The Discovery of Subatomic Particles

The Discovery of Subatomic Particles
S. Weinberg: The Discovery of Subatomic Particles
Cambridge University Press, Cambridge 2003, 222 S., Geb.,
ISBN 0-521-82351-X

 

Dieses Buch entstand aus einer Vorlesung des Physik-Nobelpreisträgers Steven Weinberg für Nicht-Physiker, aber seine ausführliche historische Beschreibung der Entdeckung von Elektronen, Atomen, Molekülen, Kernen und deren Bauteilen macht es auch für Physiker unterhaltsam. Der Autor erwähnt physikalische Kabinette und stellt Forscherpersönlichkeiten vor. Gleichzeitig gibt Weinberg sich große Mühe, dem Leser die notwendigen Grundlagen aus Mechanik, Elektrodynamik und physikalischer Chemie beizubringen, teils in eingestreuten Zusammenfassungen ("Flash-backs"), ausführlicher dann in den Anhängen. Parallelen zur Erforschung der neuen subatomaren Teilchen werden erwähnt, etwa die Entdeckung der Partonen in Streuexperimenten ähnlich denen von Rutherford, Geiger und Marsden. Insgesamt kommt aber der neuere Teilchenzoo bis hin zu Quarks und Gluonen etwas kurz weg.

Das Buch soll hauptsächlich die Grundlagen zum Verständnis neuerer Populärliteratur schaffen. Die Quantenphysik verkneift Weinberg sich, was ihn gelegentlich in Erklärungsnöte bringt. In den wenigen Sätzen zur Entdeckung des Photons ist von "Bündeln aus Energie und Impuls" die Rede, das Röntgenquant wird als "Licht wesentlich kürzerer Wellenlänge" präsentiert. Wo heute jeder Fotohändler Pixels hinter der Optik kennt und jedes Journal "Quantensprünge" sichtet, scheint diese Zurückhaltung kaum nötig. Weinberg bedauert zwar, dass Diracs See von Elektronen negativer Energie noch in vielen Lehrbüchern auftaucht. Er zitiert auch die Arbeit von Pauli und Weisskopf über die Antiteilchen von Bosonen. Das Pauli-Prinzip aber verschweigt er, das Bose-Einstein-Prinzip erwähnt er bei Heitler und Herzberg: Aus den Rotationsspektren von O ₂ und N ₂ schlossen diese 1929, dass deren Atomkerne Bosonen sind und deshalb das Neutron ein Fermion. Offenbar hatte Heisenberg das drei Jahre später noch nicht verinnerlicht. Und ich wundere mich heute noch, wie die beiden ¹⁶O-Kerne im O ₂ sich über so große Abstände als identisch erkennen und dann sofort jedes zweite Rotationsniveau abwürgen. Beim Photon wäre ein Quantenfeld hilfreich, aber bei ¹⁶O? Auch darauf wüsste Weinberg sicher eine gute Antwort.
Prof. Dr. Hartmut Pilkuhn, Inst. für Theoret. Teilchenphysik, Universität Karlsruhe

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