NZZ Folio 08/08 - Thema: Was wäre wenn . . .   Inhaltsverzeichnis

Was wäre, wenn Heisenberg nicht Heuschnupfen gehabt hätte

Von Ernst Peter Fischer
Es gehört zu den unausrottbaren und unbegründeten Vorurteilen über den Verlauf der Wissenschaft, dass eine Entdeckung, die Dr. A heute nicht zustande bringt, morgen von Dr. B oder nächste Woche von Dr. C vollzogen wird. Zwar hätte es die «Winterreise» von Franz Schubert nicht gegeben, wenn der Komponist als Kind gestorben wäre, aber die Quantenmechanik würden wir heute selbst dann kennen, wenn keiner von denen, die dafür mit dem Nobelpreis ausgezeichnet worden sind, ein heiratsfähiges Alter erreicht hätte. Das dem nicht so ist, zeigt das Beispiel des Physikers Werner Heisenberg, den im Frühjahr 1925 im Alter von 24 Jahren ein Heuschnupfen zwang, die Universitätsstadt Göttingen zu verlassen und einige Tage auf Helgoland zu verbringen. Hier revolutionierte er die Physik, indem er die traditionelle, klassische Beschreibung der Natur aufgab und die höchst andersartige Quantenmechanik kreierte, mit der das Verhalten von Materie in der Grössenordnung von Atomen und kleiner beschrieben werden kann. Ein Bereich, in dem die klassische Mechanik versagt.

Was dem jungen Heisenberg auf der Insel passiert ist, kann man als mystisches Erlebnis einer Einheit mit der Natur begreifen, wie sie im Mittelalter Meister Eckhart mit Gott erfahren hat. Eines Nachts sieht Heisenberg vor seinem inneren Auge Formeln. Der Schluss liegt nahe, dass die dem Heuschnupfen geschuldete Weltferne eine unentbehrliche Bedingung für die Unio mystica war, die Heisenberg die Quantenmechanik zeigte.

Ohne Heisenbergs Heuschnupfen wäre die Erschaffung der Quantenmechanik für lange Zeit unterblieben oder ganz ausgefallen – mit weitreichenden Folgen: Wir kämen mit der Wirklichkeit der Atome und den aus ihnen aufgebauten Kristallen bis heute nicht zurecht und müssten deshalb zum Beispiel ohne Transistoren leben. Transistoren sind elektronische Schalter, die heute von der Küchenuhr bis zur Atombombe in praktisch allem stecken. Allein im Jahr 2002 sind weltweit mehr als eine Trillion davon angefertigt worden – mehr als 10 Millionen Stück pro Sekunde.

Wie würden wir ohne Quantenmechanik und damit ohne Transistoren leben? Zuerst hätten wir auf das Transistorradio verzichten müssen, das sich in den 1950er Jahren überall auf der Welt verbreitete und nicht zuletzt politische Nachrichten in die hintersten Ecken der Welt brachte – mit entsprechenden Folgen. Wir könnten weder die wunderbar winzigen Hörgeräte bauen, die vielen Menschen segensreiche Hilfe bieten, noch die Solarzellen, die auf Halbleiterverbindungen mit dem Element Gallium basieren. Es gäbe keine Handys, und die Fahrt zum Mond stünde uns immer noch bevor, weil auch die stärkste ­Rakete ohne elektronische Steuerungen den Weg nicht gefunden hätte. Die zerbrechlichen Elektronenröhren – die Vorläufer des Transistors – hätten eine Reise ins Weltall niemals überstanden.

Später integrierte man Tausende von Transistoren in einzelne Mikrochips und baute daraus Hochleistungsrechner mit programmierbaren Elementen, die nach fortlaufender Miniaturisierung heute als Laptops auf unseren Schreibtischen stehen. Hier helfen sie uns, im Internet zu surfen und Texte wie etwa diesen auf einem PC zu schreiben. Diese Aufgabe – Texte zu schreiben – könnte man allerdings auch mechanisch auf einer der Schreibmaschinen erledigen, die es schon vor den Transistoren (und vor der Quantenmechanik) gab – und bekanntlich sind die Aufsätze und Bücher, die vor dem Computerzeitalter geschrieben wurden, auch nicht so schlecht.

Ernst Peter Fischer ist Wissenschaftshistoriker und Autor populärwissenschaftlicher Bücher; er lebt in Konstanz.
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