„Ein Höhepunkt in meinem wissenschaftlichen Leben“
Heute, am 20. Mai 2019, tritt eine neue Definition des Internationalen Einheitensystems (SI) in Kraft. Das bedeutet unter anderem den Abschied vom Urkilogramm. Stattdessen basiert das SI nun auf sieben Naturkonstanten, deren Werte festgelegt sind. Auch Klaus von Klitzing begleitete das Thema SI-Einheiten ein Forscherleben lang. Wie und warum es so kam, erzählt der Physik-Nobelpreisträger in diesem Interview.
Physik in unserer Zeit: Herr Professor von Klitzing, am 20. Mai 2019 wird das SI-Einheitensystem offiziell auf sieben Naturkonstanten umgestellt werden (siehe Heftbeilage zum neuen Internationalen Einheiten-System). Das wurde auf der 26. Generalkonferenz für Maß und Gewicht vom 13.-16. November 2018 in Versailles beschlossen, an der Sie teilgenommen haben…
Klaus von Klitzing: …inzwischen (17. Dezember 2018) sollen schon zwei Milliarden Menschen informiert worden sein. Das ist ungefähr ein Drittel der Weltbevölkerung! Die haben etwas gehört, aber nicht alles verstanden (lacht)! Für die Leser von „Physik in unserer Zeit“ bin ich jedoch gerne bereit, noch einige Zusatzinformationen zu geben.
Das Thema SI-Einheiten begleitet Sie bereits Ihr ganzes Forscherleben lang. Am 25. Januar 1978 haben Sie an der Universität Würzburg Ihre Probevorlesung zur „Erlangung der Lehrbefähigung für das Fach Experimentelle Physik“ gehalten (Abbildung 1). Ihr Thema war damals schon „Die SI Basiseinheiten: Definition, Realisierung und Entwicklung“.
Ja, da ich in Braunschweig studiert habe, habe ich in den Semesterferien regelmäßig in der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) gearbeitet – auch an Präzisionsmessungen von elektrischen Widerständen. Deswegen hatte ich schon Erfahrung, wie man Präzisionsmessungen machen kann und welche Bedeutung die SI-Einheiten haben. Eigentlich war mein ganzes Leben durch die Metrologie bestimmt, denn mein Doktorvater Gottfried Landwehr war Schwiegersohn des PTB- Präsidenten Richard Vieweg. Der hatte ein Präsidiallabor für persönliche Forschungsinteressen, welches er Gottfried Landwehr überlassen hatte, und dort wurde schon damals mit hohen Magnetfeldern gearbeitet. So bin ich in diese Thematik hineingekommen.
Hohe Magnetfelder in Bezug auf Metrologie?
Die hohen Magnetfelder waren wie gesagt ein Hobby des Präsidenten. An der PTB und der TU Braunschweig wurde mit gepulsten Magnetfeldern gearbeitet, und da war ich schon als Student mit dabei. In der Folge gab es dann in Braunschweig das erste Hochfeld-Magnetlabor in Deutschland, das von der VW-Stiftung eingerichtet wurde.
Wie stark waren die Magnetfelder, 20, 30 Tesla?
Nicht ganz so viel, die hatten bei meinen ersten Messungen nur etwas über 10 Tesla, das waren die Spitzenwerte der relativ kurzen Magnetfeldpulse, die durch die Entladung einer Kondensatorbatterie über einen Kupferdraht erzeugt wurden. Ab und zu explodierte eine Spule. Schon damals vor über fünfzig Jahren habe ich mit den Spulen und den gepulsten Magnetfeldern gearbeitet.
Hat Sie das damals zu Ihrer Forschung inspiriert, bei der Sie dann den Quanten-Hall-Effekt entdeckt haben [1]?
Ja, natürlich. Gottfried Landwehr spielte für mich eine ganz große Rolle. Er war mein Doktorvater, später mein Habilitationsvater. Ich bin mit ihm von Braunschweig nach Würzburg gegangen, ich habe seine Vorlesungen an der TH Braunschweig gehört über Supraleitung, über Festkörperphysik. Insofern bin ich da schon geprägt worden, in die Festkörperphysik zu gehen, und die Metrologie war eigentlich immer ein Ansporn für mich.
(…)
Das vollständige Interview können Sie bis zum 31. Mai online frei zugänglich lesen, Link siehe Originalveröffentlichung.
Das Interview führte Roland Wengenmayr für Physik in unserer Zeit am 17. Dezember 2018 am Max-Planck-Institut für Festkörperforschung in Stuttgart.
Originalveröffentlichung
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