Hier findest du einige wichtige Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Quantenphysik. Sie haben viele spannende Dinge entdeckt und die Wissenschaft damit verändert. Wenn du mehr zu Quanten erfahren willst, findest du hier alles rund um den Themenfokus Quantum 100.
Marie Slodowska Curie gilt durch ihre Erforschung der Radioaktivität als Pionierin der modernen Physik und trug mit ihren Entdeckungen wesentlich zur Entwicklung der Quantenphysik bei. Basierend auf Arbeiten von Antoine Henri Becquerel will Curie 1895 die Strahlung von Uransalzen erforschen. Uran ist das schwerste natürlich vorkommende Element. Derzeit unerforscht: der Ursprung der Strahlung. Marie Curie kann gemeinsam mit ihrem Mann Pierre Curie zunächst zeigen, dass es die Uranatome selbst sind, die diese Strahlung aussenden. Sie sind „radioaktiv”.
Unermüdlich forscht Marie Curie weiter, zunächst jahrelang unter widrigen Laborbedingungen und ohne Forschungsmittel. Schließlich erzielt das Ehepaar 1898 einen weiteren Durchbruch: Es gelingt ihnen aus Uranerz, das sie als Abfallprodukt aus Bergwerken erhalten, zwei vollständig neue Elemente zu isolieren. Diese stammen aus dem radioaktiven Zerfall von Uran. Die eine Substanz nennt Marie Curie Radium, die andere Polonium. Diese Entdeckungen zeigen etwas, was heute in der modernen Physik als selbstverständlich gilt: Atome bestehen aus kleineren Bausteinen und können sich umwandeln. Dies wird später als quantenmechanisches Phänomen beschrieben. Quantenphysiker wie Niels Bohr und Erwin Schrödinger bauen auf diesen Erkenntnissen auf.
Marie Curie erhält 1903 (gemeinsam mit Becquerel und ihrem Mann) als erste Frau weltweit den Nobelpreis in Physik und 1911 einen weiteren in Chemie.
Max Planck ist der Erfinder der Quanten. Er nutzte das Konzept erstmals im Jahr 1900, um zu beschreiben, dass Energie in Form von winzigen, nicht mehr teilbaren Paketen übertragen wird. Damit legte Planck die Grundlage für die moderne Quantenphysik. Wie kam es dazu? Planck wollte erklären, warum Stoffe Licht abstrahlen, wenn man sie erhitzt, und wie sich die Farbgebung mit der Temperatur ändert. Metall glüht zum Beispiel, wenn es erhitzt wird. Je heißer es wird, desto weniger Rot und desto mehr Blau enthält das Licht. Dieses Phänomen konnte Planck aber nicht mit den Mitteln der klassischen Physik beschreiben. Sollten seine Experimente mit den Berechnungen übereinstimmen, blieb nur eine Lösung: die abgestrahlte Energie in winzige Pakete, in Quanten, einzuteilen. Für diese Einteilung benutzte er eine Konstante, das Planck‘sche Wirkungsquantum h. Mit seiner Formel E = h ⋅ f konnte Planck nun die Größe eines einzelnen Energiepakets, die mit der Farbe bzw. der Lichtfrequenz (den Schwingungen pro Sekunde) zusammenhängt, bestimmen.
Lise Meitner gilt als Entdeckerin der Kernspaltung und ihre Arbeit trug (leider auch) zur Entwicklung der Atombombe bei. Als Frau in der Wissenschaft gelingt ihr für ihre Zeit ein einmaliger Aufstieg als Physikerin: So wird sie 1926 die erste Physikprofessorin Deutschlands. Gemeinsam mit dem Chemiker Otto Hahn forscht sie über 30 Jahre an der Erzeugung und Entdeckung neuer radioaktiver Elemente. Doch 1933 wird ihr vom nationalsozialistischen Regime die Lehrerlaubnis wieder entzogen. Ihre Österreichische Staatsbürgerschaft schützt sie bis 1938. Danach ist sie als Jüdin sehr gefährdet und entkommt nach Schweden. Im Exil forscht sie mit Hahn durch ständige Briefwechsel weiter. Eine Beobachtung, die Hahn und Fritz Strassmann beim Beschuss von Uran mit Neutronen 1938 machen, erkennt Meitner als Kernspaltung des Urankerns in bekannte chemische Elemente. Wenige Wochen später erscheint ihre Theorie der Kernspaltung. In der Nachkriegszeit erhält Meitner u.a. dafür zahlreiche Ehrungen. Für die Entdeckung der Kernspaltung wird 1944 aber nur Hahn der Chemie-Nobelpreis verliehen – für die physikalische Erklärung bekommt Lise Meitner ihn nicht, das gilt heute als ungerechtfertigt.