Der Elefantenorden, der Bohr als höchster dänischer Verdienstorden verliehen wurde
Niels Bohr trat sein wissenschaftliches Leben lang vehement und unermüdlich für einen Gedanken ein, den er »Komplementarität« nannte. Die Idee der Komplementarität sollte ausdrücken, dass zu jeder einleuchtenden Erklärung einer Frage oder Tatsache, die etwas als Ganzes erfasst, eine zweite gehört, die gleichberechtigt neben ihr zu stehen hat, auch wenn sie auf Anhieb wie der Widerspruch der ersten erscheint. Gegensätze sind komplementär und fügen sich zu einem Ganzen – dem »completum« – zusammen. Das Licht versteht zum Beispiel nur vollständig, wer die auf den ersten Blick einander ausschließenden Vorstellungen von Welle und Teilchen bemüht und beide zu ihrer Zeit einsetzt. Und was Farben sind, versteht nur umfassend, wer sich sowohl wie Isaac Newton im frühen 18. Jahrhundert auf ihre physikalischen Aspekte – ihre Wellenlängen und materiellen Grundlagen – als auch wie Johann Wolfgang von Goethe im frühen 19. Jahrhundert auf ihre sinnlichen Qualitäten mit den dazugehörigen Empfindungen einlässt. Bohrs Gedanke geht tief, er braucht Gewöhnung und macht Mühe, wie das Beispiel von Goethe zeigt, der die Ansichten Newtons nicht akzeptieren konnte und heftig gegen sie polemisierte.
Bohr selbst fand sein komplementäres Gegenstück in der Gestalt von Albert Einstein, wobei die beiden Giganten der Physik ihrer Zeit sich mit großem Respekt begegneten, da sie verstanden, dass ihre Argumente als gleichberechtigte aufeinanderprallten.
Einstein erkannte in dem Dialog mit Bohr sehr genau, dass der Däne seine Ansichten immer als jemand formulierte, der noch tastend suchte und immer neu danach fragte, was sich über die Natur sagen lässt. Bohr agierte niemals als einer, der glaubte, definitiv im Besitz der Wahrheit zu sein. Und er zweifelte auch hartnäckig daran, dass sein jeweiliger Gegenspieler diesen Anspruch erheben und seine Ansicht als die allein zutreffende vertreten könne.
Bei Bohr blieb die Wahrheit offen. Seine Laune stieg und jede Müdigkeit verflog, wenn er sich im Gespräch auf neue Wege begeben konnte, um ein Gelände zu erreichen, von dem aus ein weiterer Blick auf das anvisierte Ziel einer umfassenden Darstellung des Wirklichen zu werfen war. Seine Gesprächspartner brachte Bohr damit oft zur Verzweiflung. Aber er tat dies mit einem derart freundlichen Lächeln und offenem Herzen, dass er von allen geschätzt und geliebt wurde, von seinen physikalischen Freunden und Schülern ebenso wie von seinen philosophischen Gegnern. Die im Gespräch mit ihm spürbare Intensität des Denkens war unwiderstehlich und übertrug sich auf den Partner.
Saß man Bohr gegenüber, so hat es Carl Friedrich von Weizsäcker dem Autor einmal erzählt, beeindruckten besonders seine unter buschigen Brauen sitzenden Augen. Sie schienen genau auf die Dinge zu blicken und zugleich durch sie hindurch in eine unergründliche Ferne – ganz im Sinne der Komplementarität, die ein Wechselspiel von innen und außen annimmt. Bohr sah seine Mitmenschen zugleich zurückhaltend scheu und gütig zugewandt an, wie viele seiner Gesprächspartner berichtet haben.
Bohr wollte immer lernen. Und er wusste, dass man immer etwas lernen konnte. Er wusste, dass man bald nichts mehr begreifen würde, wenn man mit dem Lernen aufhörte, etwa weil man glaubte, die Atome würden sich dem Verstehen grundsätzlich entziehen. Um hier weiterzukommen, musste man zum einen bereit sein, den Antworten der Natur im Experiment zu vertrauen, und sich von intuitiven Modellen lösen. Und man musste zum Zweiten den Mut haben, auch scheinbare Verrücktheiten zu durchdenken, die der eigenen Vorstellungskraft entsprangen und möglicherweise dennoch in der Lage waren, die Natur wissenschaftlich zu erklären. Bohr meinte nicht, dass die Menschen die Natur so verstehen könnten, wie sie es gerade wollen. Er hoffte aber, beim Umgang mit den Atomen über die Physik hinaus etwas lernen zu können und bei diesen Bemühungen womöglich zu erfahren, was es im umfassenden und anspruchsvollen Sinne heißen kann, dass wir etwas »verstehen«.
Wenn man etwa die Atome so erfassen will, dass damit die Materie erklärt werden kann, von der aus man zu den Atomen gelangt ist, dann dürfen die Atome selbst keine Materie sein, wie der Student Bohr bereits erkannt hatte. Dies machte ihm Mut, bei dem Entwurf seines frühen Atommodells physikalische Gegebenheiten aufzunehmen, die mit der Materie nur noch korrespondierten, ohne bereits zu ihr zu gehören. Auf diesem Wege lernte er, sich ganz von bestehenden Wirklichkeitsannahmen zu lösen, um im Innersten der Welt die Möglichkeiten auszumachen, aus denen die Dinge letztlich bestehen und mit denen alles beginnt.
Lernen beruht auf Gegenseitigkeit. Bohr wurde entsprechend durch Widersprüche ermutigt. Sie gehörten für ihn untrennbar zum Denken dazu. Hatte man nicht erst dann etwas verstanden, wenn man sich auf beiden Seiten erkundigt und sich anschließend aufeinander zubewegt hatte? Konnte man Widersprüchlichkeiten nicht dadurch fruchtbar machen, dass man sie nicht nur aushielt, sondern ihre Spannung ausnutzte? Mit These und Antithese war wunderbar zu jonglieren, vor allem wenn man nicht bei der Synthese stehen bleiben wollte, sondern sie als neue These verstand und mit ihr den offen bleibenden Prozess des Lernens fortsetzte, für den die deutsche Sprache den Ausdruck »Bildung« bereitstellt.
Bohr war ein Mann mit einem außergewöhnlichen Sinn für Gerechtigkeit. Er wollte die Standpunkte von Menschen so ernst wie möglich nehmen und sie zugleich versöhnen. So gelangte er zu seiner Vorstellung der Komplementarität, von der er hoffte, sie könne den Menschen – besser als eine Religion, die die Wahrheit zu kennen vorgibt – eine Orientierung geben, die sie leitet, wenn sich im widersprüchlichen Wissen keine Klarheit zeigt. Diese Idee war sein Vorschlag zur Lösung scheinbar unüberwindlicher Probleme, die auf unversöhnlich wirkenden Gegensätzen beruhten.
»Contraria non contradictoria sed complementa sunt.« Gegensätze widersprechen sich nicht, sie ergänzen sich zu einem einheitlichen Ganzen, sie sind komplementär. Diesen Satz in lateinischer Sprache schrieb Bohr am 8. Mai 1961, mitten im Kalten Krieg, auf eine Tafel in der Moskauer Lomonossow-Universität, als er in der UdSSR zu Besuch war und nicht nur Vorlesungen hielt, sondern den dort tätigen Physikern auch seine Kooperation anbot. Bereits ein Vierteljahrhundert zuvor hatte Bohr darum gebeten, den ihm damals verliehenen ältesten dänischen Verdienstorden – den von seinem König überreichten Elefantenorden – mit dem Leitspruch »Contraria sunt complementa« zu versehen. Die Betonung liegt auf den Gegensätzen. Sie können gerade bei vernünftigen Antworten auf bedeutende Fragen auftreten, wie man seit den Tagen der Romantik weiß, aber zu wenig ernst nimmt. Widersprüche sollen aber nicht verwischt werden; die Versöhnung besteht nicht in einem Übermalen oder einem Ignorieren von Gegensätzen, sie besteht – im Gegenteil – in der Betonung und Befürwortung des Anderen.
Eine versöhnende Komplementarität dieser Art ist – auf höherer Ebene – überall möglich. 1912 versöhnte Bohr Rutherfords Experimente mit den klassischen theoretischen Vorstellungen. Das Ergebnis zeigte sich – nach einem Aufstieg in schwierigem Gelände – als Quantenmechanik. Sie vereinte das beobachtete Objekt mit dem subjektiven Beobachter. Beide – Subjekt und Objekt – finden und kommen im Phänomen zusammen und bilden dabei ein neues Atom, ein übergeordnetes Unteilbares, eine untrennbar zusammengehörende Einheit. Mit seinen offenen Überlegungen zur Komplementarität kittete Bohr den Schnitt, den René Descartes vor mehr als dreihundert Jahren zwischen Subjekt und Objekt gezogen hatte, um die Menschen in die Lage zu versetzen, eine Welt zu beschreiben, ohne dass sie als handelnde Beobachter in ihr auftauchten. Bohr wollte sich nicht damit zufriedengeben, zwischen einer wirklich vorhandenen und gegebenen Sache (der res extensa) und ihrer sinnlichen Wahrnehmung (der res cogitans) zu unterscheiden und Geist und Materie ausschließlich als Gegensätze zu betrachten, die nebeneinanderstehen, aber nichts miteinander zu tun haben. Beide sind aber auch nicht ein und dasselbe. Sie stellen sich Bohr zufolge als komplementäre Gegebenheiten dar, die wir in uns vereinen.
Auch der von Descartes proklamierte Gegensatz zwischen einer inneren und einer äußeren Realität ist nur Illusion. Gerade die Quantenmechanik hat deutlich gemacht, dass es nur eine Wirklichkeit gibt, auch wenn sie wie eine Münze zwei Seiten hat. In jedem Experiment müssen sich handelnde Menschen entscheiden, welchen Aspekt dieser Realität sie beobachten wollen. Sie können sich frei entscheiden, aber entscheiden müssen sie sich, auch wenn sie daraufhin nicht mehr frei, sondern an die Folgen der Entscheidung gebunden sind. Diese Erkenntnis findet sich übrigens schon bei Goethe, wenn er im Faust das »Gesetz der Teufel und Gespenster« erklären lässt, das lautet: »Das erste steht uns frei, beim zweiten sind wir Knechte.«
Die Physik Bohrs und seiner Mitstreiter hat gezeigt, dass die Wirklichkeit voller Möglichkeiten ist, für die man sich entscheiden kann. Die Kopenhagener Deutung stellt dem tatsächlich Seienden das nur der Möglichkeit nach Seiende gegenüber und stellt fest, dass beide zusammengedacht und komplementär behandelt werden müssen. Diese Offenheit der Welt müssen wir ebenso hinnehmen wie viele andere Dinge in ihr. Bohr selbst hat diesen Aspekt seiner Denkfigur betont. Wir müssen das Quantum der Wirkung ebenso hinnehmen wie die Existenz des Lebens an sich und sollten nicht darauf hoffen, sie elementar ableiten oder erklären zu können.
Auch unsere Gesellschaften müssen wir hinnehmen. Wenn wir sie und unsere Existenz verbessern wollen, können wir dies nicht einseitig tun – etwa mithilfe der Naturwissenschaften oder gegen sie. Es ist nur dann möglich, wenn wir komplementäre Standpunkte berücksichtigen, wenn wir also bereit bleiben, von anderen zu lernen. Bohr hat dies unermüdlich betont. Es sei nur möglich, »durch gegenseitiges Verständnis ein Mittel zur Hebung der menschlichen Kulturen zu schaffen«. Durch sein Leben und seine Forschungsleistung hat er die Wissenschaft in den Rang einer Kultur gehoben. Seine Haltung kann als Vorbild dienen.
Alles, was wir über die Atome wissen, haben wir von Bohr gelernt. Leider haben wir aber nicht alles begriffen, was er von den Atomen verstanden und uns zu sagen versucht hat. Unsere Zukunft ist offen, das Atomzeitalter dauert an. Wir tun gut daran, von Niels Bohr auch weiterhin lernen zu wollen.
Spätes Porträt von Bohr
1885 | Geburt in Kopenhagen (7. Oktober) |
1900 | Max Planck entdeckt das Quantum der Wirkung. |
1903 | Studium der Physik, Mathematik und Philosophie an der Kopenhagener Universität (seine Lehrer sind unter anderem Christian Christiansen, Niels Bjerrum und Harald Høffding) |
1905 | Albert Einstein veröffentlicht drei grundlegende Arbeiten, darunter die Relativitätstheorie. Gründung des studentischen Diskussionskreises Ekliptika in Kopenhagen |
1907 | Goldmedaille der Königlich-Dänischen Akademie der Wissenschaften für die Bestimmung der Oberflächenspannung einer Flüssigkeit; Planck begründet Einsteins Formel E = mc2. |
1909 | Bohr besteht sein Examen, Einstein formuliert die These von der Dualität des Lichts. |
1911 | Bohr verteidigt seine Doktorarbeit zur Elektronentheorie der Metalle (Mai); im September geht er nach Cambridge zu J. J. Thompson, im November macht er die Bekanntschaft von Ernest Rutherford. |
1912 | Bohr wechselt nach Manchester zu Rutherford; Eheschlie-ßung mit Margrethe Nørlund in Kopenhagen. |
1913 | Bohr erklärt die Stabilität der Atome mit dem Quantenpostulat. Die Trilogie Über die Konstitution der Atome und Moleküle erscheint. Die Röntgenspektroskopie wird entwickelt. |
1915 | Arnold Sommerfeld verallgemeinert die Quantenbedingungen für chemische Orbitale. |
1916 | Bohr wird Professor für Theoretische Physik, er beginnt mit den Planungen für ein entsprechendes Institut. Einstein veröffentlicht seine Allgemeine Relativitätstheorie. |
1917 | Formulierung des Korrespondenzprinzips |
1919 | Kennenlernen von Einstein und Planck; Rutherford publiziert die erste künstliche Kernumwandlung. |
1920 | Bohr stattet Berlin einen Besuch ab und trifft dort Planck, Einstein und James Franck zu einem »Bonzenfreien Kolloquium«. |
1921 | Einweihung des Instituts für Theoretische Physik der Kopenhagener Universität am Blegdamsvej (März); Bohr formuliert ein Aufbauprinzip des periodischen Systems der chemischen Elemente und bekommt die Hughes Medaille der Royal Society in London verliehen. |
1922 | »Bohr-Festspiele« in Göttingen (Juni); Kennenlernen von Werner Heisenberg; Einstein (rückwirkend für 1921) und Bohr erhalten den Nobelpreis für Physik. Das Element Hafnium (Ordnungszahl 72) wird entdeckt. |
1924 | Bohr formuliert (mit Hendrik Anthony Kramers und John Clarke Slater) eine Strahlungstheorie; er erwirbt sein »Lynghuset« (Wochenendhaus) in Tisvilde. Das Rockefeller-Institut stellt dem Institut 40 000 Dollar zur Verfügung. |
1925 | Wolfgang Pauli schlägt ein »Prinzip im Aufbau des Atoms« (das Pauli-Prinzip) vor. Heisenberg erfindet eine neue Mechanik (Matrizenmechanik), die gemeinsam mit Max Born und Pascual Jordan formuliert wird. |
1926 | Erwin Schrödinger formuliert eine äquivalente Wellenmechanik (Schrödinger-Gleichung). |
1927 | Kopenhagener Deutung der Quantentheorie: Heisenberg entdeckt Unbestimmtheitsrelationen, Bohr konzipiert die Idee der Komplementarität und stellt sie im September in Como vor. Beginn der Einstein-Bohr-Debatte auf der 5. Solvay-Konferenz in Brüssel (Oktober) |
1928 | Georg Gamow aus Russland trifft in Kopenhagen ein und entwirft ein Tröpfchenmodell für den Atomkern. |
1929 | Erste Frühjahrskonferenz in Kopenhagen mit Heisenberg und Pauli (April) |
1930 | Bohr bekommt die Max-Planck-Medaille der Deutschen Physikalischen Gesellschaft verliehen. |
1931 | Bohr wird die Villa Carlsberg als Ehrenwohnsitz zugesprochen (Bezug ein Jahr später). |
1932 | Entdeckung von Neutron und Positron (Antiteilchen); Bohr trägt über »Licht und Leben« vor. |
1933 | Bohr beginnt seine Unterstützung für von den National-sozialisten verfolgte Wissenschaftler. Er unternimmt eine Reise in die USA und trifft unter anderem Robert Oppenheimer. |
1934 | Die künstliche Radioaktivität wird entdeckt, Enrico Fermi stellt eine Theorie des Beta-Zerfalls vor. |
1935 | Zu Bohrs fünfzigstem Geburtstag wird eine Sammlung für die Beschaffung von Radium (0,6 Gramm) organisiert. Damit steht auch in Kopenhagen eine Neutronenquelle zum Beschuss von Atomkernen zur Verfügung. Bohr ersinnt die Vorstellung eines Compoundkerns. |
1938 | Die Spaltung des Urankerns wird in Berlin entdeckt (Otto Hahn und Fritz Straßmann) und von Lise Meitner und Otto Robert Frisch theoretisch gedeutet. |
1939 | Bohr arbeitet (gemeinsam mit John A. Wheeler) eine Theorie der Kernspaltung aus; er wird Präsident der Königlich-Dänischen Akademie der Wissenschaften und der Literatur. Einstein schreibt (gemeinsam mit Eugene Paul Wigner und Leo Szilard) einen Brief an Präsident Franklin Roosevelt, der den Anstoß zum Bau der amerikanischen Atombombe gibt. |
1940 | Einstein wird amerikanischer Staatsbürger; Dänemark wird von deutschen Truppen besetzt. |
1941 | Deutsche Truppen fallen in die Sowjetunion ein (Juni); Heisenberg besucht Bohr in Kopenhagen (September). |
1942 | Enrico Fermi macht die fortlaufende Erzeugung von Atomenergie durch eine Kettenreaktion der Uranspaltung möglich. Das Atomzeitalter beginnt. |
1943 | Bohr flieht im September aus Dänemark, über Schweden und Großbritannien gelangt er in die USA. Im Dezember besetzen deutsche Truppen das Kopenhagener Institut. |
1944 | Rückgabe des Instituts auf Betreiben Heisenbergs an die Universität; Bohr spricht mit Winston Churchill (Mai) und Franklin Roosevelt (August). |
1945 | Befreiung Dänemarks (Mai); Rückkehr Bohrs Ende August. Anfang August werfen die Amerikaner zwei Atombomben auf Japan ab. |
1949 | Diskussion mit Einstein über erkenntnistheoretische Probleme in der Atomphysik |
1950 | Bohr verbringt mehrere Monate in Princeton. Im Juni schreibt er einen offenen Brief an die Vereinten Nationen. |
1954 | Gründung der Europäischen Atomenergieforschungsgemeinschaft (CERN) mit Sitz in Genf |
1955 | Vorsitz der Dänischen Atomenergiekommission. Im August trägt Bohr auf der internationalen Konferenz zur Nutzung der Kernenergie in Genf vor. |
1957 | Erster Preisträger des »Atoms for Peace Award« (USA) |
1962 | Am 18. November stirbt Niels Bohr in Kopenhagen. |
1965 | Das Institut für Theoretische Physik am Blegdamsvej in Kopenhagen wird in »Niels-Bohr-Institut« umbenannt. Ein Archiv wird eingerichtet, in dem die über sechstausend Dokumente der wissenschaftlichen Korrespondenz von Bohr aufbewahrt werden. Hier werden die Collected Works herausgegeben, die seit 1972 erscheinen und 2007 mit Band 12 abgeschlossen werden. |
Niels Bohr erhielt 30 Ehrendoktortitel und war Mitglied von 24 wissenschaftlichen Gesellschaften. |
Niels Bohrs Collected Works, 12 Bände, Amsterdam: North-Holland Publishing Company/Elsevier.
Band 1: Early Work (1905–1911), hg. v. J. Rud Nielsen, 1972.
Band 2: Work on Atomic Physics (1912–1917), hg. v. Ulrich Hoyer, 1981.
Band 3: The Correspondence Principle (1918–1923), hg. v. J. Rud Nielsen, 1976.
Band 4: The Periodic System (1920–1923), hg. v. J. Rud Nielsen, 1977.
Band 5: The Emergence of Quantum Mechanics (1924–1926), hg. v. Klaus Stolzenburg, 1984.
Band 6: Foundations of Quantum Mechanics I (1926–1932), hg. v. Jørgen Kalckar, 1985.
Band 7: Foundations of Quantum Mechanics II (1933–1958), hg. v. Jørgen Kalckar, 1996.
Band 8: The Penetration of Charged Particles Through Matter (1912–1954), hg. v. Jens Thorsen, 1987.
Band 9: Nuclear Physics (1929–1962), hg. v. Rudolf Peierls, 1986.
Band 10: Complementarity Beyond Physics (1928–1962), hg. v. David Favrholdt, 1999.
Band 11: The Political Arena (1934–1961), hg. v. Finn Aaserud, 2005.
Band 12: Popularization and People (1911–1962), hg. v. Finn Aaserud, 2007.
Im Folgenden wird eine Auswahl der Schriften von Niels Bohr vorgelegt. Eine vollständige Liste würde weit mehr als zweihundert Titel umfassen. Sie sind alle im Rahmen der Collected Works erschienen.
»On the theory of the decrease of velocity of moving electrified particles on passing through matter«, in: Philosophical Magazine 25, 1913, S. 10–31.
»On the constitution of atoms and molecules«, Teil I, in: Philosophical Magazine 26, 1913, S. 1–25.
»On the constitution of atoms and molecules«, Teil II, »Systems containing a single nucleus«, in: Philosophical Magazine 26, 1913, S. 476–502.
»On the constitution of atoms and molecules«, Teil III, in: Philosophical Magazine 26, 1913, S. 857–875.
»The spectra of hydrogen and helium«, in: Nature 95, 1915, S. 6.
»Atomic structure«, in: Nature 107, 1921, S. 104–107.
»Zur Frage der Polarisation der Strahlung in der Quantentheorie«, in: Zeitschrift für Physik 6, 1921, S. 1–9.
»Atomic structure«, in: Nature 108, 1921, S. 208f.
»Unsere heutige Kenntnis vom Atom«, in: Die Umschau 25, 1921, S. 229.
Drei Aufsätze über Spektren und Atombau, Braun schweig 1922 (unter anderem »Zur Frage der Polarisation der Strahlung in der Quantentheorie« und »Atomic structure«).
»On the selection principle of the quantum theory«, in: Philosophical Magazine 43, 1922, S. 1112–1116.
»The difference between series spectra of isotopes«, in: Nature 109, 1923, S. 745.
Über die Quantentheorie der Linienspektren, Braunschweig 1923.
»Über den Bau der Atome«, Vortrag bei der Entgegennahme des Nobelpreises, Berlin 1924.
»Linienspektren und Atombau«, in: Annalen der Physik 71, 1923, S. 228 bis 288.
The correspondence principle. Report of the British Association for Advancement of Science, London 1924, S. 428f.
»Über die Quantentheorie der Strahlung« (mit H. A. Kramers und J. C. Slater), in: Zeitschrift für Physik 24, 1924, S. 69–87.
»Atomtheorie und Mechanik«, in: Naturwissenschaften 14, 1926, S. 1–10.
»Spinning electrons and the structure of spectra«, in: Nature 117, 1926, S. 265.
»Das Quantenpostulat und die neuere Entwicklung der Atomistik«, in: Naturwissenschaften 16, 1928, S. 262–267 (englisch in: Nature 121, S. 580–590).
»Wirkungsquantum und Naturbeschreibung«, in: Naturwissenschaften 17, 1929, S. 483–486.
»Die Atomtheorie und die Prinzipien der Naturbeschreibung«, in: Naturwissenschaften 18, 1930, S. 73–78.
»Chemistry and the Quantum Theory of Atomic Constitution«, in: Journal of the Chemical Society 134, 1932, S. 349–384 (»Faraday Lecture« vom 8. Mai 1930).
Atomtheorie und Naturbeschreibung, Berlin 1931 (deutsche Übersetzung von Atomtheorie og naturbeskrivelse, Festschrift der Universität Kopenhagen, 1929).
»Licht und Leben«, in: Naturwissenschaften 21, 1933, S. 245.
»Zur Frage der Messbarkeit der elektromagnetischen Feldgrößen« (mit L. Rosenfeld), in: Kongelige Danske Videnskabernes Selskab Mat.-Fys. Meddelelser 12, Nr. 8, 1933.
»Quantum mechanics and physical reality«, in: Nature 136, 1935, S. 65.
»Can Quantum-Mechanical Description of Physical Reality be Complete?«, in: Physical Review 48, 1935, S. 696–702.
»Conservation laws in quantum theory«, in: Nature 138, 1936, S.25f.
»Kausalität und Komplementarität«, in: Erkenntnis 6, 1936, S. 293–303.
»The mechanism of nuclear fission« (mit J. A. Wheeler), in: Physical Review 561, 1939, S. 426–450.
»Science and Civilisation«, in: The Times 118, 1945.
»A challenge to civilisation«, in: Science 1902, 1945, S. 363f.
»On the Notions of causality and Complementarity«, in: Dialectica 2, 1948, S. 312–319.
»Diskussionen mit Einstein über erkenntnistheoretische Probleme in der Atomphysik« (geschrieben 1949), in: Albert Einstein als Philosoph und Naturforscher, hg. v. Paul A. Schilpp, Stuttgart 1955 (Neuauflage Braunschweig/Wiesbaden 1979).
»Field and charge measurements in quantum electrodynamics« (mit L. Rosenfeld), in: Physical Review 78, 1950, S. 794–798.
»Open Letter to the United Nations«, 8. Juni 1950, Kopenhagen 1950.
»Über die Einheit unseres Wissens«, in: Universitas 16, 1961, S. 835.
Atomphysik und menschliche Erkenntnis I, Braunschweig 1964.
Atomphysik und menschliche Erkenntnis II, Braunschweig 1966.
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Die Zitate von Werner Heisenberg wurden, wenn nicht anders angegeben, mit freundlicher Genehmigung des Piper Verlags übernommen aus Werner Heisenberg, Der Teil und das Ganze.
Das Zitat von Klaus Hentschel wurde mit freundlicher Genehmigung des Felix Meiner Verlags übernommen aus Klaus Hentschel, »Zur Rolle der Ästhetik in visuellen Wissenschaftskulturen«.
Die Zitate von Lise Meitner wurden mit freundlicher Genehmigung des Hirzel Verlags übernommen aus Lise Meitner, »Wege und Irrwege zur Kernenergie«.
Das Gedicht »Das Böse« von Eugen Roth wurde mit freundlicher Genehmigung von Thomas Roth entnommen aus Eugen Roth, Sämtliche Werke. München/Wien 1977. Bd. 1/5.
Alphastrahlung
Radioaktive Strahlung, die aus Alphateilchen besteht, die einem zerfallenden Atomkern entkommen
Alphateilchen
Alphateilchen entstehen beim radioaktiven Alphazerfall und bestehen aus Heliumkernen, also aus Teilchen, die aus zwei Protonen und zwei Neutronen zusammengesetzt sind.
Atom
Grundbausteine der Materie, benannt nach dem griechischen Wort »átomos« für »unteilbar«
Austauschteilchen
Teilchen, die zwischen Elementarteilchen auftreten und Kräfte zwischen ihnen bewirken
Bohr’sches Atommodell
Das berühmte Modell eines Atoms mit einem Kern, der von Elektronen auf Bahnen umkreist wird, zwischen denen sie nur durch Quantensprünge wechseln können
Delbrück-Modell
Die frühe Vorstellung eines Gens, das sich als Atomverband den Gesetzen der Physik fügt und eine eigene Einheit innerhalb der Zelle bildet
DNA
Die Abkürzung für den Stoff, aus dem die Gene bestehen: die Desoxyribonukleinsäure
Doppelhelix
Bezeichnung für die Struktur des Erbmaterials DNA
Doppelspalt
Experimentelle Anordnung, um den Wellencharakter von Licht und Elektronen deutlich zu machen
Elektromagnetische Wechselwirkung
Die Wechselwirkung zwischen geladenen Teilchen
Elektron
Elementarteilchen mit negativer Ladung, Bestandteil eines Atoms
Elementarteilchen
Bezeichnung für physikalische Objekte, die als nicht weiter zusammengesetzt gelten
Gen
Die Einheit in einer Zelle, mit deren Hilfe die Stoffe angefertigt werden können, die für die chemischen Reaktionen des Lebens erforderlich sind
Genmutation
Die Variante eines Gens, die vererbt wird
Gluon
Teilchen, die für die Anziehung von Protonen und Neutronen sorgen
Matrix
Eine rechteckige Anordnung von Zahlen, für die besondere Rechenregeln gelten
Matrizenmechanik
Die 1925 von Werner Heisenberg entworfene Form der Quantenphysik, bei der physikalische Größen wie Ort und Geschwindigkeit nicht mehr durch Zahlen, sondern durch Matrizen dargestellt werden
Neutron
Neutraler (ungeladener) Bestandteil eines Atomkerns
Nukleon
Gemeinsamer Name für Bestandteile eines Atomkerns
Nukleotid
Bezeichnung für die chemischen Einheiten, aus denen die DNA besteht
Ordnungszahl
Die Zahl der Protonen, über die ein Element in seinem Atomkern verfügt
Periodensystem
Die tabellarische Anordnung der chemischen Elemente nach ihrer Ordnungszahl
Photon
Teilchen des Lichts
Polymerase
Ein Baustein der Zelle, der zum Beispiel DNA herstellen kann
Positron
Das positiv geladene Gegenstück zum Elektron
Proton
Positiv geladener Baustein eines Atomkerns
Quantenmechanik
Die bis heute geltende Theorie der Atome und der aus ihnen bestehenden physikalischen Wirklichkeit
Quantensprung
Elementarteilchen können ihren Zustand nicht kontinuierlich ändern, sondern nur durch diskrete Änderungen – die Quantensprünge –, bei denen sie ein Quantum aufnehmen oder abgeben.
Quantentheorie
Die erste Erweiterung der Physik, die nach 1900 nötig wurde, um das Quantum der Wirkung zu berücksichtigen
Quantum
Die 1900 eingeführte Unstetigkeit, die deutlich machte, dass physikalische Größen nur diskrete Werte annehmen können, die sich durch ein Quantum unterscheiden
Quark
In der Physik Bezeichnung für elementare Einheiten, aus denen Nukleonen bestehen
Rekombination
Der Vorgang, durch den Gene sich anders zusammensetzen können
Röntgenstrahlen
Die 1895 von Conrad Röntgen entdeckten Strahlen, die Knochen sichtbar machen und Genmutationen auslösen können
Schrödinger-Gleichung
Eine von Erwin Schrödinger aufgestellte Gleichung, die atomare Objekte als komplexe Wellen erscheinen lässt
Spin
Eine klassisch nicht verständliche Zweiwertigkeit von atomaren Objekten, die man sich – in erster Näherung, aber nicht ganz zutreffend – als Drehung um die eigene Achse vorstellen kann, die rechts oder links herum erfolgen kann
Spin-Resonanz
Bei der Wechselwirkung von Magnetfeldern mit Teilchen, die Spin haben, kommt es bei bestimmten Energien zu einer Absorption, die als Resonanz genutzt werden kann.
Unbestimmtheit
Die von Werner Heisenberg entdeckte Eigenschaft atomarer Bausteine, die darin besteht, dass sie keine bestimmten Eigenschaften haben und unbestimmt bleiben, solange sie nicht vermessen werden
Unschärferelation
Die mathematische Fassung der Unbestimmtheit
Die Abbildungen stammen aus dem Archiv des Autors, mit Ausnahme von: mauritius (), Merck KGaA, Darmstadt (), mit freundlicher Genehmigung des Niels Bohr Archivs, Kopenhagen (Frontispiz, , , , , , , , , ), picture-alliance/ Polfoto/Erik Petersen () sowie aus Bohr, A Centenary Volume, Cambridge 1985 (, ), und Trumpf GmbH + Co.Kg (Hrsg.), Werkzeug Laser, Ditzingen 2006 (/).