Die plancksche Entdeckung und die philosophischen Grundlagen der Atomlehre

Het to 1088 Ulu. 15) Wo risennere: Die Planchsche Hntedeekng und die plitasoplischen Grandfragen der Atomlehre Die Plancksche Entdeckuny und die philosophischen Grundfragen der Atomlehre *) jet Von W.HiiseNbBere ‚ Göttingen Wenn im folgenden von den plilosophischen Auswirkungen der Planckschen Iinteleckung die Rede sein soll, so muß zuvor die Frage aufgeworlen werden, wie überhaupt eine spezielle naturwissenschäaftliche Entdeckung etwas nut allgemeinen philosophischen Problemen zu tun haben kann. Offenbar ist dies nur dann möglich, wenn dureh die Entdeckung Fragen sehr allgemeiner Art gestellt oder beantwortet werden; Fragen, die nicht so sehr ein spezielles Gebiet der Naturwissenschaft als vielmelir die wissenschaftliche Methode schlechthin oder die Grundvoraussetzungen aller Naturwissenschaft zum Ziel haben. Das berühmte Beispiel dafür, daß dies möglich ist, gibt in der Physik die Newtonsche Mechanik, die zum Beginn der Neuzeit neu die Frage gestellt hat, was überhaupt IAS. SENBERG, Wia & S Nach diesen Vorbemerkungen soll die Frage nach der philosophischen Bedeutung der Planckschen Entdeckung gestellt werden. Welche Fragen allgemeiner Art sind damals durch eine Erkenntnis über das doch sehr spezielle Problem der Wärmestrahlung aufgeworfen worden? Was kann die Plancksche Formel!) _ Sart e= os hy RE 4 für die Philosophie bedeuten? Man kann den grundsätzlichen Charakter des Neuen, das im Jahr 1900 durch PLANCK in die moderne Naturwissenschaft eingetreten ist, vielleicht am besten durch den Hinweis Der außerordentliche deutlich machen, daB hier jenes Problem erneut zur Diskussion gestellt wurde, um das bereits vor zweieinhath Jahrtausenden PLATO und DEMOKRIT gerungen haben, das den entscheidenden Punkt der Meinungs- Einfluß der Newtonschen ,,Principia auf das Denken verschiedenheit zwischen diesen beiden Philosophen mit dem Wort „Verständnis oder „Erklärung der Natur“ gemeint sein könne, der folgenden Jahrhunderte berutite nicht auf den speziellen Axiomen oder Ergebnissen dieser Newtonschen Mechanik etwa auf der bekannten lormel: Kraft = Masse ~ Beschleunigung -, sondern auf der Tatsache, daß zum erstenmal Naturerscheinungen in ihren zeitlichen Ablauf mathematisch beschrieben werden konnten, also auf dem Nachweis, daß cme solche mathematische Naturbeschreibung grunelsätzlich möglich ist. Wenn in dieser Weise spezielle Entderkungen in der Naturwissenschaft Kinfluß gewinnen können auf das Denken ganzer Jahrhunderte, so äußert sich dieser löinfluß doch nicht darin, daß die Entdeckungen etwa eine Entscheidung herbeiführten zwischen verschiedenen widerstreitenden philssophischen Systemen oder daß sie die sichere Grundlage schüfen für ein neues derartiges System. So eng kann der Zusammenhang zwischen Naturwissenschalt und Philosophie nie werden. Auch die folgenden Überlegungen dürfen nicht dahin nußverstanden werden, als sollte von der Quantentheorie oder der Atomtheorie her Stellung genommen werden für oder gegen emes der früheren oder heutigen plilosophischen Systeme. Das Interesse des Naturforschers an den philosophischen Denkweisen ist von anderer Art. Ihn Interessieren vor allem die Fragestellungen, erst in zweiter Linie die Antworten. Die Fragestellungen scheinen ihm wertvoll, wenn sie in der Entwicklung des menschlichen Denkens fruchtbar geworden sind. Die Antworten können in den meisten Fallen nur zeitbedingt sein; sie müssen durch die Erweiterung unserer Kenntnisse von den Tatsachen im Lauf der Zeit an Bedeutung verlieren. Insbesondere würde es dem Geist der Naturwissenschaft in jeder Weise zuwider laufen, wenn man versuchen wollte, irgendwelche bestimmten Antworten zum Dogma zu erheben. Wir müssen also im Gegenteil versuchen, ohne Vorurteil aus den neuen Tatsachen und aus den alten und neuen Fragestellungen so viel wie möglich zu lernen. bezeichnet hat, Hier muß kurz ein Blick auf die Geschichte der griechischen Atomphilosophie geworfen werden. Das systematische Denken der griechischen Naturphilosophen von Tirares bis DEMOKkIıT hatte schließlich zur Frage nach den kleinsten Teilen der Materie geführt. An die Stelle der in die Paradoxie mündenden Polaritit von Sein und Nichtsein bei PARMENIDES latte DEMOKRIT die Polarität zwischen dem Vollen und dem Leeren, nämlich zwischen den Atomen und dem leeren Raum, gesetzt. Das Seiende war nach DiMonkiE unendlich oft vorhanden, eben als kleinster, unveränderlicher und unteilbarer Bestandteil der Matrie. Das verschiedenartige Geschehen in der Welt erklärte sich durch die verschiedenartige Lagerung und Bewegung der Atome im leeren Raum. Ebenso, wie die Tragödie und die Komödie mit den gleichen Buchstaben geschrieben werden können, so kann, nach DEmorxıt, sehr verschiedenartiges Geschehen durch die gleichen Atome verwirklicht werden. Nach dem Wesen der Atome aber, warum sie gerade so und nicht anders seien, wurde nicht mehr gefragt. Die Atome waren das schlechthin Gegebene, sie waren unteilbar, unveränderlich, das eigentlich Seiende, aus dem alles zu erklären war, das aber selbst keiner Erklärung mehr bedurfte. Auch PLATO hat wesentliche Elemente der Atomlehre übernommen. Den vier Elementen: Erde, Wasser, Luft und Feuer, entsprechen bei ihm vier Sorten kleinster Teilchen. Diese Elementarteilchen sind nach PLATO mathematische Grundgebilde von hoher Symmetrie. Die kleinsten Teile des Elements Erde werden als Würfel, die des Elements Wasser als Ikosaeder, die des Elements Luft als Oktaeder und schließlich die des Elements Feuer als Tetraeder vorgestellt. Aber diese Elementarteilchen sind bei PLATO nicht unteilbar. Sie können in Dreiecke zerlegt und 1 Hierin bedeuten: ep die ränmliche Diehte der Hohlraumstrahlung von der Schwingungszalil », A und & die Plancksche und die *) Vortrag, gehalten am 25, April 1958 in Berlin bei der Poier von Max Prasers 100, Geburtstag. Naturwiss, 1058 Boltzinannsche Konstante, 2 die absolute Teinperatur und c die Lichtgeschwindigkeit.

aus Dreiecken wieder aufgebaut werden. Daher kann 2.3. aus zwei Klementarteilchen Luft und aus einem Elementarteilchen Veuer ein Blementarteilchen Wasser aufgebaut werden. Die Dreiecke selbst sind nicht Materie, sie sind nur noch mathematische Form. Bei Prato das ist also das Elementarteilchen schlechthin Gegebene, nicht Unveränderliche und Unteilbare; es bedarf noch einer Erklärung, und die Frage nach dem Warum der Elementarteilchen wird von Prato auf Mathematik zurückgeführt. Die Klementarteilchen haben die ihnen von Pı.aro zugeschriebene Form, weil sie die mathematisch schönste und cinfachste Form ist. Die letzte Wurzel der Erscheinungen ist also nicht die Materie, sondern das mathematische Gesetz, die Symmetrie, die mathematische Form. Der Kampf um den Primat der Form, des Bildes, der Idee auf der einen Seite über die Materie, das materiell Seiende auf der anderen oder umgekehrt der Materie über das Bild, also der Kampf zwischen Idealismus und Materialismus hat in der Geschichte der Philosophie immer wieder das menschliche Denken in Bewegung gesetzt. Dem Naturwissenschaftler mag der Unterschied zwischen den beiden Auffassungen manchmal nicht allzu wichtig erscheinen. Aber schon Praro selbst hat den Gegensatz als so tief empfunden, daß er den Wunsch geäußert haben soll, die Bücher des Demorktr sollten verbrannt werden. Was aber hat die Plancksche Entdeckung mil dieser alten Frage zu tun? Für die Chemie des 19. Jahrhunderts waren die Atome als die kleinsten Verle der chemischen Elemente gegeben. Sie waren wicht mehr selbst Gegenstand der Forschung. Der Zug von Diskontinuität oder Unstetigkeit, der sich in der atomaren Struktur der Materie gezeigt hatte, mußte zunächst ohne Erklärung hingenommen werden. Die Plancksche Entdeckung aber machte offenbar, daß dieses selbe Element von Unsteugkeit noch an anderen Stellen, nämlich in der Wärmestrahlung, auftritt, wo es sicher nicht einfach als Folge der atomaren Struktur der Materie aufgefaßt werden kann. In anderen Worten: Die Plancksche Entdeckung legte den Gedanken nahe, dal dieser Zug von Unstetigkent im Naturgeschehen, der sich in der Existenz der Alone und in der Wärmestrahlung unabhängig äußert, als Folge eines viel allgemeineren Naturgesetzes verstanden werden müßte. Damit tritt also von neuem der Gedanke PLATONS in die Naturwissenschaft ein, daß der atomaren Struktur der Materie letzten Endes ein mathematisches Gesetz, eine mathematische Symmetrie zugrunde liege. Die Existenz der Atome oder der Elementarteilchen als Ausdruck einer mathematischen Struktur, das war die neue Möglichkeit, die PLANCK mit seiner Entdeckung aufgezeigt hatte, und hier berührt er Grundfragen der Philosophie. Freilich war der Weg zu einem wirklichen Verständnis dieser Zusammenhänge noch sehr weit. Zunächst verging noch einmal ein Vierteljahrhundert, bis auf Grund der Bohrschen Theorie des Alombaus eine widerspruchsfreie mathematische Formulierung der Planckschen Quantentheorie gegeben werden konnte. Aber auch damit war man noch weit von einem vollen Verständnis der Struktur der Materie entfernt. Immerhin war mit der Planckschen Entdeckung ein ganz neuer Typus von Naturgesetz als möglich erkannt worden, und damit kommen wir zu spezielle- Die Naturwissenschaften ren physikalischen Fragen. Die früher mathematisch formulierten Naturgesetze, etwa in der Newtonschen Mechanik oder in der Wiirmelelire, enthielten als sogenannte „Konstanten nur die Eigenschaften der Körper, auf die sie angewendet werden sollten. Es gab in ihnen aber keine Konstanten vom Charakter eines universellen Maßstabs, Die Gesetze der Newtonschen Mechanik z.B. konnten im Prinzip auf die Bewegung cines fallenden Steins, auf die Bahn des Mondes um die Erde oder den Stoß eines atomaren Teilchens angewandt werden. Überall schien grundsätzlich das Gleiche zu geschehen. Die Plancksche Theorie enthielt aber das sogenannte ,,Plancksche Wirkungsquantum”. Damit war ein bestimmter Maßstab in der Natur gesetzt. Es war klargestellt, daß die Phänomene dort, wo die vorkommenden Wirkungen sehr groß gegen die Plancksche Konstante sind, grundsätzlich anders ablaufen als dort, wo sie mit dem Planckschen Wirkungsquantum vergleichbar werden. Da die Ereignisse unserer täglichen Erfahrungen stets mit Wirkungen zu tun haben, die schr groß gegen die Plancksche Konstante sind, war die Möglichkeit angedeutet, daß die Phänomene im atomaren Bereich Züge aufweisen, die sich unserer unmittelbaren Anschauung überhaupt entziehen. Es konnte sich um Vorgänge handeln, die zwar noch in ihren Auswirkungen experimentell beobachtet und rational mit den Mitteln der Mathematik analysiert werden können, von denen wir uns aber kein Bild mehr machen können. Der unanschauliche Charakter der modernen Atomphysik beruht letzten Endes auf der Existenz des Planckschen Wirkungsnantums, auf dem Vorhandensein eines MaBstabs von atomarer Kleinheit in den Naturgesetzen. Schon wenige Jahre nach der Planckschen Entdeckung sind zum zweiten Male Naturgesetze formuliert worden, die cine solche Maßstabskonstante enthalten. Diese zweite Konstante selbst, die Lichtgeschwindigkeit, war allerdings den Physikern schon lange Zeit bekannt. Ihre grundsätzliche Rolle als Maßstab in den Naturgesetzen ist aber erst durch Einsteins Relativitätsthcorie verstanden worden. Zwischen Raum und Zeit, den scheinbar ganz unabhängigen Anschauungsformen, in denen wir das Geschehen begreifen, bestehen Beziehungen, und in der mathernatischen Formulierung dieser Beziehungen erscheint die Lichtgeschwindigkeit als die charakteristische Konstante. Unsere tägliche Erfahrung hat fast immer mit Bewegungsvorgängen zu tun, die langsam im Vergleich zur Lichtgeschwindigkeit ablaufen. Daher ist es nicht überraschend, wenn unsere Anschauung versagt bei Vorgängen, die sich mit Geschwindigkeiten in der Nähe der Lichtgeschwindigkeit abspielen. Die Lichtgeschwindigkeit ist ein von der Natur gesetztes Maß, das nicht über bestimmte Dinge in der Natur, sondern über die allgemeine Struktur von Raum und Zeit Auskunft gibt. Unserer Anschauung ist diese Struktur aber nicht mehr unmittelbar zugänglich. Als die grundsätzliche Bedeutung der beiden universellen Naturkonstanten, des Planckschen Wirkungsquantums und der Lichtgeschwindigkeit, erkannt war, lag es nahe, die Frage zu stellen, wieviele unabhängige derartige Naturkonstanten es überhaupt geben kann. Die Antwort lautet, daß es mindestens drei solche universelle Konstanten geben muß, daß aber wahrscheinlich alle anderen Naturkonstanten durch zum

Hett 10 1953 (lg. 45) We llesenneke: Die Plancksche Kutederkung und he plilosophischen Grundlragen der Atomlehre 229 Teil noch unbekannte mathematische Beziehungen auf diese drei zurückgeführt werden können. Daß gerade drei solche unabhängige natürliche Maßeinheiten exi- Beziehung zwischen Geometrie und Materie auf eine gemeinsame Wurzel zurückführen können. Bei diesem Versuch betrachtete EINSTEIN die in stieren müssen, kann sich der Pliysiker oder Techniker der allgemeinen Relativitätstheorie versuchte Deutung am einfachsten durch die Überlegung klarmachen, des Gravitationsfeldes durch eine ortsabhängige Geometrie als grundlegend, während er die von PLANCK aufgedeekten quantentlieoretischen Gesetzmäßigkenten als sekundär empfand. Die ganz andersartige mathematische Formulierung der Planckschen Quanlentheorie, über die nachher noch gesprochen werden daß schon die üblichen physikalischen oder technischen Maßsysteme stets drei solche Maßeinheiten enthalten, etwa die Kinheit der Länge, der Zeit und der Masse: Zentimeter, Sckunde und Gramm. Wenn man an die Stelle dieser drei, durch Konvention festgesetzten MaBeinheiten natürliche Maßeinheiten setzen will, so mu, konnte EINSTEIN nicht als endgültig anerkennen, muB man also dem Planckschen Wirkungsquantuio da sie scinen philosophischen Vorstellungen von der Aufgabe der exakten Naturwissenschaften nicht entsprach. Er empfand es als unbefriedigend, wenn die Naturgesetze sich nicht auf die objektiven Vorgänge, somlern auf die Möglichkeit, auf die Wahrscheinlichkeit solcher Vorgänge beziehen sollten. Andererseits erschien den Atomphysikern gerade die Plancksche Quantentheoric als der eigentliche Schlüssel zum Verständnis der Zusammenhänge. Daher mußten sie versuchen, zu einer einheitlichen Feldtheorie auf dem Weg über die Quantentheorie der Elementarteilchen vorzudringen. Der Gegensatz zwischen Kraft und Stoff, der in der Naturphilosophie des 19. Jahrhunderts eine gewisse Rolle gespielt hatte, war ja in der Quantentheorie längst aufgelöst in dem rnatlhiematisch analysierten Dualismus zwischen Welle und Korpuskel oder zwischen Kraftfeld und materiellen Elementarteilchen, so daß der Weg von hier aus zu einer einheitlichen Peld- und Materietheorie grundsätzlich olfen schien. Revor wir diesem Weg, soweit er bisher gegangen werden konnte, und damit der Entwicklung der letzten zehn Jahre folgen, muß aber noch auf die erkenntnistheoretische Situation eingegangen werden, die durch die Plancksche Entdeckung und ihre präzise mathematische Formulierung in den zwanziger Jahren entstanden war. Schon vorhin war die Rede von einem neum Typus Naturgesetz, bei dem in der Natur gegebene MaBeinheiten auftreten. Vielleicht sollte man richtiger sagen, daB es sich um mathematisch formulierbare Grundstrukturen der Natur hanılelt; denn schon der Begriff des Gesetzes ist beinahe zu eng, um diese schr allgemeinen Zusammenhiinge zu fassen, Es wurden zwei solche Zusammenhangsbereiche erwähnt: die Quantentheorie und die Relativitätstheorie. Diese beiden Theorien haben einschneidende Veränderungen in unserem Weltbild hervorgebracht, weil sie uns klargemacht haben, daB die anund der Lichtgeschwindigkeit noch eine weitere Konstante zufügen. Die atomare Struktur der Materie legt es nahe, als dritte Einheit eine Länge von atomarer Größenanordnung zu wählen, etwa eine Länge von der Ordnung des Durchmessers einfacher Atomkerue. Eine präzise Formulierung dieser Längeneinheit aber kann erst gegeben werden, wenn es gelingt, die Naturgesetze mathematisch auszudrücken. in denen die Längeneinheit als wesentliche Größe vorkommt. Wieder würde man erwarten, daß unsere anschaulichen Begrilfe für Phänomene anwendbar sind, die sich in Räumen abspielen, die groß gegen jene atomare Längencinheit sind, dal dagegen im Bereich der kleinsten Länge, wie man diese Konstante auch gr naunt hat, die Erscheinungen wesentlich anders als in unserer gewohnten Welt ablaufen. Aber mit dieser Überlegung eilen wir der Entwicklung, so wie sie sich in den vergangenen Jahrzehnten wirklich vollzogen hat, weit voraus. Zunächst hatte die Plancksche Entdeckung ja nur die Möglichkeit sichtbar gemacht, die atomare Struktur der Materie auf mathematisch formulierte Naturgesetze, d.h. auf mathematische Formen, zurückzuführen. Obwohl man sich damals kaum eine Vorstellung davon bilden konnte, um was für mathenmtische Formen es sich dabei schließlich handeln würde, so war doch der Atomphysik damit cin Ziel gesetzt. Der Blick der Naturforscher wurde gerichtet auf den noch fernen Gipfel der Atomtheorie, von dem aus nicht nur die Existenz der Elementarteilehen und aller aus ihnen bestehenden atomaren Gebilde, sondern carnit indirekt die physikalischen Zusammenhänge der Welt überhaupt als Folge einfacher mathematischer Strukturen erkannt werden konnten. An dieser Stelle trafen sich die Hoffnungen der Atomphysiker mit den Wünschen ALBERT EINSTEINs, der in den zwanziger Jahren den Plan entwickelte, von der allgemeinen Relativitätstlieorie ausgehend zu einer einheitlichen Nekltheorie vorzustoßen. Das Nebeneinander verschiedener, scheinbar unabhängiger Kraftfeldarten war schon seit dem Entstehen der Einsteinschen Gravitationstheorie als unbefriedigend empfunden wurden. Als Kraftfelder waren den Physikern seit langer Zeit chen das Gravitations- oder Schwerefeld und die elektromagnetischen Kräfte bekannt. Dazu kamen in unserem Jahrhundert die Materiewellen, die man auch als Kraftfelder der chemischen Bindung bezeichnen kann, schaulichen Vorstellungen, mit denen wir die Dinge unserer täglichen Erfahrung ergreifen, nur in einem beschränkten Erfahrungsbereich gelten, daß sie also keineswegs etwa zu den unumstößlichen Voraussetzungen der Naturwissenschaft gehören. In der Quantentheorie handelt es sich speziell um die Frage der objektiven Beschreibung der physikalischen Vorgänge. In der früheren Physik war die Messung der Weg zur Feststellung objekliver, von der Messung unabhängiger Sachverhalte. Diese objekschließlich die vielen verschiedenen Wellenfelder, die tiven Sachverhalte konnten mathematisch beschrieden verschiedenen, in den letzten Jahrzehnten entdeckten Elementarteilchen im Sinne der Quantentheorie zugeordnet sind. EINSTEIN hatte die Hoffnung, man werde alle diese Kraftfelder als Aussagen über die von Ort zu Ort variierende geometrische Struktur des Raumes und der Zeit auffassen und durch die ben, ihr Kausalzusammenhang dadurch streng festgelegt werden. In der Quantentheorie ist zwar die’ Messung selbst auch noch ein objektiver Sachverhalt, ebenso wie in der früheren Physik; aber der Schluß von der Messung auf den objektiven Ablauf des zu messenden atomaren Geschehens wird problematisch,

da die Messung in das Geschehen eingreift und sich nicht mehr vont Geschehen selbst vollständig trennen läßt. Eine anschauliche Beschreibung der atomaren Vorgänge, so wie man sie sich in der Physik vor 50 Jahren gewünscht hätte, wird daher uamöglieh. Wir können die Naturvorgiinge im atomaren Bereich nicht mehr in der gleichen Weise ergreifen wie die Vorgänge im großen. Wenn wir die gewohnten Begriffe verwenden, so wird ihre Anwendbarkeit durch die sogenannten „Unbestimmtheitsrelationen” eingeschränkt. Für den weiteren Verlauf des atomaren Vorgangs können wir in der Regel nur die Wahrscheinlichkeit voraussagen. Nicht mehr die objektiven Ereignisse, sondern die Wahrscheinliehkeiten für das Eintreten gewisser Kreignisse können in mathemati schen lormeln festgelegt werden. Nicht mehr das faktische Geschehen selbst, sondern die Möglichkeit zum Geschehen — die ,,Potentia’, wenn wir diesen Begriff der Philosophie des ARISTOTELES verwenden wollen — ist strengen Naturgesetzen unterworfen. Über diese Seite der Quantentheorie ist oft gesprochen worden, und ich möchte dieses Thema hier nicht allzu ausführlich behandeln. Auch möchte ich von der Geschichte dieser Entwicklung, die ın erster Linie mit den Namen Borm, Born, Jordan und Dirac verknüpft ist, hier nicht sprechen; ebenso wicht von der Entwicklung der Wellenmechanik durch ot Bit GLIE und SCHRÖDINGER. Wenn man den Schritt von der Klassischen Physik zur Quantentheorie als endgültig betrachtet, Wenn man also annimmt, daß die exakte Naturwissensehatt auch in Zukunft den Bepriff der Wahrscheinlichkeit oder Möglichkeit, der ,,Potentia’, in ihren Grunellagen enthalten wird, so rücken dadurch manche Probleme aus der Philosophie früherer Zeiten in ein neues Licht, und umgekehrt kann das Verständnis der Quantentheorie durch das Studium jener früheren Fragestellungen vertieft werden. Auf die Beziehung zu dem Begriff der ,‚Potentia in der Philosophie des ARISTOTELES wurde schon hingewiesen. Aber auch zur Philosophie der Neuzeit in ihren verschiedenen Systemen ergeben sich eine Menge von Beziehungen, die hier allerdings nur ganz kurz gestreift werden können; auf eine ausführliche und sorgfältige Behandlung muß verzeichtet werden. In der Philosophie des DESCARTES spielte der Gegensatz zwischen der „res cogitans" und der res Die Naturwissenschaften Kant hatte den sogenannten „synthetischen Urteilen a priori und den apriorischen Auschauungsformen einen zentralen Platz in seiner Philosophie eingeräumt. In der neuen Deutung der Quantentheorie werden zwar auch die Grundbegriife der klassischen Physik als apriorische Elemente anerkannt; insofern enthält die Quantentheorie einen erheblichen Teil Kantscher Philosophie. Aber es wird gleichzeitig dem Apriori nur eine relative Bedeutung zugemessen, da, im Gegensatz zur Kantschen Auffassung, auch die apriorischen Begriffe nicht mehr als unveränderliche Grundlagen der exakten Naturwissenschaften gelten. Auf die positivistischen Elemente in der Relativitätsthevrie und der Quantentheorie ist oft hingewiesen worden. Insbesondere haben die Gedankengänge Macus zweifellos die Entwicklung der Physik seit der Planckschen Entdeckung immer wieder befruchtet. Aber auch dieser Einfluß darf nicht überschätzt werden. Insbesondere betrachtet die Quantentheorie in ihrer heute allgemein angenommenen Deutung keineswegs die Sinneseindrücke als das primär Gegebene, wie es der Positivismus tut. Wenn etwas als primär gegeben bezeichnet werden soll, so ist das in der Quantentheorie die Realität, die mit den Begriffen der klassischen Physik beschrieben werden kann. Da die Quantentheorie im Zusammenhang mit der Atomlehre entstanden ist, so steht sie auch, trotz ihrer erkenntiistheoretischen Struktur, in enger Beziehung zu jenen Philosophicn, die die Materie in den Mittelpunktahres Systems rücken. Aber die Entwicklung der letzten Jahre, über die nachher gesprochen werden soll, vollzieht doch sehr deutlich — wenn man überhaupt Vergleiche mit der antiken Philosophie ziehen will die Wendung von DEMOKRIT zu PLATO. Gerade die Plancksche Entdeckung enthält ja schon den Hinweis, slaß die atomare Struktur der Materie als Ausdruck mathematischer Gestalten in den Naturgesetzen anfgefabt werden kann. AuBerdein entlält die erkenntnistheoretische Analyse der Ouantentheorie besonders in der Form, die Boni hr gegeben hat, manche Züge, die an die Metho- Begriffspaar ausgedrückte Spaltung der Welt hat das Denken der folgenden Jahrhunderte aufs stärkste beeinflußt. In der quantentheoretischen Physik sieht den der Hegelschen Philosophie erinnern. Schließlich sind verschiedene Untersuchungen angestellt worden über die Beziehung der Quantentheorie zur Logik. Ich erinnere besonders an die Untersuchungen VON WEIZSACKERS. Offenbar kann man die quantentheoretische Interpretation der atomaren Vorgänge mit einer Erweiterung der Logik in Verbindung bringen, die vielleicht in der zukünftigen exakten Naturwissenschaft eine sehr allgemeine Bedeutung erhalten dieser Gegensatz etwas anders aus als früher. Kr erwird. scheint als weniger schroff, da diese Physik uns gezwungen hat, in verschiedenen Zusammenhangsbereichen zu denken, die zueinander in jenem Verflüchtigen Blick geworfen auf die mannigfachen Beziehungen zwischen der Quantentheorie und einer Reihe verschiedenartiger philosophischer Fragestelextensa“ eine entscheidende Rolle, und die in diesen Damit haben wir einen allerdings nur sehr hältnis stehen, das Bonr mit dem Begriff ,,Komplelungen, auf die im einzelnen hier leider nicht eingementarität” ausgedrückt hat. gangen werden kann. Schließlich muß noch ausführlicher ein mehr physikalisches Problem erwähnt werden, das schon zur Entwicklung der Quantentheorie und Atomtheorie im Die Zusammenhangsbereiche können sich einerseits ausschließen, andererseits aber doch auch ergänzen, so daß erst durch das Spiel zwischen den verschiedenen Bereichen die volle Einheit sichtbar wird. Wie das ohne die geringste Unklarheit möglich ist, zeigt die quantentheoretische Mathematik. Im Vergleich zur klassischen Physik letzten Jahrzehnt überleitet. Die Relativitätstheorie und die Quantentheorie haben gewisse Grundstrukturen der Natur sichtbar gemacht, die früher unberückt die Quantentheorie daher deutlich ab von jener kannt waren. etwas zu schroffen Zweiteilung der Welt in der Descartesschen Philosophie. sich um die Struktur von Raum und Zeit, in der Quantentheorie um die Konsequenzen des Umstandes, In der Relativitätstheorie handelt es

Heft to 1958 (Jg. 45) WW. HEIsSlEN BERG: Die Plincksche Entdeckung und die philosophischen Grundfragen der Atomlehre daß jede Messung im atormaren Bereich einen Akt, einen Eingrilf erfordert. Die in der speziellen Relativitälstheorie aufgedeckte Struktur von Raum und Zeit kann etwa folgendermaßen kurz beschrieben werden: Wir können unter dem Wort ,, Vergangenheit alle jene Ereignisse zusammenfassen, von denen wir, wenigstens prinzischließlich drei wichtigste Sorten von Elementarteilchen, die Protonen, Neutronen und Elektronen, als die letzten Bausteine aller Materie erkannt. Dann aber zeigten spätere Experimente, daB es noch manche andere Arten von Elementarteilchen gibt, die von den vorhergenannten in erster Linie dadurch sich unterscheiden, daß sie nur kurze Zeit existieren können, da piell, etwas erfahren können, unter dem Wort „Zusie sehr schnell radioaktiv zerfallen, d.h. sich in andere kunft'' alle jene anderen Ereignisse, auf die wir, wenigstens grundsätzlich, noch einwirken können. In unserer anschaulichen Vorstellung sind diese beiden Ereignisbereiche nur durch einen unendlich kurzen Zeitmoment getrennt, den wir den „gegenwärtigen Augenblick“ nennen. Aus der Einsteinschen Theorie Teilchen umwandeln. Die Mesonen, die Hyperonen wurden entdeckt, und wir kennen heute etwa 30 verschiedene Sorten von Elementarteilchen, von denen die meisten nur eine sehr kurze Lebensdauer besitzen. Mit diesen Erfahrungen waren zwei wichtige Fragen wissen wir aber jetzt, daß dieser Gegenwartsbereich gestellt. Erstens: Sind diese Elementarteilchen, insbesondere Protonen, Neutronen, Elektronen wirklich endlich ist, daß er zeitlich um so länger dauert, je weiter die letzten, unteilbaren Bausteine der Materie, oder der Ort der Ereignisse von dem unseren entfernt ist. Dies liegt daran, daß sich Wirkungen nie schneller als mit Lichtgeschwindigkeit fortpflanzen können. Es gibt also eine scharfe raum-zeitliche Grenze zwischen müssen auch sie wieder als zusammengesetzt aus kleineren Teilen aufgefaßt werden? Wenn sie aber schon den Ereignissen, von denen wir erfahren können, und denen, von denen wir nicht mehr erfahren können, und gerade diese experimentell gefundenen Elementareine andere Grenze zwischen den Ereignissen, auf die die kleinsten Bausteine sind, warum lassen sie sich nicht noch weiter teilen? Zweitens: Warum gibt es teilchen, warum haben sie gerade die beobachteten Eigenschaften? Durch welche Naturgesetze sind ihre wir noch einwirken können, und denen, auf die wir Massen und Ladungen, die Kräfte, mit denen sie aufnicht mehr einwirken können. Die Existenz einer solchen scharfen Grenze paßt aber schlecht zu der Struktur der physikalischen Vorgänge, die sich durch die Quantentheorie enthüllt hat. Aus den Unbestinmntheitsrelationen wissen wir, daß eine Ortsbestimmung einen um so schärferen Eingriff erfordert, je genauer sie vorgenommen werden soll. Eine unendlich scharfe Ortsbestimmung würde sogar einen unendlich großen Kingriff voraussetzen und kann daher gar nicht realisiert werden. So ist es nicht weiter verwunderlich, daß jene von der Relativitätstheorie behanptete scharfe Grenze zn Unzuträglichkeiten beim Versuch der quantenthesretischen Formulierung der plivsikalischen Vorgänge führt. Auf die Einzelheiten kann hier auch wieder nicht eingegangen werden; aber die theoretische physikalische Literatur der letzten 25 Jahre ist angefüllt von Diskussionen jener Unzuträglichkeiten und scheineinander wirken, bestimmt? Auf die erste Frage gibt die heutige Physik die baren Widersprüchen, die durch die sogenannten „Divergenzen“, z.B. die unendliche Selbstenergie des Elektrons, eine befriedigende Beschreibung der Vorgänge bei den Elementarteilchen lange Zeit unmöglich gemacht haben. Quantentheorie und Relativitätstheorie können also offenbar nicht ohne Schwierigkeiten zusammengefügt werden. Nach den Ergebnissen der letzten Jahre haben wir allen Grund zu der Annahme, daß es erst dann gelingen kann, die beiden Theorien zusammenzufügen, bestimmte Antwort, daß die Elementarteilchen wirklich schon die letzten, kleinsten Einheiten der Materie darstellen; und sie gibt dafür auch eine zunächst etwas überraschende stellen, ob Begründung. sich die weiter teilen lassen? Wie kann man fest- Elementarteilchen nicht noch Die einzige Methode, dies zu untersuchen, ist doch wohl der Versuch, sie mit den stärksten Kräften weiter zu zerspalten. Da es natürlich keine Messer oder andere Werkzeu ge gibt, mit denen die Teilung versucht werden könnt e, bleibt als einzige Möglichkeit, Elementarteilchen mit hoher Geschwindigkeit aufeinanderprallen zu lassen. Man kann in der Tat Zusammenstöße zwischen Elementarteilchen höchster Energie herbeiführen. Die großen Beschleunigungsmaschinen, die heute in den verschiedensten Teilen der Welt gebaut werden, z.B. in Genf als europäische Gemeinschaftsarbeit, in Amerika, in Rußland, dienen eben diesem Zweck. Auch die in der Natur vorkommende kosmische Strahlung bewirkt solche Zusammenstöße. Dabei werden die Elementarteilchen auch tatsächlich zerlegt, oft in viele Teile auseinandergeschlagen, aber, und das ist das Überraschende, die Teile sind nicht kleiner oder leichter als die Elementargebilde, die zerschlagen wurden. Denn die hohe kinetische Energie der zusammenstoßenden Teilchen kann nach der Relativitätstheorie in wenn man auch die dritte Grundstruktur, die mit der Masse verwandelt werden, sie wird tatsächlich dazu Existenz einer universellen Liinge von der Größenordnung 10 B cm verknüpft ist, in den Kreis der Betrachtungen einbezieht. Wirklichkeit findet also nicht eigentlich eine Spaltung Zunächst soll hier kurz besprochen werden, um neuer solcher Teilchen aus der Bewegungsenergie der welche physikalischen Phänomene es sich dabei handelt. Die Chemie hatte ursprünglich den verschiedenen chemischen Elementen je eine Atomsorte zugeordnet. Die Rutherfordschen Experimente und die Bohrsche Theorie hatten dann gezeigt, daß das sogenannte Atom der Chemiker aus einem Kern und einer Hülle von stoßenden Teilchen. So schafft die Einsteinsche Gleichung!): E = mc? die Möglichkeit dafür, daB die heute bekannten Elementarteilchen wirklich schon die kleinsten existierenden Gebilde sind. Gleichzeitig erkennen wir dabei, daß die Elemen- Elektronen besteht. macht sind, nämlich, wenn Sie so wollen, aus Energie. Die Kernphysik der dreißiger Jahre hat uns gelehrt, die Atomkerne als Gebilde von Protonen und Neutronen aufzufassen. So waren benutzt, neue Elementarteilchen zu erzeugen. In der Elementarteilchen statt, sondern eine Erzeugung tarteilchen alle sozusagen aus dem gleichen Stoff ge1) m ist die Masse des Körpers, E seine Energie und ¢ die Licht geschwindigkeit.

Die Naturwissenschaften ist, aus dem alle Dinge bestechen. Das Feuer ist gleichzeitig die treibende Kraft, die die Welt in Bewegung Damit wären die Schwierigkeiten beseitigt, denn nach Vorgängen in kleinsten Raumgebieten kann man eben nicht fragen; damit ist gemeint: Vorgänge in kleinsten RKaum-Zeitgebieten können nicht unmittelbar beerhält, und man kann vielleicht, um zu unserer heutiobachtet werden, und die Rückschlüsse von den Begen Auffassung zu kommen, Feuer und Energie identifizieren. Die Klementarteilchen der modernen Physik können genau wie die der platonischen Philosophie ineinander umgewandelt werden. Sie bestehen nicht selbst aus Materie, sondern sie sind die einzig moglichen Formen der Materie. Die Energie wird zur obachtungen auf diese Vorgänge können nicht mehr mit den Begriffen der üblichen Physik gezogen werden. Hier kann man Anklänge an die Philosophie des HERAKLTT finden, nach dem das Feuer der Grundstoff Materie, indem sie sich in die Form eines Klementarteilchens begibt, indem ste sich in dieser Porm manifestiert. Hier klingt die Beziehung zwischen Form und Stoff an, die in der Philosophie des ARISTOTELES eine so zentrale Rolle spielt. Damit sind wir auch schon bei der zweiten Frage angelangt: Warum gibt es gerade diese bestimmten Elementarteilchen und keine anderen? Diese Frage ist identisch mit der Frage nach dem Naturgesetz, das die Figenschaften der Elementarteilchen bestimmt; und dieses Naturgesetz muß die dritte natürliche MaBeinheit, die sogenannte ,,kleinste Länge‘, enthalten. Die hier gestellten Probleme sind zwar noch keineswegs gelöst, aber es kann doch schon cin Vorschlag für eine solche Theorie der Elementarteilchen zur Diskussion gestellt werden, der durch die Forschung der kommenden Jahre nachyeprüft und entwickelt werden muß. Zunächst muß hier über die Fortschritte in den vergangenen Jahren berichtet werden. Schon vor etwa 15 Jahren hat Dirac in England auf die Mögliehkeit hingewiesen, die inathematischen „Divergenzschwierigkeiten’“ der Ouantenfeldtheorie, über die ich vorhin kurz gesprochen habe, dadurch zu lösen, dab man eine neue imaginäre Kinheit, eine Quadratwurzel aus 1, in die mathematische Darstellung aufnimint, oder, um es in einer genaneren mathematischen Spra- Daher entziehen sich diese Vorgänge jeder anschaulichen Beschreibung. Diese Möglichkeit ist dann in einem mathematisch Kinzelheiten studiert vereinfachten Modell in den worden -- ich erwälne hier Untersuchungen von Mrerrer, KORTEL und ASCOLI in Göttingen —, und es hat sich gezeigt, daß eine solche Benutzung der Diracschen Vorschläge in dem einfachsten Full, der mathematisch vollständig analysiert werden kann, tatsächlich widerspruchsfrei möglich ist. Auch stellte sich bei diesen Untersuchungen heraus, daß schon ein solches vereinfachtes Modell sehr wesentliche Züge jener einheitlichen Feldtheorie aufweist, die das Ziel der Untersuchung bilden muß. Zum 3eispiel ergaben sich die elektromagnetischen Felder als Folge des Matericfeldes, und das Matericfeld manifestierte sich in Klementarteilchen, die ähnliche Kigenschaften aufwiesen wie die wirklich beobachteten. Kin sehr wesentlicher Beitrag zum Problem der Materie war dann die durch die beiden chinesischen Plivsiker Lan und YANG gemachte Entdeckung, daß die elektromagnetischen Kelder in einer ganz unerwarteten Weise mit einem den Klementarteilchen innewolnenden Schranbensinn verknüpft sind. Zum Beispiel gibt es positiv geladene, sogenannte ,,7-Mesonen, die radieaktiv zerfallen. Die beim Zerfall entstehenden y-Mesonen und Elektronen und Neutrinos zeigen eine bestimmte Polarisation, die in ihrem Sinn etwa emer Reehtsschraube entspricht. Es gibt keine positiv. gelandenen zr-Mesonen, bei deren Zerfall der umgekehrte Schranbensinn ausgezeichnet wire. Wohl aber gibt es negativ geladene 7-Mesonen der gleichen che auszudrücken, daß man dem Hilbert-Raum der Masse, und bei deren Zerfall bestimmt gerade der um- Ouantenfeldtheorie eine indefinite Metrik gibt. Freilich bedeutet eine solche Kinführung eme Gefgehende gekehrte Schranbensinn die Polarisation. Durch Spiegelung entsteht also aus einem Teilchen das zugehörige sogenannte „Antiteilchen”, das gerade die entgegengesetzte Ladung trägt. Diese Entdeckung hatte besonders interessante Konsequenzen für das Verständnis der Eigenschaften eines Klementarteilchens, dessen Existenz vor lingerer Zeit von Paurr aus einer Ana- Struktwrveränderung der Theorie, und kurze Zeit darauf hat Paurr in Zürich zeigen können, daß cme solche Theorie zunächst physikalisch nicht interpretiert werden kann. Denn die Größen, die sonst in der Quantentheorie die Wahrscheinlichkeit für das Eintreten eines KEreignisses bedeuten, können in der Diracschen lormulierung negativ werden, und eine negative Wahrscheinlichkeit ist ein physikalisch sinnloser Begriff. Trotzdem haben wir dann in Göttingen vor etwa 5 Jahren diesen Diracschen Gedanken wieder aufgegriffen in der Hoffnung, daß der mathematische [ormalismus sich in folgender Weise entwickeln lassen würde: Die Grundgleichung für die Materie muß ja, wie schon mehrfach betont wurde, jene Maßeinheit enthalten, die als Länge von der Größenordnung 107% cm eingeführt wurde. Sollte es nicht möglich sein, die indefinite Metrik in einer solchen Weise zu benutzen, daß die negativen Wahrscheinlichkeiten immer nur dann auftreten, wenn man nach dem physikalischen Verhalten in Raumdimensionen von der Größenordnung 1078 cm fragt? Daß aber für Fragen, die sich auf sehr viel größere Räume und Zeitgebiete beziehen, alle berechneten Wahrscheinlichkeiten wieder von selbst positiv werden, so daß die Formeln eine physikalische Interpretation zulassen, lyse des f-Zerfalls der Elemente vorhergesagt worden war, des sogenannten Neutrinos. Beim Studium dieser Konsequenzen ist Paurt im vorigen Jahr auf eine besondere Transformationseigenschaft gestoßen, auf eine bis dahin nicht beachtete mathematische Symmetrie der Neutrinowellengleichung. Da nun, wie schon bei der Beschreibung der platonischen Körper betont wurde, die mathematischen Symmetrien in der Theorie der Elementarteilchen eine besonders wichtige Rolle spielen, konnte man darauf vorbereitet sein, daß der eben genannten Symmetrie vielleicht cine über die spezielle Neutrinogleichung hinausgehende Bedeutung zukommt. Das Erfahrungsmaterial über die Elementarteilchen, das in den vergangenen 2 Jahrzehnten gesammelt worden ist, gibt über die Symmetrieeigenschaften in den Grundgleichungen der Materie dort, wenn auch etwas indirekt, Auskunft, wo es uns die sogenannten Auswahlregeln und Erhaltungssätze‘ liefert. Damit ist folgendes gemeint: Wenn wir aus der Erfahrung

Heft 10 1958 (Ju. 45) wissen, welche Teilchen etwa sich in welche anderen kennen, sollten sich aus dieser einen Struktur abradioaktiv umwandeln können, so kann man daraus Rückschlüsse über die Symmetriccigenschaften der Teilchen und der ihnen zugrunde liegenden Gesetze ziehen. Bei dem Versuch, das vorhin genannte, in Göttingen entwickelte mathematische Modell einer leiten lassen. An dieser Stelle hat natürlich die moderne Aulfassung einen Grad von Strenge, der den griechischen Philosophen völlig ferngelegen hat, und man muB, um nicht mißverstanden zu werden, auch die tiefgehenden Unterschiede unserer heutigen Naturwissenschaft von der antiken betonen. Zunächst besteht ein wesentlicher Unterschied in der Methode, nämlich darin, dab Theorie der Materie so umzugestalten, daß es den beobachteten Auswahlregeln Rechnung trägt, waren wir auf eine Gleichung gestoßen, von der Paurt zeigen konnte, daß sie auch die von Paurr gefundenen Symmetrieeigenschaften enthält. 1, { 233 Kerner hatte der türkische Physiker GÜRSEY darauf hingewiesen, dab diese Paulische Symmetrie offenbar eine charakteristische Eigenschaft des Systems der Elemeutartcilchen wiedergibt, die schon vor 25 Jahren gefunden worden war und mit dem Begriff ‚Isotopenspin‘' oder ,,[sospin", der hier nicht weiter erklärt werden soll, eine mathematische Formulierung gefunden hatte. Damit konnte man eine Gleichung angeben, die um es vorsichtig auszudrücken — zum mindesten ım ersten Augenblick so aussieht, als könnte sie alle uns bekannten Eigenschaften der Elementarteilchen darstellen, als könnte sie schon die richtige Gleichung der Materie sein. Die Gleichung lautet: Ve ay VEE Tver a a + pes) = 0- In ihr bedeutet y (ein von den Raum- und Zeitkoordinaten abhängiger Feldoperator) die Materie; die y, sind die einfachen, von Dirac eingeführten Matrizen (mathematische Größen aus der Theorie der linearen Transformationen), / ist die natürliche Lingeneinheit, von der mehrfach die Rede war. Dab die Lichtgeschwindigkeit und die Planeksche Konstante in der Gleichung nicht mehr sichtbar vorkommen, liegt einfach daran, daß man diese beiden Grundgräßen bereits als Maßeinheit benutzt, also gleich 1 gesetzt hat. Auch die Größe 2 kaum natürlich in der gleichen Weise als Maßeinheit verwendet und gleich 1 gesetzt werden und tritt dann in der Gleichung nicht mehr auf. Es ınuß an dieser Stelle betont werden, daß es sich bei dieser Gleichung zunächst um einen Vorschlag handelt, und daß erst die keineswegs einfache mathematische Analyse ihrer Konsequenzen im Vergleich mit den experimentellen Erfahrungen nach einigen Jahren ein sicheres Urteil darüber erlauben wird, wie weit man mit dieser Gleichung kommt. Für den Augenblick ist es vielleicht wichtiger, die Denkmöglichkeiten zu studieren, die, ausgehend von der Planckschen Entdeckung, durch die geschilderte Entwicklung bis zu den Fortschritten der letzten Zeit entstanden sind. Wie sieht die Physik aus, wenn sich die Hoffnungen der Physiker an dieser Stelle erfüllen ? Die erwähnte Gleichung enthält neben den drei natürlichen Maßeinheiten nur noch mathematische Symmetrieforderungen. Durch diese Forderungen scheint alles weitere bestimmt zu sein. Man muß eigentlich die Gleichung nur als eine besonders einfache Darstellung der Symmetrieforderungen, aber diese Forderungen als den eigentlichen Kern der Theorie betrachten. Ähnlich wie bei PLATO sieht es daher so aus, als liege dieser scheinbar so komplizierten Welt aus Elementarteilchen und Kraftfeldern eine einfache und durchsichtige mathematische Struktur zugrunde. Alle jenen Zusammenhänge, die wir sonst als Naturgesetze in den verschiedenen Bereichen der Physik wir systematisch Experimente anstellen und Theorien nur dann akzeptieren, wenn sie die Experimente wirklich in allen Einzelheiten darstellen. Dann aber äußert sich ein weiterer sehr wichtiger Unterschied in der Rolle, die der Zeitbegriff in der Physik seit GALILEE und NEWTON spielt. Die Elementarteilchen in der Philosophie PLATONS erhielten ihre Symmetrie aus der sogenannten ,,Raumgruppe“, der Gruppe der Drehungen im dreidimensionalen Raum. Es handelt sich also dort um eine statische, unmittelbar anschauliche Symmetrie. Die neuzeitliche Plıysik aber bezieht die Zeit von Anfang an in ihre Naturbetrachtung ein. Seit? NEWTON ist die Physik auf die Dynamik der Erscheinungen gerichtet. Sie geht von der Auffassung aus, daß in dieser sich ständig verändernden Welt nicht die geometrischen Formen das Bleibende sein können, sondern die Gesetze. Die Gesetze sind allerdings im Grunde auch nur abstraktere mathematische Formen, die sich aber eben auf Raum und Zeit beziehen. Ein Verständnis der Materie erscheint uns daher nur möglich, wenn man aus den Experimenten auf mathematisch faßbare Strukturen schließt, die Raum und Zeit m gleicher Weise betreffen. Die endgültige Theorie der Materie wird, ähnlich wie bet Prato, durch eine Reihe von wichtigen Symmetrieforderungen charakterisiert sein, die wir heute schon angeben können. Diese Symmetrien kann man nicht mehr einfach durch Figuren und Bilder erläutern, wie es bei den platonischen Körpern möglich war, wohl aber durch Gleichungen, und ich möchte einige der wichtigsten Gleichungen hier erwähnen, obwohl solche Darstellungen natürlich nur dem Mathematiker verständlich sein können. Eine erste entscheidende Symmetrieeigenschaft wird die sogenannte „inhomogene Lorentz-Gruppe“ sein, die, wie Sie wissen, die Grundlage der speziellen Relativitätstheorie bildet. Eine etwas vereinfachte Darstellung lautet: , ; X — vi Koeln, non! V1 — (w/c)? ñ ’ dn ct * dp == . Vt — (wfo)? Eine zweite, ebenso wichtige Gruppe ist die der Transformationen im Hilbert-Raum, die die Vertauschungsrelationen invariant lassen. Diese Gruppe ist die Grundlage der Quantentheorie. Eine ebenfalls etwas vereinfachte Darstellung lautet etwa: > = Six Wij. Ferner wird die sogenannte ,,Isospin-Gruppe‘ und die mit der Erhaltung der Baryonenzahl verknüpfte Gruppe eine Rolle spielen, die, wie wir nach den Untersuchungen von Paurr und GÜRSEY vermuten, durch die Paulischen Transformationen yp =ayptby,C tp" (\a*| +] b?| =1)

W IL Wistenan yo Max [roer abs Mensch ah Rey dargestellt werden. Schließbeh gibt es noch wichtige Spiegelungssymmelrien, z.B. die Invarianz der Theorie bei Vorzeichenumkehr der Zeit und bei gleichzeitiger Raumspiegelung med Ladungsumkehr, Alle diese Symmetrien werden durch die vorhin erwähnte Gleichung dargestellt oh schon in der richtigen Form, wird die Zukunft lehren. Eine Theorie, die aus einer einfachen Grundglerchung für die Materie die Massen une die Eigenschalten der Klementarteilehen richtig wiedergibt, mst auch gleichzeitig eine einheitliche Peldtheore. Der aus den Experimenten erkanıte Umstand, daß alle Elementarteileher sich ineinander umwandeln können, dentet darauf hin, daß es kaum möglich sein dürfte, etwa nur eine bestimmte Gruppe von Elementarteilchen auszusondern und nur für diese Gruppe eine mathematische Darstellung zu finden. Durch diese Erfahrung und durch die grundlegende Bedeutung der Symmetrieeigenschaften erhält jeder Versuch einer Theorie der Kleinentarteilchen, wie z.B. der in der obengenannten Gleichung enthaltene, men eigentümlichen Charakter von Geschlossenheit, Man findet Strukturen, die so ineinander verknüpft und verschlungen sind, daß man eigentlich au keiner Stelle mehr Änderungen vornehmen kann, ohne alle Zusammenhänge in Frage zu stellen. Man wird bier etwa an die kunstvollen Bandornamente arabischer Moscheen erinnert, in denen so viele Symmetrien gleichzeitig verwirkhieht sind, daß man nicht ein einziges Blatt verändern könnte, ohne den Zusummenhangsces Ganzenentscheidend zu stören. Und ähnlich wie jene Bandornamente den Geist der Religion ausdrücken, aus der sie entstanden sine, so spiegelt sich in den Syminetrieeigenseltaften der Ouan- Dre Natur: wesensehaften fentefltheane der Geist der naturwissenschaftlichen Epoche, die durch PLANCRS Entdeckung eingeleitet worden Ist. Aber wir stehen an dieser Stelle mitten in emmer Entwicklung, deren Ergebnisse man erst In engen Jahren übersehen wird. Die Plancksche Entdeckung hat in dem halben Jahrhundert, dessen einzelne Stadien ich Ihnen zu schildern versucht habe, bis zu einer Stelle geführt, an der man das Ziel, nämlich das Verstindims der atomaren Struktur der Materie aus einfachen mat hematischen Symmetrieeigenschaften, schon deutlich in den Umrissen zu erkennen glaubt. Selbst wenn man an die Entwicklung der letzten Jahre, van der ich gesprochen habe, mit all der Skepsis herangelit, die zu den obersten Pflichten des Naturwissenschaftlers gehört, so darf man doch wohl aussprechen, daß man hier auf Strukturen von ganz ungewöhnlichen Einfachheit, Geschlossenheit und Schönheit gestoßen ist, auf Strukturen, die uns deshalb besonders wichtig scheinen, weil sie nicht mehr ein spezielles Gebiet der Physik, sondern die Welt im ganzen betreffen. Der 100. Geburtstag Max PLANCKs fällt in eine Zeit, die, wenn man sie mit früheren Kpochen vergleicht, in vielen Bereichen, 2.33. denen der Politik, der Kunst, der Wertmaßstähe, einen schr chaotischen Eindruck macht. Ies ist daher, gerade wenn man an eine so harmonische Persönlichkeit wie MAX PLANCK denkt, beruhigend, daß wenigstens in dem einen Bereich, dem Praxek seine Lebensarbeit gewidmet hat, nichts Chantisches zu finden ist, daß vielmehr hier Kinfachheit und durchsichtige Klarheit noch ebenso bestimmend sind wie zur Zeit PLaTrons oder Kerns oder NEWPONS, Gällingen, Max-Planck-Institnt für Physik Max Planck als Mensch *) Von Wırnerm I. Mest err, Berln-Zehlenderf Die hohe Eire, daß ich heute über Max Pranek als Menschen sprechen darf, verdanke ich einzig der Tat une) Kirehenhistoriker ABOLF VON HARNACK, dessen sache, daß ich einer der wenigen noch lebenden Physiker loge Oskar HeErrwig, der Mediziner Kart BonHOEPRER, und die Freundschaften der Eltern übertrugen steh auf die Kinder. Das Leben im Hause PLANCK stand vor allem im Zeichen der Musik, PLANCK war ja hochmusikalisch und er ausgezeichneter Pianist, und das musikalische Erbgut war auch auf seine beiden Töchter übergangen. Der weltberühmte Geiger JoserH JOACHIM hat oft und gern mit ihm musiziert. Ein tiefer Eindruck war es, bin, die ihm und seinem Haus fast ein halbes Jahrlundert lang freundschaftlich nahestehen durften. Voretwa 50 Jahren betrat ich, mit einem Kinführungsschreiben eines Bruders von Fran PLANCK versehen, zum erstenmal das Haus in der Wäangenheimstraße im Berliner Villenvorort Grunewald. Von dem Tage an war ich häufiger Gast im Hause PLANCK, in dem Frau Mari PLANCK, die aus der bekannten Familie Merck stammte, mütlerlich waltete, und eine herzliche Freundschaft verband mich bald mit den Zwillingstöchtern EMMA und Greriub, dem Solin Karr. ind den Kindern von PLAncks Bruder ADALBERT. Erwin, das Schwager, der Historiker HANS DELBRÜCK, der Biowenn PLANCK und EINSTEIN, der ja ein Meister aul der Geige war, miteinander musizierten. Nach Prascks Tod schrieb sein Freund, der Theologe vierte Kind, war beträchtlich jünger. In diesem Hause herrschte ein fröhliches, geistig angeregtes und allem Schönen im Natur und Kunst aufgeschlossenes Leben.” In nächster Nähe wohnten andere bedeutende Gelehrte, darunter der Theologe BewrnoLeT: „Die Harmonie hat er sein Leben lang im Innern mit sich getragen, und was cs an Wohllaut in der Welt gab, das löste in der Tiefe seines Wesens immer wieder ein klingendes Echo aus. Ich habe ihn öfter in Konzerten beobachtet: ein wundervoller Zug verklärender Beglückung ging über sein Gesicht, wo *) Ansprache, gehalten bei der eier vou Max PLANCRS Hou. Geburtstag am 25, April 1958 in Bertin. gehemmtem Genuß hingeben durfte. Und wieder sah immer er, Tonschönheit dankbar lauschend, sich un-