Der Shifter
Im neuen Rätsel von Physik in unserer Zeit geht es um den Entdecker einer winzigen Energieverschiebung. Wir verlosen drei Buchpreise.
Als gebürtiger Kalifornier unternimmt der gesuchte Physiker gerne Spaziergänge am Meer. Doch damit ist es vorbei, als er eine deutsche Exilantin heiratet: Die Behörden fürchten, dass er Kontakt mit deutschen U-Booten aufnehmen könnte. Dass seine Gattin, eine studierte Kunsthistorikerin, soeben vor den Nazis geflohen ist und ihr Ehemann ihre politischen Ansichten teilt, interessiert die Behörden nicht. Stattdessen nehmen sie dem Physiker auch noch sein Kurzwellenradio weg.
Vermutlich hätte er sich bei dringendem Bedarf mit wenigen Handgriffen ein neues zusammenlöten können: An der Columbia University arbeitet der exquisite Kenner der Quantenmechanik während des Krieges in der militärischen Radarforschung. Röhren und Spulen sind da vermutlich in Griffweite. (Eine Einladung von Robert Oppenheimer in die Wüste von New Mexico hat er übrigens ausgeschlagen.)
Offenkundig ist der Gesuchte jemand, bei dem Theorie und Praxis in einer Person zusammengehen. Schon in den 1930er Jahren eignet er sich umfängliches Wissen über theoretische Quantenmechanik an, vor allem in der Graduate School bei Oppenheimer, Fermi, Rabi, Teller und anderen Größen seiner Zeit. Dazu mischt er dann das praktische Hintergrundwissen über Mikrowellen – und beides zusammen soll dem Gesuchten nach dem Krieg von großem Nutzen werden.
Denn da führt er das Experiment durch, für das er berühmt werden soll. Er misst zusammen mit einem Kollegen eine winzige Aufspaltung der Energieniveaus 2s und 2p im Wasserstoffatom. Für diesen Shift, hervorgerufen durch die Vakuumfluktuation von Elektronen, wird er berühmt. (Tatsächlich war der Shift schon anderen aufgefallen, aber als Messfehler abgetan worden.) Seine Messungen machen nun endgültig klar, dass die Dirac-Gleichung die Wirklichkeit nicht perfekt beschreibt: Mit ihr ergibt sich keine solche Aufspaltung. Der Gesuchte bastelt daher nach seinen exakten Messungen eine relativistische Theorie zur Erklärung und erhält nicht mal acht Jahre später vom Schwedischen König einen Nobelpreis dafür.
Zu dieser Zeit arbeitet er in Oxford, auch, weil seine Frau dort als Expertin für lateinamerikanische und europäische Geschichte forschen kann. Er selbst schreibt dort eine Arbeit über den MASER, das Mikrowellen-Pendant zum Laser. Er geht dann nach Yale und trennt sich von seiner Frau. Eine Scheidung auf Zeit, denn als die beiden einige Jahre später wieder zusammengefunden haben, ziehen sie gemeinsam nach Arizona und lehren an der dortigen Universität. Als die Frau des Gesuchten schließlich stirbt, heiratet er umgehend mit 83 Jahren eine fünf Jahre jüngere Physikerin.
Andreas Loos, FU Berlin
Wer war der Vermesser des berühmten Energie-Shifts? Schreiben Sie die Lösung auf eine Postkarte an: Physik in unserer Zeit, Wiley-VCH, Boschstraße 12, 69469 Weinheim, oder per Email an: thomas@buehrke.com. Absender bitte nicht vergessen! Einsendeschluss ist der 15.2.2015. Der Rechtsweg ist ausgeschlossen. Wir verlosen drei Exemplare des Buches Die Machiavellis der Wissenschaft von Naomi Oreskes und Erik Conway.
