Physik Journal 7 / 2026

Wenn Studierende in vollen Hörsälen aufmerksam zuhören und Demonstrationsexperimente Neugierde erzeugen, ist die Rede von „gelungenen Vorlesungen“. Solche Momente prägen das Bild univer­sitärer Lehre – und nicht selten auch die Erinnerung an das eigene Physikstudium. In der Geschichte der Physik gibt es Persönlichkeiten, die für ihre außergewöhnliche Lehrkunst berühmt waren – etwa Robert Wichard Pohl: Seine Demonstrationen waren sorgfältig komponierte Erkenntniswege [1], die keineswegs das Ergebnis spontaner Eingebung waren. Pohl ent­wickelte seine Lehrmaterialien über Jahre hinweg weiter und ließ Apparaturen gezielt anpassen, wenn es der Klarheit diente. Gleichwohl blieb weitgehend unbeantwortet, wie diese Klarheit auf Seiten der Lernenden entsteht. Welche kognitiven Prozesse stößt eine Demonstration an, welche fachlichen Entscheidungen sind für das Verstehen zentral – und warum erreicht dieselbe Darstellung verschiedene Studierende unterschiedlich? Pohls Lehre gilt als hochgradig reflektiert – aber die Reflexion bezog sich vor allem auf die fachliche Darstellung, weniger auf die Analyse studentischer Lernprozesse.

Schon damals stellte das Studium hohe fachliche Anforderungen und verlangte mathematische Präzision und intellektuelle Ausdauer. Neu ist jedoch, dass wir heute über systematische Daten zu Studienverläufen und studentisches Belastungserleben verfügen – und dass hohe Abbruchquoten in der Studieneingangsphase nicht mehr als individuelles Scheitern einzelner verstanden, sondern als strukturelles Phänomen sichtbar wird. Viele Studierende berichten von erheblichen fachlichen und persönlichen Belastungen [2]. Schwierigkeiten im Umgang mit mathematischen Werkzeugen, Unsicherheiten bei der Interpretation abstrakter Repräsentationen oder das Gefühl, den „Denkstil“ des Faches nicht zu durchdringen, sind keine Randphänomene. Sie verweisen darauf, dass die Klarheit physikalischer Darstellung nicht automatisch in Klarheit auf Seiten der Lernenden übergeht. (...)

In natürlichen Prozessen wie dem radioaktiven Betazerfall oder Supernovae entstehen zahlreiche Neutrinos. Sie gehören zu den häufigsten Teilchen im Universum, bleiben aber trotz ihrer Allgegenwärtigkeit die am wenigsten verstandenen Bausteine des Standardmodells. Zu ihren faszinierenden Eigenschaften gehört es, dass sie die einzigen elektrisch neutralen Fermionen sind und nur über die schwache Kraft wechselwirken. Daher interagieren sie fast nicht mit Materie und sind extrem schwer zu detektieren. Neutrinos galten lange Zeit als masselos. Doch mittlerweile wissen wir, dass sie eine − wenn auch verschwindend geringe − Ruhemasse besitzen. Deren Messung ist bis heute eine Herausforderung. Dass sie von Null verschieden sein muss, zeigt das Phänomen der Neutrinooszillationen.

Neutrinos entstehen ausschließlich über Prozesse der schwachen Wechselwirkung und lassen sich auch nur durch diese nachweisen. Findet dabei der Austausch eines Z0-Bosons statt, was einer Streuung gleicht, bleibt das Neutrino unverändert. Wechselwirkt es jedoch mittels eines ­W±-Bosons, so wandelt es sich in ein geladenes Lepton um. Je nach Flavour dieses Leptons (e, μ, τ) befindet sich das Neutrino bei der Wechselwirkung in dem entsprechenden quantenmechanischen Eigenzustand (ν_e, ν_μ, ν_τ), dem sogenannten Flavourzustand. Bei der Bewegung durch den Raum liegen sie allerdings in Eigenzuständen vor, die den Neutrinomassen zugeordnet und als ν₁, ν₂ und ν₃ bezeichnet werden. In der Quantenmechanik kann ein Teilchen als Überlagerung mehrerer Zustände existieren, sodass im Falle der Neutrinos jeder Flavourzustand aus allen drei Massezuständen besteht und umgekehrt. Wenn ein Neutrino also in einem bestimmten Flavourzustand entsteht, enthält es Anteile aller drei Massenzustände. Bewegt es sich durch Raum und Zeit, ändert sich seine Zusammensetzung in den unterschiedlich schweren Massenzuständen, da diese mit verschiedenen Geschwindigkeiten propagieren. Folglich ergibt sich nach einer gewissen Zeit ein anderer Flavourzustand; diesen Effekt bezeichnet man als Neutrinooszillation. (...)

„Mit dem Nachweis der RQu [Richtungsquantelung] war ein Versuch gelungen, dessen Durchführung viele Experimentatoren wegen unzureichender Hilfsmittel für undurchführbar hielten. […] Für mich war damals wichtiger die Frage ob der mit Alice Golsen begonnene Versuch zum Nachweis des Strahlungsdrucks, den ich schon 1913 in Tübingen angefangen, ein quanti­tatives Ergebnis erbringt.“ Mit diesen Worten beschrieb Walther Gerlach in seinen Erinnerungen [1] die aus seiner Sicht bedeutende wissenschaftliche Zusammenarbeit mit seiner Doktorandin Alice Golsen, die zeitgleich mit seinem größten­ wissenschaftlichen Erfolg stattfand, dem Stern-Gerlach-Experiment.

Als ich um 2021 bei Recherchen zur Biografie Walther Gerlachs erstmals auf die Arbeiten von Alice Golsen stieß, waren mir ihr Name, ihre Forschung und ihr Schicksal völlig unbekannt. Quellen zu ihrer Arbeit, die über gedruckte Publikationen hinaus gehen und leicht zugänglich gewesen wären, gab es zu diesem Zeitpunkt nur wenige, und es schien, als sei die Erinnerung an die Wissenschaft­lerin weitgehend verblasst. Im Zuge der Vorbereitungen für die Ausstellung „Licht und Materie“ im Deutschen Museum­ [2], die auch das Thema Strahlungsdruck aufgreift, ließ sich ihre Lebensgeschichte rekonstruieren und künstlerisch umgesetzt neu erzählen. Dabei half neben verschiedenen Archivquellen vor allem die Unterstützung von Museumskolleg:innen aus Alice Goldsteins Heimatstadt Wiesbaden sowie von Nach­fahren in Israel. (...)