der Wissenschaftssprache ist ein Quantensprung das Kleinste, was geschehen kann. Es bewegt sich meistens hin zu einem Grundzustand. In diesem verharrt das System für alle Zeiten fest.
Aber genau das will ja ein Unternehmen nicht. Es will einen großen Sprung nach vorne in eine aktive, dynamische Phase machen. Der „Quantensprung“ des Volkes ist also das Gegenteil des Quantensprungs von Planck.
Hier liegt das Problem, wenn man versucht, Wissenschaft zu vermitteln. Trotzdem kann man natürlich darüber nachdenken, was das menschliche Denken möglich macht. Was im menschlichen Denken sozusagen Lust auf Quantensprünge macht oder was bei Planck Unlust auf Quantensprünge macht. Er wollte diese Quantensprünge nicht. Er wollte nicht, dass die Natur sich unstetig verhält. Er hat den Vorschlag, dass der Energieaustausch zwischen der Materie und dem Licht unstetig vor sich geht, nur in einem Akt der Verzweiflung gemacht.
Allerdings war dieser Akt der Verzweiflung sehr erfolgreich. Man konnte anschließend tatsächlich erklären, was passiert. Wie das Licht zustande kommt, das durch Erwärmung der Materie induziert wird. Und man hatte insgesamt die Möglichkeit, eine ganz neue Art der Physik aufzustellen, auf die ich noch etwas näher eingehen werde.
Planck hat sich auf der einen Seite gefreut, denn was kann einen Physiker mehr erfreuen, als dass er eine erfolgreiche Theorie über die Wirklichkeit des Materiellen liefert. Es hat ihn aber auch geärgert, weil seine ursprüngliche Vorstellung einer kontinuierlichen, immer stetigen Natur damit verschwunden ist. Es war plötzlich eine Lücke da und über diese Lücke konnte man nichts wissen. Es ist eine merkwürdige Grundeinstellung, die Planck der Wissenschaft geliefert hat, ohne sie wirklich voll akzeptieren zu können. Eine ungeheuer spannende Situation, die ihn sehr beschäftigt haben muss. Trotz seiner großen Leistungsfähigkeit war er sozusagen dauernd seelisch angespannt.
Schöpfer der „theoretischen Physik“...
Dass die Physiker selbst mit dieser Entdeckung nicht so gut zu Recht gekommen sind, obwohl sie ja eigentlich die Jahrhundert-Entdeckung darstellt, sieht man daran, dass Planck den Nobelpreis für diese Entdeckung nicht sofort bekommen hat, sondern erst 18 Jahre später. D.h. man hat 18 Jahre daran gezweifelt, ob das, was Planck da entdeckt hat, tatsächlich ein Phänomen, eine Erscheinung der Natur ist. Dann hat man das erkannt und ihm den Nobelpreis für Physik gegeben. Dabei wurde er sogar als erster für ein ganz neues Fach ausgezeichnet, das man heute in allen Universitäten lehrt. Es heißt: „theoretische Physik“.
Planck ist somit nicht nur der Entdecker des Quantums, sondern Entdecker einer neuen Art von Physik, die wir heute eben „theoretische Physik“ nennen. Er hat den Weg bereitet für all die großen Leute, die nach ihm gekommen sind, wie Albert Einstein, Werner Heisenberg, Wolfgang Pauli, Niels Bohr.
Planck war der erste. Er hat gezeigt, dass es eine theoretische Physik geben kann. Dass man mit mathematischen Methoden und mit systematischem Nachdenken etwas über die Natur erfahren kann – natürlich in Verbindung mit dem Experiment. Auf diese Weise hat er das Allergrößte geleistet.
Bevor wir uns Plancks Reden, Plancks Denken zuwenden, noch eine kurze Zusammenfassung seines Lebens. Er wurde im Jahre 1858 in Kiel geboren. Er hat Physik studiert, vor allem in München. Er wechselte nach Berlin, wo damals die großen Professoren wie Herrmann von Helmholtz lehrten. Er hat das Studium der Physik in München abgeschlossen, musste dann aber ein paar Jahre auf seine erste Stellung warten, die ihm ausgerechnet seine Heimatstadt Kiel ermöglicht hat.
Von Kiel ging er im Jahre 1889 nach Berlin, zuerst als außerordentlicher Professor und dann, von 1892 an, als ordentlicher Professor. Damit beginnt die große Zeit von Max Planck in Berlin. Max Planck ist eigentlich derjenige, der die „Berliner Physik“ groß gemacht hat. Er steht für die Hauptstadt, obwohl ich glaube, sein Herz hat eher für München geschlagen. Aber er war nun einmal in Berlin und hat dort die große Rolle gespielt.
Er blieb bis 1945 in Berlin. Also von 1890 bis 1945, durch alle Unbilden hindurch. Im Verlauf der kriegerischen Handlungen des zweiten Weltkrieges musste er die Stadt verlassen, ging nach Göttingen. Dort hat er bis zu seinem Tode 1947 gelebt.
Planck ist, wie gesagt, einer der großen Begründer der theoretischen Physik. Um das zu werden, musste er ein paar merkwürdige Hindernisse überwinden. Zunächst einmal das Hindernis, dass er als Schüler eigentlich mehr musisch begabt war. Er konnte phantastisch Klavier spielen. Er hat sogar eine kleine Operette komponiert. Er konnte gut singen. Er hat den Studentenchor und den Schülerchor organisiert. Es stellt sich die Frage, wie kommt jemand wie er zur Physik? Das Rätsel wird größer, wenn man bedenkt, dass er auf Nachfrage bei einem berühmten Professor an der Münchner Universität die Empfehlung bekommen hat, gerade nicht Physik zu studieren. Es ist eine Geschichte, die Max Planck selbst einmal erwähnt hat. Bei einem Vortrag 1924 an der Universität München erzählte er folgende Anekdote vom Anfang seines Studiums:
„Als ich meine physikalischen Studien begann und mir bei meinem ehrwürdigen Lehrer Philipp von Jolly wegen der Bedingungen und Aussichten meines Studiums Rat einholte, schilderte mir dieser die Physik als eine hoch entwickelte, nahezu voll ausgereifte Wissenschaft, die nunmehr, nachdem ihr durch die Entdeckung des Prinzips der Erhaltung der Energie gewissermaßen die Krone aufgesetzt sei, wohl bald ihre endgültige stabile Form angenommen haben würde. Wohl gäbe es vielleicht in dem einen oder dem anderen Winkel noch ein Stäubchen oder ein Bläschen zu prüfen und einzuordnen, aber das System als Ganzes stehe ziemlich gesichert da und die theoretische Physik nähere sich merklich demjenigen Grade der Vollendung, wie ihn etwa die Geometrie schon seit Jahrhunderten besitze.“
Eine Geschichte, über die gerne geschmunzelt und die immer wieder zitiert wird. Ich kann mir vorstellen, wäre man im Auditorium gewesen und hätte Planck dabei zugehört, dann hätte man wahrscheinlich das Blitzen und das Lächeln in seinem Gesicht gesehen. Es muss ihn gefreut haben, dass er diesen Rat seines Lehrers widerlegen konnte, wobei allerdings zwei Fragen offen sind.
Zunächst einmal: Ist der Rat des Physikers von Jolly wirklich so lächerlich? Und zweitens: Warum hat sich Planck trotzdem dagegen entschieden? Nehmen wir an, jemand von uns würde heute zu einem Professor gehen und fragen, ob sich ein Studium noch lohnt, zum Beispiel das Studium der Genetik oder der Meteorologie. Der Professor würde antworten: „Überhaupt nicht, studieren Sie lieber Klimaforschung, studieren sie lieber Ozeanographie“. Wer würde dann zweifeln? Wer würde sagen: „Der Rat des Professors ist falsch, meine Intuition ist richtig.“
Des Professors guter Rat...
Wir müssen diese beiden Aspekte wenigstens kurz betrachten. Zunächst einmal: Der Rat des Professors war gar nicht so schlecht. Es ist nämlich im 19. Jahrhundert etwas entstanden, was man heute einfach als „klassische Physik“ bezeichnet. Diese klassische Physik hat großartige Triumphe erzielt.
Es gab die Bewegungslehre von Newton, mit der man materielle Körper genau beschreiben konnte. Man konnte genau sagen, wie Kugeln zusammenstoßen. Heute können Sie mit der Newtonschen Physik genau berechnen, was passiert, wenn Sie einen Auffahrunfall mit Ihrem Auto haben oder wenn Sie mit einer Saturn-Rakete zum Mond fliegen wollen. Das macht alles die Newtonsche Physik. Das kannte man alles schon im 18. Jahrhundert und Philipp von Jolly wusste das.
Gleichzeitig kannte man auch die Bewegungsgleichung von immateriellen Dingen, also von elektrischen und magnetischen Feldern. Man wusste, wie sie sich gegenseitig beeinflussen und dabei Lichtbewegungen zustande bringen können. Außerdem wurden inzwischen Maschinen besser verstanden. Man hatte den Energiesatz, mit dessen Hilfe man genau sagen konnte, welche Arbeit eine Maschine leisten kann. Man konnte also überlegen, in welche Richtung Maschinen verbessert werden konnten.
Man hatte auch die
