Das intellektuelle Viereck: Mach-Boltzmann-Planck-Einstein · 2013-10-07 · Das intellektuelle Viereck: Mach-Boltzmann-Planck-Einstein Einleitung Lassen Sie mich eingangs denTitel

Das intellektuelle Viereck:Mach- Boltzmann- Planck- Einstein

Einleitung

Lassen Sie mich eingangs den Titel dieses Vortrags, zu dem Sie mich liebenswürdigerwei­ser hierher zum CERN eingeladen haben, rechtfertigen. Immer wieder habe ich in meinemlangen, der Wissenschaft gewidmeten Leben festgestellt, daß Kollegen - besonders die derjüngeren Generation - sich nur selten bewußt sind, wie die großen Ideen der Physik geborenund weiterentwickelt wurden. Das ist sehr schade. Es ist ein großes Vergnügen, den Wegender großen Denker in unserer Wissenschaft nachzugehen und zu analysieren, wie sieaufeinander einwirkten. Aber auch in Hinblick auf konkrete wissenschaftliche Errungen­schaften gibt es Argumente dafür, daß es bei der Wahl der Wege in die Zukunft eine großeHilfe und eine Quelle der Inspiration ist, sich der Vergangenheit mit ihren Erfolgen undFehlern bewußt zu sein.

Das Verhalten führender Wissenschafter am intellektuellen Scheideweg ist - wie sichherausstellen wird - stark von philosophischen (genauer noch: erkenntnistheoretischen)Überlegungen beeinflußt worden. Auf der anderen Seite aber ist unser Bild der Welt,unsere "Weltanschauung", von den Entscheidungen geprägt worden, die große Wissen­schafter am Scheideweg getroffen haben. Das alles ist natürlich von großer Wichtigkeit.

Ich gehöre nicht zu denen, die der Ansicht sind, das Studium der Geschichte derNaturwissenschaften könnte von dem der gesellschaftlichen Umwelt getrennt werden.Wissenschaftliche Ideen sind nicht nur durch die Wechselwirkung von Wissenschaftern imRahmen ihrer beruflichen Arbeit entstanden und weiterentwickelt worden; die Wissen­schafter wurden auch von geschichtlichen Ereignissen außerhalb ihrer Berufssphäre starkbeeinflußt. Das praktische Leben hat den Wissenschaftern Fragen aufzulösen gegeben undihnen dazu Material und Werkzeug zur Verfügung gestellt. Auf der anderen Seite waren dieErrungenschaften der Wissenschafter von entscheidender Bedeutung für die menschlicheGesellschaft. Diese Tatsache wird wohl kaum bestritten werden.

Gleich anfangs muß ich hier eine Entschuldigung vorbringen. Ich bin kein Physiker, nochweniger ein theoretischer Physiker, sondern nur ein armer Physikochemiker oder - genauer- ein biophysikalischer Chemiker. Ich bin mir meiner mangelnden Kenntnisse in denhöheren Gefilden der theoretischen Physik nur zu sehr bewußt und, um es noch drastischerzu sagen: der Grenzen meiner Fähigkeit, ihr in allen ihren Verzweigungen folgen zu

Vortrag bei CERN (Organisation europeenne pour la recherche nucleaire), Genf, Jänner 1981; inEnglisch unter dem Titel "The Intellectual Quadrangle: Mach-Boltzmann-Planck-Einstein" alsReport CERN 81-10, Genf, Juli 1981, erschienen; 2. Auflage 1983 (mit Ergänzungen). Abdruck hierohne Zusammenfassung und Inhaltsverzeichnis.

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können. Schon aus diesem Grund kann ich vielleicht nicht alle Ihre Fragen beantworten. Ichglaube jedoch nicht, daß eine Spezialisierung in theoretischer Physik unentbehrlich ist fürein Verständnis der Bedeutung großer Ereignisse auf diesem Gebiet.

Ich möchte Ihnen einige meiner Gedanken vorlegen, wie sie mir schon seit ziemlichlanger Zeit durch den Kopf gehen. Unter dem Einfluß der gesellschaftlich-politischenEreignisse habe ich 1942 - also während des Zweiten Weltkriegs - begonnen, BoltzmannsWerk und seine Folgen zu studieren, und ich habe dieses Studium später fortgesetzt. I. 2 Dannwar der 1979 gefeierte 100. Geburtstag Albert Einsteins ein guter Anlaß, mich mit demProblem der Beziehung zwischen diesen beiden Giganten, Boltzmann und Einstein, zubeschäftigen.~ In diesem Zusammenhang konnte und sollte Ernst Mach nicht umgangenwerden. Und es war unvermeidlich, daß auch Max Planck dazukam - eine große und zutiefsttragische Gestalt für sich.

Alle unsere vier Helden kamen aus einer ähnlichen kulturellen Umgebung, nämlich demEuropa des 19. Jahrhunderts. Zwei waren Österreicher, zwei Deutsche. Wie tief selbstEinstein in dieser Kultur verankert war, kann man aus der Tatsache ersehen, daß er seineGedanken bis zuletzt am liebsten in deutscher Sprache ausdrückte, obwohl er die letzten22 Jahre seines Lebens in Amerika verbrachte und nicht nur die Nazi-Barbaren haßte,sondern auch alle Einladungen, das NachkriegsdeutscWand zu besuchen, ablehnte.

Ich habe für diesen Vortrag das Bild eines Vierecks gewählt, mit den vier Physikern anden Ecken. In unserer Topologie hat dieses Viereck keine bestimmte Gestalt. Alle vierMänner können entlang der Seitenlinien oder Diagonalen miteinander verbunden werden.Sie alle haben aufeinander eingewirkt, und die Wechselwirkung war - mit der einen,bedauerlichen Ausnahme Einstein ~ Boltzmann - gegenseitig.

Das Viereck

Mach und Boltzmaun

Lassen Sie uns mit Ernst Mach (1838-1916) beginnen, dem ältesten der "Vierer­bande".7.8 Er war ein Experimentalphysiker von großen Verdiensten, Professor an denUniversitäten von Graz und Prag, die damals die wichtigsten Provinzstädte in Österreich­Ungarn waren. Mach war auch auf dem Gebiet der Sinnesphysiologie erfolgreich. Er sahsich nicht als Philosoph. In Wien aber, wohin er zuletzt berufen worden war, hatte er von1895 an einen Lehrstuhl für Philosophie, mit der offiziellen Bezeichnung "Lehrkanzel für

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Geschichte und Theorie der induktiven Wissenschaften". Seine kritischen Schriften überWissenschaftsgeschichte hatten in der Tat einen großen erkenntnistheoretischen Einfluß.Mach mußte 1901 wegen eines Schlaganfalls vorzeitig emeritieren, sein Geist blieb aberwißbegierig und aktiv, und er fuhr fort zu schreiben. Ironischerweise wurde MachsLehrkanzel später von Boltzmann übernommen, der auf dem Gebiet der Philosophie stetssein großer Gegner war. Daneben blieb Boltzmann der damals einzige Professor fürtheoretische Physik an der Universität Wien.

Obwohl Mach und Boltzmann einander persönlich schätzten, zum Beispiel einenfreundschaftlichen Briefwechsel führten, waren sie doch sowohl in der Physik wie auch inder Philosophie jahrzehntelang in einen Streit verwickelt. Die Möglichkeit, ja sogar dieNotwendigkeit dieser Auseinandersetzung ergab sich, als sich Mach 1872 in Prag in seinerberühmten Arbeit "Die Geschichte und die Wurzel des Satzes von der Erhaltung derArbeit" endgültig von der Atomistik abgewandt hatte. Man muß sich daran erinnern, daßAtome von den Physikern jener Zeit keinesfalls allgemein akzeptiert wurden. Nicht nurMach, sondern auch Pierre Duhem9 in Frankreich (1861-1916), der einflußreiche Physiko­chemiker Wilhelm Ostwald1o

, 11 in Leipzig (1853-1932) und sogar der junge Max Planck12-

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waren Gegner der Atomistik, Man muß dazu sagen, daß diese anhaltende Feindschaft gegendie Atomistik in der Physik um so merkwürdiger ist, als in der Chemie - besonders derorganischen Chemie - Atome schon am Anfang des 19. Jahrhunderts unentbehrlichgeworden waren, Anscheinend war es in der chemischen Industrie notwendig, von derExistenz der Atome auszugehen, um Erfolg zu haben. Daß so viele Physiker die Atomistikablehnten, während die Chemiker sie mit Selbstverständlichkeit bei ihrer Arbeit verwende­ten, ist ein wirklich interessanter Fall intellektueller Schizophrenie.

In dieser Beziehung brachte Mach die zeitgenössische Wissenschaft - Physik, Chemieund Biologie - durcheinander. Es gelang ihm außerdem auch nicht, der technischen Praxiseine Theorie zu liefern, auf der sie aufbauen konnte. Das galt auch für die chemischeTechnik und Biotechnik. All das ist im Rückblick klar. Wie es Ostwald, der ursprünglichChemiker war, bis 1908 - als er sich zu ihnen bekannte - gelang, ohne Atomeauszukommen, ist fast ein Mysterium.

An der Wiener Universität jedoch waren alle Stellen in Physik und Chemie mitAtomisten besetzt, Ihr Führer war Josef Stefanl5 (1835-1893), bekannt durch das Stefan­Boltzmann-Gesetz. Stefan war übrigens in Mitteleuropa auch der Pionier von MaxwellsIdeen über das elektromagnetische Feld. Als Vizepräsident der Kaiserlichen Akademie derWissenschaften hatte Stefan später viel Einfluß, Sein Kollege und Freund war derbemerkenswerte Josef Loschmidt16

•17 (1821-1895), der es 1865 - nach zweieinhalbtausend

Jahren rein spekulativer Atomistik - als erster wagte, die Größe der Atome numerischabzuschätzen. Stefans hervorragendster Schüler war Ludwig Boltzmann (1844-1906), dergrößte Verfechter der physikalischen Atomistik im ganzen 19. Jahrhundert.

Mach leugnete die Existenz der Atome von einem philosophischen Standpunkt aus, demdes Positivismus. Mach kann eigentlich als der Begründer des Neopositivismus betrachtetwerden. Anfangs unter dem Einfluß Kants, später aber unter dem des berühmtenanglikanischen Bischofs Berkeley, 18 begann Mach die Aufgabe der Wissenschaft nur darinzu sehen, die Beobachtungsresultate in einen geordneten Zusammenhang zu bringen, Erweigerte sich, den Begriff einer beobachtungsunabhängigen, objektiven Außenwelt, welcheder Ursprung aller menschlichen Sinneseindrücke ist, in Erwägung zu ziehen. Wir solltenuns auf die nützliche Kombination der "Empfindungskomplexe" oder "Elemente"

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beschränken und nicht versuchen über die direkte Erfahrung hinauszugehen. Diese"Elemente" sollten in der einfachsten und ökonomischsten Art zusammengefügt werden,eben durch die Anwendung des Prinzips der Denkökonomie.

Was Mach betrifft, sagte Boltzmann: 19

. .. wir befinden uns doch gerade hier schon auf einem Boden, wo eine ganze Gattungmoderner methodologischer Spekulationen emporwuchs, die in der präzisesten, geistreichstenWeise von Mach zum Ausdruck gebracht wurde. Dieser behauptete geradezu, der Zweck derWissenschaft sei nur Arbeitsersparnis. Fast mit gleichem Rechte könnte man - bemerkend,daß bei Geschäften die größte Ersparnis wünschenswert ist - diese einfach für den Zweck derVerkaufsbuden und des Geldes erklären, was ja in gewissem Sinn in der Tat richtig wäre.Doch wird man nur ungern, wenn die Distanzen und Bewegungen, die Größe, physikalischeund chemische Beschaffenheit der Fixsterne ergründet, wenn Mikroskope erfunden und damitdie Urheber unserer Krankheiten entdeckt werden, dies als bloße Sparsamkeit bezeichnen.

Vor allem fielen die Atome unter Machs Axt. Er hielt die Atomistik für ein StückMetaphysik. So seltsam das auch klingen mag: Mach hat sich in seinem ganzen Leben niezur Atomistik bekehren lassen. 1910 schrieb Mach:20

Wenn der Glaube an die Realität der Atome für euch so wesentlich ist, so sage ich mich vonder physikalischen Denkweise los, so will ich kein richtiger Physiker sein, ... so danke ichschönstens für die Gemeinschaft der Gläubigen. Denn die Denkfreiheit ist mir lieber.

In seinem letzten Buch "Die Prinzipien der physikalischen Optik"21 - 1913 geschriebenund 1921 posthum von seinem treuen und ergebenen Sohn Ludwig herausgegeben - hatMach noch immer gegen die - wie er sie nannte - "Schule" oder "Kirche" der AtomistenEinwände erhoben. Sie werden im Wortlaut zum Beispiel in den Büchern von Heller' undThiele22 wiedergegeben. Auch Machs Schüler, der bekannte tschechische ChemikerB. Brauner, hat bestätigt, daß Mach bis in seine letzten Tage ein Anti-Atomist gebliebenist. 23

Im Gegensatz dazu hat Boltzmann ausführlich von Modellen Gebrauch gemacht. Sie sindkeine Bestandteile der Erfahrung, sondern eher Erfindungen des menschlichen Geistes, dieihren Wert in der wissenschaftlichen Praxis beweisen müssen. So hat Boltzmann Modelleerfunden, um das Verständnis von Maxwells elektromagnetischem Feld zu fördern. Das warum so wichtiger, als die jungen Physiker in Mitteleuropa Maxwells Arbeit meist durchBoltzmann kennenlernten. 24 Vor allem aber wurde Boltzmann nie müde, den gewaltigenWert atomistischer Modelle in der kinetischen Gastheorie und der statistischen Mechanik zubetonen. Boltzmanns eindringliche Darlegung, vor allem in seinen "Populären Schriften",25verdient es noch immer, von jedem Naturwissenschafter gelesen zu werden. Als Beispielmöchte ich zitieren:26

. .. die heutige Atomistik ist ein vollkommen zutreffendes Bild aller mechanischenErscheinungen, und es ist bei der Abgeschlossenheit dieses Gebietes kaum zu erwarten, daßauf demselben noch Erscheinungen entdeckt werden können, welche sich nicht in denRahmen dieses Bildes fügen. Dieses umfaßt ferner auch die Wärmeerscheinungen. Daß derletzte Umstand nicht so sicher nachgewiesen werden kann, liegt lediglich in der Schwierigkeit,welche die Berechnung der Molekularbewegung bietet. Jedenfalls finden sich alle wesentlichenTatsachen in den Zügen dieses Bildes wieder. Dieses erwies sich auch zur Darstellung derkristallographischen Tatsachen, der konstanten Proportionen der Massen bei chemischen

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Verbindungen, der chemischen Isomerien und der Beziehung der Drehung der Polarisations­ebene und der chemischen Konstitution usw. äußerst nützlich. Die Atomistik ist dabei nochgroßer Weiterentwicklung fähig.

Hendrik Antoon Lorentz27 hat sich 1907, in seinem Nachruf auf Boltzmann, auf dieseStelle bezogen und dabei der bereits eindrucksvollen Liste noch einige Punkte angefügt.

Bei seinen Modellen war Boltzmann bemüht, nicht über das hinauszugehen, was erwirklich rechtfertigen konnte. "Hypotheses non finxit", um Isaac Newton abzuwandeln.Boltzmann sagte:28

Freilich lehrt die einfachste Überlegung sowie die Erfahrung übereinstimmend, daß eshoffnungslos schwierig ist, durch bloßes Raten ins Blaue hinein gleich auf richtige Weltbilderzu verfallen, daß sich solche vielmehr immer nur langsam aus einzelnen glücklichen Ideendurch Anpassung bilden. Gegen das Treiben der vielen leichtsinnigen Hypothesenschmiede,welche hoffen, mit geringer Mühe eine die ganze Natur erklärende Hypothese zu finden, sowiegegen die metaphysische und dogmatische Begründung der Atomistik wendet sich daher dieErkenntnistheorie mit Recht.

Boltzmann enthielt sich also aller Spekulationen über die innere Struktur der Atome,obwohl die Probleme der Erklärung optischer Spektren zu jener Zeit unter Physikern vieldiskutiert wurden und Boltzmann sogar Zeuge der bemerkenswerten Entwicklungen aufdem Gebiet der Radioaktivität wurde. Hypothesen über die innere Struktur der Atomewurden bei Boltzmanns Arbeit nicht gebraucht und konnten nicht aus ihr abgeleitet werden.

Nun noch einige Worte zu Machs Stellung in der Geschichte, die zum Teil vermutlichauch von seiner Herkunft und seinen Erfahrungen geprägt war. Ein woWwollenderBeobachter könnte Machs Kritik als Reaktion auf den leichtfertigen Dogmatismus vielerPhysiker seiner Zeit sehen. Es gab wirklich viele, die nur zu bereit waren, weitreichendeAnnahmen als Axiome zu akzeptieren, die zwar das Leben leicht machten, die sie aber nichtwirklich rechtfertigen konnten. Deshalb waren Skepsis und kritische Haltung in MachsDenkstil verdienstvoll, ja sogar notwendig. Mach wollte auf den Mangel einer sicherenGrundlage für viele zeitgenössische Begriffe hinweisen. Manche von ihnen waren ausprinzipiellen Gründen einer Überprüfung durch Versuche unzugänglich. Er lehnte sie daherals metaphysisch und als Hindernis für ein tieferes Verständnis der Physik ab. Wenn wir zuEinstein kommen, werden die Verdienste von Machs Kritik klar werden.

Hier wären einige Bemerkungen über Machs gesellschaftliche Situation angebracht. Erkam aus einer einfachen Familie und wußte, was Armut heißt. Sein ganzes Leben lang blieber sich der Notwendigkeit des Kampfes zur Verbesserung des Schicksals der arbeitendenKlasse und anderer Unterprivilegierter bewußt. Er sah den enormen Unterschied zwischendem Lebensstandard des größten Teiles der Untertanen der Habsburger auf der einen Seiteund dem Lebensstandard der Reichen auf der anderen, der Besitzer der großen Güter,Bergwerke und Fabriken, der Reichen, die oft auch keinerlei Arbeit leisteten. Die Wurzelnvon Machs leidenschaftlicher Antimetaphysik könnten in seiner Ablehnung des Wertsy­stems zu finden sein, das im Reich der Habsburger (und natürlich auch anderswo) dengrößtenteils unwissenden Massen aufgezwungen wurde und das nicht rational, sondern nurmetaphysisch zu rechtfertigen war. In diesem Zusammenhang spielte in Österreich diemächtige katholische Kirche eine große Rolle, die zu jener Zeit völlig reaktionär und eineStütze des Habsburgerreiches war. Mach war ein freimütiger Atheist.

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Es war zu Machs Zeiten für einen Wissenschafter im universitären oder akademischenBereich fast undenkbar, die Sozialisten zu unterstützen. Mach tat es. Nach 1914 war Mach­neben Einstein - einer der ganz wenigen, die sich weigerten, den schrecklichen ErstenWeltkrieg zu unterstützen, und die gegen den nationalen Fanatismus Widerstand leisteten.Einstein hat das 1916 in seinem Nachruf auf Mach29 zu Recht hervorgehoben. AuchBoltzmann, der lange vor diesem Krieg gestorben war, war ein Demokrat und Republika­ner, in seinen Schriften aber findet man kein Wort über Sozialismus oder gegen Kriege. Erkam aus einer wohlhabenden bürgerlichen Familie und hat diesen Kreis nie verlassen. Eskann gut möglich sein, daß gerade diese Tatsache zu seiner Verzweiflung beitrug, als er mitden Verfechtern der traditionsbetonten Ansichten zusammenstieß - vor allem in bezug aufAtomistik, Materialismus, Darwinismus und auch Republikanertum. Das daraus entste­hende Gefühl der Verzweiflung mag einer der Gründe gewesen sein, die Boltzmann in einerdunklen Stunde dazu bewegten, sich das Leben zu nehmen.

Es ist Machs tragisches Schicksal, daß er in seiner Ablehnung, über die unmittelbareErfahrung hinauszugehen, übertrieb. Er hat das Kind mit dem Bad ausgeschüttet. Soerkannte er nicht den enormen heuristischen Wert, den frei erfundene Hypothesen undModelle haben können, vor allem nicht den Wert der Hypothese der Existenz von Atomen.Er nahm die Tatsache nicht zur Kenntnis, daß die Atomistik jahrtausendelang mit einemfortschrittlichen Standpunkt verbunden waL Noch 1624 hat der König von Frankreich jedenmit der Todesstrafe bedroht, der die Atomistik lehrte. 30

Mach und Planck

Wenden wir uns nun Max Planck (1858-1947) zu. Seine gesellschaftliche Herkunft warvöllig anders als die von Mach. 12

, 13,31 Er kam aus einer angesehenen großbürgerlichenFamilie in Norddeutschland. Keiner von ihnen hatte etwas gegen die im Reich derHohenzollem bestehenden Zustände einzuwenden. Planck blieb sein ganzes Leben lang einKonservativer, nicht nur in der Politik, sondern auch in seiner wissenschaftlichen Arbeit.Nur seine intellektuelle Redlichkeit brachte ihn dazu, in der Wissenschaft fundamentaleNeuerungen zu akzeptieren. Planck neigte dazu, die Folgen seiner eigenen Quantenhypo­these für die Physik im allgemeinen herunterzuspielen. Er hätte das Elementarquantum viellieber mit Hilfe klassischer Begriffe erklärt. 32 In der Physik - so hat man es formuliert - warer ein Revolutionär wider Willen.

Plancks bewundernswerte Objektivität muß es auch gewesen sein, die ihn als Herausge­ber der führenden Fachzeitschrift "Annalen der Physik" dazu bewog, 1905 Einsteins ersteArbeit über Relativität zur Veröffentlichung anzunehmen. Er wurde sogar einer derfrühesten und konsequentesten Verfechter der Relativität. Möglicherweise hat Planck aberdarin eher einen letzten Beitrag zur wunderbaren Struktur der klassischen - Newtonschenund Maxwellschen - Physik gesehen als eine intellektuelle Revolution. Trotzdem mußEinsteins Arbeit Planck anfangs einen Schock versetzt haben. Schon sehr früh ist seinSchüler Max von Laue (1889-1960) Planck in seiner Unterstützung der Relativität gefolgt.

Ich glaube, daß es Plancks Erziehung und allgemeiner Lebenslage entsprach, im Grundekeine Sympathie für Machs Positivismus zu empfinden. Nichtsdestoweniger gab Planck zu­und betonte es sogar -, daß er in jungen Tagen von Mach beeinflußt gewesen waLI<,33Einstein bezog sich wahrscheinlich auch auf Planck, als er 1916 in seinem Nachruf aufMach29 sagte:

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Ich glaube sogar, daß diejenigen, welche sich für Gegner Machs halten, kaum wissen,wieviel von der Machschen Betrachtungsweise sie sozusagen mit der Muttermilch eingesogenhaben ...

Es ist denkbar, daß bei Planck die bekannte Faszination vom "Absoluten" nicht nur dazuführte, daß er die Thermodynamik bewunderte und ihre phänomenologische Betrachtungs­weise akzeptierte, sondern auch dazu, daß er - wegen der damit verbundenen Ungewißheit- die Verwendung von Modellen ablehnte, ohne die eine realistische Deutung nicht möglichist.

In den ersten Jahren dieses Jahrhunderts aber wandte sich Planck von Mach ab. Plancksphilosophische Opposition gegen Mach erreichte 1908 in seiner berühmten Rede anStudenten in Leyden34 einen ersten Höhepunkt, wobei er mit Worten aus der Bergpredigtendete und die Menschen vor falschen Propheten warnte: "An ihren Früchten sollt ihr sieerkennen!" Planck bezog sich hier auf die berüchtigte Unfruchtbarkeit des Positivismus.Machs Antwort20 führte zu einem in noch stärkeren Worten gehaltenen Angriff Plancks. 33

Planck setzte die Polemik gegen den Positivismus für den Rest seines Lebens fort. 13

Dieser letzte Absatz war schon geschrieben, als ich auf einen wichtigen Vortrag stieß,den Res Jost über Mach und Planck gehalten hat. I' Jost führt überzeugende Argumentedafür an, daß Machs Einfluß auf Planck stärker war, als man heute allgemein annimmt.Plancks intensive, ja heftige Abneigung gegen Mach wurde in den späteren Jahren durch dastiefe Bedauern darüber angeheizt, daß er - Planck - unter dem Einfluß Machs viele Jahrelang die Bedeutung der Atomistik und darüber hinaus besonders auch die Bedeutung derErrungenschaften Boltzmanns verkannt hatte. Planck sah in Mach jetzt einen Verführer ­einen falschen Propheten, wie er 1908 gesagt hatte. 1940, im Alter von 82 Jahren, schriebPlanck:35

Ich selber habe mich noch vor 50 Jahren zu den überzeugten Positivisten gerechnet . ..Unter dem Einfluß von Ernst Mach war ich damals zur Ablehnung der Atomistik geneigt undzog mir dadurch zu meinem Bedauern die Gegnerschaft von Ludwig Boltzmann zu, der umjene Zeit, fast als einziger in Deutschland, seine Hauptarbeitskraft dem Ausbau derkinetischen Gastheorie widmete und mit dem ich mich in dem Kampf für den Clausiusschenzweiten Hauptsatz der Wärmetheorie gegen die flache Energetik Ostwaids gern verbundengefühlt hätte.

Boltzmann war zwar Österreicher, aber er war eine Zeitlang Professor in München undauf jeden Fall häufig in Deutschland. Wir werden auf die Beziehung zwischen Planck undBoltzmann noch zu sprechen kommen.

Auch Plancks politische Entwicklung war von seinem Konservatismus auf der einen Seiteund seiner Redlichkeit auf der anderen geprägt. So fühlte er sich 1914 verpflichtet, dasunglückliche Manifest zu unterschreiben, in dem 93 prominente Intellektuelle, Wissenschaf­ter und Künstler den deutschen Militarismus ausdrücklich unterstützten. Sogar dieserBegriff wurde verwendet. Nachdem die Nazis 1933 zur Macht gekommen waren, führtenPlancks von seiner Familie und seiner Umgebung ererbte konservative Ansichten über dieMacht des Staates ihn sogar zu dem Versuch, sich dieser neuen Regierung anzupassen, sosehr er sie auch ablehnte. So blieb er bis 1937 Präsident der angesehenen und reichenKaiser-Wilhelm-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften, die 1911 auf Grund einerInitiative von Walther Nernst gegründet worden war und nach der Niederlage im ZweitenWeltkrieg in Max-Planck-Gesellschaft umbenannt wurde. Er legte sein Amt als Sekretär der

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Preußischen Akademie der Wissenschaften in Berlin erst 1938 nieder. Planck war zu einemoffenen Widerstand gegen eine etablierte Macht nicht fähig. Mehr noch, er erlag denoffiziellen Phrasen in beträchtlichem Ausmaß. So schrieb er am 13. April 1933 aus seinemFerienort in Sizilien an Heinrich von Ficker, einen ihm nahestehenden und sehr geschätztenKollegen an der Preußischen Akademie, über die "infame Haß- und Lügenpropaganda (ausdem Ausland, E. B.), die sich seit Hitlers Ernennung zum Reichskanzler über Deutschlandergossen hat". J6

Planck versuchte jedoch, die harten Maßnahmen des Naziregimes zu mildern. Wie wirnoch sehen werden, trat er öffentlich für Einstein ein. Seine Absicht, das Ärgste zuverhindern, brachte ihn dazu, sich 1933 bei einem Treffen mit Hitler für einige derNaziopfer einzusetzen. 37 Als Hitler Plancks Absicht jedoch merkte, brach er gleich in einenseiner bösartigen Monologe aus. Das Gespräch war ergebnislos. Im Gegenteil, Plancksaufrichtiger Standpunkt mag sehr wohl dazu beigetragen haben, daß Hitler sofort bereitwar, das Todesurteil gegen Plancks Sohn zu bestätigen, der 1944 wegen Verschwörunggegen das Naziregime verurteilt worden war. Er war das einzige überlebende Kind auserster Ehe gewesen und, wie Planck sagte, sein bester Freund. Sein ältester Sohn war imErsten Weltkrieg auf dem ScWachtfeld gefallen.

Vielleicht sollte man hier hinzufügen, daß Planck, eigener Aussage nach, sein ganzesLeben lang zwar tief religiös war, 13 aber nicht an einen persönlichen Gott und noch wenigeran den christlichen Gott glaubte. Er hat das kurz vor seinem Tod selbst niedergeschrieben.38

Diese Tatsache mag manche überraschen, besonders wenn man gehört hat, daß Planck dieBergpredigt, das heißt das Matthäus-Evangelium, zitierte. Daß Planck sich während desNaziregimes an der Tätigkeit der bekennenden Kirche in Berlin-Grunewald beteiligte, gehtsicher auf seinen Wunsch zurück, in diesen dunklen Zeiten zu helfen, wo er nur konnte.

Ich habe seit langem das Gefühl, daß eine kritische Biographie Plancks - nicht nur desWissenschafters, sondern des Menschen in seinem historischen, politischen und gesellschaft­lichen Kontext - zu wünschen wäre. Ein solches Buch würde ein bewegendes Bild von dertragischen Geschichte der intellektuellen Führung - mit allen ihren Widersprüchen - aufdem Weg Deutschlands vom Regime der Hohenzollern in den Hitlerismus zeichnen. Derverstorbene Kurt Mendelssohn hat in seinem hervorragenden Werk über Walther Nernst39

schon viel Material dazu gesammelt.

Boltzmann und Planek

Wie erwähnt, war Plancks Beziehung zu Boltzmann anfangs kühl. Planck war durch unddurch Thermodynamiker, er mochte atomistische, statistische Modelle nicht. Hier war derEinfluß Machs wesentlich. Offen, wie er war, hat Planck später zugegeben, daß Boltzmannin den frühen Tagen keinen Grund hatte, sich über ihn zu freuen.

Wenigstens äußerlich wurde der Tiefpunkt der Beziehung vielleicht 1896 erreicht, als einSchüler Plancks, der Mathematiker Zermelo, seinen Wiederkehreinwand gegen diestatistische Deutung des Zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik40 veröffentlichte, die inBoltzmanns grundlegenden Schriften - 1872 in der Arbeit über das H-Theorem und 1877 inder Arbeit über statistische Mechanik - voll entwickelt worden war. Der Ausdruck"Wiederkehreinwand" stammt übrigens von Paul und Tatyana Ehrenfest,41 über die noch zureden sein wird. Wenn man den Zweiten Hauptsatz als absolut gültig betrachtet, dann istder Wiederkehreinwand tödlich für die Annahme der Existenz von Atomen.

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Um es kurz zu sagen: Zermelo behauptete, daß nach einem an sich unumstrittenenTheorem von Henri Poincare jedes Ensemble von Teilchen in einer genügend langen Zeitjede mögliche Konfiguration einnehmen muß. Mit den Worten von Brush42 genauerausgedrückt, stellt das Theorem fest, daß jedes mechanische System mit an Sicherheitgrenzender Wahrscheinlichkeit der Ausgangsposition unendlich oft beliebig nahe kommt.Wenn man die Wahrscheinlichkeit nach S = k.log W - das ist das Boltzmannsche Prinzip,wie es Einstein genannt hat - mit der Entropie in Beziehung setzt, dann heißt das, daß einaus Teilchen bestehendes, endliches, isoliertes System früher oder später in einen Zustandniedrigerer Entropie zurückkehren muß, und zwar auch makroskopisch. Heute sind wir unsalle der zentralen Rolle bewußt, die der Begriff der Fluktuationen im gesamten Lebenswerkvon Boltzmann wie auch in dem von Einstein gespielt hat; wir brauchen hier auf diesesThema nicht weiter einzugehen. Die Tatsache aber war, daß Planck Zermelos Artikelgebilligt hatte. Boltzmann antwortete heftig" und riet Zermelo ganz offen, die Gastheorieaufzugeben, wenn er außerstande sei, ihre Theoreme klar zu erfassen.

(Lassen Sie mich hier etwas einfügen. Hinsichtlich einer expliziten Erwähnung derWiederkehr in qualitativer Form hatte Boltzmann Vorläufer. Die Idee war, anscheinendohne daß Zermelo davon gewußt hatte, schon 1893 von Poincare aufgebracht worden.Poincare hat damals auch, lange vor Boltzmann, kosmische Fluktuationen als Rettung vordem Kältetod erwogen. Diese Tatsachen sind von Brush kürzlich wieder in Erinnerunggerufen oder entdeckt worden. 42

, ")

Trotz des Zusammenpralls wegen Zermelo bahnte sich aber die Annäherung zwischenPlanck und Boltzmann an. Der Antiatomist Ostwald hatte mit Hilfe von Georg Helm dieIdee der "Energetik" geboren, mit der Energie als das alles durchziehende Grundprinzip.Die Energetik war ein Gegenvorschlag zur Atomistik. Natürlich war Boltzmann sehr gegendie Energetik eingestellt,25 Die Energetiker wurden von Boltzmann 1895 in Lübeck, bei derberühmten Tagung der "Gesellschaft Deutscher Naturforscher und Ärzte", in die Fluchtgeschlagen. Ostwald wollte damals, wie er im Titel seines Vortrages versprach, denwissenschaftlichen Materialismus überwinden. Erinnern wir uns, was Sommerfeld46 darüberschrieb:

Der Kampf zwischen Boltzmann und Ostwald glich, äußerlich und innerlich, dem Kampfdes Stieres mit dem geschmeidigen Fechter. Aber der Stier besiegte diesmal den Torero trotzaller seiner Fechtkunst. Die Argumente Boltzmanns schlugen durch. Wir damals jüngerenMathematiker standen alle auf der Seite Boltzmanns ...

Obwohl Planck immer noch keine Sympathie für Atomisten verspürte, unterließ er esjedoch bewußt, sich Ostwald anzuschließen. Planck erinnerte sich:

Gegen die Autorität von Männern wie W. Ostwald, G. Helm, E. Mach war eben nichtaufzukommen. Ich selber konnte dabei (in dem Kampf zwischen Boltzmann und Ostwald,E. B.) nur die Rolle eines Sekundanten von Boltzmann spielen, dessen Dienste von diesemfreilich nicht anerkannt, ja nicht einmal gern gesehen wurden.

Wir haben im Zusammenhang mit Machs Einfluß auf ihn bereits erwähnt, wie Planckdiese Ereignisse 1940 im Rückblick sah.

Hier stellt sich nun die Frage nach der Einstellung Machs zu Ostwald. Machs wichtigsterBiograph, J. T. Blackmore,· meint, daß Mach Ostwald als Verbündeten gegen denAtomismus brauchte, daß er aber im Grunde sowohl gegen den "Atomismus" als auch den

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"Energetizismus" (ich ziehe "Energetik" vor, E. B.) war. In Sommerfelds Worten: 46 Es warMachs Naturphilosophie, die in Lübeck hinter Ostwald und Helm stand. Mach selbst aberblieb im Hintergrund und enthielt sich einer klaren Unterstützung Ostwaids.

(Ostwald hat Mach 1897 an seiner Universität, in Leipzig, eine Lehrkanzel angebo­ten. 10.47 Mach hat sie nicht angenommen, wohl aber - später - Boltzmann. Er verbrachte dieJahre 1901-1903 in Leipzig. Boltzmann hatte trotz seiner wissenschaftlichen und philosophi­schen Gegnerschaft zu Ostwald25 mit ihm ausgezeichnete persönliche Beziehungen. Es gabeinen umfangreichen, freundlichen Briefwechsel zwischen den beiden Männern." Auchzwischen Ostwald und Planck wurden viele höfliche, aber eher zurückhaltende Briefeausgetauscht. Übrigens muß erwähnt werden, daß Ostwald in vieler Hinsicht ein Mann vonbedeutenden Verdiensten war.)

In den späten neunziger Jahren begann Planck an der brennenden Frage der Zusammen­setzung von Strahlung im Gleichgewicht mit einem Schwarzen Körper zu arbeiten. DieTheorie der Lichtstrahlung war nicht nur von wissenschaftlicher Bedeutung, sondern es gingdabei auch um große praktische und finanzielle Interessen. Da war erstens die enormepraktische Bedeutung der Energieübertragung und der Strahlungsverluste heißer Körper.Zweitens aber hatten die großen Firmen der Elektroindustrie (AEG, Siemens, Osram), diein Berlin konzentriert waren, die Absicht, die Technik der Lichterzeugung zu verbessern. Eswar kein Zufall, daß die auf dem Gebiet der Messung der Lichtstrahlung weltweit führendenExperimentalphysiker an der Physikalisch-Technischen Reichsanstalt in Berlin zu Hausewaren, die 1887 auf Grund einer Schenkung von Werner von Siemens gegründet wordenwar. Ihr erster Direktor war Hermann von Heimholtz, der "Reichskanzler der DeutschenPhysik", wie man ihn scherzhaft nannte. Planck hatte den Vorteil eines täglichen Kontaktesmit diesen bedeutenden Männern.

Anfangs wollte Planck die Abhängigkeit der Strahlungsintensität von Wellenlänge undTemperatur allein mit Hilfe der klassischen Thermodynamik und des Elektromagnetismuserklären, ohne dabei die statistische Mechanik zu verwenden. Er machte dabei bedeutendeFortschritte. Es gelang ihm vor allem, eine grundlegende Beziehung zwischen demEnergieinhalt von im Schwarzen Körper vermuteten Oszillatoren und dem Energieinhaltdes Strahlungsfeldes abzuleiten. Diese Oszillatoren waren eine rein formale Annahme undhatten mit Atomen nichts zu tun. Eine endgültige Lösung des Problems gelang Planck abernicht. Plancks anfängliches Versagen brachte ihn 1900 zu dem Entschluß, BoltzmannsStatistik, das heißt Atomistik, auf seine Oszillatoren anzuwenden. Es gelang Planck, wie erspäter sagte,1J nach einigen Wochen anstrengender Arbeit ein Gesetz aufzustellen, das dieVersuchsresultate seiner Kollegen gut erklärte und das seither gültig geblieben ist. PlancksGesetz enthält das Wirkungsquantum h, eine empirische Konstante, für deren Größe manauch bisher keine theoretische Grundlage gefunden hat. h ist die "Plancksche Konstante".Planck hat auch den numerischen Wert der Konstante k abgeleitet und sie die "Boltzmann­sehe Konstante" genannt.

Boltzmann hatte allen Grund, über diese Entwicklung glücklich zu sein. Die Anwendungder Atomistik und das Boltzmann-Prinzip hatten es endlich möglich gemacht, das alte,wichtige und schwierige Problem der spektralen Zusammensetzung der Strahlung einesSchwarzen Körpers zu lösen. Boltzmanns Beitrag zu dieser Errungenschaft war nicht aufseine Schriften, die Planck kannte, begrenzt. Hans Kangro" hat gezeigt, daß schon 1899während der Jahrestagung der Naturforscher in München zwischen Boltzmann und Planckim Zusammenhang mit der Strahlungsfrage ein enger persönlicher Kontakt bestand. Alfred

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Kastler (persönliche Mitteilung) liebte es, im Scherz darüber zu sagen, daß Planck wohl dieMutter der Quantentheorie gewesen sein mag, daß aber Boltzmann der Vater war. Kastlerbezog sich hier auf die Gleichung über die Verteilung der Energie auf die Atome einesGases, die Boltzmann 1877 abgeleitet hatte, wobei er endliche Energieintervalle, also eineArt Quantisierung der Energie, einführte. Obwohl Boltzmann in den darauffolgendenSchritten der Berechnung die Größe der Energieintervalle - der Energiequanten, wie mansagen könnte - wieder gegen den Grenzwert Null gehen ließ, so daß man seineVorgangsweise als bloßen mathematischen Trick ansehen kann, war diese VorgangsweisePlanck zweifellos bekannt. Vermutlich hat er sich von ihr leiten lassen.

Während des Zweiten Weltkrieges ist der Briefwechsel zwischen Boltzmann und Planck- für die Wissenschaftsgeschichte von größter Bedeutung - verlorengegangen. Wir wissennur von Planck, daß er Boltzmann über seine atomistischen Erfolge in der Strahlungstheoriegeschrieben hat" und daß damals Boltzmanns "gereizter Ton" einer "freundlichen Zustim­mung" wich. Ganz besonders nachdem Planck seine berühmte Quantenarbeit an Boltz­mann geschickt hatte, zeigte Boltzmann sein Interesse und akzeptierte im Prinzip PlancksHerangehen an das Problem. 13 In seinen späteren Schriften13 betonte Planck vollauf seineBewunderung für Boltzmanns Genialität.

Man hätte annehmen können, daß Boltzmann nach 1900 in seinen Vorträgen undSchriften die Arbeit Plancks über StraWung - die erst durch die Übernahme seiner,Boltzmanns, eigenen statistischen Methoden möglich wurde - erwähnen würde. Das warjedoch nicht der Fall. Obwohl Boltzmann bis zu seinem tragischen Tod 1906 weiter Vorträgehielt und Schriften veröffentlichte, finden wir bei ihm kein Wort über Planck und seineArbeit. Nach Aussage seiner Schülerin Lise Meitner49 erwähnte Boltzmann Planck auch inseinen Vorlesungen nicht. Boltzmann hat übrigens auch Einstein nicht erwähnt:9 obwohlEinsteins 1905 veröffentlichte Erklärung der Brownschen Bewegung als Schwankungsphä­nomen - wir werden darauf noch zurückkommen - ein weiterer Triumph der IdeenBoltzmanns war. Es scheint, als hätte sich Boltzmann ganz systematisch in seine eigene, alteWelt eingeschlossen - die Welt des 19. Jahrhunderts, von der er in begeisterten Wortengesprochen hat. so

Mach und Einstein

Wir kommen jetzt zum letzten und größten unserer Helden, Albert Einstein(1879-1955). Es ist allgemein bekannt, daß Machs Kritik an der klassischen Mechanik fürEinstein bei der Begründung der speziellen Relativitätstheorie eine große Hilfe war und daßdas Machsche Prinzip in den Gedanken, die zur allgemeinen Relativitätstheorie führten,eine wichtige Rolle spielte. Das Machsche Prinzip ist der Gedanke, daß man das Resultatvon Newtons berühmtem Eimerversuch durch die Einwirkung der Masse des Universumsauf das im Eimer rotierende Wasser erklären könnte." Einstein wurde nie müde zu betonen,wie dankbar er Mach war. 1909 unterschrieb er einen Brief an Mach mit "Ihr verehrenderSchüler".5; In seiner einzigen, 1949 erschienenen Autobiographie schrieb Einstein:53

Ernst Mach war es, der in seiner Geschichte der Mechanik an diesem dogmatischenGlauben (an die Mechanik als eine sichere Grundlage der Physik, E. B.) rüttelte; dies Buchhat . .. einen tiefen Einfluß auf mich als Student ausgeübt.

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Unter diesen Umständen verwundert es nicht, daß Einstein auch von Machs positivisti­scher Philosophie beeinflußt war: 53

... in meinen jungen Jahren hat mich aber auch Machs erkenntnistheoretische Einstellungsehr beeindruckt ...

Im Laufe der Zeit aber änderten sich Einsteins Ansichten über Mach. Dabei mag einerder Faktoren gewesen sein, daß Einstein von Anfang an Atomist war. s, In seinerAutobiographie stellt er sogar ausdrücklich fest: s6

. .. entwickelte ich die statistische Mechanik ... um Tatsachen zu finden, welche dieExistenz von Atomen von bestimmter endlicher Größe möglichst sicherzustellen.

Er sah die Existenz von Fluktuationserscheinungen voraus. Ein Beispiel dafür sah er­wenn auch anfangs zögernd - in der Brownschen Bewegung.

(Man kann darauf hinweisen, daß Boltzmann die Möglichkeit einer Beobachtung derFluktuationen in Gasen erwogen hatte44 und daß er auch die Tatsache der BrownschenBewegung kannte und für wichtig hielt, aber er hat die beiden Dinge anscheinend niemiteinander in Verbindung gebracht. Poincare sprach bereits 1904, also ein Jahr vorEinstein, von der Brownschen Bewegung als einem Beispiel von Fluktuationen. Er folgtedabei den viel früheren Ideen von Leon Gouy, ebenfalls in Frankreich. Poincare hatnatürlich keine Gleichungen dafür aufgestellt. Er arbeitete nicht mit Atomen undbezweifelte ihre Existenz. '2. 'S)

Die starr negative und unbewegliche Einstellung Machs zur Atomistik, die offensichtlichauf seinen positivistischen Vorurteilen beruhte, muß Einstein also enttäuscht haben. Auchbeim einzigen persönlichen Zusammentreffen zwischen Mach und Einstein, das 1911 inWien stattfand, ist es zwischen den beiden Männern zu keiner Einigung über Atomegekommen. Es ist merkwürdig, daß wir in der einzigen Quelle über diese interessanteZusammenkunft - dem Buch von Einsteins Freund und Nachfolger in Prag, dem WienerPhilipp Frank'" - keinen Hinweis darauf finden, was damals über Relativität gesprochenwurde. Es ist schwer zu glauben, daß dieses Problem nicht berührt wurde. Frank warübrigens ein großer Anhänger von Mach, obwohl er bei Boltzmann in dessen letzten JahrenPhysik studiert hatte.'

Mach selbst aber hat letzten Endes in unzweideutiger Weise mitgeteilt, daß er zu einerAblehnung der Relativität gekommen war. Nachdem er sich privat - und zurückhaltendersogar öffentlich - viele Jahre lang für die Relativität ausgesprochen hatte und viele Physikerihn als einen Anhänger der Relativität ansahen,s.s9 kam 1921 der große Schock. DieZeitbombe, wie Holton sagte,59 hatte bereits getickt. Mach lehnte in seinem schonerwähnten posthumen Buch über Optik die Relativität genauso bestimmt ab wie dieAtomistik.7

.22 Blackmore hat die Umstände im Detail beschrieben.s Die Ablehnung

muß Einstein verletzt haben, der bald darauf, in Paris, Mach "un philosoph deplorable"nannte.

In bezug auf positivistische Philosophie schrieb Einstein schon 1917 an seinen lebenslan­gen Freund Michelangelo Besso in der Schweiz: 61

Über das Machsche Rößlein schimpfe ich nicht. Du weißt doch, wie ich darüber denke.Aber es kann nichts Lebendiges gebären, nur schädliches Gewürm ausrotten.

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Einstein schrieb 1930* über (Machs) Positivismus an Plancks ehemaligen Schüler, denbedeutenden Physiker und Philosophen Moritz Schlick in Wien:

Allgemein betrachtet entspricht Ihre Darstellung insofern nicht meiner Auffassungsweise,als ich Ihre Auffassung sozusagen zu positivistisch finde . .. Ich sage Ihnen glatt heraus: DiePhysik ist ein Versuch der begrifflichen Konstruktion eines Modells der realen Welt sowie vonderen gesetzlicher Struktur.

Schlick ist sechs Jahre später von einem rechtsradikalen Fanatiker in der Universitätermordet worden. In seiner Autobiographie endlich urteilt Einstein: 54

... Machs erkenntnistheoretische Einstellung . .. die mir heute im wesentlichen unhaltbarerscheint. Er hat nämlich die dem Wesen nach konstruktive und spekulative Natur allesDenkens und im besonderen des wissenschaftlichen Denkens nicht richtig ins Licht gestelltund infolge davon die Theorie gerade an solchen Stellen verurteilt, an welchen derkonstruktiv-spekulative Charakter unverhüllbar zutage tritt, zum Beispiel in der kinetischenAtomtheorie.

Weitere Bemerkungen Einsteins über Positivismus, im Briefwechsel mit M. Solovine undK. R. Popper, sind an anderer Stelle"'" zu finden.

Boltzmann und Einstein

Auch auf den jungen Einstein war der Einfluß Ludwig Boltzmanns außerordentlichstark. Zusammen mit HeImholtz, Hertz, Kirchhoff, Lorentz, Mach und Maxwell warBoltzmann der Autor, den Einstein und seine Freunde von der sogenannten "AkademiaOlympia" in Bern' am eingehendsten studierten. Und doch kannte Einstein nur einen Teildes umfangreichen Werkes Boltzmanns, wie er in seiner Autobiographie gestand. 56 Es istsehr wahrscheinlich, daß er Boltzmanns philosophische Schriften, die erst 1905 in leichtzugänglicher Form erschienen, überhaupt nicht kannte, Auch hatte Einstein nie persönli­chen Kontakt mit dem großen Meister der statistischen Physik. Der Experte dritter Klasseam Eidgenössischen Patentamt in Bern war sicher zu schüchtern, um eine Initiative zuergreifen. So war sich Einstein anscheinend später gar nicht bewußt, in welchem Ausmaß ernach und nach die für Boltzmann charakteristischen philosophischen Ansichten übernom­men hatte. Es war die Philosophie des Realismus, wie wir sie im Zusammenhang mitBoltzmanns Polemik gegen Mach kennengelernt haben. In seinem großartigen, 1905gehaltenen Vortrag gegen Schopenhauer6' nannte Boltzmann diese Philosophie auchMaterialismus. Der ursprüngliche Titel dieses Vortrags war: "Beweis, daß Schopenhauerein geistloser, unwissender, Unsinn schmierender, die Köpfe durch hohlen Wortkram vonGrund aus und auf immer degenerierender Philosophaster sei". Genau diese Worte warenursprünglich von Schopenhauer gegen Hegel verwendet worden.

Der Ausdruck "Materialismus" hat Einstein, der sich als religiös betrachtete, sicher nichtzugesagt. Ich habe seine Ansichten über Religion an einer anderen Stelle ausführlich

• Ich verdanke den Text dieses Briefes Dr. O. Nathan, dem Nachlaßverwalter von Albert Einstein.Von G. Holton59 erfuhr ich von der Existenz des Briefes an Schlick.

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diskutiertY Hier will ich mich auf die Aussage beschränken, daß Einstein weder an einenpersönlichen Gott glaubte noch an eine der anderen herkömmlichen Religionen - denJudaismus natürlich eingeschlossen. Einstein war ein Pantheist und identifizierte sich mitden Anschauungen Spinozas. Es scheint jedoch, als ob sich - abgesehen von Terminologieund Akzenten - die Ansichten Boltzmanns und Einsteins nicht unterschieden. Auch derPantheist Spinoza wurde - je nachdem - als Materialist angefeindet oder gepriesen.

Während Einstein wahrscheinlich nichts von Boltzmanns Philosophie wußte, akzeptierteer doch vollkommen Boltzmanns Atomistik, wie er in seiner Autobiographie immer wiederbetont hat. Um es mit den Worten des Ungarn Cornelius Lanczos zu sagen, der in denzwanziger Jahren Einsteins liebster Mitarbeiter war: Einstein war der "natürliche Nachfol­ger" Boltzmanns. Einsteins erste Arbeiten standen alle ganz in der Tradition Boltzmanns,64und er blieb sein ganzes Leben lang fasziniert vom Boltzmannschen Prinzip.

Einstein hat 1905, im sogenannten annus mirabilis, die Boltzmannschen Fluktuationennachgewiesen und ermöglichte dadurch Jean Perrin 1908 die zahlenmäßige Abschätzung derLoschmidtschen Zahl auf Grund der Größe dieser Fluktuationen. Darüber hinaus hatEinstein im selben Jahr 1905 durch seine Lichtquanten-Hypothese die Atomistik in diemoderne Theorie des Strahlungsfeldes eingeführt. Der Begriff des Lichtquantums - vonenormer Wichtigkeit nicht nur für die Physik, sondern auch für die Chemie und sogar dieBiologie - wurde in Einsteins Arbeiten viele Jahre lang weiterverfolgt. Wir beziehen unsdabei besonders auf eines "der schönsten Glanzstücke wissenschaftlichen Denkens in derGeschichte menschlicher Gedanken",.3 die 1917 in der Physikalischen Zeitschrift erschie­nene Arbeit "Quantentheorie der Strahlung".

Man könnte hier erklären, warum das Lichtquantum, das die Energie E = hv hat, für dieBiologie so entscheidend ist. Wenn sich die Energie des Lichts mit steigendem Abstand vonder Lichtquelle gleichmäßig verdünnen würde, dann wäre die Energie an irgendeinemPunkt des Raumes wahrscheinlich unter dem Wert, der für irgendeine photochemischeReaktion notwendig ist. Die Unzulänglichkeit der vorhandenen Energie wäre um so leichtererreicht, je schwächer die Lichtquelle ist. Daher könnte die Photosynthese, die einephotochemische Reaktion ist, unter den meisten Bedingungen überhaupt nicht stattfinden.Deshalb ist die Erhaltung der Qualität des Lichtes in Energiepaketen, den Lichtquanten,unerläßlich für die Photosynthese. Photosynthese hat es auf der Erde seit 3 Gigajahrengegeben, und sie ist die Grundlage allen heutigen Lebens geworden."

Nun noch eine kurze Bemerkung zu einem weiteren Problem, das kürzlich diskutiertwurde.' Seit seinen mittleren Lebensjahren widmete sich Boltzmann in zunehmendemAusmaß nicht nur der Philosophie, sondern auch der Biologie. I. 25 Er erklärte den Sinn derPhotosynthese auf Grund des Zweiten Hauptsatzes. Vor allem aber war er ein glühenderBewunderer Darwins. Er hat das 19. Jahrhundert das "Jahrhundert Darwins" genannt. 66

Sowohl 188667 als auch 1904'7 hat er darwinistische Ideen über den Ursprung des Lebensvorgeschlagen, die mit den heutigen Ideen - ein Jahrhundert danach - durchaus überein­stimmen. Er entwickelte die interessantesten und fruchtbarsten Ideen über die Evolutionder geistigen Funktionen von Tieren und Menschen. 57. 68. Boltzmanns Polemik gegen dieDunkelmänner, welche die Existenz einer darwinistischen Evolution leugneten, grenzte anGewalttätigkeit. 69

Es fällt auf, daß nichts dergleichen auf Einstein zutraf. Natürlich akzeptierte er denDarwinismus, wie jeder ernsthafte Wissenschafter ihn seit vielen Jahren akzeptiert hatte.Einstein war aber offensichtlich nicht wirklich daran interessiert. Obwohl er besonders in

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seiner Berliner Zeit die Biologen an der Universität und in der Akademie gut gekannt habenmuß, findet man nur wenige Hinweise auf die Biologie in den umfangreichen Schriften undBriefen Einsteins, soweit sie bisher veröffentlicht wurden. Es gibt nur gelegentlicheBemerkungen, und die beziehen sich nicht auf grundlegende Probleme. Warum war das so?

Was auch immer der Grund gewesen sein mag, so hatte es doch die interessanteKonsequenz, daß Boltzmann versuchen konnte, auf evolutionistischer Basis Gedanken überden Ursprung der Moral zu entwickeln, während Einstein darüber keine konsistenten Ideenvorschlug.6 Das ist um so bemerkenswerter, als Einstein in seiner praktischen Tätigkeit denmoralischen Bedürfnissen der Menschheit und sogar der Politik mehr Mühe und Zeitwidmete als die meisten großen Wissenschafter. 70 Auch in dieser Hinsicht gebührt ihm diebleibende Dankbarkeit aller Menschen.

Ausgehend von Einsteins selbstloser Persönlichkeit kann man die außerordentliche Kraftseines Engagements in politischen Dingen auf Grund gesellschaftlicher Gegebenheitenverstehen. Als Sohn eines verarmten, entwurzelten, nonkonformistischen Vaters lernteEinstein schon früh einige der dunklen Seiten des Lebens kennen. Als er die Schrecken desErsten Weltkrieges erleben mußte und später die von den reaktionären und faschistischenBewegungen und Regimen in vielen Ländern verbrochenen Greueltaten, hielt er seineAugen offen und war nicht leicht zu täuschen. Verständnis und ein Gefühl der Verantwor­tung für die Leiden der Menschheit wirkten zusammen. Sie beide haben Einstein motiviert.

Planck und Einstein

Vielleicht wäre es hier angebracht, den Unterschied zwischen Plancks ursprünglichemQuantenbegriff und Einsteins Begriff zu betonen. Planck hat zwar das Wirkungsquantumeingeführt,32, 48, 71, 72 aber er hat viele Jahre lang die Quantisierung des Strahlungsfeldes selbstnicht akzeptiert. Auch diese Tatsache kann als Konsequenz von Plancks Konservatismusgesehen werden. Noch 1913 schrieben die angesehenen Urheber eines Antrags an diePreußische Akademie der Wissenschaften für die Ernennung des jungen Einstein - damalsin Zürich - zum Professor und Nachfolger des großen J, H, van't Hoff: 73

Daß er (Einstein) in seiner Spekulation gelegentlich auch einmal über das Ziel hinausge­schossen haben mag, wie z. B. in. sein.er Hypothese der Lichtquanten, wird man ihm nichtallzuschwer anrechnen dürfen; denn ohne einmal ein Risiko zu wagen, läßt sich auch in derexaktesten Naturwissenschaft keine wirkliche Neuerung einführen.

Unter diesem außerordentlichen Dokument finden sich die Unterschriften von WaltherNernst, Heinrich Rubens und Emil Warburg, neben der von Planck, Im Kreis dieserausgezeichneten Männer war Planck vermutlich die führende Persönlichkeit.

Die Idee des Lichtquants, das G. N. Lewis 1926 Photon taufte," war mit allen ihrenunerhörten Konsequenzen in Wirklichkeit die Idee Einsteins, 72," Erst 1912, bei derberühmten Solvay-Konferenz in Brüssel, begann man das Lichtquant zu akzeptieren. Abererst nach der Entdeckung des Compton-Effekts im Jahr 1923, als man den Impuls desPhotons direkt messen konnte, war die Annahme vollständig,

In der frühen Periode waren die Unterschiede zwischen Plancks und Einsteins Ideenüber Quanten so groß, daß T. S. Kuhn75 daraus sogar schloß, es wäre Planck gar nichtwirklich gelungen, die Existenz von Energiequanten zu zeigen. Vielmehr war es Kuhns

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Ansicht, daß Planck nur behauptet hat, daß Licht in Quanten absorbiert und emittiert wird.Nach Kuhn sind Einstein und Paul Ehrenfest die wirklichen Urheber des Begriffs desEnergiequantums, und zwar auch in bezug auf Oszillatoren in Schwarzen Körpern. KuhnsAnsichten wurden von Martin Klein'· bestritten. Er glaubt, daß Planck doch der Ansichtwar, daß die Energie seiner Oszillatoren aus Quanten zusammengesetzt sei. Wir werdendieser Frage nicht weiter nachgehen. Sicher ging der Begriff des Lichtquants, einesquantisierten Feldes, auf Einstein zurück. Die Diskussion über Lichtquanten wurdezwischen Planck, Einstein, Ehrenfest, Lorentz und anderen mit großer Fairneß geführt undwar äußerst fruchtbar. Wir können zum Beispiel auf den Hauptvortrag hinweisen, denEinstein, der damals außerhalb der Schweiz noch kaum jemandem persönlich bekannt war,1909 auf dem Salzburger Kongreß der Gesellschaft Deutscher Naturforscher, auf demPlanck die herausragende Persönlichkeit war, gehalten hat. Es gab eine lebhafte Diskussion,und Einstein wurde, wie er berichtete, gefeiert. Wie Einstein Infeld anvertraute, war er indiesem Alter zum ersten Mal mit einem leibhaftigen theoretischen Physiker zusammenge­troffen. Wir haben bereits erwähnt, daß Planck sofort bereit war, die Relativitätstheorie zuakzeptieren.

So ist es nicht überraschend, daß sich zwischen Planck und Einstein eine echteFreundschaft entwickelte, als letzterer 1914 nach Berlin zog. Planck und Einstein sprachenimmer voll Bewunderung voneinander. Ihre Freundschaft kam auch zum Ausdruck, alsEinstein an Ehrenfest schrieb. In diesen Briefen war die Rücksicht auf Planck das wichtigsteArgument dafür, daß Einstein Ehrenfests freundschaftlicher Einladung nicht Folge leistenkonnte, aus dem verarmten Nachkriegsdeutschland nach Leyden in das reiche, friedlicheHolland zu übersiedeln;79 Ehrenfest war dort 1912 der Nachfolger von Lorentz geworden.Planck wiederum hat, zusammen mit Nernst und anderen, Einstein in der Öffentlichkeitmutig verteidigt, wenn er im Deutschland der frühen zwanziger Jahre von reaktionärenDunkelmännern - meist aus kaum verschleierten rassischen und politischen Gründen - inbösartiger Weise angegriffen wurde. Im verhängnisvollen Jahr 1933 nahm Deutschlandwieder eine Position der politischen und militärischen Stärke ein und bewegte sich auf einenmoralischen Abgrund zu. Planck hat, wie bereits erwähnt, weder den Antisemitismus nochdie bösartigen Angriffe gegen Einstein hingenommen. Es bedurfte außerordentlichen Mutes- nachdem bereits so viele deutsche Demokraten, Sozialdemokraten und Kommunistenermordet und Konzentrationslager gebaut worden waren -, auf einer Vollversammlung derBerliner Akademie am 11. Mai 1933 mit feierlichem Ernst zu sagen: 36

Ich glaube im Sinn meiner akademischen Fachkollegen sowie auch der überwältigendenMehrheit aller deutschen Physiker zu sprechen, wenn ich sage: Herr Einstein ist nicht nureiner unter den vielen hervorragenden Physikern, sondern Herr Einstein ist der Physiker,durch dessen in unserer Akademie veröffentlichte Arbeiten die physikalische Erkenntnis inunserem Jahrhundert eine Vertiefung erfahren hat, deren Bedeutung nur an den LeistungenJohannes Keplers und Isaac Newtons gemessen werden kann.

Einstein schrieb 1948 einen bewegenden Artikel zum Gedenken an seinen totenFreund. so

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Boltzmanns Schüler und Einstein

In welchem Ausmaß hat sich die Wechselwirkung zwischen den vier großen Physikern inden nachfolgenden Generationen fortgesetzt?

Unter Machs Schülern gab es keine bedeutenden Physiker. Philipp Frank war da keineAusnahme. Er hat seine Physik von Boltzmann gelernt, während er in der Philosophie zumAnhänger Machs wurde. Auch Planck hatte nur wenige Studenten, obwohl man an sowichtige Persönlichkeiten wie Zermelo, Laue und Schlick erinnern muß. Boltzmann jedochhatte eine ziemlich große Zahl bedeutender Schüler, die später mit Einstein in Wechselwir­kung treten konnten. An der Universität Graz gab es in den achtziger Jahren des vorigenJahrhunderts nicht nur Svante Arrhenius, sondern auch Walther Nernst, der 1913zusammen mit Planck persönlich nach Zürich reiste, um Einstein zu einer Übersiedlungnach Berlin zu überreden. Einstein war sehr beeindruckt, obwohl er nicht ganz von Nernstseinmaliger Persönlichkeit eingenommen war. In einem lobenden Nachruf auf Nernst81

schrieb der damals in Amerika lebende Einstein 1942, daß er "einer der charakteristischstenund interessantesten Forscher war . .. Er war ein Original in solchem Maße, daß ich niemandkennengelernt habe, der mit ihm dem Wesen nach erhebliche Ähnlichkeit gehabt hätte. "

Ein anderer prominenter Schüler Boltzmanns in den Jahren 1901-1904 war der 1880geborene Paul Ehrenfest, den wir schon erwähnt haben. Bis zu seinem tragischen Tod durchSelbstmord 1933 war Ehrenfest wahrscheinlich Einsteins bester Freund. Gleich nachdem sieeinander 1912 in Prag kennengelernt hatten, schrieb ihm Einstein:79

Nach wenigen Stunden waren wir wirkliche Freunde - Menschen, die durch ihr Strebenund Sehnen wie für einander geschaffen waren.

Ehrenfests Arbeit war stark von Boltzmann beeinflußt. Er wurde durch seinen Beitragzur Enzyklopädie der mathematischen Wissenschaften über Statistische Mechanik4

! sehrbekannt. Diesen schrieb er, zusammen mit seiner Frau Tatyana Atanaseva, während ihresAufenthalts in Rußland 1907-1912. Nach dem Tode Boltzmanns, der den Artikel zuersthätte schreiben sollen," wurden die Ehrenfests durch den leitenden Herausgeber derEnzyklopädie, Felix Klein, damit beauftragt.

Es ist interessant, daß die Ehrenfests in ihrer wichtigen Arbeit Gibbs gegenüber, derunabhängig von Boltzmann die Statistische Mechanik aufgestellt und ihr auch den Namengegeben hatte, ziemlich reserviert waren. Könnten die Ehrenfests davon beeinflußt gewesensein, daß es niemand anderer als Ernst Zermelo war, der Gibbs übersetzt hatte? PaulEhrenfest war übrigens auch mit Lise Meitner befreundet, die zur gleichen Zeit wie er beiBoltzmann studierte und von Einstein später im Scherz "unsere Madame Curie" genanntwurde. Ein anderer Freund war Philipp Frank. Paul und Tatyana Ehrenfests Enzyklopädie­Artikel über Statistische Mechanik und seine früheren Arbeiten über Quanten mögen dieGründe gewesen sein, die Lorentz dazu bewogen, den jungen Ehrenfest als Nachfolger fürseinen ehemaligen Lehrstuhl in Leyden vorzuschlagen. Viktor Weisskopf hat seineDoktorarbeit im wesentlichen bei Ehrenfest gemacht.86

Weiters möchte ich auch noch die wissenschaftlichen Nachfolger von Fritz Hasenöhrlerwähnen. Er war an der Wiener Universität ein Schüler Boltzmanns und ein theoretischerPhysiker von erstem Rang. Seine bedeutendste Leistung war die Entdeckung - wenn auchfür einen Spezialfall- der Äquivalenz von Energie und Masse. 87 Das war 1904, ein Jahr vorEinsteins grundlegenderem Beitrag zu diesem Thema. Hasenöhrl wurde unglücklicherweise

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ein Opfer des Ersten Weltkrieges. Sein Schüler und Nachfolger an der Wiener Universitätwar Hans Thirring - nicht nur als Autorität auf dem Gebiet der Relativität und alsgroßartiger Lehrer bekannt, sondern auch als mutiger Feind des Nazismus und als Pazifist;er war jahrzehntelang mit Einstein befreundet. Beide nahmen an der Gründung derinternationalen Pugwash-Bewegung für den Weltfrieden teil.

Hasenöhrl war übrigens auch ein enger Freund von Marian von Smoluchowski.88Ausge­hend von Fluktuationen hat Smoluchowski unabhängig von Einstein die Theorie derBrownschen Bewegung entwickelt. Eine merkwürdige Tatsache scheint bisher noch nichtdiskutiert worden zu sein: Smoluchowski, der seine Doktorarbeit bei Stefan gemacht hatte,sich aber als ein Schüler Boltzmanns bezeichnete, hatte sich seit 1900 für die Erklärung derBrownschen Bewegung durch Fluktuationen interessiert. Das war 6 Jahre vor BoltzmannsTod. Ist es möglich, daß Boltzmann nichts von Smoluchowskis erfolgversprechendenUntersuchungen wußte?

Erwin Schrödinger" war Thirrings Studienkollege und Freund. Als Schrödinger 1927 dieNachfolge Plancks in Berlin antrat, nahm er sofort eine enge Verbindung zu Einstein auf,den er bereits von früher kannte. Der anregende Einfluß Schrödingers wurde von PhilippFrank eindrucksvoll beschrieben. 58 Planck war übrigens als Nachfolger von Gustav RobertKirchhoff nach Berlin gekommen, nachdem Boltzmann, der damals in Graz war, denLehrstuhl unter merkwürdigen Umständen abgelehnt hatte. Er befürchtete, sich nicht an diepreußische Lebensart gewöhnen zu können.

Schlußfolgerungen

Wir könnten uns zum Abschluß nach dem Endergebnis unserer Geschichte fragen.Schließlich kann Geschichtenerzählen ja kein Selbstzweck sein. Was ist das Gesamtresultatunserer Analyse? Ich meine, daß das Ringen dieser vier großen Männer viele der Ereignissezum Inhalt hat, die zum Durchbruch der modernen Atomistik in der Physik führten. DerKampf wurde oft, aber keinesfalls immer, in einem freundschaftlichen Geist geführt.Philosophischer Idealismus und Positivismus unterlagen, und Realismus und Atomistikentwickelten sich als die dem modernen Wissenschafter angemessene und fruchtbareWeltanschauung. Diese Weltanschauung hat ihre Wahrheit und ihren Wert für diemenschliche Praxis bewiesen, nicht nur am Schreibtisch, in den physikalischen Laboratorienund in den Biowissenschaften, sondern auch in der Technik. Die großen Entscheidungendafür wurden durch die Erfolge bei der Begründung des Boltzmannschen Prinzips und desPlanckschen Strahlungsgesetzes , der Einsteinschen Masse-Energie-Beziehung und derFarbabhängigkeit des Photoeffektes getroffen.

Die späteren Entwicklungen, nämlich die der Quantenmechanik, habe ich ausgelassen.Die Ausarbeitung und Interpretation der Quantenmechanik gehören zu einer späterenPeriode, und hier finden wir neue Vorkämpfer. Während Einstein, Planck, Laue,Schrödinger und - zumindest die längste Zeit auch de Broglie - zögerten, den Determinis­mus aufzugeben, standen sie im Gegensatz zu Heisenberg, Bohr, Born und Pauli. VerzeihenSie, daß ich diese gut bekannten Tatsachen überhaupt erwähne. Über die begrifflichenGrundlagen und die Deutung der Quantenmechanik - brennende Fragen der Wissenschaftund Erkenntnistheorie - sind viele ausgezeichnete Artikel und Bücher geschrieben worden.Das ist in Wahrheit ein wissenschaftliches und auch ein menschliches Drama. Ich habe esmir nicht zur Aufgabe gestellt, diese Fragen hier zu erörtern.

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Ich möchte jedoch nicht schließen, ohne mit Nachdruck darauf hinzuweisen, daß unserWissen um korpuskulare Atome und Lichtquanten jetzt den Fortbestand der Menschheitbedroht, und das im wortwörtlichen Sinn. Dieser Gedanke verdunkelte auch die letztenJahrzehnte des größten und menscWichsten unserer Helden, Albert Einstein - obwoW dieWaffen, die heute in den Arsenalen der Großmächte gelagert sind, jene, die Einsteinkannte, qualitativ und quantitativ um Größenordnungen übertreffen. Um Bertolt Brecht*

. abzuwandeln, könnte man sagen:

Was sind das für Zeiten, wo ein Gespräch über die großen friedlichen Errungenschaftendes menschlichen Geistes fast ein Verbrechen ist, weil es ein Schweigen über den drohendennuklearen Massenmord einschließt.

Aber ich, Broda, sage das nicht.

Ergänzungen 1983

Ein detaillierter Bericht der Ereignisse, die 1624 zur Androhung der Todesstrafe für Atomistenführten, ist von K. Lasswitz in seinem berühmten Buch: Geschichte der Atomistik vom Mittelalter bisNewton, Hamburg 1890, Bd. 1, S. 482, gegeben worden.

Nach einer neuen (noch nicht veröffentlichten) Analyse des Nachlasses von Ludwig Mach durcheinen Kollegen scheint es, daß er die Bemerkungen seines Vaters Ernst Mach gegen die Relativitäts­theorie in dessen posthumem Buch "Optik" etwas zurechtgestutzt hat.

Ein im Jahr 1900 von seiner ersten Frau geschriebener Brief zeigt, daß Einstein eine frühe Arbeitüber die Theorie der Flüssigkeiten an Boltzmann gesandt hatte. Man weiß nichts von einer Antwort.

Nach G. E. Uhlenbeck erinnerte sich Ehrenfest daran, daß Boltzmann von Zermelo immer als"Halunke" sprach. Das wird von J. Mehra, Physica 79A, 447 (1975), berichtet.

Die Beziehung der Ideen Ernst Machs zu denen des jungen Max Planck ist von E. Hiebert diskutiertworden: Der Begriff der Thermodynamik im wissenschaftlichen Denken Machs und Plancks, Ernst­Mach-Institut, Freiburg, Ber. 6/68.

Die Treffen zwischen Einstein und Smoluchowski sind in der Arbeit von A. Teske: Einstein undSmoluchowski. Zur Geschichte der Brownschen Bewegung und der Opaleszenz, Sudhoffs Archiv 53,292 (1969), beschrieben worden.

E. Hiebert hat als Beitrag zu C. C. Gillispie: Dictionary of Scientific Biography, Scribner, NewYork, Bd. VIII, S.595, und Bd. XV, Supp!. 1, S.455 bzw. S.432, wissenschaftliche Biographien vonMach, Ostwald und Nernst geschrieben.

Vor kurzem ist über Ostwald ein Buch von N. I. Rodnyi und Ju. I. Solowjew erschienen: WilhelmOstwald, Teubner, Leipzig 1977.

Berta Karlik und E. Schmid haben ein sehr informatives Buch: Franz S. Exner und sein Kreis,Österreichische Akademie der Wissenschaften, Wien 1982, geschrieben.

In seiner Antrittsrede als Mitglied der Berliner Akademie hat Erwin Schrödinger Boltzmann seine"erste Liebe" in der Wissenschaft genannt (siehe: Max Planck in seinen Akademie-Ansprachen.Erinnerungsschrift der Deutschen Akademie der Wissenschaften zu Berlin, Akademie Verlag, Berlin1948). Sowohl wissenschaftlich wie auch persönlich stand Schrödinger mit Planck und Einstein aufbestem Fuß.

* Bertolt Brecht, "An die Nachgeborenen, I""': "Was sind das für Zeiten, wo ein Gespräch überBäume fast ein Verbrechen ist, weil es ein Schweigen über soviele Untaten einschließt ..."

147

1 E. Broda: Ludwig Boltzmann. Mensch - Physiker - Philosoph, Deuticke, Wien 1955.2 E. Broda: Philosophical biography of L. Boltzmann, in: The Boltzmann equation (E. G. D. Cohen,

W. Thirring, Hrsg.), Springer, Wien 1973.3 E. Broda: Der Einfluß von Ernst Mach und Ludwig Boltzmann auf Albert Einstein, in: Einstein

Centenarium (H. J. Treder, Hrsg.), Akademie Verlag, Berlin 1979.4 E. Broda: Einstein und Österreich, Österreichische Akademie der Wissenschaften, Wien

1980.5 E. Broda: Boltzmann, Einstein, natural law and evolution, Comp. Biochem. PhysioI. 67B, 373

(1980).6 E. Broda: Ethics and evolution in Boltzmann's and Einstein's thought, Egami Anniversary Volume,

Japan Scientific Societies Press, Tokio 1981.7 K. D. Heller: Ernst Mach, Wegbereiter der modernen Physik, Springer, Wien 1964.8 J. T. Blackmore: Ernst Mach. His Work, Life and Influence, University of California Press,

Berkeley 1972.9 Die Schlüsseldaten über Duhem sind in Blackmores Buch zu finden, siehe Zit. 8.

10 W. Ostwald: Lebenslinien, KJasing, Berlin 1926.11 G.Ostwald: Wilhelm Ostwald, mein Vater, Berliner Union, Stuttgart 1953.12 M. Planck: Wissenschaftliche Selbstbiographie, Barth, Leipzig 1948.13 M. Planck: Vorträge und Erinnerungen, Hirzel, Stuttgart 1949.14 R. Jost: Ernst Mach und Max Planck, Vorlesung, Bern, 15. Juni 1979.15 J. Boncelj: Jozef Stefan (Izdala Elektrotekniska Prosveta Slovenije, Ljubljana 1960). Stefan

stammte aus Südkärnten, und seine Muttersprache war Slowenisch. Er wird daher von denJugoslawen sehr geschätzt. Siehe auch Boltzmanns liebevollen Nachruf auf Stefan, Zit. 25, S. 59.Eine weitere Monographie über Stefan stammt von A. von Obermayer: Zur Erinnerung an JosefStefan, Braumüller, Wien 1893.

16 L. Boltzmann, siehe Zit. 25, S. 150.17 H. de Martin: J. J. Loschmidt, Dissertation, Universität Wien (1948).18 F. Herneck: Über eine unveröffentlichte Selbstbiographie Ernst Machs, Wissenschaft!. Z. Hum­

boldt-Univ. Berlin, Math.-Naturwiss. Reihe 6, 209 (1956/57).19 L. Boltzmann, siehe Zit. 25, S. 17.20 E. Mach: Leitgedanken meiner naturwissenschaftlichen Erkenntnislehre und ihre Aufnahme durch

die Zeitgenossen, Phys. Z. 11, 599 (1910).21 E. Mach: Die Prinzipien der physikalischen Optik, Barth, Leipzig 1921.22 J. Thiele: Wissenschaftliche Kommunikation. Die Korrespondenz Ernst Machs, Henn, Kastellaun

1978.23 B. Brauner: Einstein and Mach, Nature 113, 927 (1924).24 L. Boltzmann: Vorlesungen über Maxwells Theorie der Elektrizität und des Lichtes, Barth, Leipzig

1891, 1893.25 L. Boltzmann: Populäre Schriften (E. Broda, Hrsg.), Vieweg, Braunschweig-Wiesbaden 1979.

Zitate aus dieser Ausgabe. Der Hinweis auf die einzige frühere Ausgabe ist: L. Boltzmann,Populäre Schriften, Barth, Leipzig 1905.

26 L. Boltzmann, siehe Zit. 25, S. 87.27 H. A. Lorentz: Ludwig Boltzmann, Vhd!. D. Phys. Ges. 9,206 (1907).28 L. Boltzmann, siehe Zit. 25, S. 83.29 A. Einstein: Ernst Mach, Phys. Z. 17, 101 (1916).30 R. Ehrenfeld: Grundriß einer Entwicklungsgeschichte der chemischen Atomistik, Winter, Heidel-

berg 1906.31 A. Hermann: Max Planck in Selbstzeugnissen und Bilddokumenten, Rowohlt, Hamburg 1973.32 A. Hermann: Frühgeschichte der Quantentheorie (1899-1913), Physik Verlag, Mosbach 1969.33 M. Planck: Zur Machschen Theorie der physikalischen Erkenntnis. Eine Erwiderung, Phys. Z. 11,

1186 (1910).34 M. Planck: Die Einheit des physikalischen Weltbildes, siehe Zit. 13, S. 28.35 M. Planck: Naturwissenschaft und reale Außenwelt, Naturwissenschaften 28, 778 (1940).36 C. Kirsten und H. J. Treder (Hrsg.): Albert Einstein in Berlin, Akademie Verlag, Berlin 1979,

Band 1, S.267.37 M. Planck: Mein Besuch bei Adolt Hitler, Phys. BI. 3, 143 (1947).

148

38 Siehe F. Herneck: Ein Brief Max Plancks über sein Verhältnis zum Gottesglauben, ForschungenFortschr. 32, 364 (1958).

39 K. Mendelssohn: The world of Walther Nernst; the rise and fal! of German science, Macmillan,London 1973.

40 E. Zermelo: Über einen Satz der Dynamik und die mechanische Wärmelehre, Ann. Phys. 57, 485(1896).

41 P. und T. Ehrenfest: Begriffliche Grundlagen der statistischen Auffassung in der Mechanik, Enz.Math. Wiss., Teubner, Leipzig 1911, Band IV/2/11, Heft 6.

42 S. G. Brush: The temperature of history, phases of science and culture in the nineteenth century,Franklin, New York 1978.

43 F. Herneck: Albert Einstein. Über die philosophischen und politischen Anschauungen des großenPhysikers. Festschrift zur 150-Jahr-Feier der Humboldt-Univ. Berlin, Deutscher Verlag derWissenschaften, Berlin 1960, Band 1, S. 505.

44 L. Boltzmann: Entgegnung auf die wärmetheoretischen Betrachtungen des Hrn. Zermelo, Ann.Phys. 57, 773 (1896).

45 S. G. Brush: Poincare and cosmic evolution, Phys. Today 33, Nr. 3,42 (1980).46 A. Sommerfeld: Ludwig Boltzmann zum Gedächtnis, Wiener Chemiker-Ztg. 47, 25 (1944).47 H. G. Kärber: Aus dem wissenschaftlichen Briefwechsel Wilhelm Ostwaids, Akademie Verlag,

Berlin 1961 und 1969, Band 1, 2.48 H. Kangro: Vorgeschichte des Planckschen Strahlungsgesetzes, Steiner, Wiesbaden 1970.49 L. Meitner: Looking back, Bul!. Atom. Scient. 20, Nr. 9,2 (1964).50 L. Boltzmann, siehe Zit. 25, S. 149.51 In einem Brief an F. Pirani äußerte Einstein 1954 jedoch Skepsis in bezug auf das Machsche Prinzip

und lehnte den Ausdruck ab, siehe Zit. 59, S. 194.52 Siehe F. Herneck: Nochmals über Einstein und Mach, Phys. BI. 17,275 (1961).53 A. Einstein, siehe Zit. 55, S.21.54 A. Einstein, siehe Zit. 55, S. 19.55 A. Einstein: Autobiographical notes, in: Albert Einstein, Philosopher-scientist (P. A. Schilpp,

Hrsg.), Open Court, La Sal!e Ill. 1949.56 A. Einstein, siehe Zit. 55, S. 47.57 L. Boltzmann, siehe Zit. 25, besonders S. 229.58 P. Frank: Einstein. Sein Leben und seine Zeit, List, München-Leipzig 1949. (Neue Ausgabe:

Vieweg, Braunschweig-Wiesbaden 1979.)59 G. Holton: Mach, Einstein and the search for reality, in: Ernst Mach, physicist and philosopher

(R. S. Cohen, R. S. Seeger, Hrsg.), Reidel, Dordrecht 1970.60 Zitiert von G. Holton, siehe Zit. 59, S. 176.61 L. Speziali (Hrsg.): Albert Einstein - Micheie Besso, correspondence 1903-1955, Hermann, Paris

1972.62 L. Boltzmann, siehe Zit. 25, S. 240.63 C. Lanczos: The Einstein decade, Academic Press, New York 1974.64 M. J. Klein: Thermodynamics in Einstein's thought, Science 157, 509 (1967).65 E. Broda: The evolution of the bioenergetic processes, Pergamon, Oxford 1978.66 L. Boltzmann, siehe Zit. 25, S. 29.67 L. Boltzmann, siehe Zit. 25, S. 45.68 L. Boltzmann, siehe Zit. 25, S.107.69 L. Boltzmann, siehe Zit. 25, S. 52.70 O. Nathan, H. Norden: Einstein on peace, Simon and Schuster, New York 1960; deutsch:

O. Nathan, H. Norden (Hrsg.), Albert Einstein. Über den Frieden, Verlag Peter Lang, Bern 1975.71 M. J. Klein: Thermodynamics and quanta in Planck's work, Phys. Today 19, Nr. 11, 23 (1966).72 M. J. Klein: The beginnings of the quantum theory, Rendiconti scuola internazionale di fisica,

Societa italiana di fisica, Academic Press, New York 1977, Band 57.73 Siehe C. Kirsten, H. G. Kärber: Physiker über Physiker, Akademie Verlag, Berlin 1975.74 A. Pais: Einstein and the quantum theory, Rev. Mod. Phys. 51, 863 (1979).75 T. S. Kuhn: Black-body theory and the quantum discontinuity 1894-1912, Clarendon Press, Oxford

1978.76 M. Klein, in: Paradigm lost?, Isis 70, 430 (1979).

149

77 A. Einstein: Zum gegenwärtigen Stand des Strahlungsproblems, Phys. Z. 10, 185 (1909).78 L. Infeld: Leben mit Einstein, Europa Verlag, Wien 1969, S. 58.79 M. J. Klein: Paul Ehrenfest. The making of a physicist, North Holland, Amsterdam 1970.80 A. Einstein: Max Planck in memoriam, siehe Zit. 82, S.229.81 A. Einstein: Walther Nernst in memoriam, siehe Zit. 82, S.233.82 A. Einstein: Out of my later years, Thames and Hudson, London 1950.83 V. Ya. Frenkel: Paul Ehrenfest (russisch), Atomizdat, Moskau 1977, 2. Auf!.84 L. Boltzmann, siehe Zit. 25, S. 261.85 F. Herneck: Einstein privat, Buchverlag "Der Morgen", Berlin 1978.86 V. F. Weisskopf: Physics and physicists the way I knew them, Rendiconti scuola internazionale di

fisica, Societa italiana di fisica, Academic Press, New York 1977, Bd. 57.87 F. Hasenöhrl: Zur Theorie der Strahlung in bewegten Körpern, Ann. Phys. 15, 344 (1904).88 A. Teske: Marian Smoluchowski. Leben und Werk, Ossolineum, Polnische Akademie der

Wissenschaften, Wroclaw-Warszawa 1977.89 W. T. Scott: Erwin Schrödinger. An introduction to his writings, MIT Press, Carnbridge Mass. 1967.90 B. Brecht: An die Nachgeborenen (1938/39), siehe z. B.: Gesammelte Werke, Suhrkamp, Frankfurt!

Main 1967, Bd.lO, S. 722-723 (Hrsg.).

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