Eine Entdeckung von ganz außerordentlicher Tragweite: Schrödingers Briefwechsel zur Wellenmechanik und zum Katzenparadoxon

942 Pages·2011·9.15 MB·German

by  Karl von Meyenn (auth.)

Eine Entdeckung von ganz außerordentlicher Tragweite
ErwinSchrödinger(1887–1961).
(MitfreundlicherGenehmigungvonRuthBraunizer)
Karl von Meyenn
Eine Entdeckung von ganz
außerordentlicher Tragweite
Schrödingers Briefwechsel
zur Wellenmechanik
und zum Katzenparadoxon
123
Dr.KarlvonMeyenn
MPIfürPhysik
Werner-Heisenberg-Institut
FöhringerRing6
80805München
[email protected]
ISBN978-3-642-04334-5 e-ISBN978-3-642-04335-2
DOI10.1007/978-3-642-04335-2
SpringerHeidelbergDordrechtLondonNewYork
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RuthBraunizer)
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Editorisches Vorwort
WiediemeistenGelehrtendesfrühen20.JahrhundertskorrespondierteauchSchrö-
dinger häufig mit seinen Freunden und wissenschaftlichen Kollegen. In solchen
Briefen wurden vor allem fachliche Probleme behandelt, bevor diese, erst nach
gründlicherAbklärung,durchPublikationeinerbreiterenÖffentlichkeitzugänglich
wurden.
Wären uns nicht diese zunächst nur für den kleineren Kreis bestimmten brief-
lichen Mitteilungen erhalten, müßten wir oft auf die Kenntnis wesentlicher Be-
standteile des Entstehungs- und Entwicklungsprozesses wissenschaftlicher Ideen
verzichten.AusdiesemGrundewerden–zusammenmitanderenDokumentenund
Aufzeichnungen– besonders auch Briefe von bedeutendenGelehrten in den wis-
senschaftlichenArchivenundweiterendafürbestimmtenEinrichtungengesammelt
und sorgfältig aufbewahrt. Auf diese Weise sollen sie der historischen Forschung
dienstbargemachtwerden.
Viele von SchrödingersBriefen sind verschollen.Das betrifftbesonderssolche
aus den frühen Jahren, als er noch im engeren Wiener Kreis in bescheideneraka-
demischer Stellung wirkte. Je bekannter er dann im Laufe seiner wissenschaftli-
chenLaufbahnwurde,um so mehrSpurensind hinterblieben.Besondersaberaus
derEntstehungszeitderWellenmechanikundderdarananknüpfendenEntwicklung
hat sich eine größere Menge seiner Korrespondenzerhalten. Davon soll jetzt eine
Auswahlvoninsgesamt294mit34PartnernausgetauschtenBriefenhiervorgelegt
werden.
EinTeildieserBriefebefindetsich–zusammenmitBüchernundanderenTeilen
seinerHinterlassenschaft–imHausevonSchrödingersTochterRuthBraunizerim
nahebeiInsbruckgelegenenAlpbach,woSchrödingersichwährendseinerletzten
fünf Lebensjahre häufig aufgehalten hat. Weitere Handschriften, Aufzeichnungen
undinsbesondereauchSchrödingerszahlreicheNotizbücherwerdeninderZentral-
bibliothek für Physik in Wien aufbewahrt. Der übrige Nachlaß des Gelehrten ist
aber–wieauchbeidenmeistenseineranderenZeitgenossen–infolgeeinesdurch
die ungünstigen Zeitumstände bedingten Wanderlebens in weiten Teilen der Welt
verstreut.
v
vi EditorischesVorwort
Um die noch vorhandenen Quellen zur Geschichte der Quantenphysik für die
historische Forschungzu lokalisieren und sicherzustellen, wurde Anfang der 60er
JahreeingroßangelegtesProjektunterderLeitungdesamerikanischesPhysikhis-
torikersThomasS.Kuhnunternommen.1
KuhnundseineMitarbeiterstelltenzunächsteineListevonetwa280Forschern
zusammen,diewährendderZeitvonderJahrhundertwendebisindiefrühen30er
JahreaktivinderQuantenphysiktätigwaren.DannwurdeKontaktmitdenbedeu-
tendsten Institutionen, Forschungszentrenund noch lebenden Forscherpersönlich-
keitenaufgenommen,umInformationenüberEreignisseundPersoneneinzuziehen
undnochexistierendeQuellenausfindigzu machen.DasgefundeneQuellenmate-
rialwurdegesichtet,inventarisiertundentsprechendseinerhistorischenBedeutung
z.T.auchverfilmt.
Eswurdenrund175Interviewsmitetwa95anderQuantenforschungbeteiligten
Personendurchgeführt.AufdieseWeisehoffteman,dasüberlieferteQuellenmate-
rialleichterinseinenhistorischenKontexteinordnenzukönnen.WeilSchrödinger
bereits im Januar 1961 in Wien verstorben war, konnte an seiner Stelle nur noch
seineFrauAnnemariebefragtwerden.
T.S.KuhnundseineMitarbeiterJohnL.Heilbron,PaulFormanundLiniAllen
haben das Ergebnis ihrer Nachforschungen in einem Katalog (bei Hinweisen mit
SHQP abgekürzt) zusammengestellt. Dieser wurde 1967 unter dem Titel Sources
for History of Quantum Physics. An Inventory and Report veröffentlicht. Spätere
NachträgezudiesenVerzeichnissen(InventoryofAdditions)wurdendurchdieOf-
ficeforHistoryofScienceandTechnologyderUniversityofCaliforniainBerkeley
herausgegeben.DiezahlreichenhistorischenundbiographischenStudien,dieseit-
dem zur Geschichte der Quantentheorie erschienen sind, beruhen weitgehend auf
demhierdurchzugänglichgemachtenQuellenmaterial.
SchrödingersNachlaßnimmtindiesemInventoryandReport–nebendenenvon
Bohr und Kramers – einen zentralen Platz ein. Außer den Briefen, die sich noch
in seinem Besitz befanden, gehören dazu vor allem auch zahlreiche Manuskripte
und Notizbücher, die Schrödinger sorgfältig aufbewahrthatte. Von allen Materia-
lien ausderZeitvor1928wurdenMikrofilmaufnahmenhergestellt.2 Vonspäteren
UnterlagenkonntenwegenihresungewöhnlichenUmfangs(ca.10000Seiten!)z.T.
nurnochListenangefertigtwerden.NatürlichweistderKatalogauchaufweiteres
Quellenmaterialhin,dasinanderennichtösterreichischenArchivengesichtetwur-
de.
Ein Verzeichnis des in dem Katalog der SHQP aufgeführtenSchrödingerschen
QuellenmaterialsistmitdenentsprechendenHinweisenimLiteraturverzeichnisdes
Anhangsenthalten.
1 ParallelzudiesemUnternehmen, dassichvorallemmitderDurchforschung dereuropäischen
Zentren derQuantenphysik befaßte, wurdevomAmericanInstituteofPhysicseinweiteresPro-
jektunterderLeitungvonW.JamesKingorganisiert,umentsprechende historischeMaterialien
zurneuerenPhysikgeschichteindenUSAzusichernundzuinventarisieren(vgl.denBerichtin
PhysicsToday,Januar1962,S.44,46und48).
2 Eine Ausnahme bilden dieetwa 5000 Seiten umfassenden 106 Notizbücher aus Schrödingers
Studienzeitvon1905bis1911.
EditorischesVorwort vii
VonSchrödingersumfangreichenBriefwechselwurdebishernurein ganzklei-
nerTeilveröffentlicht.EshandeltsichumeineSammlungvon21BriefenzurWel-
lenmechanik,dieer mitPlanck,EinsteinundLorentzaustauschteunddiesich da-
mals in den Händen der Österreichischen Akademie der Wissenschaften befand.
Schrödingers ehemaliger Kollege Karl Przibram hat sie (z.T. wesentlich gekürzt)
im Jahre 1963 herausgegeben. Auszüge aus einzelnen Briefen wurden außerdem
ineinergrößerenZahlvonwissenschaftshistorischenUntersuchungenverwendet.3
EineumfassendereEditionseinesinhaltsreichenBriefwechselsistaberbishernoch
nichtzustandegekommen.
EineVeröffentlichungvonSchrödingersgesamtenBriefwechsel,–wieetwaAl-
bertEinsteinsKorrespondenzimRahmenseinerCollectedPapersoderdieWissen-
schaftlichen Briefwechsel von Wolfgang Pauli und Arnold Sommerfeld4 – konnte
imRahmenunsererMöglichkeitennichtangestrebtwerden.TrotzderindenSHQP
aufgeführtenQuellenverzeichnisseistderUmfangundInhaltvonSchrödingersge-
samten nachgelassenenPapieren bisher nur in Umrissen bekannt.Eine wesentlich
darüberhinausgehendeBestandsaufnahme,diemitausgedehntenNachforschungen
verbundenwäre,mußderZukunftvorbehaltenbleiben.
WirhabenunshieraufeineengereAuswahlausdemunszugänglichenBriefma-
terial beschränkt. Es wurden zwei thematisch zusammengehörige Gebiete ausge-
wählt, die Schrödingers wissenschaftliche Hauptleistung dokumentieren:die Ent-
stehung der Wellenmechanik und sein Beitrag zur Interpretationsfrage(Schrödin-
gersKatze).
In einigen Briefen, die den hier gesteckten Rahmen wesentlich überschreiten,
mußtenKürzungenvorgenommenwerden.(Insbesonderehandeltessichum8Brie-
fe[246†,247†,248†,262†,263†,267†,271†und272†],diesichmitEinsteinseinheit-
licher Feldtheorie und anderen nicht zu unserem Thema gehörigen Gegenständen
befassen.VondemSchreiben[064†]anEinsteinliegtnureinunvollkommenesFrag-
mentvor.)
UmdenZusammenhangzwischenSchrödingersLebenundseinerwissenschaft-
lichen Laufbahnherzustellen, wurde versucht, die durch die Briefe nicht erfaßten
Stationen seiner Entwicklung durch kürzere eingeschaltete Kommentare zu über-
brücken.BeiderGliederungdereinzelnenKapitelhabenwireinevonSchrödinger
selbstinseinerLebensbeschreibung5vorgeschlagenePeriodisierungseinesLebens
gewählt.AuchderTiteldesBucheswurdedurcheinevonSchrödinger(inseinem
Schreiben[046†]anPlanck)vorgenommeneFormulierungnahegelegt.
FürdieEntstehungdervorliegendenBriefeditiongebührtvorallemDanielWy-
ler, dem heutigenInhaber von SchrödingersLehrstuhlfür TheoretischePhysik an
der UniversitätZürich besondererDank.Er setzte sich füreine Unterstützungdes
Editionsvorhabensdurchden Schweizerischen Nationalfondsunddurch die natur-
3 Ein(miteinemPfeil7!angezeigter)HinweisaufdiewichtigstenPublikationenübereinenbe-
stimmtenForscherfindetmanunterdemNamendesselbenimLiteraturverzeiches.
4 Dieentsprechenden BriefeditionenvonEinstein[1987ff.] Pauli[1979–2005] undSommerfeld
[2000und2004]sindimLiteraturverzeichnisaufgeführt.
5Vgl.Schrödinger[1985,S.35f.].
viii EditorischesVorwort
wissenschaftlicheFakultätderUniversitätZüricheinundhatdienotwendigenVor-
aussetzungenfürseineDurchführunggeschaffen.
Besonders wichtig war der Zugang zu Schrödingers Alpbacher und Wiener
Nachlaß, welche die meisten der hier abgedruckten Briefe enthalten.6 Während
zahlreicher Besuche bei der Tochter in Alpbach durfte ich die umfangreichen
Sammlungen von Schrödingers Papieren und Schriften dort einsehen und Kopien
für die vorliegende Briefedition anfertigen. Bei der Suche nach den Erben oder
derentsprechendenNachlaßverwalter,welcheüberdieRechtederhierabgedruck-
tenBriefe,DokumenteundAufnahmenverfügen,wurdeichbesondersdurchmei-
ne Freunde und Kollegen David C. Cassidy (Hofstra University), Michael Eckert
(Deutsches Museum, München), Dieter Hoffmann (Max-Planck-Institut für Wis-
senschaftsgeschichte,Berlin),AndreasKleinert(Hallea.d.Saale),JostLemmerich
(Berlin),TilmanSauer(EinsteinPapersProject,Pasadena)undRobertSchulmann
(Washington,D.C.)unterstützt.
ImZüricherStadtarchivkonnteichdieAktenderVerhandlungenstudieren,die
mit Schrödingers Züricher Berufung einhergingen. Die Wissenschaftshistorischen
Sammlungender ETH-Zürich,das Archiv der Universitätin Wien und die Staats-
bibliothekPreußischerKulturbesitzinBerlin(Born-Nachlaß)wurdenebenfallsbei
derMaterialsucheherangezogen.
Während der vielen Jahre, die ich an der Zusammenstellung und Bearbeitung
dieser Briefe arbeitete, wurde ich durch Wolfgang Kerber, den ehemaligen Leiter
der Österreichischen Zentralbibliothek für Physik in Wien und seine zahlreichen
MitarbeiterunterstütztundmitInformationen,BriefenundAbbildungenversorgt.
DieHofrätinAugusteDickübernahmdieÜbertragungeinigerinKurzschriftauf-
gezeichneterTexteundFrauMarianneWillihalfbeiderTranskriptionderz.T.noch
indeutscherSchriftabgefaßtenHandschriften.
Wolf Beiglböck hat sich als Vertreter des Verlagesüber viele Jahre hinwegfür
das Entstehen und die Fortsetzung des vorliegenden Werkes eingesetzt. Für eine
sorgfältige Drucklegung und übersichtliche Textgestaltung sowie die Zusammen-
stellungderumfangreichenRegistersorgtediele-texpublishingservicesGmbHin
Leipzig.
AußerdengenanntenseiauchallennichterwähntenPersonenundInstitutionen
gedankt,welcheanderEntstehungdiesesBriefwerkesbeteiligtwaren.
6 DieHerkunft dereinzelnenBriefvorlagen wirdimalphabetischen Briefverzeichnis amSchluß
desBandesangegeben.
Nachweis der Abdruckgenehmigungen
[01] Briefe von Schrödinger an einen seiner Korrespondenten und Bilder (Um-
schlagbild,Frontispiz undAbb. Nr. 7, 27,33 und 40):Mit freundlicherGenehmi-
gungvonRuthBraunizer,Alpbach,Tirol
BriefevondenKorrespondentenundBildern:
[02]AmericanInstituteofPhysics,NielsBohrLibrary,Abb.Nr.35
[03]BrunoBertotti:MitErlaubnisvonB.Bertotti,Pavia,Italien
[04]NielsBohr:MitErlaubnisdesNielsBohrArchive,Kopenhagen
[05]MaxBorn:MitErlaubnisdesChurchillArchiveCentre,Cambridge,UK
[06]DavidDennison:MitErlaubnisvonDavidS.Dennison,Hanover,NH,USA
[07]AlbertEinstein:MitGenehmigungvonPrincetonUniversityPress,Princeton,
NJ,USA
[08] Hans Kramers: Mit Genehmigung von Matine Kramers, Den Haag, Nieder-
lande
[09]MaxvonLaue:MitGenehmigungvonChristianMatthaei,Frankfurta.M.
[10]FritzLondonundAbb.Nr.26:MitGenehmigungvonFrankLondon,Durham,
NC,USA
[11] Max-Planck-Institut für Physik, Werner-Heisenberg-Institut, München, Abb.
Nr.13,21und25
[12]MITMuseum,Mass.USA,Abb.Nr.17
[13] Wolfgang Pauli und Abb. Nr. 28: Mit Genehmigung des Pauli Committee,
CERN,Genf
[14] Max Planck und Abb. Nr. 28: Mit Genehmigung der ErbengemeinschaftDr.
MaxPlanck
[15]ArnoldSommerfeld:MitGenehmigungvonMonikaBaier,München
[16]HansThirring:MitGenehmigungvonWalterThirring,Wien
[17] Edward Teller: Mit Genehmigung von Paul und Wendy Teller, Co-Trusty
EdwardTellerEstate
[18] Gregor Wentzel: Mit Genehmigung von Donat G. Wentzel, Hemstead, NY,
USA
[19]HermannWeyl:MitGenehmigungderETH-Bibliothek,Zürich
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x NachweisderAbdruckgenehmigungen
[20] Wilhelm Wien und Abb. Nr. 10, 11 und 22: Mit Genehmigung des Archivs,
DeutschesMuseum,München
[21]ZentralbibliothekfürPhysik, UniversitätWien, Abb.Nr. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9,
15,20,23,24,29,30,31,32,34,36,37,38,39und41
[22] Die Naturwissenschaften (1918, 1923, 1928 und 1929), Abb. Nr. 12, 14, 18
und19
[23]KarlvonMeyenn,Abb.Nr.16