PTB-Mitteilungen 2012 Heft 2

PTB-Mitteilungen 122 (2012), Heft 2
nur außerhalb von öffentlichen Haushalten
gesucht werden. Dies gelang 1912 anlässlich des
25-jährigen Bestehens der PTR durch die Einrichtung
des „Helmholtz-Fonds für wissenschaftliche
Forschung“, den große und kleine Firmen
sowie Privatpersonen mit Kapitaleinlagen von
260 000 Mark speisten. Das jährliche Zinseinkommen
von 10 000 Mark sollte zur Finanzierung
ausgezeichneter Wissenschaftler, für Studien- und
Konferenzreisen und zur Beschaffung teurer
Geräte verwendet werden. Ein Jahr danach richteten
Emil Rathenau und der Aufsichtsrat der AEG
die „Emil-Rathenau-Stiftung“ mit einem Vermögen
von 100 000 Mark an AEG-Wertpapieren mit
den gleichen Zielen ein, allerdings eingeschränkt
auf die Gebiete Elektrizität und Magnetismus.
Neben den knappen Haushaltsmitteln konnten
diese neuartigen Geldquellen genutzt werden, um
sich verstärkt an neue Forschungsgebiete aus der
so genannten Neuen Physik zu wagen. Dazu zählte
man u. a. die neu entdeckten Röntgenstrahlen, die
neuen Vorstellungen vom Atombau nach Rutherford
und Bohr, Einsteins Spezielle Relativitätstheorie,
die Quantenphysik ausgehend vom Schwarzen
Strahler und die Eigenschaften des Elektrons.
Die Erneuerung der Forschungsinhalte der PTR
und damit ihre Rückkehr an die Spitze der Grundlagenforschung
gelangen durch zwei herausragende
Forscherpersönlichkeiten: Hans Geiger und
Walther Meißner.
Radioaktivität war das neue Werkzeug, um den
Atombau und erste Eigenschaften des Atomkerns
zu studieren. Frankreich und England waren
die Hochburgen in dieser Disziplin, mit denen
Deutschland gleichziehen wollte. So war es ein
glücklicher Umstand, dass Hans Geiger, der seit
1907 bei Rutherford in Manchester zahlreiche
Detektoren für die Zählung von α-Teilchen entwickelt
hatte, wieder nach Deutschland zurück wollte.
Warburg schaffte es, dem Pfälzer die Universität
Tübingen auszureden und von den besseren
Möglichkeiten an der PTR zu überzeugen. So baute
Geiger ab 1912 innerhalb des optischen Laboratoriums
der Physikalischen Abteilung in kurzer Zeit
ein Laboratorium für Radioaktivität auf. Maßeinheiten
für radioaktive Strahlung zu definieren und
entsprechende Standards herzustellen war dringend
erforderlich für die rasant zunehmende Anwendung
von strahlenden Präparaten in der Medizin und
somit Geigers Hauptaufgabe. In der verbleibenden
Zeit durfte er eigenen Forschungen nachgehen, die
u. a. den Geigerzähler hervorbrachten und in die
Entwicklung der Koinzidenz-Methode zusammen
mit Walther Bothe mündeten, für die dieser 1954
den Nobelpreis bekam. Mit seinem Team, zu dem
zeitweise auch Walther Meißner und als Gast James
Chadwick, der spätere Entdecker des Neutrons,
gehörten, hatte Geiger in sehr kurzer Zeit ein wissenschaftliches
Zentrum von Weltniveau aufgebaut.
Neue Physik und neue Struktur �
Das Tieftemperaturverhalten von Gasen war seit der Verflüssigung
von Helium durch Kammerlingh Onnes 1908 in Leiden ein wichtiges
Untersuchungsobjekt, um u. a. die Eigenschaften des Gasthermometers,
das die thermodynamische Temperatur anzeigen sollte, besser
zu verstehen. Bei Festkörpern war 1911 ebenfalls in Leiden ein neuer
Zustand der Materie, die Supraleitung, gefunden worden. Thermometrie
und Grundlagenphysik sprachen also gleichermaßen dafür, dass sich
die Reichsanstalt dieses Themas annehmen sollte. Walther Meißner,
der 1907 bei Max Planck an der Berliner Universität promoviert hatte,
gehörte ebenfalls zu der jungen Garde, mit der Warburg in hochaktuelle
Physik einsteigen wollte. Er wurde 1908 in das Wärmelaboratorium
eingestellt und erwies sich bald als einer der führenden Forscher in
der Tieftemperaturphysik. 1913 betraute ihn Warburg mit dem Aufbau
einer Tieftemperaturanlage, die die Untersuchung der Eigenschaften
von flüssigem Wasserstoff ermöglichen sollte. Zu den von Meißner neu
begonnenen Arbeiten gehörten Untersuchungen der elektrischen und
der thermischen Leitfähigkeit von Metallen zwischen 20 K und 373 K.
Der Erste Weltkrieg machte einen Strich durch viele dieser Forschungsvorhaben.
So konnte Meißner erst viel später seine großen wissenschaftlichen
Erfolge feiern wie die Verflüssigung von Helium 1925, die
Entdeckung der Supraleitfähigkeit einer Reihe von Metallen, darunter
um 1928 von Niob, dem „Arbeitspferd“ für supraleitende Schaltungen
bis heute, und 1933 den nach ihm benannten fundamentalen Effekt der
Verdrängung des Magnetfelds aus dem Inneren eines Supraleiters.
Neben der hier nur beispielhaft dargestellten Hinwendung zur Neuen
Physik musste sich Warburg einem weiteren Problem stellen, das bis heute
der PTB bewegt, nämlich dem Binnenverhältnis zwischen Grundlagenforschung
und Weitergabe der physikalischen Einheiten an Industrie,
Wissenschaft und Gesellschaft durch Kalibrierungen und Gerätezulassungen.
Es hatten sich in beiden Abteilungen der PTR Parallel-Laboratorien
entwickelt, so z. B. je ein Laboratorium für Elektrizität, je eines für Wärme
und je eines für Optik.
Ernst Hagen, der Direktor der Technischen Abteilung, wies auf ein
durch die ausschließliche Prüftätigkeit in seiner Abteilung verursachtes
Rekrutierungsproblem hin: „Ohne Beigabe der wissenschaftlichen Arbeit
würde es für die Abteilung II unmöglich sein, geeignete Beamte an sich zu
fesseln.“ Hier klingt ein unterschwellig gefühlter Prestigeverlust gegenüber
den forschenden Kollegen an.
Warburg löste daher nach mehrjährigen Diskussionen im Kuratorium
die beiden bisherigen Abteilungen auf und gliederte die PTR in
einer neuen Struktur in fachlich unterschiedene Abteilungen für Optik,
Elektrizität und Wärme, die jede eine rein wissenschaftliche und eine für
Prüfungen zuständige Unterabteilung erhielten. Jede Abteilung bekam
ihren eigenen Direktor, der für die Verbindung von Wissenschaft und
Technik zu sorgen hatte. Der Präsident behielt die übergeordnete Autorität
über alle Abteilungen und die direkte Zuständigkeit für das Präzisionsmechanische
Laboratorium, das Chemische Laboratorium, die Werkstatt
und das störungsfreie Magnetische Laboratorium in Potsdam.Wäre diese
Struktur nicht zwei Monate nach Ausbruch des Ersten Weltkrieges in
Kraft gesetzt worden, sie hätte sich sofort positiv auswirken können. Ihr
Prinzip bewirkt bis heute einen fairen Ausgleichs zwischen Forschern und
Prüfern in derselben Einheit und erleichtert den sinnvollen Aufgaben-
und Erfahrungsaustausch. Die PTB hat dieses Prinzip für die internationale
Evaluation von 2002 in den Terms of Reference festgeschrieben.
Der erneute Aufbruch an die metrologische Spitze nach der ersten
Etablierungsphase war gelungen durch neue Geldquellen, neue relevante
physikalische Themen, neue hervorragende Mitarbeiter, neue zukunftsweisende
Strukturen – und durch den neuen, richtig ausgewählten
Präsidenten. �
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