Geschichte

Ein fast vergessener Pionier

Die von Otto Stern entwickelte Molekularstrahlmethode ist essenziell für Physik und Chemie

  • Horst Schmidt-Böcking und Wolfgang Trageser
  • 03 / 2012 Seite: 47

Mit seinen Arbeiten legte Otto Stern, Nobelpreisträger und Pionier der Atom- und Kernphysik, die Grundlage für die Kernspinresonanzmethode, den Maser und die Atomuhr. Rund zwanzig weitere Nobelpreise in Physik und Chemie beruhen auf seiner Molekularstrahlmethode, mit der sich innere Struktureigenschaften von Atomen, Molekülen und Kernen bestimmen und auch nutzen lassen. Gemeinsam mit Walther Gerlach gelang es ihm damit, erstmals die magnetischen Momente von Atomen zu messen und die Richtungsquantelung der Quanten­objekte nachzuweisen.

Fast jeder Physiker kennt das Stern-Gerlach-Experiment. Doch welche Beiträge hat Otto Stern darüber hinaus in der Physik geleistet? Und wer war der Mensch Otto Stern? Max Born berichtet in seinen Lebenserinnerungen: „Ich hatte das Glück, in Otto Stern einen Privatdozenten von höchster Qualität zu finden, einen gutmütigen, fröhlichen Mann, der bald ein guter Freund von uns wurde. Die Arbeit in meiner Abteilung wurde von einer Idee Sterns beherrscht. Er wollte die Eigenschaften von Atomen und Molekülen in Gasen mit Hilfe molekularer Strahlen […] nachweisen und messen. Sterns erstes Gerät sollte experimentell das Geschwindigkeitsverteilungsgesetz von Maxwell beweisen und die mittlere Geschwindigkeit messen. Ich war von dieser Idee so fasziniert, dass ich ihm alle Hilfsmittel meines Labors, meiner Werkstatt und die mechanischen Geräte zur Verfügung stellte.“ [1]

Otto Stern wurde am 17. Februar 1888 in Sohrau/Oberschlesien geboren. Nach dem Abitur studierte er zwölf Semester physikalische Chemie. Im April 1912 wurde er an der Universität Breslau zum Doktor promoviert. Anschließend wechselte er durch Vermittlung Fritz Habers zu Albert Einstein nach Prag, dem er Ende 1912 an die ETH in Zürich folgte. Als erster und damals einziger Mitarbeiter Einsteins entwickelte sich zwischen beiden eine lebenslange enge Freundschaft. Einsteins Art, Dinge zu hinterfragen, haben Stern entscheidend beeinflusst und ihn zu einem „Querdenker“ gemacht [2]. Als Einstein 1913 an das Kaiser-Wilhelm-Institut in Berlin ging, wechselte Stern als Privatdozent für theoretische Physik zu Max von Laue an die Universität Frankfurt. Nach dem Dienst als Kriegsfreiwilliger und einem kurzen Aufenthalt in Berlin kam er zurück nach Frankfurt, wo inzwischen Max Born Direktor des theoretischen Instituts geworden war. Obwohl er seiner Ausbildung nach ein theoretischer Chemiker war, wandte sich Stern nun mehr und mehr der Experimentalphysik zu (Abb. 1). ...

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