Begründer der modernen Physik
E-Book, Deutsch, 244 Seiten
ISBN: 978-3-17-037428-7
Verlag: Kohlhammer
Format: EPUB
Kopierschutz: Wasserzeichen (»Systemvoraussetzungen)
Konrad Kleinknecht versteht es, komplizierte physikalische Zusammenhänge einfach und verständlich zu beschreiben. Gekonnt verbindet er die Geschichte der modernen Physik mit den Lebensläufen der beiden außergewöhnlichen Physiker. Dabei treten sowohl die Gemeinsamkeiten, etwa die Herkunft, aber auch fundamentale Kontroverse, etwa über die Bedeutung der Quantenmechanik, klar zu Tage. Kleinknecht zeigt anschaulich, wie das Wirken dieser beiden herausragenden Männer das 20. Jahrhundert zum Jahrhundert der Physik werden ließ.
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2 Heisenbergs Jugend
2.1 Heisenbergs Herkunft
Heisenbergs Eltern kamen aus verschiedenen Gegenden. Der Großvater Wilhelm August Heisenberg stammte aus einer westfälischen Handwerkerfamilie. Seine Vorfahren waren Branntweinbrenner und Böttchermeister in Detmold und Osnabrück, er selbst betrieb eine Schlosserwerkstatt in Osnabrück und engagierte sich sozial als Armenpfleger. August Heisenberg, der Vater von Werner, wurde 1869 in Osnabrück geboren. Er besuchte die Bürgerschule und das Realgymnasium und brach dann mit der Tradition der Handwerkerfamilie, indem er ab 1888 an der Universität Marburg studierte. Er schwankte zunächst zwischen Philosophie und Theologie, bis ihm der Theologe Adolf von Harnack zum Studium der Philosophie riet. Wegen seiner Liebe zur Musik wechselte er an die Münchner Universität, wo durch die Bekanntschaft mit Karl Krumbacher sein Interesse an der altgriechischen Kultur geweckt wurde. Nach seinem Lehrerexamen kam er in das pädagogische Praktikum am Maximiliansgymnasium und lernte seinen zukünftigen Schwiegervater Nikolaus Wecklein kennen. Nach seiner Assistentenzeit in Landau in der bayerischen Pfalz, beim Militärdienst in Osnabrück und als Lehrer am Münchner Maximiliansgymnasium trat er seine erste Studienlehrerstelle in Lindau am Bodensee an, nachdem er sich vorher mit der ältesten Tochter Weckleins verlobt hatte. Er muss ein sehr lustiger, unternehmender Mann gewesen sein, dem das Unterrichten Spaß machte und der mit seiner pädagogischen Begabung großen Erfolg bei den Schülern hatte. Doch sein wissenschaftliches Interesse bewog ihn, sich um das bayerische Archäologische Staatsstipendium zu bewerben. Er hatte damit Erfolg und verbrachte 1898 und 1899 in Italien und Griechenland. Er kam zurück an das Luitpold-Gymnasium in München mit dem Entschluss, seine »Kraft fortan der Erforschung der griechischen und neugriechischen Kultur zu widmen« und heiratete 1899 Anna Wecklein. Der Sohn Erwin wurde im März 1900 geboren, sein jüngerer Bruder Werner im Dezember 1901. Im Jahr 1901 wurde August Heisenberg an ein Gymnasium nach Würzburg versetzt. Dort unterrichtete er Latein, Deutsch und Geographie. Daneben forschte er weiter in seinem zweiten Beruf, der Byzantinistik, hielt Vorlesungen an der Universität und publizierte 50 wissenschaftliche Arbeiten. Bei der parallelen Arbeit für die Schule half ihm seine Frau Anna. Sie lernte Russisch, um ihrem Mann durch die Übersetzung russischer Quellen zur Byzantinistik zu helfen. Annie, wie sie in der Familie genannt wurde, wandte dem jüngeren Sohn Werner ihre ganze Fürsorge zu, der Vater favorisierte den älteren Erwin. Vom Vater hat Werner die unermüdliche Schaffenskraft und den Optimismus geerbt. August Heisenberg forschte über byzantinische Kultur und Kunst in der Türkei. Schließlich erhielt er in München den Lehrstuhl für Byzantinistik. Er starb am 22. November 1930 an Typhus, den er sich auf einer Reise nach Sizilien und Griechenland zugezogen hatte. Während August Heisenberg als temperamentvoll beschrieben wird, war seine Frau Annie eine eher ruhige, ausgleichende Person. In der mütterlichen Familie Wecklein gab es Händler, Bauern, Pfarrer, Künstler und Akademiker. Darunter war auch der Violinvirtuose August Zeising. Dessen Sohn Adolf nahm an der 1848er Revolution teil und wurde später Mitglied der Bayerischen Akademie der Wissenschaften. Seine Tochter Magdalena heiratete den Altphilologen Nikolaus Wecklein (geb. 1843), der 1865 über die griechischen Sophisten promovierte. Nach einigen Jahren Schuldienst am Ludwigs- und Maximiliansgymnasium in München habilitierte er sich 1869 mit einer Abhandlung über griechische Inschriften. Nach einigen Zwischenstationen in Bamberg und Passau wurde er schließlich Rektor des Maximiliansgymnasiums in München und geheimer Hofrat. In seiner Schule wuchsen seine Enkel Erwin und Werner Heisenberg auf. Heisenbergs Mutter Annie lebte als Witwe in München und während des Zweiten Weltkrieges überwiegend in Urfeld in den bayerischen Alpen. Sie war eine gescheite und gebildete Frau, auch wenn sie nicht studiert hatte. Es heißt, sie habe die Latein- und Griechischarbeiten der Schüler ihres Mannes korrigiert und auch dessen Studien eng verfolgt. Sie schrieb Gedichte und erfand Geschichten für ihre Enkelkinder. Das Verhältnis zu ihrem Sohn Werner blieb zeitlebens eng. Im Frühjahr 1946 starb sie in Bad Tölz. Werner behauptete von sich, er habe das ruhigere Temperament seiner Mutter geerbt. Den »westfälischen Dickschädel« verdankte er aber wohl seinem Vater. Seine Frau Elisabeth mokierte sich später gerne über ihn mit dem Spruch: »Hupen nutzlos, bin Westfale«. 2.2 Schulzeit in Würzburg und München
Die Familie Heisenberg wanderte gerne an den Wochenenden in den Weinbergen und Wäldern um Würzburg mit anschließender Einkehr im Wirtshaus. Auch wurden die Großeltern in Osnabrück und München besucht. Im Herbst 1907 kam Werner in die Volksschule in Würzburg. Nur über ein Vorkommnis wird berichtet. Als er in der ersten Klasse vom Lehrer mit dem Stock so geschlagen wurde, dass die Hände anschwollen, verweigerte er fortan diesem Lehrer die Mitarbeit und zog sich zurück. Diese Reaktion auf falsche Beschuldigungen blieb ein Wesensmerkmal Werners auch in seinem späteren Leben. Drei Jahre später zog die Familie nach München um, weil der Vater August dem Ruf auf den Lehrstuhl für Byzantinistik an der Münchner Universität folgte, der dort für seinen Vorgänger Krumbacher von den philhellenischen bayerischen Königen eingerichtet worden war. Das bedeutete den Übergang aus einer kleinen Stadt in ländlicher Umgebung in die sich zur Großstadt entwickelnde Metropole Bayerns. Es fehlten der Wald und die hügelige Wanderlandschaft. Das Eingesperrtsein in der Etagenwohnung empfand Werner als Verlust. Abb. 9: Familie August und Annie Heisenberg mit den Söhnen Erwin und Werner bei einer Wanderung nahe Würzburg 1907. Das Verhältnis zum Bruder Erwin war spannungsreich, da beide ehrgeizig waren. Der Vater lenkte die Konkurrenz in intellektuelle Bahnen, indem er die Buben zu spielerischem Wettkampf bei mathematischen Aufgaben herausforderte. Dabei merkte Werner, dass er in dieser Disziplin schneller war als sein älterer Bruder, und entwickelte von da an ein besonderes Interesse an der Mathematik. Der Vater förderte auch die musikalische Ausbildung beider Söhne, Erwin lernte Geige, Werner zunächst Cello, dann Klavier spielen. Schon mit 13 Jahren konnte Werner vom Blatt spielen, seinen Vater bei Liedern begleiten und bei häuslicher Kammermusik den Klavierpart übernehmen. Klaviertrio und Sonaten standen auf dem Programm. Werner erwog sogar, Berufsmusiker zu werden. Im Herbst 1911 trat er, ein Jahr nach seinem Bruder, in das Maximiliansgymnasium in Schwabing ein, dessen Direktor sein Großvater Wecklein war. Abb. 10: Werner (links) und Erwin bei ihrem Großvater Wilhelm Heisenberg in Osnabrück 1906. Abb. 11: Nikolaus Wecklein mit seinen Enkeln Erwin und Werner 1915. Er war von Anfang an ein hervorragender Schüler. In einem Zeugnis heißt es: »Er hat seine trefflichen Leistungen mit spielerischer Leichtigkeit erzielt; sie haben ihm keine Kraftanstrengungen gekostet. […] Er ist auch ordentlich selbstbewusst und möchte immer glänzen.« Besonders erwähnt werden schon in der dritten (heute siebten) Klasse beachtenswerte physikalische Kenntnisse. Sein Interesse scheint es gewesen zu sein, mit kleinen Maschinen umzugehen und sie selbst zu bauen. Ein besonderes Erweckungserlebnis war für Heisenberg der Gedanke des Mathematiklehrers Wolff, dass man über geometrische Gebilde wie Dreiecke und Vierecke allgemeingültige Sätze aufstellen kann, und »dass man bestimmte Ergebnisse nicht nur an Figuren erkennen und ablesen, sondern auch mathematisch beweisen« kann. »Diesen Gedanken, dass die Mathematik in irgendeiner Weise zu den Gebilden unserer Erfahrung passt, empfand ich als außerordentlich merkwürdig. Ich probierte die Verwendung der Mathematik selbst aus, und ich empfand dieses Spiel zwischen Mathematik und unmittelbarer Anschauung als mindestens ebenso interessant wie die meisten anderen Spiele. […] Später fing ich an, aus Göschen-Bändchen und ähnlichen etwas primitiven Lehrbüchern die Mathematik zu lernen, die man zur Beschreibung der physikalischen Gesetze braucht, also vor allem Differential- und Integralrechnung.« Auf Heisenbergs Wunsch besorgte der Vater aus der Universitätsbibliothek die zahlentheoretische Doktorarbeit von Leopold Kronecker – in lateinischer Sprache....
