Die geheimnisvolle Welt der QuantenQuarks&CoVorschauAktuellArchiv

Wie alles begann: Max Planck und die geheimnisvollen schwarzen Strahler Max Planck kommt zur Physik Max Planck 1906 Max Planck wird am 23. April 1858 in Kiel geboren. Entgegen der gut gemeinten Ratschläge seiner Lehrer ("in der Physik gibt es nichts Neues mehr zu entdecken...") studiert er Physik in München und Berlin. Bereits mit 21 Jahren (1879) promoviert er. 1890 wird er an die Kaiser- Wilhelm-Universität nach Berlin berufen. Als Professor für Theoretische Physik beschäftigt er sich vor allem mit Fragen der Thermodynamik - ohne eigenes Labor, alleine an seinem Schreibtisch. Während in anderen Bereichen, etwa der Elektrodynamik, laufend neue technische Fortschritte gemacht werden (Funk, Telefon, Energieübertragung...), arbeitet Planck eigensinnig an einem eigentlich unspektakulären, elementaren Versuch... An der Physikalisch - Technischen Reichsanstalt Berlin wird zu jener Zeit (1900) das "Strahlungsexperiment" durchgeführt: ein Metallzylinder (die Physiker nennen ihn "Schwarzer Strahler", Max Planck und die Wärmestrahler "Schwarzer Strahler" obwohl er nicht eigentlich schwarz ist) wird erhitzt, aus einer Öffnung tritt je nach Temperatur Strahlung unterschiedlicher Farbe (= Wellenlänge) aus. Die Intensität dieser Strahlung folgt einer typischen Kurve - und das völlig unabhängig vom Material des Strahlers. Diese Kurve versuchen die Physiker seit Jahren in eine mathematischen Gleichung fassen. Es werden verschiedene Vorschläge gemacht, u.a. von Wilhelm Wien, Lord Rayleigh und Max Planck selber. Doch je genauer die Messmethoden werden, umso deutlicher zeigt sich, dass die verwendeten Ableitungen irgendwo einen Fehler aufweisen. Max Planck und die Strahlungsformel Max Planck wagt sich im Herbst 1900 noch einmal an die Formel heran. Mit Hilfe einer statistischen Rechnung sagt er das Verhalten einzelner Wandelemente des Zylinders voraus. Eigentlich ein geläufiger Trick der Physiker: die Teilchen werden einfach unendlich klein gerechnet, und der Grenzwert liefert die gesuchte Formel. Doch nicht dieses Mal! Eine sinnvolle Formel ist recht schnell gefunden. Doch der Grenzwert des Ausdrucks e=h×n für die Energie geht nicht gegen Null! Der Streit um die "richtige" Physik Strahlungskurve Plancks Kollegen begutachten dessen Ergebnis misstrauisch. Es gibt zwei Möglichkeiten: entweder Planck hat sich geirrt und seine Formel ist genauso unzulänglich wie die bisherigen. Oder: Plancks Formel ist richtig. Doch dann muss auch seine Überlegung zur Energie Konsequenzen haben. Wenn Energie tatsächlich nicht kontinuierlich, sondern nur in kleinen "Paketen", den so genannten "Quanten" abgegeben werden kann - dann muss die gesamte Elementarphysik überarbeitet werden. Planck behält Recht Das Strahlungsexperiment wird wiederholt, die kritischen Bereiche werden überprüft. Bald wird klar: Plancks Formel ist richtig. Max Planck nimmt das Ergebnis mit gemischten Gefühlen auf. Immerhin war die korrekte Strahlungsformel lange Jahre sein Ziel gewesen. An den Grundfesten der Physik wollte er nie rütteln. Doch die Quantenphysik, als deren Vater er in die Geschichte eingehen wird, ist nicht mehr aufzuhalten... Jan Krüger Fotos mit frdl. Genehmigung Archiv zur Geschichte der Max-Planck-Gesellschaft, Berlin

	2000 Westdeutscher Rundfunk	Sendedatum: 14.11.2000