Heisenbergs und Paulis Quantenfeldtheorie von 1958 : Ein Einblick in Entstehung, Inhalt und Reaktion

In einer quellenbasierten Studie gibt die Wissenschaftshistorikerin und Physikerin An Rettig einen lebendigen Einblick in das Streben von Heisenberg und Pauli nach einer einheitlichen Quantenfeldtheorie – von den Anfängen am Rande der Solvay-Konferenz 1927 bis zur Veröffentlichung eines gemeinsamen Ansatzes und Paulis Tod 1958. Die Studie umfasst die Grundlagen, die Entwicklung und die physiktheoretischen Inhalte von Heisenbergs und Paulis Ansatz von 1958 und untersucht die Gründe für dessen starke Ablehnung. Die Autorin berücksichtigt neben den physikalischen auch die zwischenmenschlichen Aspekte sowie den tiefen Wandel in der Physiker-Gemeinde über die Vorstellung, was eine erfolgreiche Physik ausmacht und wie diese entstehen kann. Danksagung 7 Geleitwort 8 Statt eines Vorwortes: Ein Leitfaden für geneigte Leser ohne Physik-Kenntnisse 13 Quod bonum felix faustumque sit 14 Inhaltsverzeichnis 15 Abbildungsverzeichnis 19 Teil I Einführung 20 1. Zur Übersicht 21 1.1. Prolog – Oder: Etwas ist merkwürdig 21 1.2. Zum Inhalt 24 1.3. Zum Aufbau 26 1.4. Zu Quellen und Literatur 28 1.5. Zum Forschungsstand 30 1.6. Einteilung der Kommunikationsebenen der Physiker 33 Teil II Die Protagonisten und ihre Welt 35 2. Heisenberg und Pauli und die Physik ihrer Generation 36 2.1. Heisenberg 37 2.2. Pauli 40 2.3. Heisenberg und Pauli 43 2.4. Heisenberg und Pauli – Die Gegensätze 44 2.5. Heisenberg und Pauli – Die Gemeinsamkeiten 45 2.6. Heisenberg und Pauli – Der Rhythmus ihrer Zusammenarbeit 47 2.7. Heisenberg und Pauli – Der physikalische Erfahrungshintergrund 48 Teil III Enstehungsgeschichte und Inhalt von Heisenbergs und Paulis Quantenfeldtheorie 50 3. Anfänge – Heisenberg und Pauli in den 1920ern 51 3.1. Zum Begriff „Quantenfeldtheorie“ 51 3.2. Der Anfang – Oder: Noch frei von Sachkenntnissen 54 3.3. Die Mitte – Oder: Rückzug aus Verzweiflung 58 3.4. Der Schluß – Oder: Ein kleiner, formaler Fortschritt 61 3.5. Das Nachspiel – Oder: Reisen schafft neue Ideen 65 3.6. Zusammenfassung der 1920er Jahre 67 4. Erweiterungen – Heisenberg und Pauli in den 1930ern 69 4.1. Zum neuen Weltbild 69 4.2. Versuche mit Diracs Löchertheorie 71 4.3. Heisenbergs neuer Anlauf: Explosionen oder Kaskaden? 74 4.4. Zusammenfassung der 1930er Jahre 81 5. Weitere Versuche –Heisenberg und Pauli in den 1940ern 83 5.1. Pauli und die indefinite Metrik von Dirac 83 5.2. Heisenbergs Vorschlag für eine S-Matrix 85 5.3. Heisenberg und Pauli bei Kriegsende 89 5.4. Erste Schritte nach Kriegsende: Die renomierbare QED 91 5.5. Zusammenfassung der 1940er Jahre 93 6. Das Finale –Heisenberg und Pauli in den 1950ern 95 6.1. Heisenbergs Wiedereinstieg 95 6.2. Diskussionen rund um V-Teilchen und Parität 99 6.3. Januar bis April 1957 – Viele Diskussionen 103 6.4. Ab Spätsommer 1957 – Paulis Interesse wächst 107 6.5. Herbst 1957 – Die enge Zusammenarbeit beginnt 110 6.6. Die Zusammenarbeit von Januar bis April 1958 113 6.7. Paulis Rückzug 114 6.8. Zum Inhalt des Ansatz von Heisenberg und Pauli 116 6.9.Zusammenfassung von Genese und Inhalt des Ansatzes 117 Teil IV Die Hintergründe der Ablehnung in vier Aspekten 120 7. Aspekt I: Warum der Ansatz weder richtig noch falsch war 121 7.1. Der Ansatz war keine fertige Theorie 121 7.2. Probleme mit dem Konzept „falsch oder richtig“ 123 7.3. Das Fehlen von alternativen Theorien 124 7.4. Die Ablehnung erfolgte vor genauer Kenntnis 125 7.5. Aspekt I – Zusammenfassung und Fazit 128 8. Aspekt II: Vom Wandel in der Physik des 20. Jahrhunderts 130 8.1. Allgemeines zum Wandel in der Physik 131 8.2. Wandel in der experimentellen Physik 131 8.3. Wandel in der theoretischen Physik - Allgemeines 132 8.4. Wandel in der theoretischen Physik – Karrieredruck 134 8.5. Wandel in der theoretischen Physik – Tabu-Themen 142 8.6. Wandel in der theoretischen Physik – Ansprüche 145 8.7. Wandel in der theoretischen Physik – Zielsetzung 148 8.8. Wandel in der theoretischen Physik – Das Pflaster der Kommunikation 150 8.9. Wandel in der Physik – Zusammenfassung und Fazit 150 9. Aspekt III: Die Person Heisenberg 153 Zu Heisenbergs Stil 153 9.1. Zu Heisenbergs Stil – Die Methode 153 9.2. Zu Heisenbergs Stil – Der Eigensinn 155 9.3. Zu Heisenbergs Stil – Die Situation nach dem Zweiten Weltkrieg 156 Zu Heisenbergs Ansehen 157 9.4. Zu Heisenbergs Ansehen – In Deutschland 157 9.5. Zu Heisenbergs Ansehen – In den USA 158 9.6. Zur Diskreditierung in den USA – Die Mythen 160 9.7. Zur Diskreditierung in den USA – Ausgangspunkte 161 9.8. Zur Diskreditierung in den USA – Ende der 1950er 167 9.9. Zur Diskreditierung in den USA – Zu einem Unvermögen 173 9.10. Zu Heisenbergs Ansehen – Über die Reaktion von Pauli und Bohr auf Heisenbergs Ansehen in der Nachkriegszeit 178 9.11. Die Person Heisenberg – Zusammenfassung und Fazit 179 10. Aspekt IV: Die Person Pauli 183 Pauli – Die Physiker-Persönlichkeit 184 10.1. Pauli – Die Kritik: Art, Gebrauch, Nutzen 184 10.2. Pauli – Die Kommunikation: Themen, Adressaten, Stil 187 10.3. Pauli – Die Zielsetzung 190 10.4. Pauli – Im Spagat zwischen den USA und Europa 195 10.5. Pauli – Im Spagat zwischen Wünschen und Ängsten 197 10.6. Pauli – Im Spagat . Paulis Gewährsleute 199 Pauli – Die Ereignisse von Herbst 1957 bis Dezember 1958 und ihre Hintergründe 204 10.7. Warum Pauli die Zusammenarbeit begann 204 10.8. Was die neue Zusammenarbeit bei Pauli auslöste 206 10.9. Paulis erster Kontakt mit der US-Physikergemeinde 212 10.10. Warum und wie Pauli mit Heisenberg brach 218 10.11. Wie es zu Paulis Rückzug von der Arbeit kam 230 10.12. Drei Konferenzen - Wie Pauli sich nach dem Bruch zu Heisenberg stellte 234 10.13. Die Planckfeier im April 1958 234 10.14. Die CERN-Konferenz in Genf ab Juni 1958 238 10.15. Die Tagung in Varenna im August 1958 240 10.16. Pauli – Der ratlose Physiker 242 10.17. Die Person Pauli - Zusammenfassung und Fazit 246 Teil V Zusammenfassung, Fazit, Ausblick 250 11. Zusammenfassung 251 12. Fazit und Ausblick 254 Quellen und Literaturverzeichnis 259 Quellen von Heisenberg 259 Quellen von Heisenberg mit anderen 268 Quellen von Pauli 270 Pauli mit anderen 274 Literatur 275 Internetquellen 303 Zeitungs- und Zeitschriftenartikel 304 Radio-Sendung 308 Front Matter ....Pages I-XXI Front Matter ....Pages 1-1 Zur Übersicht (An Rettig)....Pages 3-16 Front Matter ....Pages 17-17 Heisenberg und Pauli und die Physik ihrer Generation (An Rettig)....Pages 19-32 Front Matter ....Pages 33-33 Anfänge – Heisenberg und Pauli in den 1920ern (An Rettig)....Pages 35-52 Erweiterungen – Heisenberg und Pauli in den 1930ern (An Rettig)....Pages 53-66 Weitere Versuche –Heisenberg und Pauli in den 1940ern (An Rettig)....Pages 67-78 Das Finale –Heisenberg und Pauli in den 1950ern (An Rettig)....Pages 79-103 Front Matter ....Pages 105-105 Aspekt I: Warum der Ansatz weder richtig noch falsch war (An Rettig)....Pages 107-115 Aspekt II: Vom Wandel in der Physik des 20. Jahrhunderts (An Rettig)....Pages 117-139 Aspekt III: Die Person Heisenberg (An Rettig)....Pages 141-170 Aspekt IV: Die Person Pauli (An Rettig)....Pages 171-237 Front Matter ....Pages 239-239 Zusammenfassung (An Rettig)....Pages 241-243 Fazit und Ausblick (An Rettig)....Pages 245-249 Back Matter ....Pages 251-300 In einer quellenbasierten Studie gibt die Wissenschaftshistorikerin und Physikerin An Rettig einen lebendigen Einblick in das Streben von Heisenberg und Pauli nach einer einheitlichen Quantenfeldtheorie - von den Anfangen am Rande der Solvay-Konferenz 1927 bis zur Veroeffentlichung eines gemeinsamen Ansatzes und Paulis Tod 1958.