Geschichte

Der Mann, mit dem die Kälte kam

Walther Meißner (1882 – 1974) und die Tieftemperaturphysik in Deutschland

  • Wolfgang Buck, Dietrich Einzel und Rudolf Gross
  • 05 / 2013 Seite: 37

Die Tieftemperaturphysik ist ein faszinierendes und sehr erfolgreiches Forschungsgebiet der modernen Physik. In Deutschland begann die bis heute anhaltende fulminante Entwicklung der Tieftemperaturphysik und -technik mit dem Bau eines Wasserstoffverflüssigers vor genau 100 Jahren durch Walther Meißner. Der Bau der ersten Helium-Verflüssigungsanlage in Deutschland, die Charakterisierung vieler neuer Supraleiter und vor allem die Entdeckung des Meißner-Ochsenfeld-­Effekts vor 80 Jahren sind weitere wichtige Meilensteine dieses Pioniers.

Vor hundert Jahren bestimmten die noch neuen Ideen und Entdeckungen nach der Jahrhundertwende die Physik: Max Plancks Quantentheorie der Strahlung schwarzer Körper, Albert Einsteins damit einhergehende Quanteninterpretation des lichtelektrischen Effekts sowie seine spezielle Relativitätstheorie, Max von Laues Entdeckung der Röntgenbeugung an Kristallen, der Zeeman-Effekt, die Radioaktivität und – nicht zuletzt – die Tieftemperaturphysik. Emil Warburg, damals der dritte Präsident der Physikalisch-Technischen Reichsanstalt (PTR) in Berlin-Charlottenburg, sah insbesondere in den beiden letztgenannten Bereichen eine besondere experimentelle Stärke seiner Forschungseinrichtung. Es gelang ihm, zwei junge, einsatzfreudige und außerordentlich fähige Kollegen für die PTR zu gewinnen: Hans Geiger für das Arbeitsgebiet „Radioaktivität“ kam von Ernest Rutherford aus Manchester und Walther Meißner für die „Tieftemperaturphysik“ von Max Planck, bei dem er 1907 promovierte. Emil Warburg beauftragte vor genau 100 Jahren Walther Meißner mit dem Bau eines Wasserstoffverflüssigers, des ersten in Deutschland.

Meißner gelang es zunächst nur, die lächerlich kleine Menge von einem halben Liter flüssigen Wasserstoff pro Stunde zu produzieren. Das ermöglichte aber bereits Messungen des elektrischen Widerstands und der Wärmeleitfähigkeit in Metallen bis hinab zu etwa 15 K. Für Werner Buckel markieren diese Pionierarbeiten den „Start des Kältelaboratoriums der PTR“ – und damit den Beginn der Tieftemperaturphysik in Deutschland. Warburg löste ein weiteres, nämlich ein finanzielles Problem der neuen Forschungsrichtungen durch die Gründung der privat finanzierten Stiftungen Helmholtz-Fonds und Emil-Rathenau-Stiftung, wofür er den Anlass des 25-jährigen Bestehens der PTR im Jahre 1912 zu nutzen wusste.

Interessant am wissenschaftlichen Werdegang von Walther Meißner ist, dass er ab 1901 zunächst Maschinenbau an der TH Charlottenburg studierte und erst 1904 zum Studium der Physik und Mathe­matik an die Berliner Friedrich-Wilhelms-Universität wechselte. Da die Tieftemperaturphysik eine Forschungsrichtung ist, bei der sich technische und physikalische Entwicklungen stark befruchten und gegenseitig bedingen, war ihm dieser Umstand in seiner späteren Karriere vielfältig nützlich. Nach dem Studium wurde er einer der wenigen Doktoranden von Max Planck und beschäftigte sich in seiner Doktorarbeit mit der Theorie des Strahlungsdrucks. Während seiner Doktorarbeit lernte er Max von Laue kennen, der dort vier Jahre zuvor promoviert hatte und eine Assistentenstelle innehatte. Seit dieser Zeit waren sie nicht nur gute Kollegen, sondern es sollte sie eine lebens­lange enge Freundschaft verbinden. ...

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