Die Physik ist ein riesiges Gebiet, das aus einem breiten Spektrum von Spezialgebieten und Unter-Spezialgebieten besteht. Leonard Mlodinow konkretisiert: „Einige Forscher beschäftigen sich damit, die fundamentalten Naturgesetze zu enthüllen. Andere konzentrieren sich darauf, diese Gesetzte aus spezifische Phänomene oder Systeme anzuwenden.“ So werden in der Optik, beispielsweise, die Grundgesetze des Elektromagnetismus angewandt, um das Verhalten von Licht und seine Wechselwirkung mit Materie zu untersuchen. In der Kernphysik geht es darum, das Wechselspiel von Protonen und Neutronen innerhalb des Atomkerns zu verstehen. In der Quanteninformation setzt man die Grundgesetze der Quantentheorie ein, um Hochleistungscomputer zu schaffen. Die Erforschung der fundamentalen Naturgesetze ruht hingegen allein auf zwei Hauptsäulen. Leonard Mlodinow, Physiker und Autor, lehrte am California Institut of Technology in Pasadena.
Max Planck
Die neuen Möglichkeiten in der Medizin waren sensationell
Nie zuvor und nie mehr danach hat sich ein wissenschaftliches Weltbild in so kurzer Zeit und so stark und mit solchen Auswirkungen verändert wie in den 30 Jahren vor Ausbruch des Ersten Weltkriegs. Ulrich Herbert konkretisiert: „Neben der explosionsartigen Ausdehnung der Industrie war es vor allem die systematische Verbindung von Wissenschaft und Technik, die diese Epoche kennzeichnete.“ Im Bereich der Chemie standen zum Beispiel die großen Synthesen im Vordergrund wie die Indigosynthese von 1880 und die Synthese des Kautschuks von 1909, des Ammoniaks aus Luftstickstoff und Wasserstoff durch Katalysatoren im Jahr 1908. Auf dieser Grundlage wurden die Kunststoffe entwickelt, die in der Industrie und im Alltagsleben nun ihren unaufhaltsamen Siegeszug antraten. Ulrich Herbert zählt zu den renommiertesten Zeithistorikern der Gegenwart. Er lehrt als Professor für Neuere und Neueste Geschichte an der Albert-Ludwigs-Universität in Freiburg.
Im zwanzigsten Jahrhundert beschleunigte sich jede Entwicklung
Der Beginn des 20. Jahrhunderts war von großem Optimismus für die Zukunft bestimmt. Die Euphorie entstand aus dem Gefühl der gewaltigen Beschleunigung jeglicher Entwicklung, die für das neue Jahrhundert so typisch werden sollte. Der Fortschritt löste sich wie eine Kettenreaktion vom geplanten Wollen, entzog sich jeder möglichen Kontrolle und begann blindlings ein nicht erkennbares Ziel anzusteuern, ohne dass die Frage, wie das wohl dem Menschen bekommen würde, hätte beantwortet werden können. Dem Menschen gilt dann auch im zunehmenden Maße die Sorge der Gegenwart, seinem Menschsein und Mensch bleiben können in einer entfremdeten Umwelt, deren Schöpfer er selbst ist. Große Gefahren lauern in der möglichen Selbstzerstörung durch den hemmungslosen Verbrauch und Verschleiß der menschlichen Lebensgrundlagen sowie im übermütig, fahrlässigen Umgang mit den Urkräften der Natur, die der Mensch im 20. Jahrhundert freizusetzen lernte.
Werner Heisenberg entwickelt die Quantentheorie
Werner Heisenberg konzentrierte sich vom Anfang seiner wissenschaftlichen Laufbahn auf die theoretische Physik. Denn das Gebäude der klassischen Physik hatte Risse bekommen – die Arbeiten von Max Planck und Albert Einstein zur Quantenphysik wiesen einen neuen Weg, der mit den alten physikalischen Vorstellungen brach. Der Däne Niels Bohr hatte 1913 diesen Weg beschritten und ein Atommodell entworfen, in dem nur bestimmte Bahnen der Elektronen um den Atomkern zugelassen wurden. Der Münchner Physikprofessor Arnold Sommerfeld wertete diese Modell mathematisch aus und brachte damit Ordnung in das Chaos der Atomspektren.
Die wichtigsten Naturwissenschaftler im Porträt
In seinem Buch „Die wichtigsten Naturwissenschaftler im Porträt“ stellt Fritz Krafft große Denker vor, die aus einem anderen Blickwinkel das Sehen der nachfolgenden Generationen von Naturwissenschaftlern neu prägten. Die Porträts sind chronologisch erfasst und beginnen bei den milesischen Naturphilosophen Thales von Milet, Anaximandros und Anaximenes. Sie enden bei Paul Ehrlich, Heinrich Rudolf Hertz und Max Planck. Fritz Krafft ist emeritierter Professor für Wissenschaftsgeschichte. Er leitete bis zum Jahr 2000 in Marburg das in Deutschland einzigartige Institut für Geschichte der Pharmazie.
Max Planck begründet die Quantentheorie
Max Plancks Quantenhypothese, wonach Strahlung nicht kontinuierlich, sondern in winzigsten Energieportionen, Quanten genannt, ausgesandt wird, markiert den Beginn einer neuen Epoche in der Forschung in der Physik. Plancks zentrales Forschungsthema war die Thermodynamik und besonders die Bedeutung des zweiten Hauptsatzes mit dem Begriff der Entropie. Dieser steht für den Ordnungszustand eines Systems und ist neben der Energie der wichtigste Faktor in einem physikalischen System. Max Planck hat systematisch physikalisch-chemische Gleichgewichte erforscht und dabei untersucht, wie sich Materie in feste, flüssige und gasförmige Zustände umwandelt.