass das Raum, Zeit und Materie vor Milliarden von Jahren in einem ersten, extrem heißen und dichten Moment entstanden und sich das Universum seit diesem Moment immer weiter ausdehnt – heute weltweit anerkannt und selbstverständlich, damals ein absolut sensationeller Gedanke.

Den Moment des Urknalls selbst konnte George Gamow zwar nicht beschreiben, das können wir bis heute nicht, aber dafür hat er die heute weitestgehend anerkannte Theorie dafür geliefert, was in der Zeit nach dem Urknall passierte, also wie aus diesem extremen Zustand im Moment des Urknalls das Universum entstand, wie wir es heute kennen. Denn natürlich gab es damals noch keine Atome, aus denen die Sterne und Planeten entstehen. Wenn das Universum einen Anfang hatte, dann müssen auch diese aber irgendwann entstanden sein.

George Gamow beschäftigte sich gemeinsam mit seinem Doktoranden und Kosmologen Ralph Alpher damit und weil er bekannt für seine Scherze selbst in ernsthaften wissenschaftlichen Publikationen war, listete er auch seinen eigentlich unbeteiligten Kollegen Hans Bethe als Mitautor der Arbeit, die folglich Alpher-Bethe-Gamow-Theorie heißt, in Anlehnung an die ersten drei Buchstaben des griechischen Alphabets. Die Alpher-Bethe-Gamow-Theorie erzählt die Schöpfungsgeschichte mal etwas anders:

Nach dem Urknall war das Universum heiß und dicht und ein Gas aus Neutronen und Protonen erfüllte den Raum, der Urstoff, aus dem unsere Welt besteht. Das junge Universum expandierte und der Urstoff verteilte sich, wodurch er langsam abkühlte. So war es bald kühl genug, damit die Neutronen und die Protonen des Gases sich vereinigen konnten und Atomkerne bildeten, aus denen sich im Laufe der Zeit die heutige Materie zusammensetzte, die Sterne, Planeten und Leben bildet.

Auch wenn das nicht die ganze Wahrheit ist, waren Alpher und Gamow schon sehr nah dran und lieferten für ihre Zeit ein sehr fortschrittliches Bild der Entstehung der Materie. Nicht nur, dass sie eine Urmaterie aus Protonen und Neutronen postulierten, Ralph Alpher nannte sie Ylem, sie konnten mit ihrem Modell auch korrekt vorhersagen, wie häufig die verschiedenen Isotope von Wasserstoff und Helium im Universum vorkommen müssen – Isotope sind Atome eines Elements mit derselben Anzahl an Protonen, aber einer unterschiedlichen Anzahl von Neutronen im Kern.

Die Alpher-Bethe-Gamow-Theorie wurde später weiterentwickelt zur Theorie der Primordialen Nukleosynthese. Wie auch die Alpher-Bethe-Gamow-Theorie geht sie davon aus, dass die Elemente entstanden, als der Urstoff durch die Expansion des Universums weit genug abgekühlt war.

Sie besagt auch, dass die Urmaterie aus einem Plasma der kleinsten Teilchen, die wir kennen, den Quarks entstand, das zu dem Gas aus Protonen und Neutronen kondensierte und zwar im Verhältnis 50:50 – das war etwa eine Hunderttausendstelsekunde nach dem Urknall. Da Neutronen jedoch schnell zerfallen, geriet das Verhältnis aus dem Gleichgewicht, es gab schnell mehr Protonen als Neutronen.

Jetzt passierte im Grunde das, was auch Ralph Alpher und George Gamow sagten, die Protonen und Neutronen konnten sich vereinigen und Atomkerne bilden. Nun war es aber so, dass das Universum auch während der Nukleosynthese weiter expandierte und damit sanken natürlich die Dichte und die Temperatur weiter, weil sich die Urmaterie weiter verteilen konnte.

Irgendwann sank die Temperatur so weit, dass sie nicht mehr genügte, um Kerne entstehen zu lassen, die kritische Temperatur für die Nukleosynthese war unterschritten – das war etwa fünf Minuten nach dem Urknall der Fall und da war die Nukleosynthese dann auch vorbei.

In dieser Zeit konnten allerdings nicht alle Elemente entstehen wie George Gamow es postulierte, sondern nur die leichtesten, nämlich Wasserstoff, Helium und geringere Mengen Lithium. Alle anderen Elemente entstanden erst viel später, und zwar durch Kernfusion in Sternen.

Dort, im Innern von Sternen, genügt die Temperatur und vor allem der Druck nämlich wieder, um Kerne zu verschmelzen. Die Theorie der Primordialen Nukleosynthese ist sehr erfolgreich, sie kann die gemessenen Häufigkeiten bei allen Elementen mit der Ausnahme von Lithium sehr gut erklären, weshalb auch George Gamow sie schnell akzeptierte.

Die Primordiale Nukleosynthese konnte jedoch auch nicht alles erklären, denn noch schwerere Elemente, also Elemente schwerer als Eisen, können selbst in Sternen nicht entstehen und daher beschäftigte sich George Gamow auch damit, wie sich diese Stoffe bilden konnten. Dabei kam er auf das Ergebnis, dass für solche Reaktionen besondere Bedingungen gegeben sein müssen: die Temperatur muss hoch sein, gleichzeitig darf die Energie der beteiligten Teilchen aber nicht zu groß sein.

Nur unter diesen seltenen Bedingungen ist der sogenannte Protoneneinfang wahrscheinlich, also das Einfangen von Protonen eines Atomkerns, wodurch sehr schwere Elemente entstehen können. Dieses sogenannte Gamow-Fenster finden wir beispielsweise in den Überresten massereicher Sterne oder bei Supernova-Explosionen – sie sind daher die Schmieden der schwersten natürlichen Elemente, während die leichtesten direkt beim Urknall entstanden.

George Gamow war also ein wirklich bedeutender Kernphysiker, denn auch wenn er in Teilen irrte, beschrieb er beschrieb als erster korrekt den Prozess, in dem Atomkerne nach dem Urknall entstanden sind und lieferte einen wichtigen Beitrag zu unserem Verständnis, wie die schweren Elemente entstanden sind. Wenn ihr eine Goldkette tragt, denkt also daran, dass das Gold vermutlich beim Tod eines Sterns entstanden ist.

Doch das war nicht das einzige, was George Gamow tat, er beschäftigte sich auch mit anderen Aspekten der Urknalltheorie als der Elemententstehung. So sagte er die kosmische Hintergrundstrahlung voraus, eine der bedeutendsten experimentellen Entdeckungen der Kosmologie überhaupt.

Die kosmische Hintergrundstrahlung war für George Gamow eine Konsequenz der Elemententstehung, denn irgendwann war das Universum so weit abgekühlt, dass sich die nach der Alpher-Bethe-Gamow-Theorie entstandenen Atomkerne ihre Elektronen einfangen konnten und so die ersten vollständigen Atome bildeten. Dies war der Fall als das Universum ungefähr eine Temperatur von 3.000 Kelvin hatte, was etwa 380.000 Jahre nach dem Urknall der Fall war. Plötzlich waren also fast alle Elektronen an Atomkerne gebunden und schwirrten nicht mehr wild durch das Universum.

Die vorhandene Strahlung konnte vorher ständig mit den freien Elektronen und Protonen wechselwirken und wurde hin und her geworfen, doch dies war damit vorbei, sie konnte sich nun frei entfalten. Das Universum wurde in diesem Moment der sogenannten Rekombination durchsichtig und die Strahlung machte sich auf die Reise – auf der sie bis heute ist, wobei sie natürlich abgekühlt ist und durch die Expansion des Universum auseinander gezogen wurde, also größere Wellenlängen hat als damals, weshalb wir sie auch nicht mit bloßem Auge sehen können. Könnten wir es, sähen wir ihre riesigen Muster am Himmel.

Ich denke ich muss nicht beteuern, welchen Wert die kosmische Hintergrundstrahlung für die Kosmologie hat und wie groß die Sensation war, als sie im Jahre 1964, ungefähr 16 Jahre nachdem George Gamow sie vorhersagte, entdeckt wurde. Die beiden Physiker Robert Woodrow Wilson und Arno Penzias entdeckten sie zufällig in Form eines Rauschen beim Test einer Antenne.

Nachdem sie Vogelkot nach mehrfacher Reinigung der Antenne ausschließen konnten, war man sich recht sicher, dass die die lang gesuchte kosmische Hintergrundstrahlung nachgewiesen hatten. Dafür bekamen sie 1978 den Nobelpreis für Physik – George Gamow ging leer aus.

Die kosmische Hintergrundstrahlung ist sicherlich einen Nobelpreis wert, denn sie entstand als das Universum gerade einmal 380.000 Jahre alt war – näher an den Urknall heranzukommen ist quasi unmöglich. Die kosmische Hintergrundstrahlung ist sozusagen ein Babyfoto des Universums und somit eine absolute Goldgrube für die Kosmolog*innen und eine Quelle vieler bis heute zum Teil ungelöster Rätsel.

So zeigt sich etwa, dass die kosmische Hintergrundstrahlung überall im Universum extrem genau die gleiche Temperatur hat, nämlich etwa 2,725 Kelvin, weshalb sie häufig auch Drei-Kelvin-Strahlung genannt wird. Man sieht, dass unser Universum in Zwischenzeit wirklich sehr stark abgekühlt ist, von 3.000 Kelvin zum Zeitpunkt der Entstehung der Hintergrundstrahlung auf 2,725 Kelvin heute.

Diese im ganzen Universum einheitliche Temperatur lässt sich aber auch als eine Art universelle Uhr nutzen, durch die sich das Alter des Universums zu jedem Zeitpunkt sehr genau bestimmen lässt, während gewöhnliche Uhren laut Relativitätstheorie zum Beispiel langsamer ticken, wenn sie bewegt werden und somit keine im gesamten Universum universelle Zeit angeben können.

Doch so hilfreich es auch ist, dass die kosmische Hintergrundstrahlung bis auf wenige Ausnahmen überall gleich ist, eigentlich dürfte es nicht so sein. Denn wie wir ja nun wissen, dehnt sich das Universum aus und je weiter zwei Orte entfernt sind, desto mehr Raum liegt zwischen ihnen, der sich ausdehnt, desto schneller entfernen sie sich also voneinander – einige Orte entfernen sich gar mit Überlichtgeschwindigkeit (was zulässig ist, da sich ja nicht die Objekte bewegen, sondern lediglich der Raum dehnt).

Da sich Informationen im Raum aber höchstens mit Lichtgeschwindigkeit bewegen können, gibt es einige Orte, zwischen denen Kommunikation nicht möglich ist – diese Orte liegen hinter unserem kosmischen Horizont. Dass diese Orte, die vollkommen voneinander getrennt sind und nie miteinander interagieren konnten, dennoch die gleiche Temperatur haben, ist absolut unerklärlich.

Stellt euch einfach mal eine Badewanne vor, an deren Enden zwei Wasserhähne befestigt sind, aus einem läuft warmes und aus einem kaltes Wasser. Irgendwann wird sich die Temperatur in der Badewanne angeglichen haben, überall ist es dann gleich warm – das ist das, was wir bei der kosmischen Hintergrundstrahlung beobachten.

Nun versucht euch aber vorzustellen, die Wanne würde ständig größer und die beiden Wasserhähne würden sich folglich voneinander entfernen und zwar mit großer Geschwindigkeit. Die Wanne bekäme nie eine einheitliche Temperatur, in der Nähe des warmen Hahns wäre es immer wärmer, in der Nähe des kalten immer kälter. Eigentlich müsste es das sein, was wir in unserem Universum beobachten.

Doch dass es nicht so ist, ist aktuell eine der stärksten Hinweise auf die sogenannte Inflationstheorie, die besagt, dass ein in seinem Wert rapide sinkendes Higgs-Feld kurz nach dem Urknall eine enorme abstoßende Kraft entwickelte und das Universum somit schlagartig auf ein Vielfaches seiner Größe expandierte, viel schneller als heute.

Wäre das der Fall, hätte das Universum sich nämlich bereits vor dieser rasanten Expansion, als es noch sehr klein war, angleichen können und wäre dann in diesem Zustand vergrößert worden. Dann wäre das ganze wohl noch beeindruckender, denn dann sähen wir auf den Bildern der komischen Hintergrundstrahlung unser Universum eingefroren im Zustand, den es vor der Inflation hatte.

Dies wiederum bringt uns zu dem Schluss, dass die vielen kleinen und sehr geringfügigen Variationen der Hintergrundstrahlung nichts weiter als eingefrorene Vakuumfluktuationen sind, aus einer Zeit, in der das Universum noch so klein war, dass es den Gesetzen der Quantenmechanik unterlag und die Energiedichte somit zufällig variierte.

Die Orte, an denen vor der rasanten Expansion die Energiedichte höher war, zogen danach mehr Masse an, wodurch sich an eben diesen Orten später Galaxien bildeten – unser ganzes Universum ist vielleicht eine eingefrorene Vakuumfluktuation, was erklärt, wieso die Sterne sich in der Regel zu Galaxien ballen und nicht einzeln über das ganze Universum verteilt sind.

In Zukunft könnte man die kosmische Hintergrundstrahlung noch ganz anders nutzen, man könnte in ihr Hinweise für beim Urknall entstandene Gravitationswellen finden oder das Standardmodell der Kosmologie überprüfen, laut dem es in jeder Richtung des Universums im wesentlichen gleich aussieht – es dürfte also eigentlich keine Asymmetrien geben, etwa, dass die Hintergrundstrahlung aus einer bestimmen Himmelsrichtung deutlich stärker ist als aus einer anderen. Darauf gibt es aber tatsächlich Hinweise.

Dieses und viele weitere Rätsel rund um die kosmische Hintergrundstrahlung werden erst noch genauere Messungen mit noch genaueren Weltraumteleskopen zeigen. Und ich bin mir sicher, dass die Hintergrundstrahlung noch eine deutlich größere Rolle spielen wird, als viele denken.

George Gamow hat “nebenbei” noch viele andere Dinge getan, er hat eine fundamentale Arbeit zum Tunneleffekt verfasst, sich mit der Planetenbildung im jungen Sonnensystem beschäftigt, er hat unsere Theorie über den Beta-Zerfall modernisiert und war Gründungsmitglied des RNA Tie Clubs, dessen Ziel es war, die RNA-Aminosäuren-Codes zu entschlüsseln und die Verbindung zwischen Nuklein- und Aminosäuren zu verstehen.

Auch hier fällt wieder George Gamows humoristische Seite auf, so stand jedes Mitglied für eine Aminosäure und erhielt eine Krawatte mit einer Helix-Struktur und dem Schriftzug “RNA Tie Club”. Das Motto der von reichlich Alkohol geprägten Zusammenkünfte war:

Do or die; or don’t try!

Motto des RNA Tie Clubs

Das ist schon irgendwie bemerkenswert, wenn man bedenkt, dass der Mann gemeinsam mit seiner Frau in einer Nacht-und-Nebel-Aktion mit einem Kajak über das Schwarze Meer flüchtete, ihm in seiner Heimat die Hinrichtung drohte und ihm in den USA viele nicht vertrauten oder ihn für einen sowjetischen Spion hielten. Trotz all dem stand er auch mit seinen Kollegen stets in aufgeschlossenem und informativem Kontakt, im Laufe seiner Karriere arbeitete er mit zahlreichen Physiker*innen zusammen, bei seiner Arbeit über den Beta-Zerfall etwa mit Edward Teller. Über den handwerklich leidenschaftlich ungeschickten Wolfgang Pauli sagte er:

“Es ist bekannt, dass theoretische Physiker nicht mit experimentellen Geräten umgehen können; sie zerbrechen, wenn sie sie berühren. Pauli war ein so guter theoretischer Physiker, dass im Labor gewöhnlich etwas zerbrach, wenn er nur über die Schwelle trat. Ein mysteriöses Ereignis, das zunächst nicht mit Paulis Anwesenheit in Verbindung zu stehen schien, ereignete sich einmal im Labor von Professor J. Franck in Göttingen.

An einem frühen Nachmittag brach ohne ersichtlichen Grund ein komplizierter Apparat zur Untersuchung atomarer Phänomene zusammen. Franck schrieb darüber humorvoll an Pauli an seine Zürcher Adresse und erhielt nach einiger Verzögerung eine Antwort in einem Umschlag mit einer dänischen Briefmarke. Pauli schrieb, dass er Bohr besuchen gegangen sei und zum Zeitpunkt des Missgeschicks in Francks Laboratorium sein Zug für einige Minuten am Göttinger Bahnhof angehalten wurde. Sie mögen diese Anekdote glauben oder nicht, aber es gibt viele andere Beobachtungen zur Realität des Pauli-Effekts!”

George Gamow

Pauli wiederum schrieb an George Gamow, nachdem sein Kollege Wernher Heisenberg im Radio fälschlicherweise behauptete, er und Pauli stünden kurz vor der Vollendung der Weltformel und es würden “nur noch die technischen Details fehlen”, was weltweit durch die Medien ging. Wolfgang Pauli war darüber nicht so glücklich und schrieb an George Gamow eine Postkarte, auf die er ein einfaches Quadrat zeichnete und daneben schrieb: “Das soll der Welt zeigen, dass ich malen kann wie Tizian. Es fehlen nur die technischen Details“.

Wer sich selbst einmal einen Eindruck machen will, dem kann ich nur wärmstens die Mr. Tompkins-Reihe von George Gamow empfehlen, sie gehören meiner Meinung nach zu den besten populärwissenschaftlichen Büchern überhaupt. Die Idee ist folgende: Der Hauptcharakter Mr. Tompkins reist in ein Wunderland, in dem die Lichtgeschwindigkeit nur 30 Meilen pro Sekunde beträgt.

Effekte der Relativitätstheorie, die eigentlich nur bei extrem hohen Geschwindigkeiten auftreten, werden so für ihn und die Leser*innen erlebbar. Der Name C. G. H. Tompkins steht dabei für die grundlegenden Konstanten der Physik, c für die Lichtgeschwindigkeit, G für die Gravitationskonstante und h für das Plancksche Wirkungsquantum. Sie sind bisher mathematisch nicht vereinbar. Doch was nicht ist, kann noch werden.

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