Show notes
Eine Mischung aus theoretischem Physiker und Zirkusdirektor: Richard Feynman revolutionierte die Quantenphysik und setzte dabei auch auf den großen Auftritt. (BR 2020) Autorin: Sophie Stigler CreditsAutor/in dieser Folge: Sophie StiglerRegie: Rainer SchallerEs sprachen: Beate Himmelstoß, Johannes Hitzelberger, Benedikt SchregleTechnik: Robin AuldRedaktion: Nicole Ruchlak Im Interview:Finn Ravndal (Doktorand bei Feynman am Caltech von 1968-74)Harald Fritzsch (Forscher in Gruppe Murray Gell-Mann am Caltech, 1972-76) Diese hörenswerten Folgen von radioWissen könnten Sie auch interessieren: Werner Heisenberg - Scharfer Denker der UnschärfeJETZT ANHÖREN Albert Einstein - Porträt eines GeniesJETZT ANHÖREN Schrödingers Katze - Legendäre physikalische ExperimenteJETZT ANHÖREN Wir freuen uns über Feedback und Anregungen zur Sendung per Mail an radiowissen@br.de.RadioWissen finden Sie auch in der ARD Audiothek:ARD Audiothek | RadioWissenJETZT ENTDECKEN Das vollständige Manuskript gibt es HIER. Lesen Sie einen Ausschnitt aus dem Manuskript: ATMO großer Hörsaal, voll, Gemurmel, Gespräche MUSIK Beschwingt, positiv, bouncy OTON Ravndal 1 [00:36:57] I remember the first very first time I saw Feynman in the lecture hall. VOICE-OVER – Sprecher: Ravndal 1 Ich erinnere mich noch an das erste Mal, als ich Feynman gesehen habe, im Hörsaal war das. OTON Ravndal 2 ((That must have been during my first year and that time I hadn't seen him yet on campus.)) And I was sitting in the audience. And then I saw this man walking down on my left side towards the blackboard and he had a white shirt and gray black pants and he had long black gray hair. VOICE-OVER – Sprecher: Ravndal 2 Ich habe bei den Zuhörern gesessen und sehe dann diesen Mann, der links von mir zur Tafel runtergeht. Er hatte ein weißes Hemd an und eine grauschwarze Hose und lange grauschwarze Haare. SPRECHERIN 2 Finn Ravndal erzählt – einer von Richard Feynmans wenigen Doktoranden. OTON Ravndal 3 ((And he was moving.)) He was almost gliding down towards the blackboard. And he was smiling and he looked in many ways divine. VOICE-OVER – Sprecher: Ravndal 3 Er ist fast runter zur Tafel geschwebt. Und er hat gelächelt und hatte dabei sowas… göttliches. OTON Ravndal 4 I think I thought about Jesus [freistehen lassen], because he almost, you know, he was in a different sphere because he looked so happy and so content. And it was very, it made a very special impression that time. VOICE-OVER – Sprecher: Ravndal 4 Ich glaube, ich dachte da an Jesus. Weil er fast, naja, er war irgendwie in anderen Sphären unterwegs, so glücklich, so zufrieden sah er aus. Und das hat auf mich damals ziemlich Eindruck gemacht. SPRECHERIN 3 Aber dann spricht Jesus über Theoretische Physik. OTON Ravndal 5 [00:38:32] Yes. Yes. Yes. ATMO Hörsaal keine Gespräche mehr, nur noch Raumgeräusch?? MUSIK bouncy steht frei, auch immer wieder mit Akzenten in Pausen von folgendem Sprechertext SPRECHERIN 4 Richard Feynman ist nicht nur theoretischer Physiker. Er hat das Herz eines Zauberers, der das Staunen der Zuschauer liebt – ein Entertainer eben. In einer Vorlesung beschwert er sich halb ironisch, halb ernst: Seine Vorredner erwähnten immer nur, was für ein guter Trommler er sei. SPRECHER Feynman 6 Sie scheinen es nie für nötig zu halten, dass ich auch theoretische Physik betreibe. MUSIK bouncy endet mit Akzent SPRECHERIN 5 Vielleicht waren die Kollegen der Meinung, Feynman brauche keine lange Vorstellung. Schließlich gehört sein Name in die Reihe der bekanntesten Physiker der USA. Und auch, wer in Deutschland einen Physik-Hörsaal betritt, hat gute Chancen, an der Tafel Richard Feynmans Vermächtnis zu sehen: Abstrakte Kunstwerke aus Strichen, Schlangenlinien, Pfeilen – die Feynman-Diagramme. Sie zeigen, was zwischen Elementarteilchen vor sich geht. Und sie haben Feynman einen Nobelpreis eingebracht. Nicht für die eine große Theorie, sondern für den Anspruch, dass Physik einfach und verständlich sein sollte – selbst, wenn es Quantenphysik ist. Das machte ihn zu einem der besten Lehrer, den die Physik je hatte. Das und ein gutes Gefühl für einen dramatischen Auftritt. Schon mit elf, zwölf Jahren. Feynmann erinnert sich in seiner Anekdotensammlung “Sie belieben wohl zu scherzen, Mr. Feynman!“ MUSIK nostalgisch, fröhlich, Ende 20er/ Anfang 30er Jahre SPRECHER Feynman 7 Wir haben oft Zauberkunststücke – chemische Zaubereien – für die Kinder aus der Straße vorgeführt. MUSIK Ende SPRECHERIN 7 Am MIT und später an der Universität Princeton gehört Feynman Ende der 30er, Anfang der 40er Jahre zur ersten Generation von Physikern, die Quantenphysik im Studium lernen. Man weiß damals noch nicht allzu lange, dass seltsame Dinge passieren, wenn man immer tiefer in die Materie hineinschaut. In der Welt der kleinsten Teilchen, der Quanten, gibt es plötzlich keine Gewissheiten mehr, sondern es regieren der Zufall und Wahrscheinlichkeiten. Leider wollen die neuen Gesetze der Quantenmechanik so gar nicht zu den „alten“ Gesetzen passen, die die Welt der großen Dinge doch vorher so gut beschrieben haben. Selbst für Feynman wird diese Erkenntnis problematisch: OTON Feynman 9 3:15 We see things that are far from what we would guess. SPRECHERIN 8 Feynmans Vorlesung mit dem Titel “Wahrscheinlichkeit und Unsicherheit“, 1964 aufgenommen von der BBC. OTON Feynman 10 Our imagination is stretched to the utmost just to comprehend the things that are there. VOICE-OVER/SPRECHER Feynman 10 (nicht drüberlegen, bitte) Wir sehen Dinge, die weit weg sind von allem, was wir erwartet hatten. Unsere Vorstellungskraft wird aufs Äußerste gefordert, nur, um die Dinge zu erfassen, die da sind. SPRECHERIN 9 Genau das ist Feynmans Mission: Diese neue unvorstellbare Quantenwelt zu versöhnen mit der bewährten Physik. Aber das reicht ihm noch nicht, erinnert sich sein früherer Doktorand Finn Ravndal. Er ist heute emeritierter Professor der Universität Oslo. OTON Finn Ravndal 11 [00:51:25] He used to say that if you if you have found a truth about nature, something which is of fundamental importance on the basic level, then whatever this level is, when the truth, when it's right, when it's really true, then you should be able to go out and tell an arbitrary person on the street about this truth and this insight. And this arbitrary person should understand right away that this is really right. (…) And it sounds almost hopeless to do that in theoretical physics, in elementary particles. But that was his attitude. VOICE-OVER Ravndal 11 Er sagte immer, dass, wenn du etwas Wahres über die Natur rausgefunden hast, etwas, das grundlegend wichtig ist, dann solltest du in der Lage sein, auf die Straße zu gehen und deine Erkenntnis der nächstbesten Person zu erklären. [Und diese Person sollte sofort verstehen, dass deine Erkenntnis auch stimmt.] Das klingt hoffnungslos in der Theoretischen Physik oder in der Teilchenphysik. Aber das war seine Einstellung. SPRECHERIN 10 Feynman nimmt schon im Physikstudium nichts als gegeben hin, leitet sich alle Gesetze selbst her. Aber noch bevor seine Karriere in der Wissenschaft richtig angefangen hat, wird er vor die Wahl gestellt. MUSIK Spannung sanft SPRECHERIN 11 Ein Kollege berichtet ihm von einem geheimen Projekt, bei dem Feynman unbedingt mitmachen müsse. SPRECHER Feynman 12 Dann erzählte er mir von der Aufgabe, verschiedene Uranisotope voneinander zu trennen, um daraus schließlich eine Bombe zu machen. Er erzählte mir davon und sagte: „Es findet ein Treffen…“ Ich sagte, ich wolle nicht daran mitarbeiten. Er sagte: „Na gut, um drei Uhr findet ein Treffen statt. Bis dann.“ SPRECHERIN 12 Feynman erklärt dem Kollegen noch einmal, dass er nicht mitmachen wird [und wendet sich wieder seiner Doktorarbeit zu – für ungefähr drei Minuten]. SPRECHER Feynman 13 Dann begann ich auf und ab zu gehen und mir die Sache zu überlegen. SPRECHERIN 13 Er denkt an Hitler und dessen Versuche, eine Atombombe zu entwickeln, und an die Möglichkeit, dass es ihm gelingen könnte. Um drei Uhr ist er beim Treffen. Um vier Uhr sitzt er an einem Schreibtisch und rechnet los. So erinnert sich Richard Feynman jedenfalls in seiner Anekdotensammlung „Sie belieben wohl zu scherzen, Mr. Feynman!“. MUSIK bleibt noch frei stehen und endet dann SPRECHERIN 14 Am Kernforschungsstützpunkt in Los Alamos, New Mexico arbeitet Feynman also mit an der US-amerikanischen Atombombe. Eine seiner Aufgaben: die Explosionskraft der Bombe berechnen. Wenn er kann, fährt Feynman die knapp zwei Stunden ins Krankenhaus, um seine Frau Arline zu besuchen. Seine große Jugendliebe hat eine lebensbedrohliche Form der Tuberkulose. Feynman gelingt es dennoch, ihre Krankheit und den Erfolgsdruck immer wieder wenigstens für kurze Zeit zu vergessen – etwa mit Streichen, die man einem Physiker, der gerade an der Atombombe forscht, nicht unbedingt zutrauen würde. Er macht sich einen Spaß daraus, die Tresore der Kollegen zu knacken und wird richtig gut darin. SPRECHER Feynman 14 Wir hatten in Los Alamos keine Unterhaltung, und wir mussten uns selbst irgendwie amüsieren. (S. 188) SPRECHERIN 15 Im Manhattan Project gehen Größen in der Physik ein und aus. Paul Dirac etwa, der Mitbegründer der Quantenphysik, und die Kernphysiker Enrico Fermi und Niels Bohr. Feynman hat am Anfang nicht mal einen Doktortitel, verdient sich aber Respekt mit seinem klugen Kopf und seiner unerschrockenen Art. [Noch während seiner Zeit in Los Alamos bekommt er Angebote von Universitäten.] MUSIK traurig, sanft SPRECHERIN 16 Im Sommer 1945 erreicht Feynman schließlich der lange befürchtete Anruf. Auf dem Weg zum Krankenhaus hat sein Auto drei platte Reifen. Er schafft es noch rechtzeitig – Arline stirbt wenige Stunden später. Die Frau, mit der er sein Leben verbringen wollte, wird 25 Jahre alt. MUSIK steht frei SPRECHERIN 17 Wenige Wochen später explodiert die erste Atombombe der USA. SPRECHER Feynman 15 BANG, und dann ein Grollen, wie Donner. Wir schauten alle stumm zu. (178) SPRECHERIN 18 Feynman selbst wird erst danach klar, was er mit angestoßen hat. ATMO Park, Vögel, leiser Verkehr in der Nähe SPRECHERIN 19 Nur selten spricht er darüber, mit seinem Doktoranden Finn Ravndal kommt das Thema ausgerechnet an einem sonnigen, warmen Freitagnachmittag auf. OTON Ravndal 16 [00:09:48] I remember especially one afternoon we were standing in my office and it was a beautiful afternoon. And we looked out over the landscape, the city outside campus, which was very green and a wonderful afternoon. VOICE-OVER – Sprexcher: Ravndal 16 Wir standen in meinem Büro und schauten raus über die grüne Landschaft und die Stadt hinter dem Campus. Es war ein wunderschöner Nachmittag. ATMO steht nochmal kurz frei OTON Ravndal 17 And Feynman came to discuss atomic weapons and his involvement with atomic weapons during the war. And then he said that: When I look at this beautiful landscape, I never thought it would survive so long without being destroyed by atomic weapons. And so he was very well aware of the danger from atomic weapons. Which he had helped to develop. VOICE-OVER – Sprecher: Ravndal 17 Und Feynman fing an, von Atomwaffen zu reden und seiner Rolle dabei während des Kriegs. Und dann sagte er: Wenn ich mir diese schöne Landschaft so ansehe – ich hätte nie gedacht, dass sie so lange überdauert, ohne von Atomwaffen zerstört zu werden. Er war sich also der Gefahr durch die Atombombe sehr wohl bewusst. Und er hatte geholfen, sie zu entwickeln. ATMO fadet langsam aus SPRECHERIN 20 Nach dem ersten Atomwaffentest kehrt Feynman zurück in die Zivilisation, auf eine gutbezahlte Stelle als junger Professor. Aber mit seinen 27 Jahren fühlt er sich ausgebrannt, ohne Perspektive. Er hat sich schon damit abgefunden, dass er nie mehr etwas leisten wird, da macht er eine interessante Beobachtung in der Cafeteria. ATMO Kantine wird unter Sprechertext langsam lauter. Rufe ertönen, als Teller geworfen wird SPRECHER Feynman 18 Und irgendjemand, der herumalbert, wirft einen Teller in die Luft. Als der Teller durch die Luft flog, sah ich, dass er eierte. ATMO fadet aus oder endet mit markantem Klappern SPRECHERIN 21 Feynman macht sich daran, die Bewegung zu berechnen. Er entdeckt, dass der Teller bei kleinem Winkel doppelt so schnell rotiert wie er eiert. Als ein Kollege ihn fragt, was daran so wichtig sei, antwortet er nicht ohne Trotz: SPRECHER Feynman 19 Ha! Daran ist überhaupt nichts wichtig. Ich mache das nur aus Jux und Tollerei. SPRECHERIN 22 Feynman erinnert sich wieder daran, was ihm in der Physik immer am wichtigsten war: Der Spaß am Entdecken. Das ist seine Rettung, wie er in seiner Anekdotensammlung schreibt. SPRECHER Feynman 20 Es war, wie wenn man eine Flasche entkorkt: Alles floss mühelos heraus. Es war nichts wichtig an dem, was ich tat, aber schließlich doch. Die Diagramme und die ganze Geschichte, wofür ich den Nobelpreis erhielt, das kam von dem Herummachen mit dem eiernden Teller. SPRECHERIN 23 Der eiernde Teller führt Feynman zu rotierenden Elektronen und schließlich zurück zu den Widersprüchen, die sich in der Quantentheorie ergeben, wenn man zu genau hinschaut. Beim Versuch, die geladenen Teilchen umfassend zu beschreiben, tauchen damals an allen Ecken und Enden lästige Unendlichkeiten auf, die verhindern, dass man realistische Ergebnisse erhält. 1947 kommt ein weiterer, ganz konkreter Beweis, dass etwas mit der Theorie nicht stimmt. Wissenschaftler der Columbia University in New York haben Elektronen so genau wie noch nie vermessen und herausgefunden: Die geladenen Teilchen halten sich nicht an die bisherigen Vorhersagen – weder ihre Energieniveaus noch ihre magnetischen Eigenschaften sind wie erwartet. Erstmal eine unschöne Überraschung, aber auch eine große Chance. Feynmans Chance. Er stürzt sich auf das Problem – aber anders als andere. O-TON Fritzsch 21 2 /10:39 Ja ja, für ihn, er war net interessiert an Mathematik, mathematische Symbole haben für ihn gar nix bedeutet. Er wollte die Sache verstehen, richtig verstehen. SPRECHERIN 24 Der theoretische Physiker Harald Fritzsch hat in den USA länger mit Feynman zusammengearbeitet. Sie wurden Freunde. O-TON Fritzsch 22 2/ [0:25:03] Er hat alle Probleme intuitiv gelöst, er hat lange nachgedacht über das, bis er dann die richtige Antwort hatte und erst danach hat er die Mathematik dazu gemacht, aber er hat das alles intuitiv gemacht. SPRECHERIN 25 Feynman hat seine eigene Art, die Dinge zu betrachten. Beim Elektron interessiert ihn: Wo geht es hin, wo kommt es her? Der Clou in der Quantenwelt ist: Das Elementarteilchen muss sich nicht „entscheiden“, ob es hierhin oder dahin fliegt, sondern es nimmt alle Wege gleichzeitig. Natürlich sind nicht alle Wege gleich wahrscheinlich – aber wenn man alle Wege und Wahrscheinlichkeiten zusammen betrachtet, bekommt man ein gutes Gesamtbild davon, was das Elektron so treibt und welche Eigenschaften sich daraus ergeben. Feynmans Methode ist noch nicht ganz ausgefeilt, da kommt ihm ein Physiker der Harvard University zuvor. O-TON Fritzsch 23 2/ 28:20 Julian Schwinger. Schwinger hat einen Vortrag gehalten, und dann hat er auf komplizierte Weise dieses magnetische Moment ausgerechnet, und was er gerechnet hatte, stimmte genau überein mit dem Experiment. SPRECHERIN 26 Schwinger gilt damals als wahrer Mathematikakrobat. Seine komplexen Rechnungen zum Elektron erzeugen großes Staunen – aber keiner kapiert sie. O-TON Fritzsch 24 2/ 28:30 Und der Feynman, für ihn war das alles zu kompliziert. SPRECHERIN 27 Ganz ohne Mathematik geht es nicht. Aber Feynman verpackt sie geschickt – in Diagrammen. [Fritzsch zeigt auf eines davon.] O-TON Fritzsch 25 C [0:01:21]: Diese Wellenlinie sind Photonen und die geraden Linien, wie das da oder das, sind Elektronen oder Positronen. [Positronen sind die Antiteilchen zum Elektron] und diese Diagramme sind keine Spielsachen, sondern damit kann man rechnen. SPRECHERIN 28 Mithilfe von Feynmans Diagrammen kann man nachvollziehen, wann ein Elektron Energie abgibt oder aufnimmt, und wie schnell es dabei unterwegs is…
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