Der 27-jährige Physiker Niels Bohr präsentierte 1913 der Welt ein Modell vom Aufbau der Atome, das mit der klassischen Mechanik brach. Am Donnerstag hätte er seinen 125. Geburtstag gefeiert
Natura non facit saltus – die Natur macht keine Sprünge. Seit Aristoteles war es eine Grundannahme der Naturwissenschaften, dass Veränderungen in der Natur fließend und nicht abrupt erfolgen. Falsch, sagte 1913 der damals 27-jährige Physiker Niels Bohr und präsentierte der Welt ein Modell vom Aufbau der Atome, das mit der klassischen Mechanik brach. Heute hätte das dänische Genie seinen 125. Geburtstag gefeiert.
Niels Henrik David Bohr wurde am 7. Oktober 1885 in Kopenhagen geboren, wo er am 18. November 1962 auch starb. Sein Vater, Professor für Physiologie, lenkte die Aufmerksamkeit seines Sohnes früh auf die Naturwissenschaften. „Ich wuchs in einem Haus mit einem reichen intellektuellen Leben auf, in dem wissenschaftliche Diskussionen alltäglich waren“, urteilt Niels Bohr einmal.
Leidenschaftlicher Torwart
Die Freizeit kam in seiner Jugend dennoch nicht zu kurz. Er spielte als Torwart leidenschaftlich Fußball. Sein Bruder Harald, später Professor für Physik, nahm sogar mit der Nationalmannschaft an den olympischen Spielen teil.
Bohr studierte in seiner Heimatstadt Physik, Mathematik, Chemie, Astronomie und Philosophie, und erhielt mit nur 21 Jahren die Goldmedaille der Königlich Dänischen Akademie der Wissenschaften. Nach seiner Doktorarbeit arbeitete Bohr 1911 in Cambridge im Labor des Physik-Nobelpreisträgers J. J. Thomson, ein Jahr später in Manchester beim Chemie-Nobelpreisträger Ernest Rutherford.
In Manchester lernte Bohr seine Frau Margarethe Nørlund kennen. Zwei der gemeinsamen sechs Söhne starben in jungen Jahren. Einer, Aage Niels, sollte 1975 den Physik-Nobelpreis erhalten, 53 Jahre nach seinem Vater.
Nobelpreis für Physik
Der nämlich verband in Manchester das zwei Jahre zuvor vorgestellte Atommodell von Rutherford mit der Quantentheorie von Max Planck zu einem neuen Modell. Darin kreisen die Elektronen auf festgelegten Bahnen um einen positiv geladenen Kern. Zwischen den Bahnen können die Elektronen nur sprunghaft wechseln, wobei sie definierte Quanten Energie abgeben. Die Theorie brachte Bohr den Nobelpreis für Physik. Heute gilt sie als überholt, aber sie bildete einen wesentlichen Grundstein der Quantenmechanik.
Bohr selbst war an der Weiterentwicklung seiner Theorie beteiligt. 1921 gründete er ein eigenes Institut an der Universität Kopenhagen. In dieser Zeit soll er gesagt haben: „Wer über die Quantentheorie nicht entsetzt ist, der hat sie nicht verstanden.“ Fünf Jahre später traf Bohr den jungen Werner Heisenberg. Aus dem Dialog der beiden Forscher entwickelte sich Heisenbergs Unschärferelation, eine grundlegende Formel der Quantenphysik. Sie besagt, dass ein Messvorgang bestimmte Eigenschaften eines Objekts niemals gleichzeitig erfassen kann.
Auf Heisenberg geht auch jene Anekdote zurück, in der Bohr aufgrund eines Hufeisens über seiner Tür gefragt wurde, ob er abergläubisch wäre. Der Physiker soll entgegnet haben: „Natürlich nicht; aber man sagt doch, dass es auch dann hilft, wenn man nicht daran glaubt.“
Eine andere Begebenheit betrifft Albert Einstein, mit dem sich Niels Bohr vor dem Zweiten Weltkrieg regelmäßig ausgetauscht hat. Einstein konfrontierte seinen dänischen Kollegen mit einem Gedankenexperiment, das ein Problem der Quantenphysik aufzeigen sollte. Bohr fand nur einen Tag später einen Fehler im Experiment – mithilfe von Einsteins eigener Relativitätstheorie.
Berater bei Atombombe
Im Krieg verweigerte der Sohn einer Jüdin den Deutschen – auch seinem Freund Heisenberg – die Unterstützung in der Atomforschung. 1943 floh er mit anderen Juden aus dem besetzten Dänemark nach Schweden, wo er beim König erfolgreich um Asyl für seine Landleute warb. Er selbst reiste weiter über England in die USA, wo er bis Kriegsende blieb.
Obwohl Bohr Zeit seines Lebens dafür warb, Kernenergie nur zivil zu nutzen, wirkte er in diesen Monaten als Berater am Manhattan Project mit. Bohr, der erfolglos Roosevelt und Churchill überzeugen wollte, das Projekt gemeinsam mit den Sowjets durchzuführen, rechtfertigte das mit den Worten: „Ich ging aus einem Grund nach Amerika: Sie brauchten mich nicht, um die Atombombe zu bauen.“
