Wissenswert. Warum glüht Eisen rot? Wie Max Planck unser Denken verändert hat. Von Frank Grotelüschen. Donnerstag, , 08.

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1 Hessischer Rundfunk hr2-kultur Redaktion: Dr. Karl-Heinz Wellmann Wissenswert Warum glüht Eisen rot? Wie Max Planck unser Denken verändert hat Von Frank Grotelüschen Donnerstag, , Uhr, hr2-kultur Sprecher: Marian Funk COPYRIGHT: Dieses Manuskript ist urheberrechtlich geschützt. Der Empfänger darf es nur zu privaten Zwecken benutzen. Jede andere Ver-wendung (z.b. Mitteilung, Vortrag oder Aufführung in der Öffentlichkeit, Vervielfältigung, Bearbeitung, Verteilung oder Zurverfügungstellung in elektronischen Medien, Übersetzung) ist nur mit Zustimmung des Autors/ der Autoren zulässig. Die Verwendung zu Rundfunkzwecken bedarf der Genehmigung des Hessischen Rundfunks.

2 Seite 2 O-Ton 1: (Planck) Ich stamme mit meiner ganzen Familie aus dem Schwabenland. Max Karl Ernst Ludwig Planck, geboren am 23. April Spross einer Gelehrtenfamilie. Seine Vorväter: allesamt ehrwürdige Professoren. O-Ton 2: (Planck) Die meisten von ihnen waren Theologen, Philologen. Ich bin wohl der einzige, der aus der Art gesprungen und Naturwissenschaftler geworden ist. Ich schiebe das auf Umwelteinflüsse. Denn in der Schule wurde ich angeregt durch meinen Mathematiklehrer. Der hieß Hermann Müller. Vielleicht also haben wir es diesem Mathematiklehrer zu verdanken, dass es im Jahre 1900 zu einer der bedeutendsten Umwälzungen in der Wissenschaft kam: Damals nämlich führte Max Planck die Quanten in die Physik ein. Er fand heraus, dass das Licht etwa von einer Glühbirne nicht kontinuierlich abgestrahlt wird, sondern in winzigen Portionen: eben den Quanten. Eine Entdeckung, die letztlich den Beginn einer neuen Ära der Physik markiert: den Aufbruch in den Mikrokosmos, in die Welt der Atome und Moleküle. Plancks Karriere begann eher unspektakulär trat er seine erste Professur in Kiel an, um bald danach einem Ruf an die Universität Berlin zu folgen und zwar als Theoretiker. So nennt man Physiker, die mit Bleistift und Papier hantieren statt mit Apparaten und Experimenten. Damals eine nicht unbedingt privilegierte Anstellung. O-Ton 3: (Schirrmacher) Die Situation im 19. Jahrhundert in Deutschland war, dass sich der theoretische Physiker in der Warteposition auf ein richtiges Ordinariat als Experimentalphysiker befand. Er durfte die kleineren Spezialvorlesungen halten, sich weiterbilden.

3 Seite 3 Arne Schirrmacher, er ist Wissenschaftshistoriker am Deutschen Museum in München. In Berlin hatte es Max Planck nicht leicht als Theoretiker. O-Ton 4: (Schirrmacher) Die führenden Vertreter der Experimentalphysik sahen ihn als eine Art Paradiesvogel an. Er hatte ein Institut mit 570 Mark Budget. Das war kein richtiger Physiker zu der damaligen Zeit. Doch Planck biss sich durch. Für ihn war die Theoretische Physik kein Sprungbrett, sondern Berufung. O-Ton 5: (Schirrmacher) Max Planck scheint der erste Physiker zu sein, der für sich selber entschieden hat, dass er auch ohne Experimentieren glücklich werden kann. Ende des 19. Jahrhunderts wandte sich Planck einem Modethema der damaligen Wissenschaft zu. O-Ton 6: (Thomsen) In der Physikalisch-Technischen Reichsanstalt hat man sich damit beschäftigt zu messen, wie stark Strahlung ist, wie hell Strahlung ist, welche Farbe Strahlung hat. Christian Thomsen, er ist Physikprofessor an der Technischen Universität Berlin. O-Ton 7: (Thomsen) Das kam daher, dass man 20 Jahre vorher die Glühbirne erfunden hatte und dass elektrische Beleuchtung Einzug in alle Gebäude hielt. Man wollte einfach feststellen, wie man Strahlung misst.

4 Seite 4 So maß man an der Physikalisch-Technischen Reichsanstalt präzise nach, bei welchen Temperaturen ein Stück Eisen erst rot, dann gelb und schließlich weiß glüht. Von Jahr zu Jahr wurden die Apparaturen immer besser, die Messdaten immer genauer. Nur: Die neuen, hochpräzisen Messdaten wollten partout nicht mit den Formeln übereinstimmen, die es damals zur Berechnung von Strahlung gab. Eine neue Strahlungsformel musste her. Und das rief den Theoretiker Max Planck auf den Plan. O-Ton 8: (Thomsen) Er hat alles probiert, hinten und vorwärts, und diese Tricks und jene Tricks. Und er ist darauf gekommen, dass der einzige Weg zu einer Formel, die die Strahlung beschreibt, über eine Hypothese führt die Quantenhypothese. Nämlich dass Licht nur in bestimmten Paketen vorkommt. Bis dahin waren die Physiker felsenfest davon überzeugt, dass eine Glühbirne ihr Licht kontinuierlich aussendet. Sie deuteten das Licht als eine gleichmäßige Welle, die man beliebig schwach machen kann. Mit dieser Vorstellung räumte Planck auf und zwar gründlich. In seiner Strahlungsformel ist das Licht in winzige Energiehäppchen aufgeteilt. In Quanten: So nannte Planck diese Energiehäppchen. Übertragen auf den Alltag würde das bedeuten, dass man Wein nicht in beliebig kleinen Schlückchen trinken kann, sondern nur glasweise. Das bedeutet: In ihrem Innersten macht die Natur Sprünge Quantensprünge. Der Fachwelt stellte Planck die neue Formel am 14. Dezember 1900 vor, auf einer Sitzung der Deutschen Physikalischen Gesellschaft in Berlin ein Ereignis, das als die Geburtsstunde der Quantentheorie gilt. Und als Ausgangspunkt für viele wissenschaftliche Debatten, wie sich Planck später erinnerte.

5 Seite 5 O-Ton 9: (Planck) Zur Jahrhundertwende gab es immerfort Diskussionen. Die Strahlungsformel hat uns monatelang beschäftigt. Und ich war eigentlich damals der einzige Theoretiker und hatte es daher nicht ganz leicht. Was die Fachkollegen letztlich überzeugte: Mit seinem Gesetz hatte Max Planck eine Formel gefunden, deren Ergebnisse sich nahezu perfekt mit den Messwerten deckten. Dennoch: Besonders wohl war Planck nicht, als er die Quantenhypothese aufstellte. Er sah in ihr bloß einen Kunstgriff von vorläufiger Natur oder wie er selbst sagte: einen Akt der Verzweiflung. O-Ton 10: (Fischer) Der bestand darin, dass er einführen musste, dass die Energie nicht kontinuierlich fließen kann, sondern nur sprunghaft abgegeben wird in Form von Quantensprüngen, wie man das heute nennt. Er musste eine Unstetigkeit in die Natur einführen, die man seitdem als Plancksches Wirkungsquantum bezeichnet. Bei dem die Natur von einem Zustand in den anderen übergeht, ohne uns zu sagen, was sie dazwischen macht. Ernst Peter Fischer ist Professor für Wissenschaftsgeschichte an der Universität Konstanz und Autor einer ausführlichen Planck-Biographie. O-Ton 11: (Fischer) Für Planck war das eigentlich ein unerträglicher Gedanke, dass es einen Bereich gibt, wo die Natur keinen Zustand hat, den man festlegen kann. Deshalb hat er das Ganze als einen Akt der Verzweiflung verstanden, von dem er immer hoffte, dass er ihn rückgängig machen könnte. Anfangs war Max Planck nicht klar, welche Zukunft in seiner Entdeckung schlummerte. Doch ausgehend von seiner Strahlungsformel entwickelten Forscher wie Nils Bohr und Werner Heisenberg in den folgenden Jahrzehnten eine neue Art von Physik die Quantenphysik. Deren Regeln erscheinen dem gesunden Menschenverstand zwar verrückt. Denn in der Welt der Quanten herrscht der pure Zufall, etwa wenn ein radioaktives Uranatom zerfällt. Aber heute gilt die Quantenphysik als eine der erfolgreichsten Theorien des 20. Jahrhunderts. Sie beherrscht den gesamten Mikrokosmos. Atome, Moleküle, Elementarteilchen, Licht alles gehorcht den Regeln der Quantentheorie. Und ohne diese Theorie wären zahllose

6 Seite 6 Erfindungen wohl nie gemacht worden weder Laser noch Mikrowelle, weder Neonröhre noch Computerchip. Max Planck aber konnte sich zeitlebens nicht mit der Quantentheorie anfreunden obwohl er es doch war, der die Quanten überhaupt erfunden hat. O-Ton 12: (Fischer) Es ist ihm fremd geblieben. Er hat auch einmal gesagt: Es ist tatsächlich so, dass sich eine neue Theorien nicht dadurch in der Wissenschaft durchsetzt, dass die Vertreter der alten Theorie von den neuen Gedanken überzeugt werden. Sondern eine neue Theorie setzt sich nur dann durch, wenn die Vertreter der alten Theorien aussterben. Und damit meinte er sich. Er hat einfach diese Gedanken nicht akzeptieren können. Mit dem Herzen hat der sie wahrscheinlich nicht verstanden. O-Ton 13: (Schirrmacher) Planck war ja gerade nicht als Revolutionär angetreten. Er wird ja heute gerne als Revolutionär wider Willen angesehen. Er wollte die Physik eigentlich weiterentwickeln, vielleicht sogar abschließen, aber nicht unbedingt neue Gebiete aufstoßen. Aber die Entwicklung zwang ihn dazu. Die Plancksche Strahlungsformel brachte halt die Quanten in die Welt, mit der er sich eher widerwillig anfreunden musste. 14 Jahre nach der Veröffentlichung seiner Theorie begann der erste Weltkrieg. Auch Max Planck musste in diesen Jahren persönliche Schicksalsschläge hinnehmen, sagt Ernst Peter Fischer. O-Ton 14: (Fischer) Er hatte eine erste sehr glückliche Ehe, aus der vier Kinder hervorgegangen sind. Dann ist erst die Frau gestorben. Dann ist sein erster Sohn im Ersten Weltkrieg gefallen. Die beiden Töchter sind im Kindbett gestorben. Und sein zweiter Sohn aus erster Ehe ist in den späten Jahren des Zweiten Weltkriegs von den Nationalsozialisten hingerichtet worden. Das musste er alles miterleben. Er hat sich vermutlich dadurch gerettet, dass er sich mehr zum Religiösen hin orientierte, als er wahrscheinlich getan hätte, wenn ihm diese Schicksalsschläge erspart geblieben wären wurde Max Planck der Physiknobelpreis zugesprochen: Er war der erste Theoretiker, der die höchsten Forscherlorbeeren in Empfang nehmen dufte. Erst jetzt trat die Theoretische Physik aus dem Schatten der bis dato übermächtigen Experimentalphysik.

7 Seite 7 O-Ton 15: (Fischer) Er hat mit seinen Beiträgen eine neue Form von physikalischer Wissenschaft auf die Beine gestellt nämlich das, was wir heute Theoretische Physik nennen. Vorher gab es nur Physik und nach Planck experimentelle und theoretische Physik als unabhängige Disziplinen der Wissenschaft, die sich natürlich gegenseitig befruchten und ergänzen. Nach dem Nobelpreis entwickelte sich Planck mehr und mehr zum einflussreichen Organisator der Wissenschaft zum Topmanager, wie man heute sagt wurde er Präsident der Kaiser-Wilhelm-Gesellschaft, damals die wichtigste Forschungsorganisation in Deutschland. Und dann wurde Hitler Reichskanzler. O-Ton 16: (Fischer) Wenn bei den Nazis eines nicht möglich war, dann, dass man sich als Funktionenträger irgendwo versteckte. Als Präsident der Kaiser-Wilhelm-Gesellschaft musste auch Planck bei offiziellen Anlässen den Arm zum Hitlergruß heben ob es ihm passte oder nicht. O-Ton 17: (Fischer) Und das war ihm insgesamt natürlich zuwider. Allen diesen großen Wissenschaftlern, die so eine Art Geistesaristokratie gebildet haben, muss dieses proletenhafte nationalsozialistische Pöbelvolk zuwider gewesen sein. Nun waren sie aber an der Macht. Max Planck hielt Distanz zu den neuen Machthabern auch wenn er der Weimarer Republik keine Träne nachweinte. O-Ton 18: (Fischer)

8 Seite 8 Übrigens war Planck immer ein Gegner des demokratischen Wesens. Und er war immer der Meinung, dass das besser wäre, aristokratisch ein Land zu führen als demokratisch. Die Nazis drängten die jüdischen Wissenschaftler aus ihren Positionen, darunter Genies wie Albert Einstein und Fritz Haber. Planck war gegen die Vertreibung seiner Kollegen, arrangierte sich aber letztlich mit der Situation, sagt Arne Schirrmacher. O-Ton 19: (Schirrmacher) Es gibt ein Paradebeispiel, wo sich zeigt, wie Planck seine Verantwortung gegenüber herausragenden jüdischen Wissenschaftlern wahrgenommen hat: den tragischen Tod von Fritz Haber, der sich das Leben genommen hatte, nachdem ihm den Nazis in Deutschland die Betätigungsmöglichkeiten entzogen hatten. Hier hatte Planck sehr mutig eine Gedächtnisfeier organisiert, um trotz Androhung von Repressalien zu zeigen, dass dieser deutsche Nobelpreisträger eine ganz wichtige Person war. Trotzdem war es so, dass sich Planck nicht grundsätzlich gegen die Verfolgung von jüdischen Mitbürgern äußerte, sondern immer nur betonte, dass man die besonders herausragenden Wissenschaftler vor Repressalien bewahren müsste. Sodass man Planck durchaus vorwerfen kann, unter dem Primat der Entwicklung der Wissenschaften gewisse humanistische Ideale hintangestellt zu haben. 1945: Der Krieg war zu Ende, und die deutschen Wissenschaftler versuchten, die Kaiser- Wilhelm-Gesellschaft am Leben zu erhalten. Ein letztes Mal übernahm Max Planck von Alter und Krankheit gezeichnet ein Amt: das des kommissarischen Präsidenten der Kaiser- Wilhelm-Gesellschaft. O-Ton 20: (Fischer) So war er im fast 90. Lebensjahr der letzte noch irgendwie mit dem Amt des Präsidenten der Kaiser-Wilhelm-Gesellschaft verbundene Wissenschaftler. Und da hat man ihn nach dem Zweiten Weltkrieg gebeten, das noch einmal zu übernehmen. Eine Kaiser-Wilhelm- Gesellschaft konnte nur neu belebt werden mit der Zustimmung der Alliierten. Die Briten haben diese Zustimmung gegeben aber nur unter der Bedingung, dass der Name Kaiser-Wilhelm-Gesellschaft geändert wird, weil er an ein militaristisches Deutschland erinnert. Und Planck war der Alterspräsident. Da lag es natürlich nahe, den Namen in Max-Planck-Gesellschaft umzubenennen. Und das hat er mit tiefer Befriedigung und Dankbarkeit zur Kenntnis genommen.

9 Seite 9 Am 4. Oktober 1947 starb Max Planck 89-jährig in Göttingen. O-Ton 21: (Fischer) Ich glaube, dass er eine Sehnsucht nach dem hatte, was man eine Einheit nennt. Er hatte immer davon gesprochen, dass er ein einheitliches Prinzip, das allgemeingültig ist, haben wollte. Es gibt ein Satz des großen Physikers Erwin Schrödinger, der sagt, dass theoretische Physik die Fortsetzung der Philosophie mit mathematischen Mitteln ist. Ich glaube, so muss man das bei Planck sehen: Er ist eigentlich Philosoph, aber er brauchte eine geeignete Sprache, um Naturphänomene erfassen zu können. O-Ton 22: (Planck) Damals schon ist mir das Ideal meiner ganzen wissenschaftlichen Tätigkeit aufgegangen: Der Harmonie nachzuspüren, welche herrscht zwischen der Strenge der Mathematik und der Fülle der Naturgesetze, die uns umgeben.