Materiewellen: Die seltsamen Ideen des Prinzen de Broglie

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Vor 100 Jahren versetzte ein junger Franzose die Welt der Physik in Aufruhr. Louis de Broglies wegweisende Erkenntnis zur Wellennatur der Materie sorgt auch heute noch für Stirnrunzeln.

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Vor 100 Jahren versetzte ein junger Franzose die Welt der Physik in Aufruhr. Louis de Broglies wegweisende Erkenntnis zur Wellennatur der Materie sorgt auch heute noch für Stirnrunzeln.

Dorian Schiffer

„Mit diesen neuen Ideen wird es wahrscheinlich möglich sein, fast alle mit Quanten verbundenen Probleme zu lösen.“ Mit diesem selbstbewussten Satz schließt eine der wohl folgenreichsten Veröffentlichungen der Wissenschaft. Die Abhandlung, die ihr adeliger Autor, ein gewisser Louis-Victor Prinz von Broglie (1892–1987), so kühn enden lässt, erschien im Oktober 1923 und ist nur eine knappe halbe Seite lang. Dennoch erschütterte sie das Weltbild von Generationen und prägt die Physik bis heute.

Rätselhafter Dualismus

Was de Broglie, zu diesem Zeitpunkt 31 Jahre alt und kurz vor der Dissertation in theoretischer Physik stehend, in diesen wenigen Zeilen vorschlägt, scheint zunächst so absurd zu sein, dass die These bei seinen Zeitgenossen auf Unverständnis und Ablehnung stieß. Zu jung waren die revolutionären Ideen der Quantenphysik, um in der Physikergemeinde Fuß zu fassen. Erst die Fürsprache Einsteins verlieh de Broglies Ideen Auftrieb – und experimentelle Belege seiner Materiewellen.

De Broglie brachte zusammen, was eigentlich nicht zusammen geht: Bestens vertraut mit den Erkenntnissen des frühen 20. Jahrhunderts zum Verhalten von Licht, schlug er vor, den notorischen Welle-Teilchen-Dualismus auf Materie auszudehnen. Elektromagnetische Strahlung verhält sich unter gewissen Umständen wie ein Teilchenstrom, unter anderen wiederum als Welle.

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1945

Die Atombombe und die Menschheit

In dem leider viel zu unbekannten Roman „Zanoni“ von Bulwer erwidert der alte Weise Mejnour dem wissensbegierigen Glyn-don auf seine Fragen, „warum sind die Er-gründer und Nutznießer solch erhabener Geheimnisse so zurückhaltend und eifersüchtig im Hinblick auf die Allgemeinheit, der sie ihre Kenntnisse vorenthalten?“„Wohl gesprochen, du echter ' Zögling menschlicher Schulweisheit! Aber versuche jetzt doch einmal, die Sache von einem tieferen Ermessen aus zu bedenken. Gesetzt, wir wollten all unser Wissen den Menschen als Gemeingut dahingehen, den lasterhaften, wie den guten —

1946

Atomenergie, Atombombe, Atommotor

Ein kurzer Überblick über das Wesen der Atomenergie und deren praktische Anwendung.

Naturwissenschaft und Glaube

„ ... Gott ist unendlich. Er ist allmächtig, allwissend, allgegenwärtig und ewig . . . Die Welt ist endlich und darum begreiflich. Wer sie aber begreift, der sieht, daß sie eine Welt des Leidens ist. Gewiß sind Raum und Zeit die Träger ihrer Ordnung. Aber wer bis auf den Grund erfahren hat, was räumliche Trennung, was ungewisse Zukunft und unwiederbringliche Vergangenheit bedeuten, wer den Tod kennt, der kennt auch die Sehnsucht nach einem Reich, in dem die Sdiranken der Endlichkeit nicht mehr gelten. Dieses göttliche Reich lehrt und verkörpert Christus. Es überschreitet die

Österreichs Nobel-Preisträger und die Fortschritte der Naturwissenschaften

Eines der bedeutsamsten Ergebnisse der chemisch-biologischen Forschung der letzten zwei Jahrzehnte war die Klärung der Konstitution der Vitamine und Hormone, während in derselben Zeit der Umbau des Weltbildes der Physik durch den Ausbau der Wellenmechanik einen gewissen Abschluß erfuhr, so daß wir heute bereits an die praktische Verwertung der neugewonnenen physikalischen Erkenntnisse schreiten. Eine Verwertung allerdings, welche bisher als „Atombombe“ die Menschheit in Schrecken, versetzte, die sich aber auch als segensreich erweisen wird können, wenn die Menschheit guten Willens

1947

Zur Krise der Physik

Das Schlagwort von der „Krise der Wissenschaft“ ist zwar keineswegs neu. Dennoch hat es an Aktualität wohl kaum etwas eingebüßt. Wir erinnern uns alle noch des Übeln Mißbrauchs, den der Nationalsozialismus damit getrieben hat, indem er daraus das Recht zu „bewußt subjektivem“ Wissenschaftsbetrieb ableitete. Wenn ein ehemaliger Nobelpreisträger (Lenard) eine „Deutsche Physik“ meinte herausgeben zu müssen, so ist das ein erschreckendes Zeichen dafür, wie tief selbst bei manchen sonst ernst zu nehmenden Gelehrten die Achtung vor dem objektiven Wahrheitsgehalt ihrer

Physik und Metaphysik

Von den neusten Atomforschern kann man wohl sagen, daß sie uns zum Staunen bringen durch die unglaublichen Entdeckungen. Gleichzeitig bringen sie uns auch die „Rätselhaftigkeit“ des materiellen Sein wieder zum Bewußtsein.Mit der Entdeckung des Physiken Max Planck, daß in einem atomaren Schwingungssystem die ausgesandten Strahlen immer nur ein ganzes Vielfaches der Schwingungszahl sind (Energiequanten) und daß die Energieabgabe nicht stetig erfolgt, wie es die Gesetze der klassischen Elektrodynamik erfordern würden — mit dieser Erkenntnis ha* sich allmählich eine große Umwäbsung

Neue Ergebnisse der Atomphysik

Das allgemeine Interesse, das man heute Fragen der modernen Atomphysik entgegenbringt, dürfte nicht nur in ihren praktischen Auswirkungen, sondern ebensosehr in der Vervollständigung unseres Weltbildes durch diese Erkenntnisse seine Ursache haben. Jedenfalls ahnt der Laie, daß wir nun dem Wesen der materiellen Welt irgendwie näher gekommen sind. Auch der Wissenschaftler darf mit den Erfolgen der experimentellen wie theoretischen Physik zufrieden sein. Er weiß, daß das „physikalische Weltbild“ durch unsere Forscherarbeit der realen Außenwelt immer näher und näher kommt. Wenig

Neue Forschungen und Erkenntnisse der Biologie

Die unerwartet tiefen Einblicke in den Aufbau der Materie, welche sich leider zunächst nur in der Erfindung neuer Vernichtungsmittel ungeheuersten Ausmaßes ausgewirkt haben, mußten notwendig auch in der Biologie zu neuen Versuchen, Ergebnissen und noch größeren Erwartungen führen. Denn mit dem ganzen, der atomistischen Weltanschauung eigentümlidicn Geist der Zersplitterung ist stets auch die Meinung verbunden gewesen, daß es schließlich nur von der Schärfe unserer Beobaditungen, von der Zerlegungskraft unserer Instrumente abhängt, ob wir den letzten Sdileier vom Geheimnis des Lebens

Ein neues phy sikalischesWeltbild

Nur wenige haben kürzlich die Tragweite der Nachricht vom Tode des berühmten theoretisdien Physikers und Nobelpreisträgers Prof. Dr. Max Planck in Göttingen ermessen können. Die Ursache liegt «um guten Teil darin, daß eine technisch orientierte und interessierte Epoche m erster Linie natürlich von großen technischen Erfindungen beeindruckt wird, während jene gewaltigen geistigen Umwälzungen, welche die notwendigen Vorläufer technischer Neuerungen sind — man denke da etwa an die Maxwellsche Elektrodynamik und die darauf basierende moderne Radiotechnik — von der breiten Masse

Das Geheimnis des Lebendigen

Die lebendigen Organismen der Pflanzen und Tiere fallen insbesondere dadurch auf, daß sie aus Baustoffen gebildet sind, die in der unbelebten, anorganischen Natur gar nicht vorkommen. Die unbelebte Natur hat keine Fette, Eiweisse, Kohlenhydrate und dergleichen. Diese hochkomplizierten und labilen Verbindungen lassen sich wohl künstlich, roh und näherungsweise im Laboratorium herstellen, aber eben immer nur unter der lenkenden Einflußnahme denkender Menschen. „Von selber“ bilden sie sich nicht, und zwar deshalb, weil sie nur unter Zufuhr von Energie entstehen können. Die chemischen

Die Einheit der geschaffenen Welt

Die großen Naturphilosophen des Altertums konnte^ ihr Weltbild mit einem Blick überschauen. Sie standen der Natur nicht gegenüber, sondern mitten innen, selbst ein Teil von ihr. Es ist arge Überheblichkeit, wenn wir meinen, daß Naturbeobachtung und Experiment erst eine Erfindung des 17. oder 18- Jahrhunderts sei. Die alten Philosophen saßen nicht spekulierend in verschlossenen Kammern, um in einer Art logischem Würfelspiel ihre Erkenntnisse zu finden. Beweist nicht der Atomismus des Demokrit, das „panta rei“ des Heraklit klarstes Schauen des Naturgeschehens, tiefstes Vertrautsein

1948

Die Endlichkeit des Weltalls in der neuen Forschung

Neue Erkentnisse zur (Un)endlichkeit und Messbarkeit der Weiten des Universums.

Sonnenfleckenjahr 1948

In der. letzten Zeit war wieder viel davon die Rede, daß das Jahr 1948 eine besondere Aktivität in bezug auf Sonnenflecken aufweisen wer3e. Verschiedentlich wurde sogar behauptet, daß die stärkste Sonnenfleckentätigkeit seit Jahrzehnten zu erwarten sei. An diese von Astronomen aufgestellte und offenbar wohlbcgründete Behauptungen knüpften sich aber sofort von mehr oder weniger wissenschaftlicher Seite Schlußfolgerungen über die Auswirkungen auf meteorologische, klimatologische, biologische und ähnliche Vorgänge. So wurde neben besonderen Witterungserscheinungen unter anderem auch

Von Newton zu Einstein

Noch zur Zeit des großen Newton zu Beginn des 18. Jahrhunderts glaubte man, daß sich vom Lichte kleine Bildchen loslösen, die in unser Auge eindringen und uns dadurch die Dinge sichtbar Inachen. Heute lächeln wir darüber, aber so schlecht war diese Emanationstheorie nicht, mit ihr ließen sich die Reflexionsgesetze an ebenen und gekrümmten Spiegeln vollkommen richtig ableiten. Als dann aber um 1800 die Beugungsund Incerferenzerscheinungen des Lichtes immer bekannter wurden, da war es zu Ende mit den Bildchen, eine neue Theorie mußte die neuen Erscheinungen erklären. Durch Fresnel und

Elektron und Ideologie

Philosophische oder politische Darlegungen, die mit Erkenntnissen aus der Atomphysik „untermauert“ sind, stehen heute allenthalben hoch im Kurs. Das breite Publikum hält eine solche Art von Beweisführung für die einzige, „der man noch glauben kann“; die moderne Physik genießt ja seit Hiroshima ungeheures Ansehen. Allmählich aber müßte es auffallen, daß die diversen philosophischen „Erweiterungen“ neuer physikalischer Erkenntnisse einander herzlich oft widersprechen. Es kann gar nicht die Rede davon sein, daß die Philosophen aus der Physik nun endlich die eine Wahrheit

Die Heßsdhe Höhenstrahlung

Der kürzlich erfolgte Besuch des österreichischen, 1938 nach Amerika emigrierten und seither an der Fordham-Universität in New York wirkenden Physikers und Nobelpreisträgers Professor Dr. Viktor Franz Heß in Innsbruck gibt Veranlassung zu einem kurzen Überblick über den derzeitigen Stand der Forschungen über die 1912 von diesem Gelehrten entdeckte sogenannte „kosmische Strahlung“.Wenn von „Strahlen" gesprochen wird, so denkt man zunächst an Lichtstrahlen, an Röntgen- oder Radiumgammastrahlen, also an elektromagnetische Schwingungen, die durch eine bestimmte Wellenlänge und

Von der Endlichkeit des Weltalls

Wenn wir die Größe und Herrlichkeit der Erde erleben, auf dem Gipfel eines Berges oder am Strand des Meeres, dann überkommt uns unwillkürlich ein Gefühl der Unendlichkeit. Erst recht erfaßt uns dieses Gefühl unter dem gestirnten Himmel, unter den unzählig vielen Sternen, die so geheimnisvoll au« der Tiefe der Nacht leuchten. Unmittelbarer, tiefer als sonst vermitteln uns solche Erlebnisse ein Wissen um die Macht und-Gnade Gottes.Diese Unendlichkeit steht außer Zweifel. Die Welt in den Händen Gottes trägt einen Schimmer seiner Unendlichkeit. In seltener Reinheit dürfen wir diesen

Veränderliche Sterne

Seit jeher galten die Sterne als Inbegriff der Unveränderlichkeit über einer rastlosen irdischen Welt, nicht nur in der Sprache der Dichter und im Empfinden des einfachen Mannes, sondern auch’ in den Augen der Wissenschaft. Einzig die altbekannten Planeten mußte man schon seit grauer Vorzeit von dem vermeintlichen Gesetz absoluter Beständigkeit ausnehmen, während man das seltene Aufflammen und allmähliche Wiederverglimmen sogenannter neuer Sterne ebenso in die „untermondige“ Welt verlegte wie Meteore und Kometen. Nur zögernd wurden seit dem 16. Jahrhundert die ersten

Mitschurin, der Materialismus und das Leben

Die „Furche“ wies in ihrem Leitartikel vom 2. Oktober dieses Jahres auf interne Vorgänge in Rußland hin, die mit Recht in der ganzen Welt größtes Aufsehen erregen. Dort ist gegenwärtig eine umfassende „Reinigung" der natur wiss enscha fllichen, medizinischen, biologischen, chemischen Institute und For- chungsan-talten im Gange, mit dem Ziel, Forscher und Forschung auf die neue Heilslehre auszurichten: man glaubt, in den Theorien Mitschurins und seines Schülers, des ebenso erfolgreichen Pflanzenzüchters Lysenko, den Beweis für die Alleingültigkeit des sowjetischen Materialismus als einzig richtiger und auch „wissenschaftlich“ bewiesener Weltanschauung gefunden zu haben. — Nun hat hier der Naturwissenschaftler das Wort: er zeigt die Grenzen naturwissenschaftlicher Forschung auf und enthüllt den Materialismus als „ideologischen Überbau“, als politischen Wunschtraum, als kämpferische Theorie, die es jeweils mehr oder minder geschickt versteht, mit wissenschaftlichen Tatsachen zu manövrieren. Die „Furche“

Weltbild und physikalische Erscheinungen

Während sich der Rationalismus des vergangenen Jahrhunderts der gewissen Hoffnung hingab, das Weltgeschehen in seinem letzten Wesen mit der Vernunft zu ergründen, sieht er sich heute mehr und mehr in dieser Hoffnung getäuscht. Je mehr wir eindringen in die Geheimnisse der Natur, um so mehr zerrinnt un zwischen den Fingern, was wir so fest in Händen zu haben meinen. Noch John Locke unterschied an der Materie primäre und sekundäre Eigenschaften. Die Schwere, die Undurchdringlichkeit schienen ihm wesentliche Attribute jedes materiellen Körpern, die sich allein schon aus dem

1949

Physik im Umbruch?

Es unterliegt keinem Zweifel, daß gewisse Ergebnisse der neuzeitlichen theoretischen Physik auch bei Nichtfachleuten Aufsehen erregten und ein Interesse gefunden haben, das weit über eine auf allen Kulturgebieten feststellbare Anteilnahme wissenschaftlich interessierter Kreise hinausgeht. Diese Einstellung wurde — wie sich leicht feststellen läßt — durch Fachgelehrte von Rang hervorgerufen. Die Physiker selbst sind dafür verantwortlich zu machen, daß aus den Ergebnissen ihrer Spekulationen, die sie auf Grund gewisser Experimente anstellten, weltanschauliche Konsequenzen gezogen

Sonne und Regen — mit Rechenmaschine

Im Jahre 1904 stellte der große norwegische Meteorologe V. B j e r k n e s ein Programm für eine mathematische Wettervorhersage auf, das sich auf die Gesetze der Mechanik und der Physik gründete, indem er die notwendigen und hinreichenden Bedingungen für eine solche streng mathematische Lösung des komplizierten Problems klar formulierte. Zwei Grundbedingungen enthält dieses Programm: 1. muß man mit hinreichender Genauigkeit den Zustand der Atmosphäre zu einem gewissen Zeitpunkt kennen, und 2. muß man, ebenfalls mit hinreichender Genauigkeit, die Gesetze kennen, nach denen der eine

Die Entdeckung der Mesonen

Der Nobelpreis für Physik ist in diesem Jahre dem japanischen theoretischen Physiker Hideki Yukawa für die Entdeckung des Mesons verliehen worden.Yukawa hatte bereits im Jahre 1935 auf die Möglichkeit der Existenz eines Teilchens hingewiesen, dessen Masse größer als die Masse des Elektrons und kleiner als die Masse des Protons ist. Vor ihm kannte die Physik nur vier kleinste Teilchen: das Elektron, das die kleinste negative elektrische Ladung trägt, das Positron mit einer gleich großen, aber positiven Ladung — beide Teilchen haben gleiche, und zwar sehr kleine Massen —, ferner das

1950

Der kulturpolitische Gegenstoß in der Türkei

Der große Erdrutsch in der Türkei, der plötzlich die Republikanische Volkspartei, die Trägerin des ebenso kühnen, wie gewaltsamen politischen und 1 religiöskulturellen Umformungsplanes Kemal Atatürks, zu Boden geworfen hat, wurde in Europa als eine große Überraschung empfunden. Und 'doch hätte er' nicht überraschen müssen. Der Sturz der mächtigen Partei wurde seit Jahren vorbereitet durch den wächsenden Unwillen des Volkes über die dieser Partei und dem Konzept Kemals charakteristische Kulturpolitik, die mit dem religiösen Gut des Volkes, seiner Lebensform und seiner Tradition

1951

Neue Sterne

Der sinnige Mythos, daß bei der Geburt jedes Menschen ein neuer Stern äm Himmel entzündet Würde und beim Tode als Sternschnuppe wieder herabfiele, konnte der nüchternen wissenschaftlichen Prüfung der Tatsachen nicht standhalten. Desto mehr erregte es von jeher die Aufmerksamkeit der Astronomen, wenn bisweilen wirklich ein vorher nie gesehener heller Stern plötzlich irgendwo am Himmel aufflammte und, ohne seinen Platz zu verändern, nach kurzem Glanz wieder verblaßte, um endlich nach Wochen oder Monaten scheinbar gänzlich zu verlöschen. Die planmäßige Erforschung der neuen Sterne

1952

Problematik der modernen Physik

n nur drei Elementarteilchen (Proton, Neutron und Elektron) im Atom zurückgeführt. Nimmt man noch hinzu, daß Proton und Neutron nur verschiedene Zustände ein und desselben Kembausleins schlechthin sein dürften (nicht im Kern gebundene Neutronen zerfallen nach einiger Zeit spontan in ein Proton und ein Elektron), so erkennt man, welch ungeheurer Fortschritt hier im Sinne des ursprünglichen atomistischen Konzepts erreicht wurde. Aber nicht genug damit: Es gelang beim Auftreffen extrem schneller Geschosse auf Atomkerne die Bildung neuer Elementarteilchen, der Mesonen, durch Umwandlung der Energie der Geschosse zu beobachten und derartige Vorgänge auch künstlich hervorzurufen. Mit einem Wort — wir sind, wie Heisenberg es treffend bezeich- nete, nach der Kernchemie, der Umwandlung der Elemente ineinander, bei der dritten und höchsten Stufe der Chemie, der Erzeugung von Elementarpartikeln aus Energie angele įgt. Alles materielle Sein, Mcyjse und Er; -rrgie, scheinen letztlich nur verschiedene, nach bestimmten Gesetzen ineinander umwandelbare Erscheinungsformen eines letzten Urstoffes zu sein.

1953

Zerfall der Elemente

Als Becquerel im Jahre 1896 entdeckte, daß Uranerze ohne jede äußere Einwirkung Strahlen aussenden, konnte man noch nicht absehen, welche Möglichkeiten sich hier der Erforschung atomarer Verhältnisse bieten. Die Analyse der Uranerze führte zwei Jahre später das Ehepaar Curie zur Entdeckung des Radiums. Die radioaktiven Strahlen, die dieses Element aussendet, erwiesen sich zum Teil als Träger positiver und negativer Elektrizität (Alpha- und Betastrahlen), zum Teil als Wellenstrahlung (Gammastrahlen). Ihre nähere Untersuchung brachte in wenigen Jahren die Entdeckung der

Einstein und das physikalische Weltbild

Die neue Feldtheorie Einsteins (Unified Field Theory) ist durch eine kurz vor Ostern 1953 in der Princeton University Press erschienenen Arbeit des großen Physikers zu einem Abschluß gekommen. Einstein will für den gesamten physikalischen Bereich, das heißt für alle uns erscheinungsmäßig vorliegenden und physikalisch meßbaren Größen ein einheitliches Gleichungssystem gefunden haben. In diesen Gleichungen, die Beziehungen zwischen den phänomenal gegebenen Größen (Raum, Zeit, Kraft) darstellen, soll das gesamte Universum, also alles physikalische Geschehen zusammengefaßt sein. Da

1955

Das Werk Albert Einsteinsgen zur woche

Die Physik hat heute weltpolitische Bedeutung erlangt. Zwar faßt alle wtumm-lW Entwicklung der letzten 200 Jahre auf der Anwendung der Kenntnis physikalischer Gesetze, aber es war vor allem die routinierte Arbeit des spezialisierten Ingenieurs, der als Planer dieses Fortschritts öffentlich in Erscheinung trat. Seit der Entdeckung der Kernspaltung mit ihren umwälzenden Folgen ist es jedoch die Grundlagenforschung der Physik selbst, die das Interesse der Mächtigen auf sich zieht — mix gewaltigen Mitteln gefördert —. Schrecken und Hoffnung in ungeahntem Ausmaß dem Menschen verheißend.

Philosophie der Materie

Von Ulrich Schöndorfer. Verlag Styria, Graz. 227.Seiten. Preis 56 S.

Des Zauberlehrlings Besen

Zu den fragwürdigsten Schlagworten unserer Zeit gehört die Phrase von der friedlichen Verwertung der Atomenergie. Es vergeht kein Tag, andern uns nicht von irgendeinem Politiker versichert wird, daß er sich für den Bau von Atomwerken einsetzen werde, sieht man doch in ihnen geradezu Symbole künftigen Wohlstandes und den endgültigen Triumph der Menschheit über die Schöpfung.Inzwischen hat es sich aber doch schon herumgesprochen, daß mit diesen Errungenschaften nicht zu spaßen ist und der einfache Mann begann sich die naheliegende Frage zu stellen, ob die überdimensionalen Experimente

1956

Die nie gehörten Klänge

MIT DER ELEKTRONISCHEN MUSIK hat sich uns eine neue Welt eröffnet, vot deren Klang und Schall wir alle Grade der geistig-sinnlichen Beunruhigung durchmachen. Staunen und Schreck, Bewunderung und Abwehr, Skepsis und Bejahung wechseln einander in uns ab. Wir fragen uns, ob hier wirklich eine neue Welt beginnt oder ob vielleicht die Welt, ob unsere Welt der Kultur zu Ende geht. Es gibt Menschen, die das ernstlich befürchten, wo die Musik sich der Maschine verschreibt oder, wie man es nehmen mag, Technik sich der Kunst bemächtigt.In Hermann Hesses Fabulierbuch steht die ironische Erzählung vom

1957

Sputnik und Astronomie

In der Sturzflut der Zeitungsberichte über die russischen künstlichen Monde waren Zukunftsträume von Weltraumreisen und Ansichten von 'Raketenexperten vermischt mit richtigen und mit offenkundig tendenziösen, ja falschen Meldungen. Die astronomische Fachwelt ist — zumindest im deutschen Sprachgebiet — bisher anscheinend noch kaum oder gar nicht zu Wort gekommen. Die Universitätssternwarte Wien ist offenbar eines der ganz wenigen Institute in Westeuropa, die nicht nur Wahrnehmungen, sondern auch Messungen an den Sputniks ausgeführt haben. Es wurde daher ihr Leiter um einen objektiven Bericht gebeten. „Die Furche"

1958

Masken des Atomzeitalters

Die folgende Begebenheit erzählte mir ein Pilot der „Edwards Air Force Base“, des Testzentrums für neueste Flugzeugtypen am Rande der kalifornischen Mojavewüste. Man war gerade dabei, ihn für seinen nächsten Versuchsflug fertigzumachen, als ex einen Mann erblickte, in dem er seinen einstigen Mitpiloten von mehr als siebzig Bombardierungsflügen während des Krieges erkannte. Die beiden Männer, die sich seit sieben oder acht Jahren nicht mehr gesehen hatten, wollten freudig aufeinander zu, aber die umständliche Apparatur ihrer „G-suits“ (Rüstungen, die der Ueberschallflieger

Eine neue Geheimwaffe

In der amerikanischen Zeitschrift „Sociology 6nd Social Research“ las ich vor einiger Zeit die folgende selbstbewußte Prophezeiung: „Da wir imstande sind, Pflanze und Tier uns dienstbar zu machen, da wir den Lauf der Flüsse lenken und... die Temperatur im Inneren unserer Behausungen beliebig zu regulieren vermögen, muß man logischerweise auch annehmen, daß es • uns gelingen wird, die Willensimpulse der Menschen zu verändern.“Vor einem Vierteljahrhundert hätte eine solche Behauptung noch als pure Spekulation gelten müssen. Seither jedoch haben die „Wissenschaften vom

1962

Ein vollig neues Prinzip

Dieser Energieverlust durch Ab-strahlung hätte eine Verringerung der Zentrifugalkraft zur Folge, was zu einer Spiralbewegung des Elektrons in den Kern führte. Das Problem des stabilen Atoms bildete in diesen Jahren den Kernpunkt der physikalischen Forschung, und namhafte Physiker stellten die phantasievollsten Hypothesen über die Stabilität des Atoms auf. Gerade hier kommt Bohrs überlegene Genialität entscheidend zum Ausdruck, denn er kommt zu der Erkenntnis, daß alle diese Hypothesen ungeeignet sind und vielmehr ein völlig neues, der klassischen Physik fremdes Prinzip eingeführt

1966

Information und ihre Verarbeitung

Information ist von sonderbarer Natur. Sie ist nicht Stoff und nicht Geist, aber sie bedarf beider, um Information zu sein: Ohne Stoff und ohne Energie kann sie weder gespeichert noch übertragen werden, und ohne Geist ist sie bedeutungslose Form. So ist es vorwiegend der Mensch, der Information übermittelt und verbraucht. In den letzten beiden Dekaden aber ist die merkwürdige Kategorie der Information auch noch der Maschine erteilt worden, und damit hat ein neues Zeitalter begonnen.Historische EntwicklungSpeicherung und Übertragung von Information und die technischen Mittel dafür

1968

Mondforschung – heute

Die Astronomie ist eine so vielseitige Wissenschaft, daß immer nur relativ wenige Fachleute sich auf ein Einzelgebiet wie das der Mondforschung spezialisieren können, was erst Monate oder Jahre intensiven Einarbeitens verlangt. So waren bei dem letzten Kongreß der „International Astronomical Union” (IAU) im vergangenen August in Prag unter den über 2000 Teilnehmern bei der Sitzung der Mondkommission etwa 40 bis 50 Fachleute zugegen. Im deutschen Sprachraum (Österreich, Schweiz, West- und Ostdeutschland) wird nur in Wien seit vielen Jahren auf diesem Gebiet gearbeitet. Im übrigen

1972

Persönliche Erinnerungen an Max Planck

Max Planck und Albert Einstein haben die Grundlagen für das Weltbild der Physik im 20. Jahrhundert gelegt. — Aus fast 40jährigem Verkehr mit Max Planck, vom Herbst 1908 an bis zu seinem Tode, seien einige Erlebnisse mit ihm berichtet und Wesens- Und Charakterzüge von ihm und seiner Arbeit festgehalten, damit sein Bild nicht allzusehr verblaßt gegenüber dem Bild anderer Naturforscher, Voni ihnen weiß die breitere Öffentlichkeit weit mehr als von Max Planck. Wir denken dabei an Männer, wie Alexander von Humboldt. Robert Koch, Sigmund, Freud, Albert Einstein.

1973

Von der Akupunktur zum „Astralleib“

„Es ist unbeschreiblich. Elektrische Flammen leuchten auf, und dann Fackeln, oder blaue oder orangefarbene Kronen. Flammendes Violett und wilde Blitze. Einige Lichter glitzern beständig, andere kommen und gehen wie Wandelsterne. Es ist phantastisch, ein geheimnisvolles Spiel — eine Feuerwelt.“ Diese Sätze beschreiben das Aussehen eines Menschen, der mittels der Kirlian-Photographie aufgenommen wurde. Die Kir-lian-Photographie, die Ende der dreißiger Jahre von 'Semjon Davidowitsch und Valentina Kirlian in Krasnodar in Südrußland entdeckt wurde, bringt Menschen und andere Versuchsgegenstände in ein Feld elektrischer Hochfrequenzströme. Dabei wird ein lumineszierender Energiekörper sichtbar gemacht, der offenbar unseren Körper durchdringt, jedoch normalerweise völlig durch den physischen Körper verborgen ist.

1976

Physik für Niditphysiker

Die moderne Physik ist für viele immer noch ein Buch mit sieben Siegeln. Doch ist es notwendig, darüber mehr als ein paar Schlagworte zu wissen, um das naturwissenschaftliche Weltbild unseres Jahrhunderts wenigstens in seinen Grundzügen zu verstehen. „Humanistisch“ Geschulte haben es da gegenüber den „Realisten“ etwas schwerer. Um so wertvoller ist eine Einführung in die Problematik der Physik, wie sie dieser „Querschnitt der Forschung“ (so der Untertitel des Buches) darstellt.

1979

Die Zukunft des Alls

Deute wie Steven Weinberg sind selten. Er ist als Wissenschaftsvermittler ebenso brillant wie als Wissenschaftler. Als Wissenschaftsvermittler schrieb er ein Buch über die Entstehung des Kosmos, in dem er den Leser bis genau zu jenem Punkt führt, an dem auch die Forscher selbst im wahrsten Sinn des Wortes vor dem Nichts stehen. Als Wissenschaftler ist er einer der drei Nobelpreisträger für Physik dieses Jahres.Den Nobelpreis bekam er für einen Vorstoß auf jenem Weg, auf dem Einstein in den letzten Jahren seines Lebens steckenblieb: bei der Vereinfachung des naturwissenschaftlichen

1982

Auf den Spuren des Doktor Faust

Sie sind die wahren Nachfahren des Doktor Faust, der bekanntlich ergründen wollte, „was die Welt im Innersten zusammenhält".Sie, die Physiker der Europäischen Organisation für Nuklearforschung (Organisation Eu-ropeenne pour la Recherche Nucleaire) — ihre Kurzbezeichnung CERN stammt aus der Zeit, als der erste Buchstabe noch für „Conceil" stand —, gehen dafür aber keinen Pakt mit dem Teufel ein. Wie CERN-Vizepräsident Univ.-Prof. Wolfgang Kummer,Ordinarius für Theoretische Physik an der Technischen Universität Wien, betont, geht es um reine Grundlagenforschung,

Die Stunde der Physiker

Von den Grenzen des Universums bis zu den kleinsten Teilchen, aus denen die Welt besteht, wurde jüngst bei der 32. Tagung der Nobelpreisträger in Lindau gesprochen. 21 Laureaten referierten vor 30 Kollegen, zahlreichen Hochschulmitgliedern und 500 Studenten aus mehreren Ländern. Unter den Ehrengästen befand sich Kardinal Franz König, unter den Laureaten der gebürtige Wiener Professor Friedrich von Hayek (Nobelpreis 1974 für Wirtschaftswissenschaften).Die österreichischen Universitäten waren durch Professoren, Assistenten und Studenten vertreten. Professor Erika Cremer, Emerita der

1983

Alles aus einer Kraft ?

Der Mikrokosmos lehrt uns den Makrokosmos verstehen. An einer wichtigen physikalischen Entdek- kung in Genf hat erfreulicherweise auch Österreich seinen Anteil.

1985

Warum klumpte die kosmische Suppe ?

Die Entstehung der Galaxien ist heute eines der aktuellsten Probleme der Kosmologie. Konkrete Aussagen darüber, die ins Urknall-Bild passen, sind weiterhin nicht in Sicht.

Anrennen gegen die Grenzen des Denkens

Von Albert Einstein stammt der Satz, das Unverständlichste am Universum sei, daß man es verstehen kann. Diese für Einstein erstaunlichste Eigenschaft des Alls wurde auf vage Art Allgemeingut: Wir verstehen zwar keine seiner Gleichungen, wissen aber, daß sie das Weltbild der Physik völlig verändert haben.Erklären können es uns am ehesten jene wenigen, die es selber verstanden haben — sofern sie erklären können. Nur dem Verfasser der „Principia Mathemati-ca“, Bertrand Russell, gelang es, die spezielle Relativitätstheorie ohne Mathematik darzustellen.Auch George Greenstein, der

1987

Neue Wissenschaft

Die sogenannte exakte Naturwissenschaft ist vor fast vierhundert Jahren unter Führung eines Newton, eines Descartes („ich denke - also bin ich“) und eines Galilei („messen, was meßbar ist und meßbar machen, was nicht meßbar ist“) aufgebrochen, die „Wirklichkeit“ auf den Bereich des Meßbaren „wertfrei“ zu „objektivieren“, zu ver-sach-lichen. Die Welt sollte von unabhängigen Beobachtern in ihrem Ablauf wie eine Maschine nach dem Gesetz von Ursache und Wirkung verstanden werden können.Die daraus folgende Ratio-nali- sierung der Welt brachte uns biszur Gegenwart eine

Gesetze voll der Ästhetik

„Neue Wissenschaft” -war der Titel eines Beitrages (FURCHE 29/1987) über neue Einsichten der Physik. Im folgenden ein kritischer Kommentar zu diesem Thema.

1989

Angst allein genügt nicht

Im Zusammenhang mit den formalen Grundlagen der Quantenphysik hat der Mathematiker David Hilbert im Göttingen der zwanziger Jahre dieses Jahrhunderts noch gemeint, daß eigentlich die Physik für die Physiker viel zu schwer sei. In der Zwischenzeit haben die Physiker recht gut aufgeholt, sowohl mathematisch und theoretisch als auch methodisch und experimentell.Mit den Großcomputern ist es gelungen, Vielteilchen-Systeme zu simulieren und in ihrer zeitlichenEntwicklung nachzuempfinden, die Naturkonstanten und Schlüsseleffekte mit extremer Genauigkeit zu bestimmen, die Dynamik der

1990

Milchstraße mit Löchern

Ronald Weinberger fand bei der mikroskopischen Untersuchung fotografi- scher Platten heraus, daß die Milchstraße durchsich- tig ist wie ein weitmaschi- ges Gewebe.

1991

ORDNUNG IST NUR DAS HALBE LEBEN

Warum ist es nicht möglich, exakte Wetterprognosen zu erstellen? Warum kommt es trotz gutgemeinter politischer Maßnahmen zu Wirtschaftskrisen? Warum fuhren Umweltschutzprojekte oft gegen jede Vorausplanung zu einer Störung des ökologischen Gleichgewichts? Warum Ist es nicht möglich, die Entstehung des Lebens nachzuvollziehen? Diese offenen Fragen versucht die Chaosforschung mit Hilfe des Computers zu beantworten.

1992

DER MENSCH SPRENGT DEN RAHMEN

Von vornherein sollte man nicht erwarten, daß Naturwissenschaft imstande wäre, Gottes Dasein zu beweisen oder zu widerlegen. Wohl kann Naturwissenschaft Glaubenshindernisse schaffen oder aber ausräumen beziehungsweise Glaubensmotivationen bewirken; das bedeutet aber auch nicht, daß es nicht außernaturwissenschaftliche Gottesbeweise geben könnte und gibt (etwa die neuen Versionen des ontologischen Gottesbeweises durch Gödel und andere). Das Problem Naturwissenschaft-Glaube ist vielschichtig und kann vom Standpunkt der Physik, Biologie (allgemeine Biologie, Entwicklungsbiologie,

SUCHE NACH WISSEN - HUNGER NACH GOTT

Die einzige wirklich kritische Frage, der sich ein Naturwissenschaftler hinsichtlich seines Verhältnisses zum persönlichen Glauben stellen muß, ist die nach der intellektuellen Redlichkeit. Denn die prinzipielle Vereinbarkeit von naturwissenschaftlicher Weltsicht und Religiosität wird heute - anders als im 18. und 19. Jahrhundert - wohl nicht mehr ernsthaft bezweifelt. Viele - auch besonders scharfsinnige und geniale - Naturwissenschaftler haben sich als Gläubige bekannt und damit ex ipso facto diese Möglichkeit bewiesen.Interessant bleibt aber die Frage nach der Art und Weise dieser

URKNALL GERETTET?

Vor wenigen Wochen ging die Nachricht von der Entdeckung eines 15 Milliarden Lichtjahre entfernten Himmelsobjektes durch die Medien. Es liefere, hört man, die lang ersehnten neuen Indizien zur Erhärtung des kosmologischen Standard-Modells.Als Standard-Modell gilt die Theorie, wonach das Universum in einem Urknall entstand und sich seit diesem Ereignis ausdehnt. Niemand hat einen Ersatz für dieses Modell anzubieten, trotzdem wurde es in den letzten Jahren von immer mehr Kosmologen in Frage gestellt. Der Grund dafür: Niemand kann erklären, wann, wie und warum die ursprünglich in einem

ALLZU M ENSCH LI CH ES IN DER KOSMOLOGIE

Wie stellt sich der Laie die Erforscher des Kosmos vor? Als weltfremde Sterngucker, den irdischen Niederungen himmelwärts entfliehende Typen auf der Suche nach reiner Erkenntnis, ein schrulliges Völkchen, voll von Idealismus, das daheim Schwierigkeiten hat, die Milch im Kühlschrank zu finden und die Steuererklärung auszufüllen? Ja, hat sich was. Es gibt diesen sympathischen T„vp natürlich auch in den Sternwarten, aber wie überall ist er auch hier arm dran.

ANEINANDER VORBEI...

Zweimal in diesem Jahrhundert hatten die einen die Bestätigung kosmologischer Theorien in der Hand, nach der andere suchten, ohne daß einer vom anderen wußte.

1994

Der Geist herrscht über die Materie

Die menschliche Wirklichkeitsauffassung lebt oft in einem sehr engen Korsett. Es fällt uns schwer, die Illusionen unseres Bewußtseins zu hinterfragen und uns auf Neues einzulassen.

Was die Welt im Innersten zusammenhält

Unter den vielen Ansätzen einer wahrscheinlich nie vervollständigbaren Erklärung der Welt nimmt die in einem kürzlich erschienenen Buch dargelegte Sichtweise Murray Geil-Manns eine besondere Stellung ein - aus mehreren Gründen.

1995

Das Ende der eckigen Häuser

Vom Blitz bis zum Blutgefäß: Viele Dinge, von denen der Mensch dachte, sie seien chaotisch, folgen einer strengen Ordnungsstruktur.

1996

Mit dem Raumschiff ins Paradies

Frank J. Tipler ist ein anerkannter Physiker. Er hat an der Oxford University und am Max-Planck-Institut in München gelehrt und geforscht. Er hat mit Stephen Hawking und Roger Penrose, den vielleicht bedeutendsten Physikern der Gegenwart, zusammengearbeitet. Sein Ruch „Die Physik der Unsterblichkeit" hat jedoch seine Fachkollegen verdutzt, denn er versucht etwas, was selbst die Theologie schon vor geraumer Zeit aufgegeben hat: „Eine beweisbare physikalische Theorie, die besagt, daß ein allgegenwärtiger, allwissender, allmächtiger Gott eines Tages jeden einzelnen von uns zu einem

1997

Müllschlucker im Zentrum der Galaxis

Schwarze Löcher schlucken alles, was ihnen zu nahe kommt. Ein Prachtexemplar befindet sich genau im Zentrum der Milchstraße.

An den Grenzen unserer Welt

Die Teilchenphysik erforscht die Bausteine der Materie. Sie dringt dabei bis an die Grenzen der menschlichen Erkenntnis vor.

Die Saiten des Universums

Das Institute of Advanced Study in Princeton ist ein Olymp der Wissenschaft. Es gibt keine Studenten, keine Doktoranden - wer dorthin berufen wird, soll durch nichts von seinen Forschungen abgelenkt werden. Hier arbeiteten einst Albert Einstein, Kurt Gödel und Robert Oppenheimer. Eines der auserwählten Genies, die gegenwärtig auf dem von der Außenwelt abgeschirmten Gelände der reinen Erkenntnis frönen, ist Edward Witten. Seine früheren Studenten nannten ihn „den Marsianer”, denn er scheint völlig in seiner faszinierenden Gedankenwelt zu leben. Witten, der unlängst vom

Prüfstein der Naturphilosophie

Auf dem Gebiet der Teilchenphysik wird ihm zur Zeit die größte Aufmerksamkeit zuteil: dem Higgs-Boson. Das Teilchen mit dem ulkigen Namen ist einer der Prüfsteine für das Standard-Modell, die derzeit gültige Erklärung der Struktur des Mikrokosmos (siehe links). „Das Higgs-Boson ist wie der Eckstein eines Hauses: Wenn man ihn hinauszieht...” - Meinhard Regler, Experimentalphysiker und stellvertretender Direktor des Instituts für Hochenergiephysik der Osterreichischen Akademie der Wissenschaften wagt es nicht, den Gedanken zu Ende zu führen. Jedenfalls müßte das Standardmodell

Mit dem Heißluftballon auf Teilchenjagd

Daß alle Materie aus unsichtbar kleinen Teilchen aufgebaut ist, vermuteten schon im fünften Jahrhundert vor Christus der griechische Philosoph Leukipp und sein Schüler Demokrit. Sie nannten diese Teilchen atomos, was soviel wie „unteilbar” bedeutet. Im vorigen Jahrhundert waren die Chemiker die ersten Wissenschaftler, die geschlossen von der Existenz von Atomen ausgingen, die sie sich als eine Art fester Kü-gelchen vorstellten. Das noch heute gültige Periodensystem der Elemente, mit dem der russische Chemiker Dimitri Mendelejew die damals bekannten Atome klassifizierte, beruhte auf

1999

Anton Zeilinger: "Wir beamen quer durch Wien"

Quantenphysiker Anton Zeilinger, der österreichische "Vater des Beamens", über die faszinierenden Möglichkeiten des Quantencomputers und die Technologien von morgen.

2000

"Am Anfang stand die Tat"

Mit Galileo Galilei wurde der Mensch zum Naturwissenschafter. Wodurch geschah dies, und in welches Zeitalter geht die Wissenschaft nach der Jahrtausendwende?

2001

Quantentheorie: Die Geburt der modernen Physik

Sie ist ein Horror für klassische Naturwissenschaftler: Vor 100 Jahren hielt Max Planck jenen Vortrag, mit dem er die Quantentheorie begründete.

Die Zukunft des Universums

Entstehen und Zerfall prägen den gesamten Kosmos. Angesichts dieser Dynamik versuchen Naturwissenschaften und Religion, die "Zeichen der Zeit" zu deuten, daraus Erkenntnisse für die Zukunft zu gewinnen und Hoffnung zu schöpfen. Eine astrophysisch-metaphysische Betrachtung.

2004

Ein "Akt der Verzweiflung"

Max Planck gilt als Vater der Quantenphysik. Während er selbst seine umwälzende Hypothese kaum ernst nahm, erkannte Albert Einstein ihr Potenzial.Man schrieb das Jahr 1874, als der Münchner Physiker Philipp von Jolly dem jungen Max Planck heftig abriet, dieses Fach zu studieren: In der Physik sei im Grunde schon alles erforscht, meinte er. Doch Planck wagte es dennoch - zum Glück: Schließlich wurde er mit seinem Vortrag "Zur Theorie des Gesetzes der Energieverteilung im Normalspektrum", den er am 14. Dezember 1900 vor der Physikalischen Gesellschaft in Berlin hielt, zum Begründer einer

Spuk mit Perfektion

Wiener und Innsbrucker Quantenphysiker setzen längst Maßstäbe - und kooperieren nun in einem neuen Institut.Für Lauscher brechen harte Zeiten an. Im Knacken komplizierter Formeln geübt, wird ihnen in Zukunft ein ungleich schwierigeres Kunststück abverlangt: das Entschlüsseln des Zufalls - ein Ding der Unmöglichkeit. "Schuld" an dieser Schikane ist das Forscherteam um den Wiener Experimentalphysiker Anton Zeilinger. Ihre absolut sichere, weil durch zufällige Quantenphänomene gesteuerte Verschlüsselungstechnik wurde vergangene Woche weltweit erstmals erfolgreich eingesetzt - anhand

2005

Einfach komplex

Physik, die Grundlage unseres modernen Lebens, hat Mühe mit den einfachsten Fragen. Reflexionen zum Internationalen Jahr der Physik, das am 13. Jänner am Sitz der UNESCO in Paris offiziell eröffnet wird.Physik ist die Wissenschaft von den einfachen Dingen." Dieser Satz, den ich meinen jungen Studenten in der ersten Vorlesung sage, löst häufig ungläubiges Kopfschütteln aus: Physik, der Inbegriff abstrakter Ideen, Formeln, Begriffe und unverständlicher Hightech-Experimente, soll einfach sein? Und von Kollegenseite hat er mir schon harsche Kritik eingehandelt: Die eigene Wissenschaft so

Der geniale Dr. Seltsam

Er war ein einfacher Beamter - und veränderte die Vorstellungen von Raum und Zeit; er war ein glühender Pazifist - und drängte zum Bau der Atombombe; er war der Prototyp des zerstreuten Professors - und ein Liebling der Frauen: Kaum ein Mensch vereinte in sich so viele Widersprüche wie Albert Einstein (1879-1955). Vor genau 50 Jahren starb mit ihm der erste Popstar der Wissenschaft. Das vorliegende Dossier zeigt Facetten dieser großen Persönlichkeit, dem auch das heurige Unesco-Weltjahr der Physik gewidmet ist. Redaktion: Doris Helmberger Man schrieb das Jahr 1905, als ein unbekannter

Der Strahlen-Papst vom Prater

Er hat mit seinen spektakulären Experimenten am Wiener Atominstitut wichtige Annahmen der Quantenmechanik bestätigt - und aus seinem Faible für die Kernenergie nie ein Hehl gemacht: doris helmberger über den Experimentalphysiker Helmut Rauch.Helmut Rauch ist Logiker aus Leidenschaft; mit Mystik hat er wahrlich nichts am Hut. Und doch ist er sein Leben lang in die Welt des Rätselhaften abgetaucht: in eine Welt, wo ein Stück Materie gleichzeitig hier und dort existiert; in eine Welt, in der von Wellen, Teilchen und beidem zugleich die Rede ist; in die paradoxe Welt der Quanten. Hier, am

2008

Das grosse Experiment

Die Materie besteht aus Atomen; ein Atom hat einen Kern (mit Protonen und Neutronen) sowie eine Hülle, in der Elektronen herumfliegen - das zählt zum Grundwissen der Chemie.Wie die Physik heute weiß, bestehen Atome noch aus kleineren Bausteinen: Protonen und Neutronen etwa bestehen aus je drei Quarks. Dabei gibt es verschiedene Arten von Quarks. Das Proton etwa ist aus zwei up- und einem down-Quark aufgebaut, beim Neutron ist es genau umgekehrt. Doch die moderne Teilchenphysik erklärt nicht nur die Materie so, dass sie aus weiteren subatomaren Bausteinen besteht (den sogenannten

Großes schwarzes Sommerloch

In Genf geht der größte Teilchenbeschleuniger der Welt in Betrieb. Die Physiker freut es. Ein wissenschaftlicher Außenseiter rechnet mit dem Schlimmsten. Wie soll da der Rest der Menschheit reagieren?Der Countdown zum größten Experiment der Menschheit läuft: Rund zehn Jahre hat es gedauert, den 27 Kilometer langen Teilchenbeschleunigerring namens Large Hadron Collider (kurz: LHC) in Genf zu bauen. Mit einer koordinatorischen Meisterleistung haben rund zweitausend Physiker und Ingenieure für die Fertigstellung des Mammutprojekts gesorgt. Der LHC ist bereits auf seine Arbeitstemperatur

2009

Österreich bleibt also bei CERN. Gut so.

Die bisherigen und die bevorstehenden Forschungen am CERN reichen über die Physik hinaus. Das ist nur einer der Gründe, warum Österreich Partner am Forschungszentrum bleiben sollte.Gut so, dass die ministeriell kundgetane Absicht, die Mitgliedschaft Österreichs beim Europäischen Kernforschungszentrum CERN zu kündigen, fallen gelassen wurde. Somit ist die Mitwirkung der österreichischen Wissenschaft an den Forschungen des CERN, die mit gewaltigem Einsatz, vor allem mit Hilfe mächtiger Teilchenbeschleuniger und -detektoren den Aufbau der Materie aus ihren "elementarsten", kraftvoll

Licht … eine Doppelnatur

Auch in der Physik spielt Licht eine ganz wesentliche Rolle und war sogar Anlass für einen großen Paradigmenwechsel.Licht ist ein zentraler Begriff mit vielen Bedeutungen, aber immer zielt er auf Wesentliches. „Das Licht ist in die Welt gekommen, doch die Menschen hatten die Finsternis lieber als das Licht“ (Joh 3,18f), mit diesen Worten definiert Jesus von Nazareth das „Gericht“. Und Josef Haydn hat in seiner „Schöpfung“ das „Es werde Licht!“ in wunderbare Akkorde gegossen!Auch in der Physik spielt Licht eine zentrale Rolle und war Anlass sogar für Paradigmenwechsel. Der

2010

Schwarze Löcher, begehrte Teilchen

Die Europäische Organisation für Kernforschung, kurz: CERN, hat es nicht leicht. Kaum eine Forschungseinrichtung muss sich so häufig fragen lassen, was sie tue. Die Antwort: Grundlagenforschung betreiben. Die CERN-Forscher versuchen, die großen Rätsel der Physik, was denn die Welt im Innersten zusammenhält, zu lüften.Dafür betreibt die Organisation an der französisch-schweizerischen Grenze nahe Genf den größten Teilchenbeschleuniger der Welt. Der Beschleunigerring des LHC (Large Hadron Collider) misst 27 Kilometer und befindet sich rund 100 Meter unter der Erde. Hier werden

50 Jahre Lasertechnologie

Im Mai 1960 präsentierte Theodore Maiman in den USA den ersten funktionierenden Laser. Heute wird Lasertechnologie in der Medizin, Industrie und Kommunikation eingesetzt.„Der Laser ist eine Lösung, die nach einem Problem sucht.“ Diese Aussage stammt keineswegs von einem Kritiker, wie ihr sarkastischer Unterton vermuten ließe. Es war der Erfinder des Lasers selbst, der amerikanische Wissenschaftler Theodore Maiman, der nicht so recht an den praktischen Nutzen seiner Entwicklung glauben wollte. Am 16. Mai 1960 führte er Kollegen den ersten funktionierenden Laser der Welt vor. Damit

Treibt Thorium die Atom-Armbanduhr?

Mobile Atomuhren liegen noch in ferner Zukunft, aber der Weg dorthin wird gegenwärtig in Wien gepflastert: Der Physiker Thorsten Schumm baut eine neue Atomuhr, mit Thorium-229. Der Wissenschafter erhielt 2009 den START-Preis, heuer den ERC Setting Grant – nahezu die Hälfte des Preisgeldes von 1,3 Mio. Euro dient der Investition in ein Lasersystem.

2011

Der verschobene Weltuntergang

Szenarien des Weltunterganges sind Begleiter menschlichen Denkens. Sie haben recht, denn das Ende wird kommen. Aber noch nicht so bald.Das Jahr fängt ja gut an. Kaum hatte man sich von den Strapazen des Jahreswechsels erholt, machten auch schon unheilvolle Meldungen die Runde. Von Abertausenden Vögeln, die in den USA aus mysteriösen Gründen vom Himmel gefallen waren. Mysteriös? Tierisches Massensterben ist durchaus nichts Ungewöhnliches, versichern Biologen. Ein plötzlicher Kälteeinbruch, Orientierungsverlust infolge lauter Silvesterraketen oder ungünstig gelegene

Spurensuche in der Zielgeraden

Das Kernforschungsinstitut CERN steht kurz davor, das seit Langem gesuchte Higgs-Teilchen zu entdecken - oder seine Existenz endgültig auszuschließen.Zum Jahresende ist das öffentliche Interesse an der Teilchenphysik wieder einmal stark nach oben geschnellt. Der Grund: De europäische Organisation für Kernforschung, besser bekannt als CERN, hielt in Zürich ein öffentliches Seminar ab. Im Vorfeld der Veranstaltung kursierten zahlreiche Gerüchte im Internet, wonach die Vortragenden die lang ersehnte Entdeckung des berüchtigten Higgs-Teilchens verkünden würden. Gemessen an dieser

2012

Die Vermessung des Unsichtbaren

Astronomen haben die bisher umfangreichste Karte der Verteilung Dunkler Materie im Universum erstellt. Was genau die mysteriöse Substanz ist, bleibt aber unbekannt.Laut Astronomen bestehen nur etwa vier bis fünf Prozent des Universums aus "gewöhnlicher“ Materie. Das ist jener Stoff, aus dem Menschen, Pflanzen, Moleküle und Sterne zusammengesetzt sind. Der große Rest ist dunkel - aber vorhanden. Er setzt sich aus Dunkler Energie und Dunkler Materie zusammen. Erstere sorgt für die Expansion des Universums. Letztere bewirkt das Gegenteil, indem sie als unsichtbarer kosmischer Klebstoff

Die Faszination ständig neuer Rätsel

Am meisten fasziniert die Wissenschaft, wenn sie Rätsel löst. Die gegenwärtig spannendsten sind die Suche nach Grundbausteinen des Lebens auf dem Mars und nach Higgs-Boson.Anfang Juli hat wieder einmal das europäische Kernforschungsinstitut CERN bei Genf für mediales Aufsehen gesorgt. In einem via Internet übertragenen Seminar wurde über aktuelle Forschungsresultate am Teilchenbeschleuniger LHC (Large Hadron Collider) berichtet. Im Anschluss daran fand eine kurzfristig einberufene Pressekonferenz statt. Beides gab - nicht zum ersten Mal - Anlass zu Spekulationen über den Stand der

2015

Botschafter der rätselhaften Teilchenwelt

Wenn er mit bohrenden Journalistenfragen konfrontiert wird, hält er es gerne mit Goethe: Er wolle ergründen, was die Welt im Innersten zusammenhält, sagt Rolf-Dieter Heuer gebetsmühlenartig zur Essenz seiner Tätigkeit. Das wird wohl auch in Wien so sein, wo die Europäische Physikalische Gesellschaft derzeit die weltgrößte Teilchenphysik-Konferenz abhält, für die über 700 Wissenschaftler aus aller Welt angereist sind. Tatsächlich schlägt sich der Direktor der Europäischen Organisation für Kernforschung (CERN) mit Fragen herum, die für den gewöhnlichen Zeitgenossen leicht

"Das Universum ist ein BESCHLEUNIGER"

Im Dezember endet Rolf-Dieter Heuers Amtszeit als Generaldirektor des CERN. Der Stuttgarter Professor im Gespräch über Einsichten und Mysterien der Teilchenphysik. | Das Gespräch führte Martin Tauss

Relativitätstheorie: Die Folgen der gekrümmten Raumzeit

Albert Einsteins Vorhersagen beschäftigen bis heute die Wissenschaft: Durch den Nachweis von Gravitationswellen etwa könnte sich demnächst ein neues Verständnis des Universums abzeichnen. Zum 100-Jahr-Jubiläum der Relativitätstheorie.

Die Jagd nach neuen Partikeln

27 Kilometer misst der unterirdische Ringtunnel des derzeit schnellsten und stärksten Teilchenbeschleunigers der Welt, des "Large Hadron Colliders"(LHC) im CERN bei Genf. Dieses Wunderwerk der Technik wird oft als "Weltmaschine" bezeichnet, denn dort wird an etwas sehr Grundsätzlichem geforscht: den kleinsten Bestandteilen der Materie und dem Aufbau des Universums. Im Ringtunnel werden zwei Teilchenstrahlen, in der Regel bestehend aus Paketen mit Milliarden von Protonen, in konträrer Richtung fast auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigt. Diese werden dann in kürzesten Abständen - alle 50

2016

Die Naturgesetze und der Keim des Leids

Vor 300 Jahren starb mit Gottfried Wilhelm Leibniz einer der letzten Universalgelehrten. Mit seiner "Theodizee" suchte er nach einer Versöhnung von Vernunft und Glauben. Ist es möglich, auch heute noch an seine Überlegungen anzuschließen? Ein Erklärungsversuch.

2017

Europa und die Quantenphysik

Um dem permanenten Informationsgewitter rund um den irrlichternden US-Präsidenten und den vielen, so besorgniserregenden Krisenherden zu entfliehen, gönnte ich mir kürzlich den Besuch einer Tagung der Europäischen Akademie über Quantenphysik und Philosophie im tiefwinterlichen Salzburg. Ich wollte mir Ablenkung verschaffen, indem ich als absoluter Naturwissenschafts-Laie in eine Wissensmaterie eintauche, die mit all dem nichts zu tun hat und es nur selten in die Schlagzeilen schafft, obwohl sie von fundamentaler Bedeutung für die Gestalt der Welt und unser tägliches Leben

2018

"Gedanken bekommen enorme Macht"

Andauerndes Grübeln über Sorgen und Ängste schwächt das Immunsystem. Umgekehrt kann "zielgerichtetes Denken" heilsam wirken. Katharina Schmid geht davon aus, dass es für die Gesundheit zumindest ebenso wichtig ist wie körperliche Fitness und gute Ernährung.

2019

Dorian Schiffer

Rätselhafter Dualismus

Ein Thema. Viele Standpunkte. Im FURCHE-Navigator weiterlesen.

In Kürze startet hier der FURCHE-Navigator.

Dorian Schiffer