Ein zunächst verrücktes Ansinnen: Da will ein Mann die Welt wiegen. Wie schwer ist denn das Ding? Einfach auf die Waage stellen geht aus naheliegenden Gründen nicht. Da muss er schon einiges an schlauen Gedanken investieren. Und so beginnt er, Geräte zu bauen.
Das geschieht in England, der großen Seefahrernation. Zur Orientierung auf See benötigten die Navigatoren präzise Messgeräte. Die englischen Instrumentenbauer waren daher führend in der Welt. Ihre Waagen, Theodolite und Fernrohre waren die Besten. Nicht umsonst wurde auch in England der erste schiffstaugliche Chronometer entwickelt, der selbst nach Wochen schaukelnder Schiffsbewegungen noch exakt die Zeit anzeigte und Seeleute die genaue Position auf den Längengraden ermitteln ließ. Die besten Messgerätebauer der Welt also begannen, für den exzentrischen Sohn des Herzogs von Devonshire hochempfindliche Waagen zu konstruieren.
Außergewöhnliche Männer und ihre Obsessionen
Die Geschichte einer dieser Männer erzählt Autor Richard von Schirach, in der hier vorliegenden Sammlung. Denn, so Schirach: »Hinter jeder Entdeckung stehen Menschen und deren Leben; ihre Visionen, Leiden und Taten sprechen oft mehr zu uns als die wissenschaftlichen Erkenntnisse, die sie uns hinterlassen haben.«
Er erzählt in elf Geschichten von Menschen, die wesentliche Erkenntnisse gebracht haben. Vom Heilbronner Arzt Julius Robert von Mayer angefangen, der den ersten Hauptsatz der Thermodynamik (den von der Energieerhaltung) formulierte, über Robert Brown, dem schottischen Botaniker und Entdecker der merkwürdigen und ruckartigen Bewegungen kleinster Teilchen in Flüssigkeiten, die dann Albert Einstein als Nachweis atomarer Bewegung erkannte, bis hin zu dem amerikanischen Physiker deutscher Herkunft, Albert Abraham Michelson, der mit der Messung der Lichtgeschwindigkeit die bis dahin herrschende Vorstellung von einem »Äther« über den Haufen warf.
Dabei bewegt ihn die Frage: „Wer ist das, wie hat dieser Mensch gelebt?“, weit mehr als die Erklärung wissenschaftlicher Hintergründe – über die der Leser eher am Rande etwas erfährt.
Die genaue Beobachtung der Wirklichkeit
Titelgebender Star ist jener etwas sonderliche Naturforscher Henry Cavendish, der sich vorgenommen hatte, die winzigen Anziehungskräfte von Körpern zu messen und dann auf das Gewicht der Erde rückschließen zu wollen. Dabei wird deutlich, wie entscheidend die genaue Beobachtung der Wirklichkeit ist. Das ist gar nicht so einfach, wie es auf den ersten Blick scheint.
Vielleicht musste ein schrulliger, menschenscheuer Engländer daherkommen, der in der Lage war, alles Persönliche auf die Seite zu rücken, um so unvoreingenommen wie nur irgend möglich klar und analytisch vorzugehen. Die Inkarnation des beobachtenden, Daten sammelnden und auswertenden Forschers. Schirach: »Zollstock, Waage und Logarithmentabelle liegen immer griffbereit in Cavendishs Nähe. Selbst den Zeitpunkt seines Todes versucht er mit der kühlen Abgeklärtheit eines zirkelstechenden Astronomen zu berechnen, der die Flugbahn eines Kometen bestimmt.« Leicht vorstellbar, wie zuwider ihm geschwätzige Soziologen wären – oder Gender gar.
Hundert Jahre vor Cavendish hatte Newton seine Gravitationstheorien veröffentlicht. Die Erde zieht uns alle an, also müssen auch wir die Erde anziehen. Theoretisch richtig, nur praktisch ziemlich sinnlos, diese Überlegung anzustellen. Doch nur aus diesem Blickwinkel kann sich Cavendish an den Versuch wagen, das Gewicht der Erde auszumessen. Er ersinnt eine kunstvolle Apparatur, mit der er auf experimentelle Weise die Kraft bestimmen will, mit der sich zwei Körper anziehen. Sein genialer Trick: Er montiert eine schwerere und eine leichtere Kugel an eine sehr empfindliche Drehwaage und kann so die Kräfte bestimmen, mit der sich beide Körper anziehen.
Die persönlichen Folgen der Objektivierungsmanie
Doch bevor er endlich 1759 das Ergebnis seiner Experimente bekannt geben konnte, musste er alle Störfaktoren, auch seine Anwesenheit im Raum der Versuchsanordnung, ausschließen. Im Laufe eines Jahres nahm er zahlreiche Messungen vor, für die er jeweils 25 Stunden Zeit benötigte. Schirach malt die persönlichen Folgen der Objektivierungsmanie detailliert aus: »Mit den Jahren entwickelt sich Cavendish immer mehr zum Einsamkeit suchenden Eigenbrötler. Jede Störung kann eine Panikattacke auslösen. Besonders der Anblick eines weiblichen Wesens kann ihn in Schrecken versetzen. Als eines Tages auf der großen Treppe seines Londoner Hauses unversehens eine Magd mit Besen und Eimer seinen Weg kreuzt, befiehlt er unverzüglich den Bau einer Hintertreppe für das Personal.
Alles in seinem Tagesablauf folgt einer sorgfältig zu beachtenden Ordnung – vom ersten Blick des Tages, der dem Barometer gilt, bis zum Spazierstock, der im immer gleichen Schuh steckt, bis zu den wöchentlichen Versammlungen der Royal Society, die dann in den Lokalen „Crown and Anchor“ oder „Cat and Bagpipe“ enden. Alles wird gemessen, gezählt und gewogen. Selbst die Sekunden, die ein Kerzendocht brennt, werden penibel gezählt und in ein Notizbuch eingetragen.«
Es ist gut, sich die Grundlagen für Erkenntnisse wieder vor Augen führen zu lassen, die im 18. und 19. Jahrhundert gelegt wurden: Möglichst genau zu sehen, was ist. Weg mit Glauben, stattdessen die präzise Vermessung der Welt als einzig verlässlichem Weg zur Gewissheit.
Schirach schreibt: »Beobachten, analysieren, vergleichen und messen war der charakteristische Zug im Zentrum der Wissenschaften jener Zeit, und Cavendish brachte das Ideal einer präzisen Messung auf eine unvergessliche Weise zum Ausdruck.«
Verschwunden allerdings ist das Prinzip nicht. Auch heute noch ist genaue Beobachtung Grundlage wissenschaftlicher Arbeit. Allerdings haben die Beobachtungsinstrumente gewaltige Schranken durchbrochen und sind mit ihren Fähigkeiten in Dimensionen vorgestoßen, die sich ein Mr. Cavendish wohl nie hätte vorstellen können. In Genf wurde mit dem CERN sogar die größte Maschine der Welt gebaut, um die kleinsten Teilchen zu beobachten, noch nicht einmal direkt, sondern nur ihre Spuren.
Bunsen und Kirchhof – zwei deutsche Stars der Wissenschaft
Ein Kapitel widmet Schirach zwei deutschen Stars der Wissenschaft, dem Chemiker Robert Bunsen und dem Physiker Gustav Robert Kirchhof, die Mitte des 19. Jahrhunderts mit ihren wissenschaftlichen und gesellschaftlichen Aktivitäten die Szenerie Heidelbergs aufmischten.
1836 hatte er bei einem chemischen Versuch durch eine Explosion das rechte Auge eingebüßt, einige Jahre später wäre er um ein Haar in Island von einem Geysir verbrüht worden – es klingt ein wenig nach Laborlatein, wie die Robustheit Bunsens beschrieben wird: »Er ist stolz auf seine feuerfesten Laboratoriumshände«, die so vernarbt sind, dass er sie nur mit Mühe in seine Glacé-Handschuhe zwängen kann. Er liebt es, vor seinen Studenten seinen Finger einige Sekunden lang in die nicht leuchtende, aber umso heißere Gasflamme seines »Brenners« zu halten, bis sich ein Geruch von verbranntem Horn im ganzen Auditorium verbreitet. »Sehen Sie, meine Herren!«, bemerkt er dazu seelenruhig, ›an dieser Stelle hat die Flamme 2000 Grad.‹«
Bloße Hände und 2000 Grad vertragen sich auch bei einem Bären wie Bunsen nicht besonders gut; eher denkbar mit ein paar Tricks nachzuhelfen, wie etwa die Hände kurz vorher mit Wasser zu befeuchten.
Der Physiker und Mathematiker Kirchhoff hat die Regeln aufgeschrieben, wie sich elektrischer Strom in verzweigten Stromkreisen verhält, die – wären sie heute nicht nur Fachleuten bekannt – die aktuelle politische Doktrin der »Energiewende« ad absurdum führen würden.
Man bekommt einen soliden Eindruck davon, welch ungeheuer produktive Zeiten die Jahre im 19. Jahrhundert sowohl in Heidelberg als in auch in anderen deutschen Universitätsstädten waren. Ungefähr 3000 Studenten haben in Heidelberg Chemie studiert, viele bei Bunsen, darunter der russische Chemiker Dmitri Mendelejew, der später mit dem Periodensystem der Elemente in einer Tabelle den Zusammenhang zwischen Atommassen und chemischen Eigenschaften dargestellt hat.
Schirach proträtiert Bunsen, den die meisten von uns durch den gleichnamigen Brenner erinnern, den er entwickelt hat, sowie die Karbon-Zink-Batterie die im Kern Grundlage jener Trockenbatterien sind, die neben den modernen Lithium-Ionen Batterien immer noch benutzt werden – auch als unermüdlichen, gegen sich selbst rücksichtslosen Arbeiter: »Und auch für die Heidelberger Mitbürger wird er zur stadtbekannten Figur, die man ins Herz geschlossen hat und deren Marotten man sich hinter vorgehaltener Hand erzählt. Der verehrte Großherzogliche Geheimrat kann mit genialen Analysen aufwarten und erklären, warum sich Natrium auch in millionenfacher Verdünnung überall breitmacht, aber im Alltag kann er unbeholfen sein wie ein Kind.«
Entscheidender Anstoß zur Spektralanalyse
Bunsen wendet komplizierte Farblösungen und Gläser an, um bei zusammengemischten Substanzen einzelne Komponenten herauszufiltern. Als er seinem Freund von diesen aufwendigen Versuchen erzählt, empfiehlt ihm Kirchhoff, das Licht der in der Flamme leuchtenden Elemente zur besseren Identifizierung und Untersuchung mit einem Prisma spektral zu zerlegen. Das ist, im Sommer 1859, der entscheidende Anstoß zur Spektralanalyse.
»Unter dem Stichwort „Spektralanalyse“ kommt eine stürmische Entwicklung in Gang, die nichts Geringeres zum Ziel hat, als mit einem selbst konstruierten Tischgerät einem 153 Millionen Kilometer entfernten Sonnengestirn das Geheimnis seiner Zusammensetzung zu entlocken.« Chemische Elemente anhand ihrer Spektrallinien zu analysieren ist auch heute noch eine der wichtigsten Methoden in der Wissenschaft – nicht nur auf weit entfernten Himmelskörpern, sondern auch im Labor.
Schirach schildert, wie die Physik in den ersten Jahrzehnten des 19. Jahrhunderts in den Anfängen steckt: »Forschung und Lehre finden in Privatlabors statt, die fürstlichen Kuriositätenkabinetten gleichen. Im Gegensatz zur Astronomie, die großer, stationärer Fernrohre bedarf, können Chemie und Physik überall betrieben werden. Noch um 1815 führt der englische Physiker Humphry Davy, damals Präsident der Royal Society, der als Erfinder der explosionsgeschützten Grubenlampe berühmt wurde, seine gesamte Laboreinrichtung in einem Koffer mit sich, wenn er auf Reisen arbeiten wollte. Der Chemiker Friedrich Wöhler (1800–1882) hat seine großen Entdeckungen in der Berliner Gewerbeschule gemacht. Universitätsinstitute im heutigen Sinn gab es vor allem in England, Frankreich und Italien. In Deutschland werden physikalische „Praktika“ meist noch in der Wohnung des Professors abgehalten.«
Weitere Kapitel behandeln die Zwanziger Jahre, in denen sich in der Göttiger Villa Born die Crème de la Crème der Physik versammelte und sich alles um die Heisenbergsche „Unschärferelation“ und den von Max Born geprägten Begriff der „Quantenmechanik“ drehte – bis zur Machtübernahme durch die NS 1933.
Ebenso anschaulich wird das Schicksal des Physikers Friedrich Houtersman geschildert, der vom Kommunismus beseelt freiwillig nach Russland ging, um im Ukrainischen Physikalisch-Technischen Institut in Charkow dann als Opfer der Stalinschen Säuberungsaktionen zu enden.
Das letzte Kapitel widmet Schirach einem der großen Kernphysiker: Robert Oppenheimer.
Ein vergnüglich zu lesendes, bisweilen nachdenklich stimmendes und informatives Buch mit vielen Geschichten aus dem privaten Leben von großen Wissenschaftlern. Sie vermitteln einen lebendigen Eindruck davon, wie es zu Entdeckungen kam, die die Welt verändert haben.
Richard von Schirach, Der Mann, der die Erde wog. Geschichten von Menschen, deren Entdeckungen die Welt veränderten.
C. Bertelsmann
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