Von den Gesetzen der Bewegung bis hin zu den kleinsten Teilchen, die die Materie ausmachen, haben Physikerinnen und Physiker im Laufe der Geschichte bahnbrechende Entdeckungen gemacht, die sowohl die Wissenschaft als auch den Alltag revolutioniert haben. Wer die Frage beantwortet hat, was Physik ist, der muss sich auch mit bekannten Wissenschaftlern des Feldes beschäftigen.
Die Physik hat sich über die Jahrhunderte weiterentwickelt, mit Beiträgen von Frauen und Männern aus unterschiedlichen Ländern, die in unterschiedlichen Bereichen wie Quantenmechanik, Relativitätstheorie und Kernphysik Herausragendes geleistet haben. Hier siehst Du die Übersicht:
| Name | Lebensdaten | Wichtigste Entdeckungen |
|---|---|---|
| Nikola Tesla | 1856–1943 | Wechselstromsysteme; Tesla-Spule |
| Max Planck | 1858–1947 | Begründer der Quantenphysik; Plancksches Wirkungsquantum |
| Marie Curie | 1867–1934 | Entdeckung der Elemente Radium und Polonium; Pionierarbeit in der Radioaktivitätsforschung |
| Lise Meitner | 1878–1968 | Mitentdeckung der Kernspaltung |
| Albert Einstein | 1879–1955 | Relativitätstheorie; Erklärung des photoelektrischen Effekts; E = mc² |
| Amalie Emmy Noether | 1882–1935 | Noetherscher Satz; Grundlagen der modernen Algebra |
| Niels Bohr | 1885–1962 | Bohrsches Atommodell; Beiträge zur Quantenmechanik |
| Enrico Fermi | 1901–1954 | Entwicklung des ersten Kernreaktors; Arbeiten zur Kern- und Teilchenphysik |
| Paul Dirac | 1902–1984 | Dirac-Gleichung; Vorhersage des Positrons |
| Maria Goeppert Mayer | 1906–1972 | Schalenmodell des Atomkerns |
| Chien-Shiung Wu | 1912–1997 | Experimenteller Nachweis der Paritätsverletzung in der schwachen Wechselwirkung |
| Richard Feynman | 1918–1988 | Feynman-Diagramme; Quantenfeldtheorie |
| Stephen Hawking | 1942–2018 | Theorie der Hawking-Strahlung; Arbeiten zu Schwarzen Löchern und Kosmologie |
Dieser Artikel beleuchtet einige der bekanntesten Physiker und Physikerinnen, ihre Lebenswege und ihre bahnbrechenden Entdeckungen. Von Marie Curies Pionierarbeit in der Radioaktivität über die Relativitätstheorie von Albert Einstein...
Wir gestehen ihr die Ehre zu, die Liste der verstorbenen Physikerinnen anzuführen.
Nikola Tesla (1856 – 1943)
Wenn es um den Entdecker von Strom geht, würden die meisten Menschen auf Thomas Edison tippen. Tatsächlich war es aber Nikola Tesla, der mit seinen bahnbrechenden Beiträgen zur Entwicklung des Wechselstromsystems den Grundstein für die moderne Stromversorgung legte. Er kann daher auch als Vater der Elektrizität angesehen werden.
Er revolutionierte damit die die Energieübertragung über große Entfernungen.
Eine weitere bedeutende Entdeckung des Physikers war die Leuchtstofflampe, die als alternative Beleuchtungsmöglichkeit an Beliebtheit gewann. Die Tesla-Spule, die 1890 erfunden wurde, ermöglichte die ersten Funksender. Sie wird bis heute in Hochspannungsgeneratoren verwendet.
Wechselstromsysteme
Tesla-Spule
Am Ende seines Lebens entwickelte er eine Krankheit, die ihn sehr empfindlich auf Licht reagieren ließ, wodurch er seine eigene Erfindung nun meiden musste.
Max Planck (1858 – 1947)
Der deutsche Physiker Max Planck war Begründer der Quantenphysik, einer der revolutionärsten Theorien der modernen Wissenschaft. Seine Entdeckung des Planckschen Wirkungsquantums führte zur Entwicklung der Quantenmechanik und veränderte unser Verständnis von Energie und Materie grundlegend.
1900 führte er das Konzept ein, dass Energie in diskreten Einheiten, sogenannten Quanten, übertragen wird – ein Gedanke, der traditionelle physikalische Vorstellungen sprengte. Max Planck erhielt 1918 den Nobelpreis für Physik für seine These der Quantenfeldtheorie.
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Neben seinen wissenschaftlichen Leistungen war er eine herausragende Persönlichkeit, die trotz persönlicher Tragödien und den politischen Umwälzungen seiner Zeit unbeirrt an den Prinzipien der Wissenschaft festhielt.
Plancksches Wirkungsquantum
Heute steht sein Name für nicht weniger als 83 wissenschaftliche Einrichtungen, in denen an einer Vielzahl an Fachgebieten geforscht wird.
Marie Curie (1867 – 1934)
Als erste Frau, die einen Nobelpreis erhielt, wurde Marie Curie 1903 gemeinsam mit ihrem Ehemann Pierre Curie und Henri Becquerel für die Entdeckung der Radioaktivität ausgezeichnet. Später, im Jahr 1911, erhielt sie einen zweiten Nobelpreis, diesmal für Chemie, für die Entdeckung der Elemente Radium und Polonium.
Curie war nicht nur eine herausragende Physikerin und Chemikerin, sondern auch eine Wegbereiterin für Frauen in der Wissenschaft. Ihre Arbeiten legten den Grundstein für die moderne Medizin, insbesondere in der Krebsforschung und der Radiologie.
Elemente Radium und Polonium
Pionierarbeit in der Radioaktivitätsforschung
Trotz gesundheitlicher Belastungen durch ihre Arbeit blieb sie ihrer Forschung bis zu ihrem Tod gewidmet und hinterließ ein wissenschaftliches Erbe, das bis heute tiefgreifenden Einfluss hat. Marie Curie gehört zu den größten wissenschaftlichen Geistern aller Zeiten.
Lise Meitner (1878 – 1968)
Sie ist gleichermaßen berühmt für ihre Mitwirkung bei der Entdeckung der Kernspaltung wie für die Tatsache, dass sie vom Nobelpreiskomitee übergangen wurde, das den Preis für ihre gemeinsame Entdeckung nur an ihren langjährigen Mitarbeiter verlieh.
Gemeinsam mit Otto Hahn und Fritz Strassmann trug sie entscheidend zur Entdeckung der Kernspaltung bei, eine der bedeutendsten Entdeckungen des 20. Jahrhunderts. Obwohl Hahn 1944 den Nobelpreis für diese Arbeit erhielt, wurde Meitners theoretische Erklärung der Spaltung lange Zeit übergangen, was später als eine der großen Ungerechtigkeiten in der Nobelgeschichte betrachtet wurde.
Meitner war eine der ersten Frauen, die in Deutschland als Professorin wirkte und als erste weibliche Professorin und Abteilungsleiterin am Kaiser-Wilhelm-Institut in Berlin arbeitete. Nach dem Aufstieg des Nationalsozialismus setzte sie trotz der Vertreibung durch die Nationalsozialisten ihre wissenschaftliche Karriere im Exil in Schweden fort.
Kernspaltung
Ihr Name wird heute durch das Element Meitnerium (Mt) im Periodensystem geehrt.
Albert Einstein (1879 – 1955)
Kommen wir zu einem der bedeutendsten Physiker aller Zeiten. Als Schöpfer der wohl bekanntesten Formel aller Zeiten war Albert Einstein von großer Bedeutung für die Entdeckung der Quantenmechanik und die Entwicklung der Relativitätstheorie.
Er revolutionierte die Physik mit seiner Relativitätstheorie, der zufolge die Zeit nicht für alle in der gleichen Geschwindigkeit vergeht. Seine berühmte Formel E = mc2 zeigt die Äquivalenz von Masse und Energie und ist eines der bekanntesten wissenschaftlichen Konzepte weltweit.
Neben der Relativitätstheorie leistete Einstein wichtige Beiträge zur Quantenphysik, darunter seine Erklärung des photoelektrischen Effekts, für die er 1921 den Nobelpreis für Physik erhielt.
Relativitätstheorie
Erklärung des photoelektrischen Effekts
Heute gibt es einen Preis, der nach ihm benannt ist und ein Element der Periodentafel trägt seinen Namen „Einsteinium“.
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Amalie Emmy Noether (1882 – 1935)
In erster Linie als Mathematikerin bekannt, leistete Emmy, wie sie all ihre Dokumente unterschrieb, herausragende Beiträge auf dem Gebiet der theoretischen Physik.
Zu den Grundlagen in diesem Gebiet zählt auch ihr berühmtester Beitrag, der Noethersche Satz, der die fundamentale Verbindung zwischen Symmetrien und Erhaltungssätzen, wie der Energieerhaltung zeigt. Diese Erkenntnis spielt insbesondere in der Quantenmechanik und der Relativitätstheorie eine entscheidende Rolle!
Noether überwund zahlreiche Hürden als Frau in einer männerdominierten Wissenschaft und weigerte sich als Pionierin in abstrakter Algebra zu akzeptieren, dass Frauen nicht nach Wissen streben sollten.
Als ihr in Nazi-Deutschland die Lehrbefugnis entzogen wurde, ging sie in den Untergrund und fuhr damit fort, die Geister ihrer Studierenden und das Fach der Physik zu bereichern.
Noetherscher Satz
Grundlagen der modernen Algebra
Zahlreiche prominente Physiker ihrer Zeit nannten sie die bedeutendste Frau in der Geschichte der Mathematik; eine Auszeichnung, die noch heute Bestand hat.
Niels Bohr (1885 – 1962)
Der dänischer Physiker leistete grundlegende Beiträge zum Verständnis der Atomstruktur und Quantentheorie, aber es war das Komplementaritätsprinzip, das sein Erbe begründete.
1913 entwickelte er das Bohrsche Atommodell, das die Elektronen in einem Atom als Teilchen beschrieb, die auf festen Bahnen um den Atomkern kreisen. Dieses Modell löste viele Probleme der klassischen Physik und legte den Grundstein für das moderne Verständnis der Atomstruktur.
Er erhielt 1922 den Nobelpreis für Physik für seine Entdeckungen. Er spielte eine zentrale Rolle im Manhattan-Projekt und bei der Entwicklung der Atomwaffen, war jedoch auch ein leidenschaftlicher Verfechter der internationalen Zusammenarbeit und des Friedens in der Wissenschaft.
Bohrsches Atommodell
Beiträge zur Quantenmechanik
Heute fördert das Nils-Bohr-Institut in Kopenhagen Studien in Biophysik, Teilchenphysik, Quantenmechanik und Nanotechnologie neben weiteren Fächern.
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Enrico Fermi (1901 – 1954)
Der italienische Physiker gilt als einer der führenden Wissenschaftler des 20. Jahrhunderts gilt. Er ist besonders bekannt für seine Arbeiten zur Kernphysik und seine Entwicklung des ersten funktionierenden Kernreaktors.
1942 führte Fermi die erste kontrollierte Kettenreaktion in einem Kernreaktor unter den Tribünen des Stadio Nazionale in Chicago durch, was einen entscheidenden Schritt in der Nutzung der Kernenergie darstellte. Fermi wird heute verehrt als der Architekt des Atomzeitalters und der Architekt der Atombombe.
Ferner leistete er auch bedeutende Beiträge zur Quantenmechanik und zur Theorie der Elementarteilchen, darunter das Fermi-Dirac-Statistik, die das Verhalten von Fermionen beschreibt.
Entwicklung des ersten Kernreaktors
Arbeiten zur Kern- und Teilchenphysik
Er führte später eine Kampagne gegen den Bau der Wasserstoffbombe, aber sein Protest wurde nicht beachtet.
Paul Dirac (1902 – 1984)
Der britische Physiker war für seine herausragenden Beiträge zur Quantenmechanik und der Quantenfeldtheorie bekannt. Besonders berühmt wurde er für die Entwicklung der Dirac-Gleichung, die die Relativitätstheorie mit der Quantenmechanik vereint und das Verhalten von Elektronen und anderen Fermionen beschreibt.
Diese Gleichung sagte die Existenz von Antimaterie voraus, was später experimentell bestätigt wurde.
Er erhielt 1933 den Nobelpreis für Physik für seine Entdeckung und die mathematische Beschreibung des Elektrons.
Dirac-Gleichung
Vorhersage des Positrons
Nach seinem Tod stiftete das britische Institute of Physics die Paul-Dirac-Medaille für herausragende Beiträge zur theoretischen Physik. Die ersten drei Empfänger dieser Auszeichnung waren Stephen Hawking, John Stewart Bell und Roger Penrose.
Maria Goeppert Mayer (1906 – 1972)
Die zweite Frau, die einen Nobelpreis gewann, die theoretische Physikerin Maria Mayer ist berühmt für ihr nukleares Schalenmodell des Atomkerns, das die Struktur des Atomkerns erklärte und damit das Verständnis der Kernphysik revolutionierte.
Mayer leistete auch wichtige Beiträge zur Kernstrukturtheorie und war eine der wenigen Frauen, die in den frühen Jahren der Atomphysik bedeutende wissenschaftliche Erfolge erzielte. Ihre Arbeit legte den Grundstein für viele Entwicklungen in der Kernforschung und beeinflusste die Atomtheorie und die Atomwaffenentwicklung.
Schalenmodell des Atomkerns
Heutzutage ist Goeppert-Mayer (kurz GM) die physikalische Einheit für den Zwei-Photonen-Wirkungsquerschnitt eines Materials.
Schaue dir auch die Übersichten weiterer berühmter Physikerinnen an:
| Jocelyn Bell Burnell | Astrophysikerin | der erste Mensch, der Pulsare observierte |
|---|---|---|
| Sandra Faber | Astrophysikerin | bahnbrechende Studien über die Evolution von Galaxien |
| Fabiola Gianotti | Teilchenphysikerin | Generaldirektorin des CERN |
| Joan Feynman | Astrophysikerin | Studien von Sonnenwindpartikeln und -feldern; Entdeckung des Ursprungs von Polarlichtern |
| Lene Hau | Quantenphysikerin | Verlangsamung und schließlicher Halt eines Lichtstrahls |
Chien Shiung Wu (1912 – 1997)
Die Grand Dame der Physik gilt als als eine der führenden Experimentalphysikerinnen des 20. Jahrhunderts. Ihre Arbeiten umfassten die Abscheidung von Uran durch Gasdiffusion und das Manhattan-Projekt.
Sie ist aber vor allem für ihr berühmtes Wu-Experiment von 1956 bekannt, das die Paritätsverletzung in der schwachen Wechselwirkung nachwies. Dieses Experiment widerlegte die bisherige Annahme, dass die physikalischen Gesetze in der Quantenmechanik bei Spiegelbildumkehr (Parität) unverändert bleiben und trug zur Entwicklung der modernen Teilchenphysik bei.
Experimenteller Nachweis der Paritätsverletzung in der schwachen Wechselwirkung
Der Nobelpreis für jene Entdeckung ging an ihre Kollegen, aber ihr wurde der erste Wolf-Preis in Physik überhaupt verliehen. Sie ist auch die einzige Frau, die diesen Preis gewonnen hat!
Richard Feynman (1918 – 1988)
Richard Feynman war ein Pionier auf dem Gebiet des Quantum Computing und führte das Konzept der Nanotechnologie ein.
Besonders berühmt wurde er für die Einführung der Feynman-Diagramme, die eine anschauliche und mathematisch präzise Methode zur Darstellung von Wechselwirkungen zwischen Elementarteilchen bieten.
Für seine Arbeiten zur Quantenelektrodynamik erhielt er 1965 den Nobelpreis für Physik.
Feynman-Diagramme
Quantenfeldtheorie
Er arbeitete auch am Manhattan-Projekt mit.
Stephen Hawking (1942 – 2018)
Der britische Physiker und Kosmologe ist weltweit für seine bahnbrechenden Arbeiten über Schwarze Löcher und die Struktur des Universums bekannt wurde.
Besonders berühmt ist seine Theorie, dass Schwarze Löcher nicht vollkommen „schwarz“ sind, sondern Hawking-Strahlung emittieren – eine Entdeckung, die die klassische Auffassung von Schwarzen Löchern als „endgültig“ veränderte. Diese Theorie verbindet Quantenmechanik, Allgemeine Relativitätstheorie und Thermodynamik und stellte ein bedeutendes ungelöstes Problem der Physik dar.
Stephen Hawking war auch ein Verfechter des Verständnisses des Universums im Kontext von Zeit und Raum.
Theorie der Hawking-Strahlung
Arbeiten zu Schwarzen Löchern und Kosmologie
Trotz einer Diagnose von ALS, die ihn weitgehend bewegungsunfähig machte, setzte Hawking seine Forschung und öffentliche Aufklärung fort und blieb bis zu seinem Tod eine der prominentesten Figuren in der modernen Wissenschaft.
Auch die Übersicht moderner Physiker soll nicht fehlen:
| Edward Witten | Theoretischer Physiker | forscht zur Stringtheorie, Quantentheorie und anderen Bereichen der mathematischen Physik |
|---|---|---|
| Steven Weinberg | Theoretischer Physiker | vereinigt die Schwache Wechselwirkung und Elektromagnetismus |
| Roger Penrose | Mathematischer Physiker | berühmt für die Erforschung der Verbindung von Physik und Bewusstsein |
| Alan Guth | Theoretischer Physiker und Kosmologe | Pionier der kosmischen Inflationstheorie |
| Peter Higgs | Theoretischer Physiker | Verständnis von subatomaren Teilchen; das Higgs-Teilchen trägt seinen Namen |
Strebst du danach, solch ein Wissenschaftler zu werden?
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