Roethlein B. Das Innerste der Dinge.. Einfuehrung in - tiera.ru

Element Uran mit der Ordnungszahl 92. Da nun in den dreißiger
Jahren die neu entdeckten Neutronen auch als Teilchen zur
Verfügung standen, mit denen man experimentieren konnte,
zögerten die Physiker nicht, sie für ihre Zwecke einzusetzen.
Enrico Fermi in Rom ließ sich von Joliots Entdeckung der
künstlich radioaktiven Elemente inspirieren, und er startete eine
systematische Studie, bei der er erproben ließ, inwiefern sich
Atome durch die Bestrahlung mit Neutronen in radioaktive
Isotope verwandeln ließen. Man benutzte dazu so genannte
thermische Neutronen, die man vorher beispielsweise in Paraffin
abgebremst hatte. Man stellte sich vor, daß die langsamen
Neutronen in den Kern eindringen könnten und dort stecken
blieben. So könnte man Elemente in ihre Nachbarelemente
umwandeln.
Fermi versammelte ein halbes Dutzend Mitarbeiter um sich
und bestrahlte mit ihnen alle verfügbaren Elemente mit
thermischen Neutronen. Auf dieses Weise hoffte er, auch das
Element 93 und schwerere erzeugen zu können, die offensichtlich
in der Natur nicht vorhanden waren. Man nannte diese
Elemente, die allesamt radioaktiv sind und jenseits des Urans
liegen, »Transurane«. Das wichtigste ist Plutonium, das in jedem
Kernreaktor gebildet wird und auch beim Bau der Atombombe
eine große Rolle spielte. In der Tat entdeckten seine Leute
neue strahlende Elemente mit Halbwertszeiten, die zu keinem
bis dahin bekannten Stoff passten. Man ging deshalb davon aus,
daß man das Element 93, 94 und sogar 95 gefunden habe, diese
Annahme war jedoch falsch. Hätte man genauere Analysen
vorgenommen, hätten Fermis Mitarbeiter vielleicht damals
schon etwas bemerkt, was nun erst Otto Hahn und Lise
Meitner im Jahr 1939 gelang: Man hätte die Kernspaltung
entdecken können.
Während die Praktiker unentwegt das Innere des Atoms
weiter erforschten und dabei neue Teilchen - und sogar neue
Kräfte - fanden, hatte es in der Welt der physikalischen Theo-
rien zur gleichen Zeit Umwälzungen gegeben, die das Weltbild
der Naturwissenschaft auf neue Beine stellten. Der Physiker
Werner Heisenberg, der daran maßgeblich beteiligt war, sprach
später von der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts als vom
»goldenen Zeitalter der Atomphysik«. So entstanden die zwei
wichtigsten Säulen der modernen Physik: Max Planck
entwickelte die Quantentheorie, auf der andere wie Werner
Heisenberg, Arnold Sommerfeld und Erwin Schrödinger aufbauten
und die Quantenmechanik erdachten. Albert Einstein
arbeitete die Relativitätstheorie aus, die neue Konzepte für
Zeit und Raum zur Diskussion stellte.
Für die Vorstellungen vom Aufbau der Materie war vor allem
die Quantenmechanik von großer Bedeutung. Ins Licht der
Öffentlichkeit trat sie 1927 auf einem Kongress im italienischen
Como, der zu Ehren Alessandro Voltas zu dessen hundertsten
Todestag abgehalten wurde. Einstein besuchte diesen Kongress
nicht, weil er es ablehnte, sich ins faschistische Italien zu
begeben. Erst einige Wochen später, als sich in Brüssel die
Berühmtheiten der physikalischen Welt zum Solvay -Kongress
trafen, war er wieder dabei und diskutierte mit großem
Engagement die neue Theorie. Sämtliche Einwände, die er
sich ausdachte, wurden von seinen Kollegen, insbesondere von
Niels Bohr, widerlegt. Dennoch konnte sich Einstein, der ja
selbst einen großen Teil der Grundlagen zur Quantenmechanik
beigetragen hatte, nie ganz entschließen, ihr zu vertrauen. In
einem privaten Brief an Max Born schrieb er: »Die Quantenmechanik
ist sehr Achtung gebietend. Aber eine innere
Stimme sagt mir, daß das noch nicht der wahre Jakob ist. Die
Theorie liefert viel, aber dem Geheimnis des Alten bringt sie
uns kaum näher. Jedenfalls bin ich überzeugt, daß der liebe
Gott nicht würfelt.
Der Theoretiker Arnold Sommerfeld, der damals an der
Universität München lehrte, nahm die gewaltige Aufgabe auf,
die Quantentheorie vom Wasserstoffatom, das extrem ein-