6547521-1947_23_11.jpg
Digital In Arbeit

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 bekannt aber dürfte dem einseitig wissenschaftlich orientierten Gelehrten wie dem Nichtfachmann die Tatsache sein, daß der M e t a physiker traditioneller Richtung in den Erkenntnissen des modernen Physikers seine Anschauungen vom Wesen der Substanz glänzend bestätigt findet. Ohne es zu wissen und ohne es zu wollen, hat die moderne Atomphysik gezeigt, daß der für längst überwunden gehaltene aristotelisch-thomi-stisdie Hylomorphismus zu Recht besteht und daß damit endgültig jede materialistische Weltanschauung widerlegt ist. Wenn sie nun auf dem Gebiete der anorganischen — also rein materiellen — Welt versagt, was sollte sie dann in der organischen und psychischen Welt noch zu sudien haben?

Die moderne physikalische Forschung hat die Existenz des Atoms als eines Aufbaustoffes der Materie nachgewiesen. Sie hat Größe und Eigenschaften seiner „Bestandteile“ gefunden, jedoch von jeder Anschaulichkeit abgesehen. Die Atome des griechischen Philosophen Demokrit, die irgendwie, die Atome in der Vorstellung des Physikers des vergangenen Jahrhunderts waren, als etwas, das kleinen Billardkugeln oder „Wirklichkeitsklötzchen“ ähnlich sieht, gibt es nicht. Die moderne Physik hat ein Atommodell gebaut, mit dem sie vorzüglich arbeiten kann. Es ist nicht nur ein leeres Phantasiegebilde, sondern es liegt ihm Reales zugrunde.

Die Atomtheorie kennt heute vier verschiedene Bausteine der Materie: das Proton, das Neutron, das Elektron und das Positron. Die beiden erstgenannten Gebilde sind im wesentlichen Träger dessen, was wir „Masse“ nennen. Während das Neutron keinerlei elektrische Ladung trägt, ist das Proton und Positron positiv, das Elektron negativ geladen. Durch verschiedene Zusammensetzung dieser „Bausteine“ erhält man die verschiedenen Atome. So enthält zum Beispiel ein gewöhnliches Wasserstoffatom ein Proton als „Kern“ und um diesen „kreist“ ein Elektron. Es kann sich dabei auf verschiedenen „Bahnen“ bewegen. Bei dem Obergang von einer Bahn auf eine andere wird Energie (Licht) quantenmäßig, das heißt nicht kontinuierlich, ausgestrahlt oder absorbiert. Das Heliumatom hat zwei Protonen und zwei Neutronen im Atomkern und zwei Elektronen in der „Schale“. Daher hat Helium ein etwa viermal so großes Atomgewicht wie Wasserstoff, besitzt aber die „Kernladung“ zwei. Diese Kernladung ist das Charakteristikum für das Atom, beziehungsweise für das chemische Element. Besitzt zum Beispiel das Wasserstoffatom noch ein Neutron im Kern, so erhalten wir zwar einen Wasserstoff, der doppelt so schwer ist als der gewöhnliche, aber es handelt sich chemisch doch um Wasserstoff und nicht um ein anderes Element. Durch Bombardieren eines Atomkernes mit einem atomaren Gebilde kann man das Atom umwandeln. Es kommt zu einer Kernreaktion, deren Ergebnis neue Atome oder atomare Gebilde sind. Bei diesen Prozessen wird ähnlich wie bei chemischen Prozessen Energie frei oder gebunden. Hiebei kann sich ein Neutron auch in ein Proton und Positron aufspalten.

Die physikalische Wissenschaft ist bei diesen Ergebnissen der Experimentalphysik nicht stehengeblieben. Sie hat das noch immer sehr anschauliche Atommodell durch ein rein mathematisches, vollkommen un-ansdiaulichcs ersetzt. Die Ergebnisse der Atompysik haben gezeigt, daß Energie (Licht) nicht nur in Form von „Wellen“ ausgesendet wird, sondern daß wir unter Umständen die Encrgiestrahlen als Korpuskularstrahlen (Photonen) auffassen müssen. Umgekehrt zeigte das Elektron, an dessen Korpuskulareigenschaft niemand seit seiner Entdeckung gezweifelt hatte, daß es sich manchmal wie eine „Welle“ verhält. Aber schon einige Jahre, bevor man derartige Erscheinungen kannte, hatte der französische Physiker d e B r o g 1 i e die Hypothese ausgesprochen, daß man jeder bewegten Masse mathematisch eine Wellenbewegung zuordnen könne. Der Österreicher Schrödinger gestaltete dann das wellenmechanische Atommodell. Die Wellenmechanik ordnet jeder bewegten Masse mathematisch, rein formal, einen Wellenvorgang zu. Aber wohlgemerkt: es handelt sich nicht um Schwingungen eines realen Mediums, sondern lediglich um eine mathematische Ausdrucksweise. 'Zur Darstellung genügt auch gewöhnlich gar nicht ein dreidimensionaler „Raum“, sondern man bedient sich einer mehrdimensionalen Mannigfaltigkeit, je nach der Kompliziertheit des betreffenden Atoms. Schrödinger zeigte auch, daß man den Lichtquanten derartige „Materiewellen“ zuordnen kann. Daß Materie und Energie im Wesen dasselbe ist, wurde schon von Einstein bei Darlegung seiner Relativitätstheorie und später auch experimentell nachgewiesen.

Was sagen nun dem M e t a physiker diese physikalischen Theorien? Mit Bavink darf man das Weltbild der heutigen Physik ein ausgesprochen dynamisches nennen. Damit ist der Materialismus im engeren Sinne, das heißt der Glaube an die ewige, unzerstörbare Materie, endgültig erledigt. „Was wir Materie nennen, ist eine Summe bestimmter Vorgänge. Ein Wasserstoffatom oder ein Elektron ist nicht einfach da, sondern g e-schieht. Wir brauchen nicht zuerst eine Substanz, damit dann zweitens an dieser etwas geschehen kann, sondern wir brauchen nur ein Etwas, was überhaupt die Welt vom Nichts unterscheidet. Die formalen Gesetze, denen dieses Etwas genügt, sind die physikalischen Gesetze des Seins -und Geschehens überhaupt.“ Der Physiker allerdings fragt — wenigstens soweit er nur Physiker ist — weder nach dem Wesen jenes geheimnisvollen „Etwas“ noch nach einer Realität, die irgendwelchen „formalen Gesetzen“ zugrunde liegt. „Wenn sie heute einen Physiker fragen“ — schreibt Eddington —, „was er denn nun eigentlich als das Wesen des Äthers oder des Elektrons festgestellt habe, dann werden in seiner Antwort keine Ausdrücke, wie Billardkugeln oder Schwungräder oder sonst etwas Konkretes, zur Erklärung verwendet werden, er wird statt dessen auf eine Anzahl von Symbolen und eine Reihe von mathematischen Gleichungen hinweisen, die ihnen entsprechen. Wofür stehen die Symbole?

Die geheimnisvolle Antwort lautet, daß das der Physik gleichgültig ist. Sie hat keine Mittel der Prüfung außer diesen Symbolen. Um die Erscheinungen der physikalischen Welt zu verstehen, ist es notwendig, die Gleichungen zu kennen, denen die Symbole gehorchen, aber nicht die Natur dessen, was hier symbolisiert wird.“

Es ist klar, daß wir uns als Metaphysiker nicht damit begnügen werden. Der Positivismus will nicht mehr, als die Phänomene in Gleichungen bringen. Wir fragen weiter: Ist die Gleichung nicht doch nur der Ausdruck für irgendeine Wirklidikeit und muß dieses „Etwas“, an dem das, wofür die Gleichungen stehen, etwas wirkt und an dem etwas geschieht, nicht gleidifalls eine Wirklichkeit haben? Allerdings muß dieses Etwas zunächst etwas sehr Unbestimmtes sein. Es wird erst durch das, was durch die Gleichungen symbolisiert wird, näher bestimmt, geformt. Mit diesem Satze bekennen wir uns zur aristotelisch-thomistischen Auffassung der Substanz. Aristoteles orientiert seine Urbegriffe in erster Linie an Handwerk und Kunst. Der Bildhauer bedarf zur Herstellung einer Statue eines Urstoffs, einer Materie (Marmor), der er dann die in seinem Geiste vorgebildete Form verleihti Ähnlich besteht nach dessen Lehre die materielle Substanz aus einem Urstoff, der „Materia prima“, die, in jeder Hinsicht unbestimmt, zu allem „fähig“ ist, und aus einer diesen Urstoff näher bestimmenden Wesensform, der „forma“, die durch ihr Angreifen an dem Urstoff die Substanz erst verwirklicht. Durch das Ersetzen einer Form durch eine andere kommt es zu Umwandlungen der Substanz. Bedeutungsvoll wird diese Lehre dadurch, daß sie eine einheitliche Auffassung des gesamten geschaffenen Seins ermöglicht. In der Welt der Organismen sind es höhere Wesensformen, die an Stelle der Wesensformen der toten Materie treten. Die Wesensform des Menschen ist die Geistseele. — Dieser von der traditionellen Philosophie übernommene Hylom orphismus (hyle — Stoff, morphe Gestalt wird also durch die moderne Atomphysik glänzend bestätigt. Sie führt uns zu einem „Etwas“, das reine Soseinsfähigkeit (Potenz) besitzt und daher der „Materia prima“ gleichzusetzen ist, und zu einem anderen „Etwas“, das hinter den Gleichungen des Physikers steht, das die Soseinstatsächlichkeit (als Akt) bewirkt und in dem wir die aristotelische Wesensform erkennen.

Die hier dargelegte Auffassung von der Wiedergeburt des Hylomorphismus aus dem Geiste der Atomphysik wird nicht nur für den Metaphysiker von Interesse sein. Sie wird auch den Physiker Vorgänge „verstehen“ lassen, die er sonst lediglich „konstatieren“ kann. Es sei hier auf alle jene Tatsachen der Atomphysik hingewiesen, zu deren „Erklärung“ das teleologische Prinzip herangezogen werden muß, weil das Kausalitätsprinzip dazu nicht ausreicht. Erwähnt sei zum Beispiel die von Sommerfeld auf dem Physikerkongreß in Prag vertretene Ansicht, daß auf Grund der Strahlungsformel auch der Endzustand des Atoms das Geschehen mitbestimmt und die nur mit statistisdien Methoden behandelte Atomumwandlung (Halbwertzeit), die bei einer hylomorphistischen Auffassung der Substanz „verständlidi“ wird. Hier macht sidi die Zusammenfassung der einzelnen „individuellen“ Atome zu einer höheren Einheit und Ganzheit bemerkbar.

An dieser Stelle sei noch darauf hingewiesen, daß die hylomorphistische Auffassung der stofflichen Substanz nichts mit einer Einführung des Begriffs „Freiheit'.' auf dem Gebiete der nichtgeistigen Welt zu tun hat. wie auch die Annahme einer Zielstrebigkeit nicht zu einer Aufhebung der strengen Kausalität führt. Jedenfalls müssen und wollen wir für alles atomare Geschehen eine echte „Erklärung“ angeben. Wir erblicken die Ursache der in der sinnlichen Welt festgestellten Ereignisse in einem Agens, das ein Niditmaterielles ist. aber dennoch nicht notwendig Geistiges im wahrsten Sinne des Wortes „wirklich“, weil „wirkend“ ist. Dieser Nachweis eines soldien Nichtmateriellen bedeutet die vollkommene Überwindung des Materialismus.

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

FURCHE-Navigator Vorschau