Festschrift - Frankfurter Förderverein für Physikalische

Transcrição

Fachbereich Physik der Johann Wolfgang Goethe-Universität
und
Frankfurter Förderverein für Physikalische Grundlagenforschung
Festschrift
zur Akademischen Feier
am Freitag, 25. Juni 2004, um 16.00 Uhr
in der Aula der Johann Wolfgang Goethe-Universität
Frankfurt am Main
1. Verleihung des Grades Dr. phil. nat. an die Promovenden des Fachbereichs Physik
U. Balss, A. Bechthold, T. Busche, D. Dietrich, D. Flöck, A. Gumberidze, B. Helmes, T.
Hofmann, S. Hossenfelder, A. Kaya, R. Kunz, Chr. Lippmann, M. Liu, T. Löffler, J.
Nickles, E. Olkhova, B. Richter, J. Ruppert, P. Salonikidis, A. Sauer, K. Schnell, N.
Tönder, D. Zschiesche
2. Verleihung des Gernot und Carin Frank-Preises
für die beste physikalische Dissertation des Jahres an
Dr. Dennis Dean Dietrich
3. Verleihung des Michael und Biserka Baum-Preises
für exzellente wissenschaftliche Arbeit an
Prof. Dr. Michael Lang
4. Verleihung der Stefan Lyson Laureatus-Professur an
Prof. Dr. Alwin Schempp
5. Verleihung der Judah M. Eisenberg Laureatus-Professur an
Prof. Dr. Horst Stöcker
6. Verleihung der Josef Buchmann Laureatus-Professur an
Prof. Dr. Sigurd Hofmann
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Festschrift 2004
Inhalt
Grußwort des Dekans des Fachbereichs Physik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . W. Aßmus
Grußwort für den Frankfurter Förderverein für
Physikalische Grundlagenforschung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . W. Greiner
Grußwort des Präsidenten der J. W. Goethe-Universität . . . . . . . . . . . . . . . . . . . R. Steinberg
Grußwort, Hessisches Ministerium für Wissenschaft und Kunst . . . . . . . . . . . . . K. Wagner
Laudationes für Dr. Dennis Dietrich . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . D. Rischke, J.-P. Coffin
Danksagung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . D. Dietrich
Laudatio für Prof. Dr. Michael Lang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B. Lüthi/H. Roskos
Danksagung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . M. Lang
Laudatio für Prof. Dr. Alwin Schempp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . H. Klein
Danksagung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A. Schempp
Laudatio für Prof. Dr. Horst Stöcker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . C. Greiner
Danksagung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . H. Stöcker
Laudatio für Prof. Dr. Sigurd Hofmann . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . J. Maruhn
Danksagung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . S. Hofmann
Festvortrag: Der Weg ins Innere der Natur“ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . R. Stock
”
Grußwort beim Abendempfang, Hotel Sonnenhof, Königstein . . . . . . . . . . . . . . W. Greiner
Herausgegeben vom Institut für Theoretische Physik der Johann Wolfgang Goethe-Universität
Fotos: Uwe Dettmar
Redaktion: Joachim Reinhardt
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Grußwort
des Dekans des Fachbereichs Physik
Prof. Dr. Wolf Aßmus
Gerald Kucera-Professor der Physik
Sehr geehrter Herr Präsident,
sehr geehrter Herr Vizepräsident,
sehr geehrter Herr Kanzler,
liebe Kolleginnen und Kollegen,
meine sehr geehrten Damen und Herren!
Im Namen des Fachbereichs Physik der Johann Wolfgang Goethe Universität möchte ich Sie zu unserer akademischen Feier herzlich willkommen heißen.
Ganz besonders möchte ich begrüßen Herrn Leitenden Ministerialrat Klaus Wagner und Herrn
Ministerialrat Reinhard Schincke vom Hessischen Ministerium für Wissenschaft und Kunst, den
zukünftigen Kanzler unserer Universität, Herrn Dr. Hans Georg Mockel, die großzügigen Stifter bzw.
Stifterfamilien, Herrn Andreas Lyson und Frau Katrin, Herrn Gernot Frank und Frau Carin, Herrn Michael Baum und Frau Biserka, Herrn Josef Buchmann und Frau Baraket. Ebenso begrüße ich unseren
Ehrendoktor Herrn Dr. Nikolaus Hensel, Mitbegründer des Fördervereins für physikalische Grundlagenforschung, ohne den vieles nicht so gekommen wäre, wie es sich heute so vorbildlich darstellt.
Und natürlich gilt ein besonderer Gruß unseren neuen Preisträgern und deren Angehörigen.
Aus der Zeitung, Funk und Fernsehen vernahmen Sie in den letzten Wochen immer wieder die
Meldung, dass Industriefirmen viele Arbeitsplätze ins Ausland verlegen wollen oder sogar schon verlegt haben. Natürlich ergibt sich daraus die Frage, von was wir in Deutschland auf Dauer leben wollen
und wie wir die Zukunft unseres Landes sichern können. Das geht sicher nicht allein durch Fremdenverkehr, Kinos und Gaststätten. Fragt man nach den Gründen für die Verlegung der Arbeitsplätze,
so werden die niedrigeren Produktionskosten im Ausland angeführt. Mit niedrigen Arbeitslöhnen
können wir sicher nicht langfristig konkurrieren, wohl aber, wenn unsere Produkte und Technologien
besser sind als die der Konkurrenz. Um dies zu erreichen, benötigen wir hervorragend ausgebildete
und wissenschaftlich produktive junge Menschen. Diese jungen Menschen sind die Rohdiamanten
unseres Landes, die in der Universität zum Funkeln und Leuchten gebracht werden müssen. Dies,
meine sehr verehrten Damen und Herren, ist eine wichtige Aufgabe der Universität.
Der Fachbereich Physik bildet seit Jahrzehnten exzellente junge Wissenschaftler aus, die uns oft
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leider sehr bald verlassen, weil sie andere wichtige Aufgaben in Forschung und Technik gefunden haben. Zahlreiche Absolventen der Frankfurter Physik sind heute Professoren an anderen Universitäten,
zwei haben sogar die höchste wissenschaftliche Auszeichnung – den Nobelpreis – erhalten. Es gilt
dieses ausgezeichnete Niveau zu halten oder noch zu verbessern.
Wie sieht es nun in der Realität aus? Der Fachbereich hat in den letzten zehn Jahren fast sechzig
Stellen – vom Professor bis zum Pförtner – abgeben müssen. Wir konnten mit dem Präsidium eine
Zielvereinbarung abschließen, die den Bestand des Fachbereichs für die nächsten zehn Jahre sichert.
Dabei vertrauen wir auf unsere Universitätsleitung und hoffen, dass diese Zielvereinbarung voll und
ganz eingehalten wird. Eine wichtige Zukunftsperspektive ist für uns dabei auch das Stern-GerlachZentrum, auch das ist in der Zielvereinbarung festgeschrieben. Hier hoffen wir, dass in naher Zukunft
dieses Zentrum auf sichere Beine gestellt wird. Dazu müssen auch wir, meine verehrten Kollegen –
hier spreche ich Sie direkt an – aktiv beitragen
Meine Damen und Herren, Sie sehen, dass wir einen ständigen Kampf führen, um die Zukunft unseres Fachbereichs zu sichern. Dank hervorragender Studierender und eines hohen wissenschaftlichen
Standards sind wir sehr optimistisch, dass wir diesen Kampf bestehen werden. Sehr erfreut und dankbar sind wir darüber, dass es den Förderverein für physikalische Grundlagenforschung gibt. Durch
ihn konnten wir Not lindern und vieles erreichen, was die hervorragende physikalische Forschung
langfristig sichert.
Meine Damen und Herren, ich wünsche Ihnen und uns allen eine schöne Festveranstaltung.
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Wolf Aßmus
Walter Greiner
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Grußwort
im Namen des Frankfurter Fördervereins für Physikalische Grundlagenforschung
von
Prof. Dr. Walter Greiner
Institut für Theoretische Physik der Johann Wolfgang Goethe-Universität und Frankfurt Institute for
Advanced Studies
Herr Präsident, Herr Kanzler, Herr Vizepräsident,
Herr Leitender Ministerialrat Klaus Wagner,
Herr Ministerialrat Dr. Reinhard Schincke,
Sehr verehrte Familie Gernot Frank,
Andreas Lyson,
Michael Baum,
Gerald Kucera,
Josef Buchmann,
Verehrte Herr und Frau Ekkehard Sättele,
Verehrter Herr Rainer Kamieth, Herr Michael Loulakis,
Verehrte Frau Gertrud Kruse,
Sehr verehrter Herr Alt-Stadtkämmerer Dr. Ernst Gerhardt,
Verehrte Kolleginnen und Kollegen,
Meine sehr verehrten Damen und Herrn,
es sind nun mehr als 5 Jahre, daß wir – Herr Dr. Dr. Nikolaus Hensel, einige getreue Kollegen und ich
– den Frankfurter Förderverein für Physikalische Grundlagenforschung gründeten. Unser Ziel war
mehrfach:
• Zum einen wollten wir unseren Fachbereich in Notlagen helfen. Dazu gehören:
· Unterstützung der Bibliothek (Zeitschriften, Bücher), die nach wie vor in großer Not ist,
· Helfend Eingreifen bei Berufungen/Wegberufungen,
· Stipendienhilfe für hervorragende Studenten, u.s.w.
• Zum anderen wollten und wollen wir die besten Arbeiten prämieren. Das ist uns mit der Schaffung des Gernot und Carin-Frank Preises für die beste Dissertation und des Michael und Biserka
Baum Preises für die beste physikalische Arbeit bestens gelungen.
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Darüber hinaus und – vor allem – haben wir mit der Etablierung von Laureatus-Professuren das
erstmalig in Deutschland eingeführt, was in USA, Israel und anderen Ländern schon eine lange Tradition hat. Dort werden verdiente Forscher und Lehrer aus dem Kreis der Professoren als Distinguis”
hed Professors“oder auch Professors with a chair“hervorgehoben. In einer Fakultät gibt es davon nur
”
wenige, 4 oder 5 – je nach Größe der Fakultät. Die Ausgezeichneten bekommen für die Zeit ihrer Zugehörigkeit zum Fachbereich einen Betrag – ca. 12000 bis 15000 $ pro Jahr – zur freien Verfügung.
Sie brauchen darüber keine Rechenschaft abzulegen. Hier in Frankfurt – im Fachbereich Physik –
haben wir mit den Laureatus-Professuren zum ersten Mal ähnliches in Deutschland geschaffen. Die
Stefan Lyson Professur (gestiftet von Herrn Andreas Lyson mit seiner Frau Gemahlin) war die erste,
gefolgt von der Judah Eisenberg Professur (gestiftet von Herrn Dr.Dr. Nikolaus Hensel), der Gerald Kucera Professur (gestiftet von der Familie Kucera aus Dallas, Texas) und dieses Jahr vergeben
wir zum ersten Mal die Josef Buchmann Professur. Den großzügigen Stiftern allen, und dieses Jahr
besonderes Ihnen lieber Herr Buchmann und verehrte Frau Baraket Buchmann, danke ich – danken
wir alle – besonders herzlich.
Wir wollen damit einen Stimulus zu großer Forschungs- und Lehrleistung geben, aber auch – und
das ist anders als in der Welt draußen – hochverdiente C3 Professuren (Extraordinarien), die unser
System nicht befördern kann, in den Rang von C4 (Ordinarien) anheben.
Sie alle haben über die Zeitungen erfahren wie die laufenden Mittel für Forschung und Lehre beschnitten wurden. Durch unsere Stifter - ich erwähne hier vor allem die Familie Ekkehardt
Sättele, Herrn Kamieth, Frau Gertrud Kruse und die Familie Michael Loulakis, konnten wir Allerschlimmstes für unsere Fachbereichsbibliothek vermeiden. Den Stiftern und Helfern sei herzlich
gedankt! Wir benötigen weiter Ihre Hilfe und wir brauchen noch mehr Hilfe, noch mehr Stifter.
Was ist unser Ziel?
Nun, wir glauben, daß unsere Forschung und Lehre Weltniveau haben. Unsere Schüler sind in die Welt
hinaus – und natürlich auch in Deutschland – an die großen Universitäten und Forschungsinstitute
berufen worden: sehr viele nach Amerika, aber auch nach Kanada, Mexiko, Südafrika, Norwegen,
usw., usw. Insgesamt nahezu 40 Theoretiker und genauso viele Experimentatoren während der letzten
drei Jahrzehnte. Das ist einmalig!
Die jungen deutschen Studenten müssen nicht nach USA um Spitzenforschung in der Physik zu
erfahren; sie können das – und tun das auch – vor Ort. Erst nach ihrer Promotion ergänzen sie ihre Erfahrungen im Ausland und gehen auf Wanderschaft. Sehr viele ausländische Wissenschaftler
kommen als Post-Docs oder für mehrere Forschungssemester zu uns. So auch auswärtige Kollegen
während ihres Sabbatical-Jahres. Die Alexander von Humboldt-Stiftung hat das finanziell ermöglicht.
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Gegen große gesamtdeutsche Konkurenz haben wir uns – und vor allen die Frankfurter Theoretische
Physik – an die Spitze der Betreuer der Alexander von Humboldt Fellows gesetzt. Wir danken der
Alexander von Humboldt-Stiftung dafür und sind stolz darauf. Wenn von Elite-Bildung und -Förderung die Rede ist, schmunzeln wir nur. Die Elite-Prediger bitten wir die Augen zu öffnen: Wo wurden
zwei der Schüler während der letzten Jahrzehnte mit dem Nobelpreis ausgezeichnet? Wo sind so viele
wegberufen worden? Öffnen Sie die Augen Frau Bulmahn; dann wissen Sie wo Sie fördern können
und sollten!
Nun, meine Damen und Herren, das gilt auch für Sie. Wir sind herzlich dankbar für Ihre bisherige
Unterstützung und bitten Sie, bleiben Sie uns treu und bemühen Sie sich gleichzeitig mit uns noch
weitere Helfer und Förderer zu finden. Wir werden das mit weit sichtbarer Forschung und exzellenter
Lehre danken!
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Musikalische Umrahmung
Michaela und Thomas Ohly, Monika Ohly Nehlsen, Hanno Rehn, Bettina und Bernd Rosenbusch,
Ulrike Weil, Flöte
Kathrin Schmitt, Sopran
Wendelin Röckel, Wolfgang Schwarz, Klavier
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Grußwort
des Präsidenten der Johann Wolfgang Goethe-Universität
Prof. Dr. Rudolf Steinberg
Meine sehr verehrten Damen und Herren,
im Namen des Präsidiums der Johann Wolfgang Goethe-Universität darf ich Sie alle sehr herzlich zu
dieser besonderen Festveranstaltung begrüßen.
Die Verbindung der Wissenschaft zu anderen Lebensbereichen, zu ihrer Umgebung unterliegt
einem beständigen Wandel. Die wissenschaftlichen Gesellschaften des 19. Jahrhunderts, der die Stiftungsuniversität Frankfurt wichtige Gründungsimpulse verdankt, erlaubten es, dass honorige städtische Bürger in ihrer Freizeit auch wissenschaftlich tätig waren – und zwar teilweise auf beachtlichem
Niveau. Das moderne Wissenschaftssystem konnte sich demgegenüber jedoch nur fortentwickeln, in
dem es sich aus diesem bürgerlichen Umfeld löste und sich als eigenständige Organisationsform –
eben als Hochschule – etablierte. Im 90. Jubiläumsjahr unserer Universität, in deren Rahmen auch
diese Veranstaltung eingebettet ist, erinnert die Geschichte der Universität Frankfurt als Stiftungsuniversität daran, dass diese Etablierung dauerhaft nicht ohne staatliche Alimentierung gelingen konnte.
Eine schöne Dialektik der wissenschaftlichen Entwicklung will es, dass heute die staatlichen
Hochschulen wieder allergrößte Anstrengungen unternehmen, jene gesellschaftliche Verankerung,
jene Bürgernähe zurückzugewinnen, der sie – zumindest in Frankfurt – ihre Entstehung verdanken.
Die Universitäten tun dies heute aus vielerlei Gründen: Sie streben einen zügigen Wissenstransfer
an, sie wollen ihren Beitrag zur gesellschaftlichen Entwicklung leisten, sie wollen Förderer für die
Wissenschaft gewinnen und sie wollen Dinge verwirklichen, die sie im staatlichen System des Hochschulwesens nicht oder noch nicht oder weniger gut erreichen können. Die besondere Auszeichnung
herausragender wissenschaftlicher Leistungen ist hierfür ein Beispiel.
In diesem Sinne habe ich heute die schöne Aufgabe, Sie zur Verleihung des Gernot und Carin
Frank-Preises und des Michael und Biserka Baum-Preises und zur Verleihung von gleich drei Stiftungsprofessuren, sowie mehrerer Doktorurkunden zu begrüßen. Verliehen werden:
die Judah M. Eisenberg Laureatus-Professur
an Herrn Professor Dr. Horst Stöcker,
die Stefan Lyson Laureatus-Professur
an Herrn Professor Dr. Alwin Schempp,
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und die Josef Buchmann Laureatus-Professur
an Herrn Professor Dr. Sigurd Hofmann.
Ich danke sehr herzlich unseren Gönnern Dr. Josef Buchmann, Frau Katrin Lyson und Herrn Andreas Lyson, Frau Hensel und Herrn Dr. Hensel, unseren großzügigen Preissponsoren, Frau Carin
Frank und Herrn Gernot Frank und dem Ehepaar Biserka und Michael Baum. Für Ihre Stiftungsbereitschaft möchte ich mich bei Ihnen allen im Namen aller Lehrenden und Lernenden der Universität
Frankfurt herzlich bedanken. Ihre großzügige Unterstützung ist von großer Bedeutung für uns.
Ihre Förderung verstärkt die Verbundenheit zwischen der Frankfurter Bürgerschaft und ihrer Universität wieder neu. Das Verhältnis von Universität und Gesellschaft steht heute wieder – wie bei
der Gründung der modernen deutschen Universität in Gestalt der Berliner Universität 1808 – in der
Diskussion. Der Hinweis des Universitätsgründers Wilhelm von Humboldt, die Universitäten erfüllten die Zwecke des Staates, “und zwar von einem viel höheren Gesichtspunkte aus”, wenn sie ihren
Endzweck erreichten, bezog sich auf die “eigentliche” Universität, deren Inbegriff damals die Philosophische Fakultät darstellte.
Ich glaube, dass heute die Physik wie kaum eine andere Fachrichtung dem Humboldt’schen Konzept der “eigentlichen” Universität sehr nahe kommt, in der es um grundlegende Erkenntnisse geht,
um Antworten auf die Frage, was die Welt im Innersten zusammenhält.
Der allen wissenschaftlichen Disziplinen gemeinsame Anspruch findet sich in den Worten Humboldts wieder: “Die Wissenschaft als etwas noch nicht Gefundenes und nie ganz Aufzufindendes
zu betrachten und unabläßlich sie als solche zu suchen.” Ausgangspunkt für dieses wissenschaftliche
Suchen kann nur eine vitale Grundlagenforschung sein, die ergebnisoffen und gerade dadurch Grundlage für viele anwendungsbezogene Ergebnisse ist. Voraussetzung dafür ist, dass die Wissenschaft als
Ganzes weiterhin wächst. Die gemeinsame Aufgabe von Universität und Gesellschaft besteht daher
darin, dies zu gewährleisten und zu fördern.
Dass wir als Universität in der Erfüllung unserer Verantwortung nicht allein stehen, das wird
uns durch die tatkräftige Hilfe und das großherzige Engagement unserer Stifter bewusst. Und auf
Stifterinnen und Stifter wie Sie, die uns heute diese besondere akademische Feierstunde ermöglichen,
sind wir stolz.
Am 4. Mai diesen Jahres konnten wir auf dem Campus Riedberg das Richtfest für den Neubau
der Physik feiern. Mit diesem Bau schaffen wir ein Gebäude, in dem alle physikalischen Bereiche
untergebracht werden können. Wir schaffen aber auch noch etwas anderes, nämlich eine neue Physik. Durch die unmittelbare Nachbarschaft des Neubaus zum Biozentrum, den Chemischen Instituten der Universität, dem Max Planck-Institut für Biophysik sowie dem Frankfurter Innovationszen-
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trum Biotechnologie entsteht ein einzigartiges interdisziplinäres Umfeld für Lehre und Forschung
mit vielfältigen Möglichkeiten der Vernetzung. Die Physik wird die bestehende Zusammenarbeit intensivieren und damit einen Beitrag zur Stärkung der biowissenschaftlichen Forschung auf diesem
Campus leisten. Für uns als Universität ist es ein unvergleichlich spannender Prozess zu erleben,
welche Dynamik das räumliche Zusammenfügen frei setzt.
Daneben wird aber auch die traditionelle Kooperation mit der Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI) durch eine Reihe von gemeinsamen Berufungen gestärkt. Das Forschungsnetzwerk mit
der GSI, an dem auch die Universitäten Darmstadt, Gießen und Mainz beteiligt sind, findet auf dem
Felde der Schwerionenforschung in Europa nichts Vergleichbares.
Die baulichen Veränderungen der Johann Wolfgang Goethe-Universität gehen Hand in Hand mit
ihrer inneren Entwicklung. In unserem Hochschulentwicklungsplan 2001 haben wir die Schwerpunktbildung der nächsten Jahre festgelegt. Damit haben wir die Bereiche definiert, in denen wir Spitzenforschung leisten können und wollen, in denen wir uns dem Wettbewerb stellen. Ein wichtiger Schritt
hierzu stellt auch der Abschluß von Zielvereinbarungen zwischen Präsidium und Fachbereichen dar.
Die erste Zielvereinbarung an unserer Universität wurde mit dem Fachbereich Physik im Jahre 2002
abgeschlossen. Dem damaligen Dekan Greiner ist für seine Weitsicht zu danken, er ist aber auch
gleichzeitig für seine Klugheit zu beglückwünschen. Um diese Zielvereinbarung, die der Physik in
Frankfurt nach dem Umzug auf den Campus Riedberg eine gesicherte Zukunftsperspektive verheißt,
wird die Physik von den anderen Fachbereichen heute beneidet!
Das Frankfurt Institute for Advanced Studies (FIAS), dessen Eröffnung zusammen mit der Frankfurt International Graduate School for Sciences (FIGGS) wir im Wintersemester an der Universität
Frankfurt begehen werden, zeigt in vorbildlicher Weise, wie wir Spitzenforschung mit der Förderung
des wissenschaftlichen Nachwuchses verbinden.
Wenn wir unser Ziel erreichen wollen, die Universität Frankfurt in den nächsten Jahren zu einer
der modernsten Hochschulen Deutschlands zu entwickeln, ist die Initiative und das Engagement aller
Beteiligten gefordert. In diesem Zusammenhang möchte ich auch Herrn Kollegen Greiner und seinen
Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern für das bisher Geleistete herzlich danken.
Zum Schluss möchte ich es nicht versäumen, allen hier anwesenden verehrten Kollegen zu der Ehrung, die Ihnen heute zuteil wird, ganz besonders zu gratulieren. Da die “Erfahrungswissenschaften”
bekanntlich mit der Wiederholbarkeit von Ereignissen zu tun haben, bleibt mir im Interesse unserer Universität nur zu wünschen, dass so schöne und erfreuliche Ereignisse wie dieses heutige sich
wiederholen mögen. Vielen Dank.
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Rudolf Steinberg
Klaus Wagner
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Grußwort
von
Herrn Leitenden Ministerialrat Klaus Wagner
Hessisches Ministerium für Wissenschaft und Kunst
Herr Präsident,
meine sehr verehrten Damen und Herren,
lieber Herr Professor Greiner,
mit dem Dank für die Einladung überbringe ich die Grüße von Minister Corts. Ich verrate kein Dienstgeheimnis, wenn ich Ihnen sage, dass Minister Corts die Universität Frankfurt in besonderer Weise
am Herzen liegt.
Die Universität Frankfurt hat ein großes Ausbauprogramm vor sich. Wenn man bauen will benötigt
man viel Geld; um die nötigen Gelder vom Bund und vom Land zu bekommen braucht man die Empfehlung des Wissenschaftsrates.
In einer ganzheitlichen Betrachtung hat der Wissenschaftsrat das Gesamtkonzept zum Ausbau
der Universität Frankfurt in inhaltlicher und baulicher Art betrachtet. Das Ergebnis hat er in einem
Zitat zusammenfassen: “Der Wissenschaftsrat begrüßt die dem Ausbaukonzept für die Universität
Frankfurt zugrunde liegende Konzentration auf insgesamt drei Standorte und würdigt insbesondere
die mit der fachlichen Hochschulentwicklungsplanung einhergehende bauliche Vision”.
Diese Empfehlung ist zwar noch kein Scheck, kein bares Geld, aber es ist eine sehr erfreuliche
Perspektive und Voraussetzung für die Finanzierung dieser Baumaßnahmen.
Bereits im Bau ist der Neubau der Physik für rd. 70 Mio. Euro. Hier werden die Kernphysik, die
in diesem Jahr umzieht und die übrige Physik im nächsten Jahr zusammengeführt.
Vorbereitet wird z. Zt. der Neubau der Geowissenschaften, deren Umzug spätestens Ende 2006
stattfinden wird; bis das Wirklichkeit wird gibt es noch einiges zu tun. Der Termin ist dadurch festgelegt, weil die Altgebäude an die benachbarte Kreditanstalt für Wiederaufbau verkauft wurden.
Neben dem Campus Niederrad ist der Campus Westend eine sehr große Baustelle. Nach der Sanierung des IG-Hochhauses wird jetzt der Realisierungswettbewerb auf dem nördlichen Erweiterungsgelände vorbereitet. Insgesamt werden in Zukunft 600 Mio. Euro verbaut, aufgebracht vom Land aus
Grundstücksverkäufen und vom Bund nach dem Hochschulbauförderungsgesetz.
Beim Hochschulbauförderungsgesetz ist eine erfreuliche Entwicklung insofern festzustellen, als
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die vom Bund vorgesehene drastische Absenkung, die kaum noch neue Maßnahmen gestattet hätte,
mit dem Beschluss der Bundesregierung über den Entwurf des Bundeshaushalts 2005 am 22.06.2004
und der damit verbundenen Finanzplanung bis 2008 zurückgenommen wurde. Es wird der bisherige Plafond von 925 Mio. Euro Bundesmittel im Jahr beibehalten. Damit wird der Ausbau Frankfurt
leichter. Noch erfreulicher wäre es allerdings, und daran wird gearbeitet, wenn der Bund wieder auf
das in den vergangenen Jahren veranschlagte Volumen von 1, 1 Mrd. Euro pro Jahr gehen würde.
Angesichts der Finanznot aller öffentlichen Hände ist dieses allerdings ein sehr ehrgeiziges Ziel. Es
ist nur zu erreichen, wenn der Bund sich auf diese seine Kernaufgaben, darunter auch die Gemeinschaftsaufgabe Hochschulbau auch wirklich konzentriert.
Lassen Sie mich noch drei Aspekte zum den Ausbau der Universität Frankfurt erwähnen:
• Das IG-Hochhaus wurde aus Mitteln finanziert, die für das geplante Mehrzweckgebäude Buchwissenschaften an der Bockenheimer Warte vorgesehen waren. Zum Bibliothekskonzept dieses Gebäudes musste eine Arbeitsgruppe des Wissenschaftsrates eine Stellungnahme abgeben. Der inzwischen
aus der Geschäftsstelle des Wissenschaftsrates ausgeschiedene Bearbeiter widerstand meinem Drängen
fast eineinhalb Jahre, die erforderliche Vorlage für die Arbeitsgruppe zu erstellen. Wäre die Vorlage
rechtzeitig fertig geworden, hätte der Bau an der Bockenheimer Warte wesentlich früher begonnen
werden können und an einen Erwerb des IG-Farbengeländes wäre nicht mehr zu denken gewesen.
Hier ist ein Beispiel dafür, dass auch unerwünschte Unterlassung gelegentlich Gutes bewirken kann.
Die hier versammelten Mitglieder des Frankfurter Fördervereins für physikalische Grundlagenforschung haben nicht nur für die Physik, die ja auf dem Campus Riedberg angesiedelt wird Gutes
getan, sie haben auch einen wesentlichen Beitrag für die Entwicklung auf dem Campus Westend
geleistet.
• Der “point of no return”, nämlich der Erwerb des Nordgeländes aus dem IG Farben-Gelände
wurde vor dem Notar Nikolaus Hensel am 17.12.2001 protokolliert.
• Ganz am Anfang dieser Entwicklung für die Universität Frankfurt stand aber die Frage, ob man
der damaligen Landesregierung überhaupt vorschlagen sollte, das IG Farben-Projekt aufzugreifen.
Man musste als Ministerialbeamter sicher sein, seiner Leitung keine unrealisierbaren und nicht finanzierbaren Vorschläge zu machen. Das erste diese Frage klärende Gutachten erstellte das Frankfurter
Architekturbüro Lyson und damit ist auch der Bezug zur heutigen Veranstaltung wieder hergestellt.
Ich bedanke mich für Ihre Aufmerksamkeit.
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Laudatio
zur Verleihung des
Gernot und Carin Frank-Preises
für die beste physikalische Dissertation des Jahres
an Herrn Dr. Dennis Dean Dietrich
gehalten von
Prof. Dr. Dirk H. Rischke
Sehr verehrte Festgäste,
es ist mir ein besonderes Vergnügen, die Laudatio auf Herrn Dr. Dietrich zu halten, der den diesjährigen Gernot und Carin Frank Preis für die beste physikalische Dissertation des Jahres empfängt. Es ist
mir deswegen ein besonderes Vergnügen, weil Herr Dr. Dietrich einer derjenigen wenigen Studenten
ist, von denen der Betreuer mehr lernen kann als er ihnen beizubringen vermag.
Herr Dr. Dietrich hat sich im Rahmen seiner Dissertation mit Teilchenproduktion in ultrarelativistischen Schwerionenkollisionen beschäftigt. Schwerionenkollisionen sind Frontalzusammenstösse
von (nahezu) vollständig ihrer Elektronenhülle beraubten Atomkernen. Ultrarelativistisch nennt man
solche Kollisionen, wenn die Atomkerne vor der Kollision auf nahezu Lichtgeschwindigkeit beschleunigt wurden. Dazu benötigt man spezielle Teilchenbeschleunigungsanlagen wie sie z.B. an der
Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI) in Darmstadt, am europäischen Kernforschungszentrum CERN in Genf oder am Brookhaven National Laboratory (BNL) auf Long Island im Bundesstaat
New York vorhanden sind.
In ultrarelativistischen Schwerionenkollisionen ist die Beschleunigungsenergie so groß, daß man
Teilchen-Antiteilchenpaare aus dem Vakuum erzeugen kann. Der Mechanismus, den Herr Dr. Dietrich in seiner Dissertation genauer untersucht hat, ist der folgende. Die Kollisionen einzelner Partonen
(Quarks und Gluonen) in der Anfangsphase der Schwerionenkollision gehen mit dem Austausch von
farbgeladenen Gluonen einher. Projektil- und Target-Kern sind dann nicht länger farbneutral, sondern
tragen Farbladung. Sie werden aber durch den Farbaustausch nicht nennenswert abgebremst, sondern
fliegen (nahzu) ungebremst durcheinander hindurch. Aufgrund der Farbladung der sich voneinander
entfernenden Ionen baut sich ein Farbfeld zwischen ihnen auf. Übersteigt die im Farbfeld gespeicherte Energie die für die Teilchenproduktion erforderliche Energiemenge, kommt es zur spontanen
Erzeugung von Teilchen-Antiteilchen-Paaren. Herr Dr. Dietrich gelang es im Rahmen seiner Dissertation, einen exakten Ausdruck für die fermionische Teilchenproduktionsrate in solchen Farbfeldern
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abzuleiten.
Lassen Sie mich an dieser Stelle etwas zur Arbeitsweise von Herrn Dr. Dietrich sagen. Herr Dr.
Dietrich arbeitet absolut selbständig, etwas, das man eigentlich erst von einem Postdoktoranden, nicht
aber von einem Doktoranden erwarten kann. Dies bedeutet, daß er sich sowohl die anfängliche physikalische Fragestellung selbst ausdenkt, als auch die mathematische Ausarbeitung ohne nennenswerte
Hilfestellung vonseiten seines Betreuers durchführt. Er besitzt exzellente mathematisch-technische
Fertigkeiten, die ihm dabei zunutze sind. Ich hatte stets den Eindruck, daß ich aus unseren gelegentlichen Diskussionen mehr mitgenommen habe als ich ihm vermitteln konnte.
Herr Dr. Dietrich ist ein exzellenter junger Physiker, der eine vielversprechende Zukunft vor sich
hat. Er hat nach seiner Promotion ein Stipendium des DAAD erhalten, mit dem er ein Jahr in Orsay in
der Gruppe von Prof. Dominique Schiff verbracht hat. Im Herbst diesen Jahres wird er für zwei Jahre
an das renommierte Niels-Bohr-Institut in Kopenhagen wechseln.
An dieser Stelle sei Ihnen, sehr verehrtes Ehepaar Frank, ganz herzlich gedankt, daß Sie mit dem
von Ihnen gestifteten Preis dem Förderverein für physikalische Grundlagenforschung ermöglichen,
so außergewöhnlich begabte junge Wissenschaftler wie Herrn Dr. Dietrich auszuzeichnen und zu
fördern.
Zum Abschluß lassen Sie uns dem Preisträger für seine weitere Zukunft alles Gute wünschen!
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Dirk Rischke
Jean-Pierre Coffin
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Laudatio
zur Verleihung des
Gernot und Carin Frank-Preises
für die beste physikalische Dissertation des Jahres
an Herrn Dr. Dennis Dean Dietrich
gehalten von
Prof. Dr. Jean-Pierre Coffin
Madame, Mademoiselle, Monsieur,
C’est un grand honneur pour moi de participer à cette cérémonie de remise de prix de la Fachbereich Physik der Johann Wolfgang Goethe-Universität.
Vous remarquez que je m’adresse à vous en français. Il y a au moins deux bonnes raisons à
cela. L’une provient du fait que mes aptitudes à m’exprimer en allemand sont si médiocres que toute
tentative de ma part tournerait à ma confusion complète. L’autre, et l’essentielle, réside dans le fait
qu’il s’agit de célébrer aujourd’hui la première thèse de Doctorat menée en cotutelle entre l’Université
Johann Wolfgang Goethe de Francfort et l’Université Louis Pasteur de Strasbourg et je me vois très
honoré de représenter mon université en cette circonstance.
Nous savons tous que l’Europe, en cours d’élaboration depuis plusieurs décennies sous la conduite éclairée de nos deux nations, connat actuellement un développement particulièrement marqué. Ce
développement concerne de multiples aspects allant de l’Economie à la Culture. Il est heureux qu’il
s’efforce d’inclure aussi les cursus universitaires et les développements en matière de recherche. Il
n’est plus exagérément ambitieux aujourd’hui d’espérer que d’ici quelques années nous seront parvenus à la parité et l’équivalence complète des diplômes universitaires quelque soit le pays d’Europe
où ils auront été obtenus. Pour le moment, la France et l’Allemagne ont, une fois encore, indiqué la
route à suivre et il s’agit certainement d’une grande première pour nos deux universités.
En fait, cette entreprise conjointe avait commencé il y a déjà plusieurs années puisque dès le début
des années mille neuf cent quatre vingt dix, Professeur Walter Greiner, Professeur Horst Stöcker et
le regretté Professeur André Gallmann avaient déjà pressenti l’importance d’un tel rapprochement et
avaient, sur la base des activités de leurs deux laboratoires, mis sur pied un programme de recherche
dans le domaine de l’étude de la matière nucléaire soumise à de fortes contraintes de température et
de pression, visant à la détermination de l’équation d’état de la matière nucléaire, un objectif de pre-
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Festschrift 2004
mière importance pour la discipline et d’autres telles l’Astrophysique. Cette coopération s’appuyant
sur des développements théoriques menés à Francfort et des résultats expérimentaux obtenus auprès
d’expériences installées dans le monde entier, des Etats-Unis au CERN en passant par la GSI de
Darmstadt, où évoluaient les expérimentateurs strasbourgeois, a permis plusieurs avancées spectaculaires. Cette coopération connut par la suite d’autres développements dont le plus ambitieux et le
plus récent est relatif à l’expérience ALICE actuellement en cours de construction auprès du futur
accélérateur Large Hadron Collider au CERN.
C’est notamment dans ce contexte et cette perspective que le lauréat Dennis Dean Dietrich que
nous honorons aujourd’hui, a effectué une partie de ses travaux de préparation de thèse qui lui valent
d’obtenir le Prix Gernot et Carin Frank. Au delà d’une attitude extrêmement francophile, illustrée par
une pratique remarquable de la langue française qui rendait le travail et les échanges particulièrement
rapides et efficaces, Dennis a parfaitement intégré cette notion de travail en cotutelle qu’il a traduit
à sa façon en plaçant l’innovation et la rigueur scientifique de son travail dans un contexte d’amitié
et d’ouverture, partageant selon ses besoins scientifiques son temps entre Francfort et Strasbourg à la
grande satisfaction de ses cotuteurs. Il prolonge aujourd’hui ses convictions en effectuant un séjour
post doctoral au Laboratoire d’Orsay dans la région parisienne. Je souhaite ardemment que ce premier
pas soit suivi de nombreux autres dans les années à venir et ce d’autant plus que le futur de la Physique
nucléaire, comme celui de beaucoup d’autres disciplines, se situe indiscutablement dans un contexte
européen dans lequel le nouvel accélérateur en cours d’élaboration à Darmstadt est un des jalons
proches et d’importance première.
En adressant mes vives et sincères félicitations à Dennis Dietrich, je vous remercie, Madame,
Mademoiselle, Monsieur de votre attention.
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Festschrift 2004
Gernot und Carin Frank, Dennis Dietrich, Walter Greiner, Wolf Aßmus
Verleihung des Gernot und Carin Frank-Preises für die beste Dissertation des Jahres
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Festschrift 2004
Danksagung
von
Dr. Dennis Dean Dietrich
Den diesjährigen Gernot und Carin Frank-Preis für die beste physikalische Dissertation verliehen zu
bekommen, ist mir eine große Ehre. Dem Stifterehepaar, welches den Preis nun schon seit einigen
Jahren zur Verfügung stellt, gebührt daher mein besonderer Dank. Ihrem Interesse an der Frankfurter
und in diesem Fall auch der Straßburger Physik gilt meine Hochachtung. Ebenso danken möchte ich
alljenen, die meine Dissertation dieser Auszeichnung für würdig befanden.
Diese Ehrung gilt nicht nur mir allein sondern auch meiner Familie und meinen Freunden, die
mich mit endloser Geduld unterstützt haben. Hier möchte ich nochmals meinen drei Doktorvätern
Prof. Dr. J.-P. Coffin, Prof. Dr. W. Greiner und Prof. Dr. D. H. Rischke für die Übernahme dieses
Amtes Dank aussprechen; ebenso Prof. Dr. F. Jundt, welcher maßgeblich am Zustandekommen dieser en-cotutelle durchgeführten Promotion beteiligt war. Für die gehaltenen Laudationes danke ich
Prof. Dr. J.-P. Coffin und Prof. Dr. D. H. Rischke.
Die Université Louis Pasteur in Straßburg, dort besonders das Institut de Recherches Subatomiques (IReS) sowie die Johann Wolfgang Goethe-Universität in Frankfurt vertreten durch das Institut
für Theoretische Physik arbeiten bereits seit längerem zusammen. Die Auszeichnung dieser gemeinsam en co-tutelle ausgeführten Dissertation ist als eine positive Bestätigung der bisherigen Bemühungen zu werten, die zu einer Institutionalisierung in Form eines europäischen Graduiertenkolleg führen
sollen. Die damit verbundene Vereinfachung des Verwaltungsablaufs hätte auch eine größere Bereitschaft der Studenten zur Durchführung solcher Projekte zur Folge.
Durch meine zukünftigen Forschungsarbeiten hoffe ich mich auch weiterhin dieser Ehrung würdig
zu erweisen.
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Laudatio
zur Verleihung der
Michael und Biserka Baum-Preises
an Herrn Prof. Dr. Michael Lang
von
Prof. Dr. Bruno Lüthi
verlesen von Prof. Dr. Hartmut Roskos
Es freut mich besonders, für meinen Nachfolger im Physikalischen Institut, Prof. Michael Lang, eine
Laudatio zu halten, anlässlich der Verleihung des Michael und Biserka Baum – Preises. Herr Lang hat
in der kurzen Zeit seines Wirkens hier große Aufbauarbeit geleistet und schon verschiedene Akzente
für die zukünftige Forschung gesetzt.
In seiner noch jungen Karriere hat er schon auf verschiedenen Gebieten der Festkörperphysik sehr
wichtige Forschungs-Beiträge geliefert: zum Beispiel
• In der Schwere-Fermion-Supraleitung wären das die Arbeiten zu CeCu2 Si2 die Paradesubstanz
hier in Frankfurt und Darmstadt, aber auch zum U1−x Thx Be13 System und für die Nicht-FermiFlüssigkeitseffekte in YbRh2 Si2 . Von diesen Arbeiten sind die Experimente zur thermischen Expansion bei ganz tiefen Temperaturen, im milliKelvin Bereich, mit einer phantastischen Auflösung für
das Phasendiagramm von UThBe besonders bemerkenswert.
• In den niedrig dimensionalen Spin Systemen hat Herr Lang den Phasenübergang von Natrium
Vanadat NaV2 O5 genau untersucht und als erster Evidenzen für einen strukturellen Übergang entdeckt. Im Ladungsordnungs-System Yb4 As3 fand er mit seinen thermodynamischen Methoden von
spezifischer Wärme, thermischer Expansion und Wärmeleitfähigkeit Solitonanregungen.
• Ein wichtiges Forschungsthema wurde für ihn die organischen Systeme, die auch u.a. Supraleitung zeigen. Die ersten Experimente führte er in Japan in seiner post-doc Zeit durch. Eine sehr schöne
Arbeit war die Erstellung eines allgemeinen Phasendiagramms für eine ganze Klasse von organischen
Salzen. Dieses p − T (Druck-Temperatur) Phasendiagramm zeigte paramagnetische, antiferromagnetische und Spinglas-Ordung und sogar Supraleitung bei erhöhtem Druck.
Für seine Forschungstätigkeit hier in Frankfurt sind die letzteren Systeme, die organischen Polymere und Salze von besonderer Bedeutung. In der Forschergruppe, zum Thema “Spin- und Ladungskorrelationen in niedrigdimensionalen metallorganischen Festkörpern”, die er mit Kollegen aus
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Physik und Chemie unserer Universität gegründet hat, untersucht und charakterisiert Herr Lang, mit
ganz verschiedenen thermodynamischen und spektroskopischen Experimenten, magnetische, strukturelle, metallische und supraleitende Eigenschaften dieser neuen Systeme. Zu diesem Themenkreis
habe ich schon Publikationen von ihm in diesem Jahr 2004 gesehen zu
“Acoustic and magnetic anomalies near the saturation field of the spin 1/2 antiferromagnetic
Heisenberg chain studied an a CuII bispyrazol dihydroxybenzene coordination polymer”
und auch zu
“Structural and magnetic investigations on a new molecular magnet: hexacopper siloxanolate
cluster compound.”
Ganz generell ist die Forschungsthematik von Herrn Lang das Studium der korrelierten elektronischen Systeme, seien es metallorganische Systeme, Schwere Fermion Verbindungen oder Übergangsmetallverbindungen. Dabei interessiert ihn vor allem das thermodynamische Verhalten dieser
Substanzen, insbesondere die Kopplung der elektronischen Freiheitsgrade zum Gitter. Er hat schon
verschiedene Apparaturen in Betrieb und es stehen ihm verschiedene physikalische Parameter, wie
tiefe Temperaturen, hohe Magnetfelder und Drücke zur Verfügung. Damit hat er mit seinen Mitarbeitern und Studenten schon beachtliche Resultate erzielt, wie gerade schon erwähnt, und es werden
sicher noch viele schöne Experimente folgen.
Ich gratuliere Ihnen, lieber Herr Lang, für diesen Preis und wünsche Ihnen für die Zukunft viel
Glück und Erfolg, aber auch viel Freude bei Ihrer Forschung.
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Hartmut Roskos
Michael Lang
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Danksagung
von
Prof. Dr. Michael Lang
Sehr geehrte Ehrengäste, verehrte Stifterfamilien, verehrte Familie Baum, liebe Kollegen und Festgäste,
es ist für mich eine sehr große Ehre und Freude, diese Auszeichnung heute hier entgegenzunehmen.
Ich bedanke mich recht herzlich bei dem Preiskomitee dem Förderverein für Physikalische Grundlagenforschung zusammen mit dem Fachbereich Physik der J. W. Goethe- Universität – und, an erster
Stelle, bei dem Stifterehepaar Baum. Haben Sie herzlichen Dank für diese großzügige Ehrung.
Als ich vor etwa vier Jahren nach Frankfurt kam, fand ich den Fachbereich Physik inmitten eines
intensiven Prozesses der Umstrukturierung, der zusammen mit dem Präsidium der Universität vorangetrieben wurde. Ein wichtiges Element der Entwicklungsplanung ist dabei die Ausweisung und
Stärkung gewisser Forschungsschwerpunkte – ein Umstand, dem vermutlich auch ich, wie viele der
anderen jüngeren Kollegen, ihre Berufung nach Frankfurt zu verdanken habe. Die Möglichkeit, aktiv
an dieser Profilbildung mitwirken zu können, aber auch die sehr guten Perspektiven, die sich durch
den Neubau der Physik am Campus Riedberg ergeben, machen Frankfurt nicht nur für mich, sondern
auch für viele meiner Kollegen zu einem besonders attraktiven Standort.
Allein, diese guten Rahmenbedingungen genügen aber noch nicht. Sie können nicht das persönliche Engagement und die Initiative der Beteiligten ersetzen. Ich habe das Glück hier an einen Fachbereich, in ein Umfeld, berufen worden zu sein, wo persönliches Engagement und der Wille, Dinge
anzupacken und voranzutreiben besonders ausgeprägt sind. Diese Eigenschaften gehen einher mit
der Bereitschaft zur kollegialen und harmonischen Zusammenarbeit, wie es selten zu finden ist. Ein
Musterbeispiel für Engagement und Initiative ist für mich die interdisziplinäre Forschergruppe, die
gemeinsam vom Physikalischen Institut und Kollegen der Institute für Theoretische Physik und Anorganische Chemie vor etwas mehr als 3 Jahren hier gegründet wurde. Ein weiteres, herausragendes
Beispiel ist der Förderverein für Physikalische Grundlagenforschung der auf Initiative von Professor
Greiner, Herrn Dr. Hensel zusammen mit Ihnen, den Stifterfamilien, entstanden ist.
Die vom Förderverein ausgezeichneten Forschungsarbeiten entstehen in den seltesten Fällen durch
die Arbeit eines Einzelnen; vielmehr sind sie das Ergebnis eines gut funktionierenden Teams. Dies
gilt insbesondere für uns Experimentalphysiker mit unseren immer komplexer werdenden Messapparaturen. Nur der Erfindergeist und das Geschick, aber auch die Hartnäckigkeit und die kritischen
Fragen der Studenten und Mitarbeiter machen ein erfolgreiches Arbeiten möglich. Ich verstehe daher
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die heutige Auszeichnung als eine Würdigung der Arbeiten der ganzen Arbeitsgruppe und möchte
mich an dieser Stelle für deren Engagement und Mithilfe ganz herzlich bedanken.
Zum Schluss nochmals herzlichen Dank dem Preiskomitee und vor allem dem Ehepaar Baum für
diese ehrenvolle Auszeichnung. Vielen Dank.
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Michael Baum, Michael Lang, Biserka Baum, Walter Greiner, Wolf Aßmus
Verleihung des Michael und Biserka Baum-Preises
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Laudatio
zur Verleihung der
Stefan Lyson Laureatus Professur
an Herrn Prof. Dr. Alwin Schempp
gehalten von
Prof. Dr. Horst Klein
Sehr geehrte Stifterfamilie Lyson,
lieber Alwin Schempp, verehrte Anwesende,
es ist mir eine große Freude und Ehre, die Laudatio zur Verleihung der Stefan Lyson-LaureatusProfessur an unseren Kollegen Professor Alwin Schempp halten zu dürfen. Zum dritten Mal wird
diese Professur durch den Förderverein für Physikalische Grundlagenforschung und den Fachbereich Physik verliehen. Die bisherigen Preisträger waren die Kollegen Prof. Rainer Dreizler und Prof.
Horst Schmidt-Böcking. Prof. Schempp ist weltweit bekannt für seine hervorragenden Arbeiten auf
dem Gebiet der Physik und Technologie der Beschleuniger, insbesondere durch die Erfindung und
Entwicklung der Frankfurter 4-Rod-RFQ. Er studierte in Frankfurt und diplomierte 1970 mit einer
ausgezeichneten Arbeit über “Untersuchungen zum dielektrischen Durchschlag bei hohen Frequenzen”. Er hatte sich aber schon früh der Beschleunigerphysik zugewandt, und unsere erste gemeinsame
Publikation erschien bereits 1969 mit dem Titel “HELAC – der Wendelbeschleuniger für schwere Ionen (the Helix Linear Accelerator for Heavy Ions)”. Der HELAC trat damals in Konkurrenz zum
UNILAC. Herr Schempp widmete sich intensiv der Wendelbeschleunigerstruktur, und seine Arbeiten trugen wesentlich dazu bei, dass sie an verschiedenen Orten, z. B. der GSI, als Buncher und
Rebuncher eingesetzt wurde und schließlich für einen supraleitenden Wendelbeschleuniger in Orsay
verwendet werden konnte. Er wandte sich dann mit großer Energie, Tatkraft und mit Ideenreichtum
der Entwicklung anderer neuartiger Beschleunigerstrukturen zu und baute z. B. Splitring- und Spiralresonatoren, die u. a. beim CERN, DESY und der GSI eingesetzt wurden. Er arbeitete mit an
dem MEQUALAC-Projekt, bei dem es in Zusammenarbeit mit dem FOM-Institut in Amsterdam um
einen ebenfalls neuartigen Beschleuniger mit einer digitalen H-Struktur für die Atomphysik und die
Materialforschung ging.
Sein größter Erfolg aber ist zweifellos die Entwicklung einer neuartigen Hochfrequenz-QuadrupolStruktur, des international später sogenannten Frankfurter 4-Rod-RFQ, der einen Siegeszug durch die
Welt für die Ionenbeschleunigung angetreten hat. Für leichte und schwere Ionen wird diese Struktur
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Festschrift 2004
nunmehr für zahlreiche Vorhaben eingesetzt, wobei sie in vielen Fällen, insbesondere wenn es um
schwere Ionen, hohe Strahlströme und große Raumladungskräfte geht, unersetzlich ist. Die Anwendungen reichen von Injektoren z. B. in Synchrotrons (z. B. SIS, EHF, HERA, ESS), in Zyklotrons
(HMI Berlin) und in Speicherringe (MSI Stockholm) über Fusions-beschleuniger, Ionenimplanter
bis hin zu Clusterbeschleunigern (Lyon) oder so exotischen Anwendungen wie die Deceleration von
Antiprotonen beim CERN.
Das erste Bild zeigt, wie ein RFQ beim Aufbau aussieht: Die 4 Quadrupolelektroden, an denen
hochfrequente Spannungen von ca. 100 000 Volt liegen, sorgen für die gleichzeitige Fokussierung
und – durch ihre Modulation – Beschleunigung der Ionen. Herr Schempp hat mit dem Four-RodRFQ einen Beschleuniger geschaffen, der für immer mit dem Namen Schempp verknüpft sein wird.
Er zeichnet sich durch Effektivität, Modenstabilität, mechanische Einfachheit, Robustheit und nicht
zuletzt durch geringe Herstellungskosten aus. Verblüffend gut ist sein HF-technisches Verhalten im
Gegensatz zum sehr empfindlichen Four-Vane-RFQ. Das alles sieht einfach aus, aber man täusche
sich nicht: Beim RFQ sind verschiedene beschleunigerphysikalische Parameter sehr eng und in z. T.
unübersichtlicher Weise verkoppelt, was ihn zu einem sehr komplizierten Beschleunigertyp macht.
Während bei den bisher bekannten Linearbeschleunigern Elektrodengeometrie, HF-Technik, radiale
und longitudinale Fokussierung, Injektion und Ejektion, Wahl der beschleunigenden Feldamplitude u.
a. weitgehend voneinander unabhängig betrachtet und auch beim Betrieb separat manipuliert und eingestellt werden können, ist dies alles beim RFQ innig miteinander verwoben und durch die endgültige Konstruktion festgelegt, was eine spätere Variation einzelner Parameter beim Betrieb nicht mehr
ermöglicht: Der RFQ ist eine “One Knob”-Maschine, der einzige Parameter, der eingestellt werden
kann, ist die Senderleistung, die zu einer ganz bestimmten HF-Spannung an den Elektroden führen
muss. In der Praxis führt das dazu, dass ein RFQ entweder funktioniert, wenn er richtig konzipiert
wurde, oder nicht. Bei Alwin Schempp hat es bisher immer funktioniert!
Für die sehr komplizierte Teilchendynamik entwickelte Herr Schempp eine neues Entwurfsprinzip, das zu entscheidenden Verbesserungen hinsichtlich der maximal zu beschleunigenden Stromstärken und der Strahleigenschaften führte. Als weitere wichtige Neuerung sei das von ihm erfundene
Prinzip der “resonanten Kopplung” zur Feldstabilisierung von RFQs hervorgehoben, die nicht nur
beim RFQ, sondern auch bei anderen Beschleunigertypen zur besseren Beherrschung der Feldverteilungen führt, die mechanischen Toleranzen herabsenkt und das stabile Arbeiten von langen Resonatoren ermöglicht.
Zu Beginn sprach ich davon, dass Alwin Schempp weltweit bekannt ist. Die Produkte von ihm
sind auf vielen Kontinenten zu finden. Lassen Sie mich nur ganz wenige RFQs und ihre Verwen-
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Festschrift 2004
RFQ Beschleunigerstruktur
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dung stichwortartig erwähnen. Für DESY entwarf und baute Alwin Schempp den Injektor für HERA,
der seit 15 Jahren problemlos läuft. Ein ähnlicher RFQ steht beim Fermilab in USA. Beim CERN
hat Herr Schempp für den Schwerionenbeschleuniger und für ISOLDE Beiträge geliefert und erstmals einen RFQ zur Abbremsung oder Entschleunigung von Antiprotonen. Eine ähnliche Anlage
wird demnächst zur GSI kommen. Bei GSI steht u. a. der 3 m lange Hochladungs-RFQ aus Frankfurt, der seit 12 Jahren seinen Dienst tut. Der Injektor für den Krebstherapiebeschleuniger der GSI
stammt von Herrn Schempp, in Japan wird gerade ein RFQ eingebaut, auch für die Krebstherapie mit
Kohlenstoffionen. Erstmals wurden energievariable RFQs entwickelt, einer für den Einschuß in ein
Zyklotron beim Hahn-Meitner-Institut in Berlin, ein anderer zur Beschleunigung von Clustern in Lyon. In Südafrika tut ein Deuteronenbeschleuniger seinen Dienst für die Radiographie. Und kürzlich
wurde dieser Schemppsche RFQ im Rutherford-Laboratorium in Betrieb genommen, er soll – wie
in anderen Fällen auch – den alten Cockroft-Walton ersetzen: Auf dem zweiten Bild sieht man die
Größenverhältnisse der beiden Beschleuniger.
Die fruchtbare Forschungstätigkeit von Alwin Schempp dokumentiert sich in ca. 350 Publikationen, vielen eingeladenen Vorträgen auf internationalen Konferenzen und Beschleunigerschulen und
mehreren, z. T. langen Auslandsaufenthalten, z. B. in Berkeley und Los Alamos. Mehrmals gab es
verlockende Angebote, in das Ausland abzuwandern, aber er habilitierte sich hier und ist seit 10 Jahren APL-Professor. In dieser Zeit arbeiteten ständig ca. 12 – 15 Diplomanden und Doktoranden in
seinem Team. Insgesamt hat er jeweils ca. 30 Diplomanden und Doktoranden betreut und zum Examen gebracht. Alwin Schempp ist auch ein ausgezeichneter und beliebter Hochschullehrer, der viel
für die Ausbildung der Studenten in Vorlesung und Fortgeschrittenen-Praktikum tut und sie für die
Physik zu begeistern vermag. Er ist natürlich Mitglied des Graduiertenkollegs “Physik und Technik
der Beschleuniger” und auch Berater der IAEA in Wien.
Auf dem letzten Bild sind seine zwei Lieblinge zu sehen: Ein RFQ und seine Tochter, die zeigt,
dass es ein Kinderspiel ist, einen RFQ zu bauen.
mit der Verleihung der Lyson-Laureatus-Professur wird ein Kollege geehrt, der als Hochschullehrer und als Forscher Exzellentes geleistet hat und das internationale Ansehen des Instituts für
Angewandte Physik, des Fachbereichs Physik und nicht zuletzt der Universität Frankfurt gemehrt
hat. Zum Schluss darf ich Ihnen sagen, dass Herr Schempp heute Geburtstag hat: Deshalb doppelten
Glückwunsch, lieber Alwin Schempp!
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Festschrift 2004
Susanne Schempp beim Beschleunigerbau
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Festschrift 2004
Horst Klein
Alwin Schempp
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Festschrift 2004
Danksagung
von
Prof. Dr. Alwin Schempp
Sehr geehrte Damen und Herren, verehrte Anwesende,
Ich möchte mich sehr herzlich bei den Förderern und den Mitgliedern des Fachbereichs und des
Preiskomitees bedanken, die mich für diese ehrenvolle Auszeichnung, die Stefan Lyson Laureatus
Professur, ausgewählt haben. Herrn Andreas Lyson und seiner Frau Tanja gilt mein ganz besonderer
Dank. Es ist großartig und vorbildlich was Sie tun und wie Sie den Frankfurter Physiker helfen.
Mein Dank gilt aber auch denjenigen, die mich auf meinem Weg begleitet haben, sodaß diese mit
dieser Auszeichnung gewürdigten Arbeiten möglich gemacht haben.
Dies ist natürlich zuerst meine Familie, die Basis und Raum für mich als Wissenschaftler ist.
Dann meine Lehrer, aus der Schule und meine akademischen Lehrer, die meine Begeisterung für
die Physik weckten. Sie haben mir den Weg gezeigt, haben mir Anleitung und Freiraum zum wissenschaftlichen Arbeiten gegeben und Förderung gewährt, versehen mit dem notwendigen Druck zum
Erreichen der wissenschaftlichen Ziele. Mit dem Aufbau einer Arbeitsgruppe hatte ich die Möglichkeit meine Ideen zu verwirklichen und auch internationale Kontakte zu knüpfen.
Wie für viele, die unter den gleichen Bedingungen arbeiten, ist die Mischung von universitärem
Freiraum und den beschränkten Arbeitsbedingungen mit dem Zwang, Vieles selbst in die Hand zu
nehmen, im Nachhinein gesehen, optimal für neue Ideen und Wege in der Forschung.
Mein Dank gilt auch meinen Studenten, Diplomanden, Doktoranden und Kollegen für die gegenseitige Erziehung und Motivation, ohne die die hier gewürdigten Ergebnisse nicht möglich gewesen
wären.
Dem Förderverein für Physikalische Grundlagenforschung und der Familie Andreas Lyson möchte
ich als neuer Stefan Lyson Professor Alwin Schempp nochmals sehr herzlich danken. Ich will Ihnen
Ehre machen!
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Festschrift 2004
Andreas Lyson, Ehepaar Schempp, Walter Greiner, Wolf Aßmus, Horst Klein
Verleihung der Stefan Lyson Laureatus-Professur
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Laudatio
zur Verleihung der
Judah M. Eisenberg Laureatus Professur
an Prof. Dr. Horst Stöcker
gehalten von
Prof. Dr. Carsten Greiner
Sehr geehrter Herr Präsident, sehr geehrter Herr Wagner vom Ministerium für Wissenschaft und
Kunst, sehr geehrter Herr Dekan, liebe Stifterfamilien, dear Mrs. Eisenberg, liebe Preisträger, liebe
Kollegen und Festgäste,
es ist mir eine besondere Ehre, heute zur Verleihung der Judah Moshe Eisenberg Stifungsprofessur
des Vereins für Physikalische Grundlagenforschung und des Fachbereichs Physik die Laudatio auf
den Preisträger, Herrn Kollegen Horst Stöcker halten zu dürfen.
Lassen Sie mich als Erstes einige Worte zum Leben und Werk von Judah Eisenberg sagen. Wie
manche vielleicht wissen, hatte auch ich das Privileg, Judah Eisenberg nicht nur wissenschaftlich, sondern auch privat zu kennen. Er war ein besonnener, aber auch sehr humorvoller Mensch. (Tatsächlich
verhalf er mir einmal zu einer ‘Note Eins’ in einer meiner vielen Englisch-Arbeiten in der Schule.
Es blieb leider meine Einzige ‘Eins’ – in Englisch.) Er war auch ein großartiger Lehrer. Mit einem
seiner letzen Schüler, Dr. Yuval Kluger, studierte Prof. Eisenberg Fragen zum tieferen, d.h. mikroskopischen und quantenfeldtheoretischen Verständnis von Paar-Produktion und Transportdynmaik in
hochangeregten, heissen Plasmen. Herr Kluger und ich arbeiteten dann in freundschaftlicher Konkurrenz an ähnlichen Fragestellungen wie z.B. die Dynamik von disorientierten chiralen Kondensaten.
Seine Schüler lernten vor allem eins: Die Klarheit der Gedanken und die Präzision der mathematischen Beziehung beim Lösen des gestellten Problems.
Herr Professor Eisenberg kam ursprünglich aus Amerika. Er studierte an der Columbia University
und am MIT, und wurde dann schon in jungen Jahren Professor an der Univesity of Virginia. Seine
Arbeiten zur Theorie der photonuklearen Physik und zur Pionenphysik machten ihn früh sehr bekannt.
Beide wissenschaftlichen Gebiete sind noch heute, 30 bis 40 Jahre später äusserst aktuell. Ich denke
da nur z.B. an die Experimente am MAMI in Mainz und am Thomas Jefferson Laboratory. Pionische
Atome und Pionische Anregungen des Atomkerns sind ebenfalls aktuelle Forschungsprojekte.
1975 entschied Prof. Eisenberg sich für einen kompletten Neuanfang. Er wanderte aus nach Israel,
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wo er dann eine Professur für Theoretische Physik an die Universität Tel Aviv annahm. Auch er war
‘distinguished’ Professor. 1983 wurde er zum Yuval Ne’eman-Professor ernannt. Neben weiteren
grundlegenden theoretischen Arbeiten mit seinen Schülern zu Quark-Modellen von Hadronen, zur
Nukleon-Nukleon-Wechselwirkung, zur Quark-Paar-Erzeugung im Quark-Gluon-Plasma und vieles
mehr war er ebenfalls vorbildlich in der Administration seiner Universität engagiert. Er war Chairman
(d.h. Dekan) des Physics Departments, er war Dean of Science und schliesslich auch Vizerektor seiner
Universität. Im Jahr 1998 ist Judah Eisenberg dann, leider, plötzlich und viel zu früh verstorben.
Die Verleihung der Stiftungsprofessur in seinem Namen und Gedenken ist nur möglich aufgrund
einer mehr als großzügigen Spende eines Frankfurter Freundes von Judah Eisenberg. Wir danken
Herrn Dr. Nikolaus Hensel ganz herzlich, denn er hat mit dieser vorbildhaften Initiative dem Physiker,
dem Frankfurter Ehrendoktor und vor allem den Menschen Judah Eisenberg ein bleibendes Denkmal
hier an der Goethe-Universität gesetzt. Es ist auch ein Zeichen der Verbundenheit zwischen Tel Aviv
und Frankfurt und damit zwischen Israel und Deutschland.
Der Preisträger, dem diese außerordentliche Ehrung als Judah M. Eisenberg Laureatus-Professor
zuteil wird, ist Herr Prof. Horst Stöcker. Lassen Sie mich deshalb im Folgenden versuchen, mit
wenigen und doch genügend Worten die imponierende Forschungstätigkeit und Lebensarbeit des
Preisträgers gebührend hevorzuheben.
Herr Stöcker entstammt der Frankfurter Schule (der Physik) und ist nun selber seit fast 20 Jahren
ein sehr erfolgreiches Mitglied dieser Schule. Er ist Autor von äusserst vielen Publikationen in namhaften Journalen und gilt als einer der meistzitierten Wissenschaftler. Dies ist natürlich nur möglich,
wenn man selber genügend viel exzellente Schüler ausgebildet hat, welche dann die wissenschaftlichen Arbeiten (mit-)schreiben.
Er promovierte 1979 mit einer theoretischen Arbeit “Zur Untersuchung stark komprimierter und
hoch angeregter Kernmaterie in relativistischen Schwerionenstössen”. Damit stand er an der vordersten Front eines immensen Forschungsfeldes, das gerade erst so richtig geboren werden sollte. Mit
gutem Recht kann man sagen, daß er zu den wesentlichen Mitbegründer dieses Feldes gehört. Experimente zu relativistischen Schwerionenkollisionen wurden und werden heute an der GSI in Darmstadt,
am CERN und am Brookhaven National Laboratory durchgeführt. In den frühen Jahren gab es die
bedeutenden Experimente am Lawrence Berkeley Laboratory, wo der vorherige Preisträger, Prof.
Reinhard Stock, bahnbrechende Pionierarbeiten vollbrachte.
Herr Stöcker ging nach seiner Promotion genau dorthin, nach Berkeley. Von 1982 bis 1985 war er
dann bereits Assistenz-Professor am National Superconducting Cyclotron Laboratory an der Michigan State University. Hier entstanden wesentliche wissenschaftliche Publikationen. Genauso wichtig
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Judah Eisenberg und Horst Stöcker, Spanien, 1989
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waren aber auch die geknüpften Bande und Freundschaften zu den theoretischen und auch experimentellen Kollegen in Berkeley wie in Michigan, von denen viele heute führende Positionen an ihren
jeweiligen Institutionen innehaben. 1985 folgte er einem Ruf auf eine Professur zurück nach Frankfurt. Seine Zeit als Mitglied der Schule hatte nun begonnen. Im Jahre 2000 erhielt er den Lehrstuhl
für Theoretische Physik und Astrophysik. Von 2000–2003 bekleidetete er das Amt des Vizepräsidenten der Johann-Wolfgang-Goethe Universität. Darüber hinaus hatte und hat er zahlreiche beratende
Tätigkeiten und Gastprofessuren inne.
Die frühen und das Feld prägende wissenschaftliche Arbeiten von Herrn Stöcker möchte ich anhand einiger Transparente darstellen – gemäss dem Motto ‘Ein Bild spricht mehr als tausend Worte’.
Herr Stöcker hat wesentlich zum Verständnis des Verhaltens von Kernmaterie unter extremer Verdichtung und Aufheizung beigetragen. Man nennt dies die nukleare Zustandsgleichung. Multifragmentation, d.h. das Erscheinen von kleinen Kernbruchstücken, der Kollektive Fluss und Ablenkwinkel der
komprimierten und dann wieder relaxierenden Materie, die Anzahl der emittierten Pionen waren vorgeschlagene und experimentell klar überprüfbare Signale, die Zustandsgleichung wissenschaftlich
präzise zu erforschen.
Herr Stock, der erste Judah Eisenberg-Professor, und unser aller Kollege, war der Pionier, der mittels der Pionen als Kalorimeter diese Vermessungen der ‘Equation of State’ in Berkeley mit Kollegen
vorgenommen hat.
Dies zeigt auch, wie wichtig die Interaktion des Theoretikers mit dem Experimentator ist. Noch
immer sind die Erforschung der nuklearen Zustandsgleichung, das Auffinden neuartiger fundamentaler Phasen der elementaren Materie, z.B. das sogenannte Quark-Gluon-Plasma (QGP), eine wissenschaftliche Herausforderung. Gerade der starke und unerwartete kollektive (und sogenannte elliptische) Fluss, der bei den gegenwärtigen Experimenten am RHIC in Brookhaven gefunden wurde,
gilt als die grösste Evidenz für die Existenz des QGPs. Dies verdanken wir den Pionieren, die diese
Observablen erfunden und etabliert haben.
In vorbildlicher Weise konnte und kann Horst Stöcker junge Studenten für die neue Physik begeistern. Ein kurzer Auszug aus einer Danksagung der Doktorarbeit eines seiner vielen Studenten, Dr.
Markus Hofmann, soll das belegen:
Meinem Doktorvater und Mentor in vielerlei Hinsicht, Herrn Prof. Stöcker, gebührt mein ganz besonderer Dank, der sich nur schwer in Worte kleiden lässt. Als ständiger Motivator, Querdenker, Verunsicherer, Aufbauer, Rückgratstärker, Hüftschütze, Kopfzurechtrücker und -abreisser, Kastanien-ausdem-Feuer-Holer, ins-kalte-Wasser-Schmeisser und nicht zuletzt wohlwollender Förderer, Ideengeber
und Initiator abenteuerlicher, aber letztendlich doch erfolgreicher Projekte hat er es zu verantwor-
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Festschrift 2004
ten, daß mich kaum mehr etwas erschüttern kann. Sein untrügliches physikalisches Gespür und sein
unerreichtes “Muss-doch-irgendwie-gehen”-Know-How hat diese Arbeit überhaupt erst ermöglicht.
Ich denke, das drückt in klarer Weise viel über den Menschen und Wissenschaftler Horst Stöcker
aus.
Prof. Eisenberg und Prof. Stöcker kannten sich wissenschaftlich. Der eine erforschte die hadronischen Anregungen, der andere die thermodynamischem Anregungen von Atomkernen. Dies sind
natürlich verwandte Fragestellungen. Eine Anmerkung sei hier gestattet: Die Arbeit mit dem Titel
‘Mikroskopische Beschreibung des QCD Phasenübergangs’ von Herrn Dr. Markus Hofmann, aus der
der obige Auszug enstammt, war in der Tat von Herrn Prof. Eisenberg angeregt und auch wissenschaftlich bis zu seinem Tode begleitet worden.
Prof. Judah Eisenberg und Prof. Horst Stöcker kannten sich aber nicht nur wissenschaftlich, sie
waren beide auch miteinander befreundet. Mein letztes Bild zeigt beide in jüngeren Jahren, aufgenommen auf einer der vielen und wunderschönen mediterranen Konferenzen. So macht Physik Spaß.
Meine Damen und Herren, ich danke Ihnen für die Aufmerksamkeit.
Dir, werter Horst, die herzlichsten Glückwünsche zu diesem ‘Endowed Chair’.
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Carsten Greiner
Horst Stöcker
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Festschrift 2004
Danksagung
von
Prof. Dr. Horst Stöcker
Sehr geehrter Herr Minister, Herr Präsident, Herr Dekan,
liebe Nilly Eisenberg,
liebe Ehrengäste und Stifterfamilien,
liebe Kolleginnen und Kollegen,
die Ernennung zum Judah Moshe Eisenberg-Professor ist für mich eine hohe persönliche Auszeichnung, die mich emotional zutiefst bewegt.
Wie Sie wissen, hat Judah mich über viele Jahre gekannt – schon als ich als junger Student bei
Walter Greiner und Werner Scheid mit der Wissenschaft begann, war er ein gerne gesehener Gast
am Institut für Theoretische Physik. Ich habe ihn hoch geschätzt, als väterlichen Freund und als
warmherzigen Kollegen, als international herausragenden Forscher und Lehrer.
Unsere zahlreichen Diskussionen bei seinen häufigen Besuchen hier in Frankfurt und bei unseren Besuchen – oft zusammen mit jungen Frankfurter Buchmann-Stipendiaten der Theoretischen
Physik – an der Universität Tel Aviv sowie bei Nilly und Judah Eisenberg zuhause, haben meine
Arbeitsgruppe mit zahlreichen Ideen befruchtet. Insbesondere zur Pionenabstrahlung und Hadronphysik, zur relativistischen Transporttheorie für Quarks und Gluonen, zur Chiralen Feldtheorie sowie
zu Fragen der Entdeckung des Urzustandes der Materie im Urknall, dem Quark-Gluon-Plasma, hat es
zwischen uns immer wieder gefunkt. Etliche Ideen Judahs haben zu Publikationen unserer Arbeitsgruppe geführt – auch noch nach seinem unerwarteten, viel zu frühen Tod, der eine große Lücke in
unseren Freundeskreis gerissen hat. Judah fehlt uns sehr.
Ich bin stolz, ja sehr stolz darauf, dass die heutige Auszeichnung von nun an Judahs Namen
mit meiner Professur, ja mit meiner ganzen Arbeitsgruppe, der ich alle wissenschaftlichen Erfolge
verdanke, verbindet.
Wir alle hoffen, uns der erwiesenen Ehre würdig zu erweisen. Judahs Vorbild wird uns Ansporn
sein, interessante Physik von höchster Qualität zu verfolgen und die Wissenschaft auf unserem Feld
nach Kräften voranzubringen.
Eine von Judahs außerphysikalischen Ideen, die leider erst nach seinem Tode zum tragen kam,
war die Gründung des Fördervereins für Physikalische Grundlagenforschung an der Johann Wolfgang
Goethe-Universität. Bei Judahs alten Freunden im Vorstand des Vereins, insbesondere beim Stifter
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Festschrift 2004
der Judah M. Eisenberg Laureatus-Professur, Herrn Dr.Dr. h.c. Nikolaus Hensel, sowie bei meinem
Mentor, Herrn Prof.Dr.Dr. h.c. mult. Walter Greiner, bedanke ich mich von ganzem Herzen für das in
mich gesetzte Vertrauen.
Dem Dekan des Fachbereiches Physik, Herrn Prof. Wolf Aßmus, und dem ganzen Fachbereichsrat
sei herzlich für meine Wahl gedankt. Herr Prof. Dr. Carsten Greiner gebührt mein Dank für die schöne
Laudatio.
Meiner lieben Frau, Oda, und unseren Kindern, Katina, Till und Jonas, sei für ihre Liebe gedankt,
und für die Toleranz, die mein manchmal sehr aufreibendes Hobby, die Physik, erfordert. Und, zu
guter Letzt, mein Dank an Sie, liebe Anwesende, für Ihre Aufmerksamkeit.
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Nikolaus Hensel, Nilly Eisenberg, Horst Stöcker, Walter Greiner, Wolf Aßmus, Carsten Greiner
Verleihung der Judah M. Eisenberg Laureatus-Professur
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Laudatio
zur Verleihung der
Josef Buchmann Laureatus Professur
an Prof. Dr. Sigurd Hofmann
gehalten von
Prof. Dr. Joachim A. Maruhn
Sehr geehrter Herr Präsident, sehr geehrter Herr Ministerialrat, sehr geehrter Herr Dekan, verehrtes
Ehepaar Buchmann, meine Damen und Herren,
Die Suche nach den hauptsächlichen Bausteinen der uns umgebenden Welt, den chemischen Elementen, hat die Menschheit seit den Anfängen beschäftigt. Wenn wir heute hier mit Prof. Dr. Sigurd
Hofmann einen Wissenschaftler ehren, der an der Entdeckung von 6 neuen Elementen beteiligt war –
davon bei dreien in der führenden Position – so stellt ihn das in eine illustre Reihe von Vorgängern,
von denen ich nur die Namen Albertus Magnus, Jöns Jakob Berzelius, Sir Humphry Davy und Glen
Seaborg stellvertretend nennen möchte.
Die Frage, warum man jenseits von Uran mit der Ordnungszahl 92 keine schwereren Elemente
mehr kannte ist heute beantwortet: erstens, es gibt sie doch, aber sie leben wahrscheinlich alle nicht
so lange, dass man sie in der Natur findet, und zweitens: die Zusammenballung von Ladung wird
immer schwieriger, je schwerer das Element, und man erreicht irgendwann eine Grenze, an der sie
sofort wieder zerfallen. Somit ist der Bereich der Ordnungszahlen nach oben begrenzt.
Schon in den sechziger Jahren wurde von Theoretikern in Frankfurt und dann auch an anderen
Orten vorhergesagt, dass es jenseits der bekannten Element noch eine Insel “überschwerer” Elemente
geben sollte, die einigermaßen lange leben sollten – in einigen Fällen so lang, dass es nicht absurd war,
in der Natur nach ihnen zu suchen. Auf dem ersten Bild ist die Karte der Atomkerne zu sehen mit der
Protonenzahl Z, die das chemische Element bestimmt, und der Neutronenzahl N. Wir sehen einerseits
die bekannten Elemente mit den besonders stabilen wie Ca und Pb besonders hervorgehoben, und die
Theorie sagt voraus, dass es um die Ordnungszahl 114 – heute glauben wir, dass es eher die 120
ist, andere wieder bevorzugen die 126 – wieder solch eine Insel stabilerer Elemente gibt. Nun ist die
Vorhersage der Lebensdauer eines Kernes extrem schwierig und mit großen Unsicherheiten behaftet,
so dass es nicht verwunderlich ist, dass die Vorhersagen stark schwanken.
Wie kommt man zur Insel? Die Natur bildet die schweren Elemente in Sternexplosionen; auf der
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Die Karte der Atomkerne
Zerfallsketten neu gebildeter superschwerer Kerne
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Erde hat man aber solche Bedingungen nicht zur Verfügung und muss stattdessen versuchen, sie mit
Schwerionenreaktionen zusammenzustzen: es werden also zwei Atomkerne zusammengebracht und
man hofft, dass sie verschmelzen und so lange leben, bis man sie identifiziert hat.
Diese Frankfurter Voraussagen haben wesentlich zur Entstehung der Gesellschaft für Schwerionenforschung beigetragen. Während die Hoffnung, dass man sofort diese Elemente finden würde,
getäuscht hat, so tragen doch die stetigen Bemühungen vor allem von Sigurd Hoffmann und Gottfried
Münzenberg jetzt reiche Ausbeute.
Eine große Hilfe war es, die richtigen Ausgangskerne auszusuchen, man hat ja eine große Auswahl verschiedener Ausgangskerne, die man aufeinander schießen kann, um in die richtige Massengegend zu kommen. Hier war es die Idee der sogenannten kalten Täler – die Auswahl auch der
Stoßpartner unter besonders stabilen Elementen – die den Durchbruch brachte.
Es war ihr Separationssystem SHIP und ihr Detektor, der es möglich machte, aus der Vielfalt der
Produkte solcher Kernreaktionen die wenigen interessanten herauszupicken. Im Stoß bildet sich aus
den zusammengeführten Kernen ein rotierendes System, das nun irgendwie in den Grundzustand des
neuen Elementes übergehen muss. Leider wird das zusammengesetzte System in den meisten Fällen
rasch wieder spalten und nur in etwa einem Billionstel der Fälle kommt das gewünschte heraus: der
Kern wird dann eingefangen, man verfolgt seinen Zerfall und versucht, ihn eindeutig zu identifizieren.
Im zweiten Bild sehen wir eine Übersicht, die die bei der GSI und auch in Russland in Dubna produzierten Kerne zeigt; die Pfeile zeigen die Zerfälle zu leichteren Elementen hin und wenn man diese
alle registriert, kann man eindeutig auf das neu gebildete Element schließen. Auch das Internationale
Komitee IUPAC hat dies als ausreichenden Beweis anerkannt und das Recht zur Namensgebung erteilt, auch wenn nur wenige Kerne des neuen Elements erzeugt wurden. So wurden bei der GSI die
Elemente 107 – Bohrium, 108 – Hassium, 109 – Meitnerium, 110 – Darmstadtium, 111 – Röntgenium benannt und auch das noch nicht bekannte Element 112 produziert, davon die letzten drei unter
Führung von Sigurd Hofmann.
Besonders wichtig ist, dass die Lebensdauern wieder ansteigen, wenn man sich der Insel nähert,
das geht bis zu Minuten – für Atomkerne schon fast eine Ewigkeit! Weil alle bisher produzierten
Elemente noch zu wenig Neutronen enthalten, lässt das weiter hoffen, dass wir in der richtigen Insel noch sehr viel stabilere Elemente finden werden. Bis wir das Ziel voll erreicht haben oder gar
zur zweiten vorhergesagten Insel bei Ordnungszahl 164 vorstoßen, bleibt noch ein langer mühevoller
Weg. Es ist natürlich besonders schön, dass der Name Hessens, das sonst im Ausland hauptsächlich
durch die hessischen Söldner aus dem amerikanischen Unabhängigkeitskrieg bekannt war, jetzt durch
ein Element hervorgehoben wird. Leider liest man im Internet, dass der Name Hassium von dem La-
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teinischen “Hassias” für den deutschen Staat “Hess” – richtig, ohne e am Ende – stünde, ein Zeichen
wie leicht sich heutzutage auch Unsinn verbreiten lässt.
Sigurd Hofmann ist schon mit dem Otto-Hahn-Preis der Stadt Frankfurt und dem Physikpreis der
Deutschen Physikalischen Gesellschaft ausgezeichnet worden. Es war mir eine besondere Ehre gewesen, ihn hier und heute auch für die Verleihung der Josef Buchmann Laureatus-Buchmann-Professur
zu würdigen und ich beglückwünsche Dich lieber Sigurd aus vollem Herzen.
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Joachim Maruhn
Sigurd Hofmann
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Danksagung
von
Prof. Dr. Sigurd Hofmann
Lieber Herr Buchmann, liebe Frau Buchmann, meine Damen und Herren,
am heutigen Tag möchte ich mich ganz herzlich bedanken. Vor allem bei Ihnen, lieber Herr Buchmann und liebe Frau Buchmann. Ich freue mich ganz außerordentlich über die von Ihnen gestiftete
Laureatus Professur, die mir heute verliehen wurde. Ich freue mich, dass damit unsere bisherigen
Arbeiten bei der GSI zu den superschweren Elementen eine besondere Würdigung erfahren. Die
Auszeichnung ist aber nicht nur eine Anerkennung für getane Arbeit, sondern sie verpflichtet auch,
uns mit aller Kraft in den kommenden Jahren für die Erforschung der Natur und ihrer Bausteine, zu
denen ganz wesentlich die Atomkerne gehören, einzusetzen. Als Dank möchte ich Ihnen heute dieses
Versprechen geben.
Damit ich aber nicht mit ganz leeren Händen nach Frankfurt komme, habe ich Ihnen aus Darmstadt ein kleines Geschenk mitgebracht. Es ist ein Würfel, den man in verschiedener Weise aufklappen
und neu zusammenstellen kann. Er zeigt in einer Reihe von Bildern die Entstehung und den Nachweis
des neuen Elementes 110, das kürzlich auf den Namen Darmstadtium getauft wurde. Dieser Würfel,
sozusagen ein elementarer Baustein, soll Ihnen bei den neuen Vorhaben in und um Frankfurt, von
denen Sie uns kürzlich erzählten, viel Glück und Erfolg bringen.
Lieber Herr Dekan Aßmus,
auch bei Ihnen möchte ich mich mit einem Baustein bedanken. Sie werden demnächst in die neuen
Gebäude der Physik am Niederurseler Hang einziehen. Nun haben es aber gerade neue Gebäude so
an sich, wie jeder Häuslebauer weiß, dass der eine oder andere Stein noch nicht am rechten Platz
sitzt oder sogar ganz fehlt. Damit dies alles schnell ins rechte Lot kommt, drücke ich Ihnen fest die
Daumen.
Lieber Walter,
seitdem ich als Student Deine Vorträge zu den theoretischen Grundlagen der künftigen Experimente
bei der GSI, besonders die zu den superschweren Elementen, hörte, warst Du immer ein Vorbild und
Wegbereiter. Deine kalten Täler waren die richtige Route zur Fusion schwerer Atomkerne. Zur Zeit
bist Du wieder am Bauen. Wie ich Dich kenne, wird Dein ‘Institute for Advanced Studies’ schon
bald zu den Eliteeinrichtungen unserer Wissenschaft und Forschung gehören. Auch dazu ein kleiner
Baustein von meiner Seite.
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Lieber Joachim,
Du hast mit Deiner Laudatio in wenigen Minuten einen fabelhaften Überblick unserer Arbeiten gegeben. Vielen herzlichen Dank. Schon lange hast Du unsere Experimente mit Deinen Rechnungen zur
Dynamik der Kernfusion begleitet. Du warst stets damit beschäftigt, Deine Modelle zu verbessern.
Ganz aktuell bist Du wieder einmal dabei, mit den heute möglichen Methoden die genausten Bilder
vom Fusionieren zweier Atomkerne zu liefern. Auch für Dich und Dein weiteres Werk mit einem
großen Dankeschön ein kleiner Baustein.
Zum Schluss möchte ich mich noch ganz herzlich bei meinen Mitarbeitern von der GSI bedanken.
Die meisten konnten heute kommen, um zusammen mit mir diesen schönen Tag zu erleben und zu
feiern. Es ist ganz sicher der gemeinsame Wille und das Zusammenwirken aller, die eine anstrengende
Arbeit fast zum Vergnügen werden lässt und schließlich zum Erfolg führt.
Ich danke Ihnen allen.
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Josef Buchmann, Baraket Kazir, Sigurd Hofmann, Walter Greiner, Wolf Aßmus
Verleihung der Josef Buchmann Laureatus-Professur
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Reinhard Stock
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Festvortrag
Der Weg ins “Innere der Natur”?
von
Prof. Dr. Reinhard Stock
Judah M. Eisenberg-Professor am Fachbereich Physik
der Johann Wolfgang Goethe-Universität, Frankfurt
Der Fachbereich Physik unserer Universität und der Frankfurter Physikalische Verein haben ihre Jubiläen im Jahr 2004 unter das Motto eines bekannten Einstein-Zitats gestellt:
“Das Unverständlichste am Universum ist im Grunde, dass wir es verstehen können”.
Mit diesem Satz bin ich nicht einverstanden. Einstein vergisst hier, dass unser Geist, Verstand und
Erkenntnisdrang selbst ein Stück Universums-Evolution sind – einstweilen vielleicht der Gipfel der
Evolution. So liegt der Gedanke nahe, dass wir selbst das “Innere der Natur” sind. In naturphilosophischer Konsequenz folgt dann, dass es keine prinzipiellen Barrieren im Verständnis des Universums
geben sollte, so schwer dieses Verständnis auch immer erkämpft sein mag. Ich versuche mich also
mit einem anderen Motto-Satz, der etwa so heißen müsste:
“Es ist einer der erhebensten Züge der menschlichen Natur (und ihrer Evolution), dass wir die
Natur in uns und um uns zu verstehen lernen”.
Lassen Sie mich diese Thesen etwas näher ausführen. Einstein reflektiert hier mit dem naiven Terminus “unverständlich” das große Erstaunen über den Fortschritt der Naturerkenntnis und Naturwissenschaft, der mit der Aufklärung begann und kurz nach der vorigen Jahrhundertwende durch Quantenmechanik, organische Chemie und, eben gerade, durch seine eigenen zwei Relativitätstheorien
einen beispiellosen Kulminationspunkt erreichte. Biographisch wissen wir, dass Einstein später (zur
Zeit dieses Zitats) vor unüberwindlichen Schwierigkeiten stand angesichts der möglichen Implikationen der Allgemeinen Relativitätstheorie für ihr vornehmstes Ziel: die globale kosmologische Evolution des Universums. Diese Lücke füllt zunächst einmal – etwas respektlos gesagt – ein gewisses Maß
an Selbstbeweihräucherung und Geniekult, auch von vielen anderen frühen Physik-Nobelpreisträgern
in nobler Weise zelebriert, mit außerordentlicher gesellschaftlicher Resonanz. Ich erinnere mich an
meinen Großvater, der Gymnasial-Physiklehrer war und dem Enkel mit vor Ehrfurcht bebender Stimme von den zwei für ihn unfassbar großartigsten menschlichen Schöpfungen sprach: Beethovens
späte Streichquartette und Einsteins Relativitätstheorie, die wahrscheinlich nur von vielleicht fünf
Menschen auf Erden verstanden werde. Letzteres war eine Variante des etwa gleichlautenden Aus-
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Festschrift 2004
spruchs des englischen Physikers Eddington, der sich durch die gesamte wissenschaftlich interessierte
Welt verbreitet hatte – wobei es auch hier die Pointe ist, dass Eddington sich selbst zu diesen drei bis
fünf Genies zählte. “You must be kidding, Professor Feynman”: Bis zum nach Einstein von unseren
Studenten meist bewunderten Schöpfer der modernen elementaren Feldtheorie, Richard Feynman,
zieht sich eine gewisse Kultur der “Abgehobenheit”, wie gesagt mit emphatischer gesellschaftlicher
Resonanz. Dies auch angesichts der beginnenden Ausstrahlung der Fundamental-Physik in die Biophysik, Medizin-Therapie und Kosmologie, um wenige Beispiel zu nennen. Science: Das neue Bild
von der Welt – bis hin zur Science Fiction, Kubricks Film 2001 mit relativistischer Kontraktion der
Raumzeit im Endflug zum kosmologischen Ursprung der Intelligenz im Embryo. Mit Hubble’s erster Beobachtung der universellen Expansion des Universums in den 30-ger Jahren und Gamov’s
Rationalisierung dieser Beobachtungen mit der Urknall-Theorie (zu Einsteins Überraschung) nimmt
die Öffentlichkeit nach Darwins Evolutionsgeschichte der lebenden Species eine neue Evolutionsgeschichte – die des Gesamt-Universums – zur Kenntnis. Wiederum (humorvolle) Selbstdarstellung
und Tiefgang eng vereint bei G. Gamov: Er hatte die erste Variante der Urknallhypothese mit seinem Mitarbeiter Alpher gefunden, überzeugte aber den etwas entfernter mitkorrespondierenden H.A.
Bethe zur Ko-Autorschaft, so dass also die erste Publikation mit den Autoren Alpher, Bethe, Gamov erschien – Alpha, Beta, Gamma: Der Ursprung der modernen Kosmologie des 20. Jahrhunderts
umarmt humorvoll-emphatisch den Ursprung der abendländischen Geistesgeschichte, Heraklit et al..
Zweieinhalb Jahrtausende tiefster spekulativer Naturerfahrung begegnen uns hier zusammengerafft.
Kein Wunder, dass die staunende Öffentlichkeit diese Grundlagenforscher in der Rolle des modernen
Hohen Priesters wahrnimmt, der die Mysterien der Natur verwaltet. Spinozas Gottesbegriff (die Religion vieler Physiker) spielt hier mit Motiven der Aufklärung hinein, aber dazu weiter unten. Einsteins
Ausspruch verbleibt etwas trivial im Mysterien-Kult der “Großen Physiker” der ersten Hälfte des 20.
Jahrhunderts.
Dieser Genie-Stil fand seine furchtbare Katharsis in der Geschichte der Atombombe. Das Manhattan-Projekt hatte alle Physik-Genies der 40-ger Jahre (sogar Szilard und Bohr, die vergeblich widerstehend zunächst mitmachten) in eine neue Resonanz eingebunden, von Grundlagenphysik, angewandter Physik im weitesten Sinne (R. Oppenheimer nannte deshalb die Entwicklungsprobleme
der Wasserstoffbombe ‘technologically sweet’), Industrie, Militär und Politik. Wissen ist, oder wird
Macht. Richard Rhodes’ Buch “The making of the atomic bomb” beschreibt die Einlassung der Genies mit der Macht mit eindringlichstem biographischen Detail. Eduard Teller (“the father of the
H-bomb“) fand dafür 1960 im Rückblick die Formel “the physicists have known power”. Daran zerbrach auch zunächst die im Enthusiasmus der frühen Grundlagenphysik vereinte “big family” der
Physik-Genies. Denken Sie an Heisenbergs und von Weizsäckers Besuch bei Bohr in Kopenhagen,
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Festschrift 2004
1944, oder an das spätere Oppenheimer-Teller-Drama.
Ob es die Wucht dieses Dramas war, oder die einfache Konsequenz des Manhattan-Projekts und
seiner Nebenlinien in England, Russland, Deutschland (man gewöhnte sich daran, ca. 3% des Bruttosozialprodukts für naturwissenschaftliche Forschung auszugeben), so dass also hier wieder “der
Krieg der Vater aller Dinge” war: Zum Datum 1960 des obigen Teller-Zitats, das ja ein Rückblick
war, hatte schon eine unermessliche viel breitere und “aufgeklärtere” Naturwissenschaft eingesetzt,
war eine vergleichsweise viel transparentere Wissenschafts-Community entstanden, in der auch viele
der von den Genies hingeschleuderten Grundgedanken erst wirklich entfaltet werden konnten. Heute
gibt es von Tokyo bis Berkeley Hunderte von Physikern, die Einsteins Relativitätstheorie (und auch
seine eigenen Aporien) tief verstehen und weiter entfalten können. Denken sie auch an die neuen
Wissenschaften: Biophysik, Biomedizin, medizinische Physik, Laserphysik, Festkörperphysik, Kosmologie und Astrophysik, Quantenfeldtheorie, Chaosphysik, Elementarteilchenphysik, Informatik.
Kurz: An den Transistor, den PC, die Ultraschall- und NMR-Tomographie der Kliniken, das Internet, die Mars-Explorer, das Hubble-Teleskop, die Black Holes im Kern der Galaxien, den Beginn
einer Beherrschung des Weltklimas oder der Natur der kosmologischen Expansion des Universums.
Scientific American, Spektrum der Wissenschaft, Physical Review Letters, Bublat im Fernsehen, die
Mittwochsseiten der FAZ, die Parlamentsdiskussionen über Klonen und Energietechnik mit modernen Alternativen. Hinter alldem stehen nicht nur Genies, sondern eine Welt-Community von “engaged
scientists”. Wir sehen eine enge Verbindung von Verstehen und Können als eine moderne Wendung
der menschlichen Evolution. Allmählich kommt Mephistos Verdikt über die Wissenschaft, “nun hat
sie die Teile getrennt in der Hand – fehlt, leider, nur das geistige Band” nicht mehr als StandardProcedere des Wissenschaftlers in Frage.
Mit diesem Stichwort vom “geistigen Band” komme ich wieder auf Einsteins “Unverständlichstes
am Universum” zurück. Denken Sie an Leonardo da Vincis grauenhaft präzise Studien-Zeichnungen
anatomischer Details wie Adamsapfel, Muskeln, Sehnen, Augäpfel etc.. Und dann setzen sich diese
Teile in magischen Welt-Bildern von unfassbarer Natur-Tiefe wieder zusammen, durch Hand, Auge und Geist im Verein. Nein, Einstein: Wir können die Natur verstehen. Sogar darüber hinaus, wir
können wahrscheinlich emanzipierte gesellschaftliche Lebensformen langsam endlich entwickeln,
wir können über alternative oder parallele Universen nachdenken (und sogar Experimente dazu machen). Einstein hat Kant nicht (genau) gelesen. Sind wir wirklich überrascht, als Naturwesen, dass
wir die Natur verstehen? Die “Kritik der Reinen Vernunft” liest sich erst fürchterlich harsch – “der
Verstand schreibt der Natur ihre Erscheinungsformen a priori vor” u.s.w.. Da wird die arme Natur
irgendwie per Dekret und distanziert angesprochen, und man denkt bei dieser Lektüre intuitiv eher
an Platons Spiegeltheorie (die Natur taucht im Spiegel oder als Schattenriß in unserer Erkenntnis
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Festschrift 2004
auf). Aber gegen Schluss kommt ein ganz erstaunliches Kapitel, in dem Kant versucht, diese diktatorischen a priori-Verstandesbegriffe als Konsequenz der Evolution unserer Begriffsbildung, in der
Rationalisierung der elementaren Naturerfahrung, zu verstehen. Die Anschauungskategorien a priori sind in Wirklichkeit evolutionär in der Phylogenese der Menschen erworbene Grundgesetze der
Natur! Unsere Begriffsbildung bettet uns also gerade eben intensiv in “die Natur” ein.
Nein, Albert Einstein: Sie sind gerade ein wunderbares Beispiel zur Widerlegung Ihres Satzes
von der Unverständlichkeit unseres Naturverständnisses. Unsere Fähigkeit, das Universum zu verstehen, ist keineswegs unverständlich (so schwierig der Prozess auch anfänglich ist), weil wir ein Teil
der Evolution dieses Universums sind, mit allem Begriffsvermögen. Wir sind selber “das Innere der
Natur”.
Zu dieser These gibt es ein aussagengleiches, ganz unbekanntes Goethe-Gedicht, “Allerdings” –
und es ist dem Physiker gewidmet (mir fehlt die Goethe-Bildung, um zu sagen, welchem Physiker),
dessen Zitat “Ins Innere der Natur dringt kein erschaffner Geist” er hier verspottet:
Allerdings
Dem Physiker
“Ins Innre der Natur“
O du Philister!
Dringt kein erschaffner Geist?
Mich und Geschwister
Mögt ihr an solches Wort
Nur nicht erinnern
Wir denken: Ort für Ort
Sind wir im Innern.
“Glückselig, wem sie nur
Die äußre Schale weist!“
Das hör ich sechzig Jahre wiederholen,
Ich fluche drauf, aber verstohlen;
Sage mir tausend, tausend Male:
Alles gibt sie reichlich und gern;
Natur hat weder Kern
Noch Schale,
Alles ist sie mit einem Male;
Dich prüfe du nur allermeist,
Ob du Kern oder Schale seist.
Ich fasse zusammen:
Unser Geist ist selbst das Innere der Natur. Es ist einer der erhebendsten Züge der menschlichen Natur
und ihrer Evolution, dass wir die Natur in uns und um uns zu verstehen lernen.
Um mich nun nicht allzu naiv in eine Stimmung der “Erhebung” zu versteigen, merke ich an,
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dass alle wissenschaftliche Arbeit im Alltags-Detail extrem mühselig ist, oft besetzt von gravierenden anfänglichen Irrtümern, kollegialem Zank und Neid, jahrelangem vergeblichen Suchen nach einer Synthese scheinbar inkongruenter Beobachtungen, Mangel an Forschungsmitteln oder einfach
Mangel an persönlicher Leistungsfähigkeit und Auffassungsgabe. Der Anfang jedes großen Projekts
der physikalischen Grundlagenforschung – jedenfalls in meiner Forschungslaufbahn – besteht immer
im Händeringen: unzureichendes Verständnis von Fragestellung und dazugehöriger Theorie, noch
unzureichendes experimentell-instrumentelles Vermögen (alle neuen Experimente liegen technisch
zunächst jenseits des “state of the art” der Disziplin), unzureichende Ressourcen. Wir fangen meistens ein großes Experiment an, wenn wir von allem Obigem erst für ungefähr 50 % garantieren
können! Auch das heute triumphale Hubble-Weltraumteleskop, dessen Bilder des fernen Weltalls wir
heute bestaunen, hat einmal so angefangen, ebenso unsere Experimente am europäischen Zentrum
der Grundlagenforschung, CERN in Genf. In der Anfangsidee steckt meistens doch eine derart substanzvolle Zielvorstellung, dass schon erste, noch unzureichend gesicherte Forschungsresultate (“preliminary results”) zur endgültigen Gestaltung des Projekts verhelfen: es erreicht eine Resonanz mit
den Interessen oder Hoffnungen der breiten, wissenschaftlich engagierten Öffentlichkeit, es befriedigt
unsere Neugier, es erweitert unseren Horizont. Von anfänglicher unerhörter Nerven- und Arbeitsanspannung, die einen neuen Kondensationskeim einfügt in das Nichtgleichgewichts-System des evolutionären Erkenntnis-Strebens, zu Erfolgen, die im Nachhinein als erhebende Fortschritte des Wissens
begriffen werden.
Lassen sie mich kurz einen solchen Fortschritt des Wissens beschreiben, herausgegriffen aus der
Forschungsarbeit in den theoretischen und experimentellen Arbeitsgruppen der Frankfurter Physik.
Woher stammt die Masse unserer irdischen Körperwelt und der kosmologischen Welt, von Planeten
zu Sonnen zu Galaxien? Die moderne Elementarteilchenphysik entwirft ein Bild von nahezu oder
exakt masselosen Urbestandteilen unserer Welt: Quarks, Gluonen, Elektronen, Photonen. Die uns
vertraute Masse entsteht erst in komplizierten Bindungszuständen der Elementarteilchen. Aus diesen
zusammengesetzten Teilchen besteht unsere Welt, die mit einer Vielzahl von massiven Objekten aufwartet, von den Protonen und Neutronen in den Atomkernen bis zu den Elektronenkondensaten in der
Festkörperphysik (Cooper-Paare bis “schwere Fermionen” aus Hunderten von Elektronen). Das uns
vertrauteste Phänomen der Masse beruht in den Protonen und Neutronen der Atomkerne, die insgesamt die sogenannte “ponderable Masse” des Universums ausmachen. Proton und Neutron sind nach
dem Diktum der Elementarteilchenphysik gebundene Zustände von fast masselosen Quarks und exakt
masselosen Gluonen. Die Masse des Protons ist aber etwa vierzigfach größer als die Massen-Summe
seiner elementaren Quarks: ein Paradebeispiel für das Standardgesetz der Evolution, das besagt, dass
das Ganze mehr (anders) sei als die Summe seiner Bestandteile. Woher stammt also die Masse der
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Festschrift 2004
Protonen und Neutronen (nahezu gleich groß), woher stammt die Masse unseres Körpers, der aus
ungefähr 5 mal 10 hoch 28 Protonen und Neutronen besteht, die in den Atomkernen unserer Organe,
Knochen etc. stecken? Antwort (nach einem Jahrzehnt experimenteller und theoretischer Forschungsarbeit): alle Protonen und Neutronen des Universums sind gleichzeitig im Frühstadium der UrknallExpansion entstanden, und zwar bei der Zeitmarke 5 Mikrosekunden nach dem Urknall, in dem unsere
Zeitskala beginnt. Kurz zuvor war das Universum noch eine riesige heiße Feuerkugel, die in der Tat
aus den heute als Elementarteilchen beschriebenen Quarks und Gluonen (sowie aus Elektronen, Photonen und Neutrinos) bestand, die für sich gesehen nahezu oder exakt masselos waren. Die gesamte
Energiedichte des kosmischen Feuerballs kurz vor der Zeitmarke 5 Mikrosekunden bestand also nicht
aus der “Ruhemasse” seiner Bestandteile, sondern aus ihrer thermischen, kinetischen Energie (bei der
für uns unvorstellbar hohen kosmischen Temperatur von ungefähr 2 mal zehn hoch 12 Kelvin-Graden
– wir leben bei etwa 310 Kelvin-Graden!), und aus dem Energieinhalt ihrer elementaren Wechselwirkungsfelder. Dieser Feuerball expandiert und kühlt sich dabei ab. Bei 5 Mikrosekunden setzt ein Phasenübergang ein: die Quark-Gluon-Materie kondensierte in Wolken von kleinen Materie-Bläschen,
letztlich Protonen und Neutronen. Ähnlich dem Kondensationsvorgang in unserer Atmosphäre, in
der bei Abkühlung ein Phasenübergang von gasförmigem H2 O zu Wasser-Dampf-Kügelchen (Wolken) abläuft. Im Urknall-Prozess nimmt nun jedes entstehende Proton/Neutron-Kügelchen aus der
ungeheuer hohen Energiedichte, die beim Phasenübergang herrscht, nicht nur drei Quarks in sich auf,
sondern auch die seinem Volumen entsprechende Quantität an thermischer und im Nahfeld der QuarkAttraktion gespeicherter Wechselwirkungs-Feldenergie. Nach Einsteins Formel für die Relation von
Masse und Energie, m = E/c2 , wiegt dieses in das kondensierende Proton-Neutron-Bläschen eingehende kleine Paket der ursprünglichen kosmischen Energiedichte etwas. Und zwar, wie wir ermittelt
haben, gerade etwa 40-fach mehr als die Ruhemassensumme der drei Quarks, die den Aufbau der
Protonen und Neutronen-Bläschen bestimmen. Dieses ist die Masse der uns vertrauten ponderablen
Materie! Sie stammt also aus dem Entstehungsprozess in der kosmologischen Evolution. In der Genese unserer massiven Welt hat die Evolution kleine Energiepakete aus der Energiedichte des Urknalls
in ruhende, gebundene, scheinbar kalte Protonen verwandelt, aus denen eine Welt bei unermesslich
viel niedrigerer Temperatur entstehen kann, die dann eine differenziertere Gestaltenvielfalt annimmt:
unsere “kühle” Welt. Aber im Inneren unserer Protonen und Neutronen rast weiterhin, eingesperrt,
der Urzustand des Universums bei 5 Mikrosekunden nach dem Urknall. Wir erfahren, von außen gesehen, dieses hochenergetische Rasen der inneren Struktur als die “Ruhemasse” unserer vertrauten
kühlen Welt.
Ich habe Ihnen diesen etwas beschwerlichen Exkurs in ein Stück Forschungsgeschichte zugemutet, weil hier am bescheidenen Beispiel doch zwei für die moderne Physik grundlegende Erkennt-
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niswege illustriert werden: erstens das Fortschreiten von der Außenansicht zum “Inneren der Natur”,
zweitens aber die Einbindung dieser inneren Sicht in die kosmologische Evolutionsgeschichte, in
der ganz zum (bisherigen) Schluss auch unser Erkenntnisvermögen auftaucht. Dies ist eine neue Dimension der Fundamentalphysik, die in der wissenschaftlich interessierten Öffentlichkeit noch nicht
angekommen ist – sie verharrt in der Reflektion der Wissenschaft noch stets auf der Wellenlänge
des Goethe-Zitats: zu erkennen “was die Welt im Innersten zusammenhält”. Dieses letztere Erkenntnisstreben wird sicher von der modernen Elementarteilchen- und Festkörperphysik, und auch vom
Programm der Entschlüsselung der humanen DNA-Kodierung befriedigend bearbeitet. Oder eben
doch nicht: das “Innere der Welt” kann bei näherem Hinsehen nur dynamisch verstanden werden, im
Rekurs auf die evolutionäre Geschichte der Welt. Die moderne Physik sucht ihre Formulierung der
fundamentalen Naturgesetze neuerdings stets vor dem Spiegel der Ergründung der Geschichte des
Universums, also der Evolution der Natur. Der obige Exkurs über die ponderable Masse sollte dies
belegen.
Zum Schluss: ein so gearteter Erkenntnis-Weg ins “Innere der Natur” bringt unweigerlich die
moderne Naturwissenschaft vor die Aufgabe, die gesamte “Schöpfungsgeschichte” der kosmologischen Evolution zu begreifen. Zu unserer Überraschung zeigt es sich, dass auch der Urknall und die
anschließende Evolution des Früh-Kosmos so viele beobachtbare (messbare) Details hinterlassen haben, dass alle fundamentalen Theorien sich an den Schöpfungs-Details messen müssen, die durch
Experimente immer weiter aufgedeckt werden.
Wir haben uns sehr weit entfernt von dem Einsteinzitat von der Unbegreiflichkeit unseres Erkenntnis-Fortschritts. Wir selber sind das reflektierende Innere der Natur; als Wesen dieser Natur haben wir
keine prinzipiellen Erkenntnisbarrieren zu fürchten (diese These nennt man auch das “schwache anthropische Prinzip”). Im Gegenteil: ich habe versucht zu belegen, dass die moderne Grundlagenphysik
gerade die kosmologische Evolution der Naturphänomene als die Wiege ihres Erkenntnisprozesses zu
begreifen gelernt hat. Eine völlig nichttriviale Naturphilosophie ergibt sich. Sie ist gewiss noch nicht
zu Ende gedacht, aber ihr Verfolg ist ein spannendes und auch erhebendes Unterfangen. Dieses mag
vielleicht sogar zu den Wurzeln des Begriffs vom “Schöpfer-Gott” in der aufklärerischen Sicht von
Spinoza führen – weil die Physik vielleicht letztendlich diese Schöpfung als Naturevolution nachzuzeichnen vermögen könnte. Diese moderne Erwartung an die Grundlagenphysik artikulieren, noch
durchaus utopisch, neue Formulierungen einer Philosophia Naturalis von z.B. F. Tipler, L. Smolin,
F. Dyson und F. Haldane. P. Manzel hat diese Gedanken aufgegriffen in seinem Buch “Von Gott und
der Welt – das Evangelium der Naturwissenschaften”, und mit einem programmatischen Statement
aus diesem Buch möchte ich meine Überlegungen zu unserem Erkenntnisweg ins Innere der Natur
beschließen: “Heute können wir aus der Naturbeobachtung und ihrer Interpretation ein vollständi-
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ges Modell (der Welt) ableiten, das in seinen moralischen Grundsätzen einer Religion mindestens
ebenbürtig ist, also auch unsere transzendenten Bedürfnisse zu befriedigen weiß.”
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In der Aula der Johann Wolfgang Goethe-Universität
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Grußwort
zum Abendempfang im Hotel Sonnenhof, Königstein
von
Prof. Dr. Walter Greiner
Institut für Theoretische Physik der Johann Wolfgang Goethe-Universität und Frankfurt Institute for
Advanced Studies
ich liebe den Sonnenhof; besonders heute bei dem schönen Wetter. Wie Sie wissen, habe ich ein
besonderes Verhältnis zu den Herren da oben im Himmel, insbesondere zu Petrus. Er sagte mir noch
dieser Tage: Walter, für Dich und Deine Freunde richte ich gutes Wetter ein. Du kannst Dich auf mich
verlassen!
Ich begrüße hier besonders herzlich alle die, die ich schon in der Aula hervorhob, unsere Freunde und
Förderer
Herrn Dr. Dr. Nikolaus Hensel,
Herrn und Frau Gernot Frank,
Herrn und Frau Alexander Lyson,
Herrn und Frau Michael Baum,
Herrn und Frau Gerald Kucera,
Herrn und Frau Josef Buchmann,
Herrn und Frau Ekkehardt Sättele,
Herrn Rainer Kamieth,
Herrn Michael Loulakis,
Frau Gertrud Kruse.
Auch freue ich mich über die Präsenz des Herrn Leitenden Ministerialrats Klaus Wagner und
seiner Gattin. Herr Wagner baut uns unser neues Physikinstitut auf dem Riedberg-Campus. Herr Ministerialrat Dr. Reinhard Schinke leitet die Hochschulabteilung in Wiesbaden. Er überprüft uns aus
der Ferne. Wir freuen uns, daß Sie und Ihre Frau Gemahlin heute bei uns sind.
Ganz besonderes aber freue ich mich über die Anwesenheit unseres Kanzlers Dr. Wolfgang Busch
und seiner Gattin.
Lieber Herr Busch, Sie scheiden jetzt in den Ruhestand aus; es ist in meinen Augen ein Frühruhestand, den Sie anstreben. Was immer Sie zu dem für meine Begriffe viel zu frühen Abschied aus dem
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Dienst in und an unserer Universität veranlaßt haben mag: Ich möchte Ihnen für Ihre Freundlichkeit
und Hilfsbereitschaft all die Jahre danken. Ich habe in meiner 40- jährigen Dienstzeit drei Kanzler
erlebt:
Herrn von Thymen, Herrn Strobel, und Sie.
Alle die Kanzler, und insbesonders Sie, waren eine Konstante der Bewegung“. Das ist physi”
kalisch ausgedrückt und soll hier heißen: In der Dynamik der Universität kommen und gehen die
Präsidenten und Vizepräsidenten, aber die Kanzler und Vizekanzler, hier will ich auch Herrn Kanzlerstellvertreter Ingo Schumacher fest mit einschließen – bleiben bestehen, mindestens für viel längere Zeit. Das hat gewisse Vorteile! Ich nehme die Gelegenheit wahr und begrüße ganz herzlich den
Nachfolger von Herrn Dr. Busch, Herrn Hans Georg Mockel und Gattin.
Natürlich habe ich gleich eine Bitte: Helfen Sie uns, den Physikern, soweit Sie können und es der
Herr Präsident zuläßt, aber vielleicht noch etwas darüber hinaus. Wir werden es Ihnen danken!
Nun, es wären noch viele Damen und Herren besonders hervorzuheben. Das will ich damit tun,
daß ich Herrn Stadtkämmerer Dr. h.c. Ernst Gerhardt hervorhebe. Er war heute nachmittag bei uns, ist
aber heute Abend verhindert. Herr Gerhardt hat wie kein anderer die J.W. Goethe Universiät Frankfurt und insbesonders die Physik über Jahrzehnte hinweg begleitet. Ich habe auch ihm gleich einen
Wunsch vorgetragen: Helfen Sie, sagte ich ihm, durch Ihren Einfluß bei der Oberbürgermeisterin,
daß sich die schöne, bedeutende Chefin der Stadt Frankfurt über ihren Kulturdezernenten und Antiphysiker Nordhoff hinwegsetzt und den Otto Hahn Preis der Stadt reaktiviert. Die antinuklearen
Phobien des Kulturdezernenten sollten ein Ende finden. Der große Sohn der Stadt, Otto Hahn, hätte
das verdient und der Stadt Frankfurt würde das zur Ehre gereichen.
Nun aber, meine Damen und Herren, fühlen Sie sich wohl, entschuldigen Sie wenn das eine oder
andere nicht funktioniert wie es sein sollte. So geht das bei uns laufend zu, auch bei den fundamentalsten Experimenten, die wir durchführen.
Ich wünsche Ihnen allen gute Unterhaltung und viel Vergnügen!

Festschrift - Frankfurter Förderverein für Physikalische

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