Werner Heisenberg und das WHG
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Seit der Namensgebung am 29.8.1981 begrüßt uns dieses künstlerisch gestaltete Porträt Heisenbergs im Eingangsbereich des Schulgebäudes. |
Warum ist das Bad Dürkheimer Gymnasium nach Werner Heisenberg benannt? Und wer ist das überhaupt, was hat er geleistet? In zwei Texten wollen wir diese Fragen beantworten. Im ersten Text geht es darum, welche Idee Heisenberg von gymnasialer Allgemeinbildung hatte und warum wir vor diesem Hintergrund mit Stolz seinen Namen tragen können. Im zweiten Text wird erläutert, weshalb man Werner Heisenberg als einen der größten Wissenschaftler aller Zeiten kennen sollte.
(Ausschnitte aus der Festschrift zur Namensgebung von 1981)
1. Heisenberg und das Bildungsideal am WHG
Eines der berühmtesten Zitate Heisenbergs überrascht zunächst: Dort heißt es, man könne getrost alles vergessen, was man in der Schule gelernt habe – Bildung bestehe in dem Rest, der dann übrig bleibe:
"Bildung ist das, was übrig bleibt, wenn man alles vergessen hat, was man gelernt hat."
Man soll vergessen? Sollte man nicht ganz im Gegenteil eher alles behalten, was man in der Schule gelernt hat? Wie kann man sich als Schule ausgerechnet nach so einem Zitatgeber benennen?
Heisenberg war der Überzeugung, dass nicht das Auswendiglernen von Fakten wesentlich für die Bildung ist, sondern „Bildung“ eine vollkommene andere Bedeutung für den Menschen hat: Wahre Bildung besteht nicht im bloßen Anlesen von Faktenwissen, sondern in der Herausbildung einer Persönlichkeit.
Eine „Persönlichkeit“ ist ein Mensch, der eigene, ehrliche und rationale Überzeugungen entwickelt hat und diese nicht nur verbal, sondern auch durch Taten vertritt. Dieses Ideal wird auch "humanistisches Bildungsideal" genannt. Es ist keine Erfindung Heisenbergs. Heisenberg steht vielmehr in der Tradition von Goethe, Wilhelm von Humboldt, Pestalozzi und vielen weiteren großen Namen der Geistesgeschichte, die man heute oft als Namensgeber von Gymnasien antrifft.
Das Besondere am Naturforscher Heisenberg ist aber, dass er dieses Ideal sehr bewusst und auch sehr offensiv vertrat. Heisenberg war ein authentischer Humanist.
Wie sieht dieses auch von uns am WHG vertretene Bildungsideal eines authentischen Humanismus aber konkret aus?
Es ist das Ideal einer einzigartigen, autonomen und erwachsenen Persönlichkeit als oberstes und letztes Ziel jeglicher Bildungsbemühung. Bildung steht somit in direktem Zusammenhang mit der Entwicklung einer solchen Persönlichkeit; die sich freilich auch zutraut, für ihre Ideale mit Augenmaß und Menschlichkeit einzustehen. Was sie unterscheidet von Duckmäusern, Untertanen, Technokraten oder blinden Befehlsempfängern.
Schule soll den Menschen in der Herausbildung einer solchen autonomen Persönlichkeit unterstützen – gemeinsam mit den Eltern. Dies funktioniert natürlich nicht konfliktfrei, sondern ganz im Gegenteil: Eine Persönlichkeit zeichnet sich gerade durch die Fähigkeit aus, Konflikte zu lösen anstatt ihnen aus dem Weg zu gehen. Sich diesen Konflikten zu stellen, sie als Chance für eine eigenständige Entwicklung zu begreifen und dabei seine eigenen Stärken und Schwächen, letztlich die individuelle Persönlichkeit kennenzulernen ist die Aufgabe einer gymnasialen Allgemeinbildung.
Schulisches Lernen besteht daher nicht im Auswendiglernen von Fakten zum Selbstzweck, sondern verfolgt als langfristiges Bildungsziel die Kompetenz, selbstständig, zielstrebig und problemorientiert Lösungen zu erarbeiten, die man als Mensch auch selbst vertreten kann und will. Eine solche Kompetenz führt auch zwangsläufig zu einer Vielseitigkeit, zu einer Breite in Wissen und Können; und zwar nicht aus „Schlaumeierei“ heraus, sondern aus eigenem Interesse als innerem Antrieb. Dieses Interesse muss natürlich entdeckt, geweckt und gefördert werden. Ein solches Interesse für Probleme und fundamentale Zusammenhänge zu wecken und zu fördern ist eines der Hauptziele am WHG.
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Unsere Weinbau-AG produziert einen ausgezeichneten Bio-Riesling in Zusammenarbeit mit dem Weingut Schaefer. Natürlich heißt er "Heisenberg".Heisenberg verkörpert diese Entwicklung par exzellence: Er war ein vielseitig interessierter, begabter und neugieriger Mensch, einer, der nie aufhörte zu fragen und sich immer neuen Herausforderungen stellte. Eine authentische Persönlichkeit. Es ist bekannt, dass er ein sehr begeisterter Skiläufer und Segler war; und darüber hinaus auch ein ziemlich guter Pianist, und seine Fähigkeit, ganze Abendgesellschaften zu unterhalten, ist legendär. Seine Publikationen beschränken sich auch keineswegs nur auf den Bereich der Physik, ja nicht einmal auf den Bereich der Naturwissenschaft : neben autobiographischen Texten sind auch sehr viele philosophische, zeitkritische und sogar politische Texte von ihm überliefert. Heisenberg war nicht nur ein brillanter Physiker, sondern ein "Generalist", der auch stets bemüht war, seine Fähigkeiten zum Wohle vieler einzusetzen. Und es ist wohl genau dieser Eigenschaft zuzuschreiben, dass Heisenberg ein Naturwissenschaftler von Weltrang werden konnte.
Heisenberg glaubte daran, dass "Bildung" - insbesondere die am Gymnasium vermittelte "Allgemeinbildung" - nicht verwechselt werden darf mit einer funktionellen "Ausbildung". Letztere dient zu einer Qualifikation in einem ganz bestimmten Sektor. Erstere besteht in der Herausbildung einer eigenen, autonomen und achtsamen Persönlichkeit. Bildung ist daher für den Menschen, d.h. genauer: für dessen Menschlichkeit fundamental. Eine Ausbildung dagegen lediglich funktional.
"Bildung" zeigt sich somit in der grundlegenden Art und Weise, wie Menschen miteinander umgehen. Sie erschöpft sich nicht im "Aufzählen" auswendig gelernter Fakten, sondern offenbart sich in der Persönlichkeit. Eine gebildete Persönlichkeit tritt für eigene und eigenständige Überzeugungen ein, allen voran für die fundamentale Einsicht, die Würde aller Menschen (auch der eigenen!) stets Achtung und Respekt entgegenzubringen. Eine Allgemeinbildung in dieser humanistischen Sichtweise ist der notwendige Ausgangspunkt für jede weiterführende Ausbildung. Eine solche Ausbildungsphase ist daher auch der Bildungsarbeit nachgelagert, nicht umgekehrt.
Die Person Heisenbergs bündelt genau diesen Gedanken in hervorstechender Klarheit. Der Wissenschaftler Heisenberg wäre ohne den "Menschen Heisenberg" undenkbar gewesen. Heisenberg selbst war sich dessen stets bewusst. Und genau in diesem Sinne ist auch sein Zitat zu verstehen: Echte Bildung ist das, was bleibt - sich also im täglichen zwischenmenschlichen Verhalten zeigt - völlig unabhängig von dem, was man durch seine Ausbildung später einmal leistet oder darstellt.
Werner Heisenberg waren Humanist, der an die Bildung des Menschen zu einer besseren Zukunft hin glaubte, und der auch selbst immer bereit war, gesellschaftliche Verantwortung zu übernehmen. Diesem Bildungsideal verpflichtet zu sein ist für uns am Werner Heisenberg Gymnasium Anspruch und Bürde zugleich.
2. Werner Heisenberg und die Revolution der Physik
Im 19. Jahrhundert war die wissenschaftliche Welt noch in „Ordnung". Alle Disziplinen hatten stetige und beachtliche Fortschritte erzielt, die wissenschaftlichen Segnungen und Neuerungen aus den Ingenieurs-, Natur- und Geisteswissenschaften waren Legion und auch die im Zusammenhang mit dem Fortschritt entstandene Massengesellschaft profitierte zusehends von einer modernen Wissenschaft, die in alle Lebensbereiche vordrang.
Dies alles führte zu einem ungeheuren Optimismus, einer „Fortschrittsgläubigkeit“, die viele Menschen glauben ließ, es sei lediglich eine Frage der Zeit, bis man alle wesentlichen wissenschaftlichen Probleme gelöst habe. Im Kern basiert dieser Optimismus auf einer verborgenen Annahme, die viele Menschen noch bis heute teilen: Es handelt sich um die Annahme, man könnte wenigstens theoretisch alles über die Natur erfahren, erforschen und wissen. Unerklärliche Phänomene sind in dieser Sichtweise Phänomene, die man lediglich noch nicht erklären kann.
Diese Sichtweise ist die Sichtweise der klassischen Physik. Seit Werner Heisenbergs Entdeckungen im Bereich der Elementarteilchenphysik muss man aber sagen: Sie ist schön, vielleicht sogar wünschenswert – aber leider völlig falsch.
Heisenberg stellte nichts weniger als unsere wissenschaftliche Weltsicht auf den Kopf. (Die Physik nach Heisenberg wird deshalb auch nicht-klassische oder moderne Physik genannt.) Weder die Wissenschaft, noch die restliche Welt hat sich je wieder von diesem Schlag erholt. Was war geschehen?
Ende des 19. Jahrhunderts glaubte man in der Physik, die eigene Wissenschaft stünde kurz vor ihrer abschließenden Vollendung. Dem jungen und talentierten Gymnasiasten Max Planck etwa riet man aus diesem Grund sogar vom Studium der Physik ab; es gebe Wichtigeres für große Männer zu leisten, sagte man ihm als Begründung. Planck ließ sich aber nicht beirren und erforschte als Physiker die Strahlung hitzeglühender Körper, eines der wenigen Felder, die in der Physik überhaupt noch als rätselhaft galt. Um seine Forschungsergebnisse zu beschreiben, führte er eine - anfangs als Hilfsgröße gedachte - konstante Einheit für den subatomaren Raum ein: Das sogenannte Plancksche Wirkungsquantum "h".Was Planck damals schon dämmerte: falls es sich um eine tatsächliche Naturkonstante handeln sollte, und nicht etwa (wie zunächst erhofft ) um handwerklich schlechte Mathematik, würde das bedeuten, dass eine Tür zu einer völlig unbekannten neuen Elementarteilchenphysik geöffnet worden wäre, die alles in Frage stellte, woran man bislang zu glauben hoffte.
Und genau diese Tür wurde geöffnet! Albert Einstein übertrug die Idee der Quantelung auf das Licht, das vormals lediglich als Welle betrachtet wurde. Beide, Planck und Einstein, bekamen für ihre Entdeckungen den Nobelpreis. Umgekehrt gab es Wissenschaftler, die plötzlich Materie als Welle betrachteten, und es erschien völlig rätselhaft, weshalb man plötzlich alle möglichen atomaren Phänomene gleichzeitig mittels Wellennatur als auch vermittels Teilchennatur beschreiben konnte („Welle-Teilchen-Dualismus“). Man fieberte neuen Erklärungsmustern entgegen, die Physik erfand sich völlig neu, und auch wenn man nicht wusste, wohin die Reise geht, war eines klar: Die Physik war nicht kurz vor ihrer Vollendung, sondern stand vor einem vollkommenen Neubeginn!
Und dann kam Heisenberg. Im Frühjahr 1925 entdeckte er (der Legende nach in einer einzigen Nacht auf der Insel Helgoland, bei der Besteigung eines Kletterfelsen) die Grundprinzipien einer völlig neuartigen Physik, in der unvorstellbare, sich einander völlig ausschließende Phänomene gleichzeitig eintreten können. Elementarteilchen, die ohne Zeitverzögerung miteinander Informationen austauschen, völlig unabhängig von ihrer Entfernung (und damit offenbar schneller als Licht!). Einzelne Teilchen, die sich an mehreren Orten gleichzeitig aufhalten können, durch eine gezielte Messung aber diese seltsame Eigenschaft für alle Zeit verlieren - und gleichzeitig in Hinsicht auf ihren Impuls völlig unbestimmbar werden und umgekehrt (Heisenberg sprach hier von der "Unschärfe", daher stammt die Bezeichnung "Unschärferelation" bzw. „Heisenbergsche Unschärferelation“).
Bis heute ist dieser Aspekt der Quantenmechanik sehr suspekt, seltsam, und rätselhaft, weshalb auch der berühmteste Quantenphysiker unserer Zeit, Richard Feynman, einmal gesagt haben soll: "Wer die Quantenmechanik verstanden hat, der hat sie nicht verstanden."
Gleichzeitig aber ist sie die leistungsfähigste wissenschaftliche Entdeckung, die wir jemals hatten: Nahezu alle grundlegenden technischen Neuerungen der vergangenen 30 Jahre, von der Halbleitertechnologie, über GPS und Kernspintomographen bis hin zu aktuell in der Entwicklung befindlichen Zukunftstechnologien wie Quantencomputern oder der Quantenkryptografie wären ohne diese Entdeckung der Quantenphysik nicht möglich gewesen.
Aus diesem Grund kann man ohne Übertreibung behaupten, dass Heisenberg zu den ganz großen Wissenschaftlern der Menschheitsgeschichte zählt.
Dr. Max Groh
2016
Noch eine Anmerkung zum oft vernommenen Vorwurf, Heisenberg sei ein "Nazi" gewesen oder habe zumindest mit dem Hitlerregime kollaboriert: Es galt lange Zeit als großer "Makel" in Heisenbergs Biografie, dass er nicht wie andere Kollegen vor den Nazis floh, sondern im dritten Reich weiterhin in Deutschland blieb und im Zuge der Gleichschaltung als Atomforscher sogar eine Rolle im Waffenprogramm der Nazis spielte.
Tatsächlich war Heisenberg in der Nazizeit Leiter eines Programms zur Erforschung der Nuklearenergie. Dies wurde ihm nach dem Krieg sehr oft zum Vorwurf gemacht, er habe versucht, für die Nazis die Bombe zu bauen. In seiner eigenen Darstellung (die von sehr vielen Seiten gestützt wird) hatte er allerdings nur aus einem Grund das sogenannte "Uranprojekt" der Nazis aus dem Reichsministerium für Bewaffnung und Munition auf Anfrage dessen damaligen Leiters Albert Speer übernommen: Um durch seine Position nach Möglichkeit zu verhindern, dass die Nazis in Besitz einer Atombombe gelangen.
Werner Heisenberg überzeugte damals Albert Speer, dass niemand auf der Welt jemals so viel Uran abbauen könnte, wie zum Bau einer Bombe notwendig sei. Dies war eine glatte Lüge, und sie basierte auf einem groben mathematischen Fehler, den Heisenberg seinen eigenen Angaben zufolge bewusst und in Täuschungsabsicht vollzogen hatte: Heisenberg hatte sich um einige Kommastellen absichtlich "verrechnet". Kritiker warfen ihm hinterher vor, Heisenberg habe tatsächlich nur ein Rechenfehler gemacht, und hätte er sich nicht verrechnet, hätte er selbst versucht, die Bombe zu bauen. Auch wenn Heisenberg dem natürlich widersprach, lehnte er es zeitlebens ab, als "Held" oder "Retter" zu gelten.
Die momentane Quellenlage spricht mit großer Deutlichkeit für die Darstellung Heisenbergs, zumal Dokumente existieren, die belegen, dass Heisenberg seinem Kollegen Nils Bohr im besetzten Dänemark unter gewaltigem persönlichen Risiko den Stand des "Atomprogramms" der Nazis verriet - und zwar mit der Absicht, dieser möge die Informationen an den britischen Geheimdienst weiterleiten. (Heisenberg hatte die Hoffnung, dass auch die Kollegen bei den Alliierten auf den Bau einer Bombe verzichten würden, wenn sie erführen, dass die Nazis dies selbst nicht tun. Leider war diese Hoffnung unbegründet. Vgl. hierzu etwa http://www.faz.net/aktuell/gesellschaft/atombombe-historischer-brief-belegt-heisenberg-verriet-hitlersatombombenplaene-an-niels-bohr-149879.html )
Zur weiteren Lektüre empfehlen wir Werner Heisenbergs Autobiografie „Der Teil und das Ganze: Gespräche im Umkreis der Atomphysik“, München (Piper) 2001. ISBN 978-3492222976
Mit einer kleinen Parabel vom Quantenverbrecher „Q“ kann die Rätselhaftigkeit von Heisenbergs Physik veranschaulicht werden. Stellen Sie sich vor, ihr Name ist Einstein und sie sind ein Polizeikommissar. Mit ihrem Team fahnden sie nach dem gefürchteten Verbrecher "Q". Ihr bester Mitarbeiter ist ein junger Mann namens Heisenberg, der gerade erst die Polizeiakademie abgeschlossen hat.
Sie fragen nun ihren besten Mann: "Heisenberg, wo glauben sie hält sich Q derzeit auf? Ist er in seinem Versteck? Oder befindet er sich schon wieder auf Beutezug? Oder ist es schon ins Ausland geflohen?"
Heisenberg: "Ja."
Einstein: "Was jetzt von allen dreien?"
Heisenberg: "Alle drei Optionen treffen zu. Er ist an allen drei Orten gleichzeitig."
Einstein: "Wie ist das möglich? Ist er etwa nicht mehr in einem Stück vorhanden?"
Heisenberg: "Doch, ist er. Er hält sich momentan an allen diesen Orten gleichzeitig auf. Wenn wir aber alle diese Orte observieren, wird er diese Eigenschaft, die ich "Ortsüberlagerung" nenne, verlieren und nur noch an einem der Orte zu finden sein. Nämlich dort, wo wir ihn dann finden werden. Er wird dann auch in Zukunft nicht mehr an mehreren Orten gleichzeitig sein können, das Blöde ist allerdings, dass wir, sobald wir seinen Aufenthaltsort gemessen haben, überhaupt nicht mehr sagen können, mit welcher Geschwindigkeit er sich bewegt. Es wird schwierig werden, ihn dann zu fangen, obwohl wir technisch gesehen ja wissen, wo er ist. Es ist total paradox. Ich nenne das die Unschärfe."
Was würden Sie an Einsteins Stelle nun tun? Richtig, sie würden an der Diensttauglichkeit ihres Mannes zweifeln. Und genau wie Sie das tun, wurde auch die Quantenmechanik angezweifelt. Da ihre Vollständigkeit und ihre Korrektheit heutzutage sowohl in Theorie als auch in Praxis widerspruchsfrei bestätigt wurde, hat sich die Debatte auf das Feld der Interpretation verschoben, und es gibt heutzutage sehr viele sehr unterschiedliche Interpretationen der Quantenmechanik.
Als Leser könnte man jetzt Denken: Das ist doch alles gar nicht rätselhaft, sicherlich ist alles ganz vernünftig erklärbar, wahrscheinlich "fehlt" einfach nur ein kleines Puzzlestückchen in unserem Wissen. Mit dieser Einschätzung befindet man sich dabei in guter Gesellschaft: die allermeisten Physiker waren seinerzeit der Überzeugung, dass Heisenbergs Physik unvollständig sei, also dass es für alle in ihr beschriebenen Phänomene (wie z.B. die von Einstein "spukhaft" genannte Wechselwirkung zweier Elementarteilchen in Nullzeit, also Entgegen der physikalischen Grundlage nichts könne schneller sein als Licht) eine ganz vernünftige Erklärung geben muss, man diese eben bislang nur noch nicht kannte. Der Witz an an dieser neuartigen, auch als "Quantenmechanik" oder "Quantenphysik" bekannten Entdeckung ist aber, dass sie völlig zutreffend und vollständig die tatsächlichen Zustände im subatomaren Raum beschreibt - und das bewiesenermaßen ohne "Wissenslücken". Heisenbergs Polizeiaussagen aus obigem Beispiel würde somit absolut vollständig und zutreffend die Sachverhalte auf subatomarer Ebene beschreiben.
Und noch eine persönliche Anmerkung für alle, die bis hierher gelesen haben und gerne mehr über das Thema erfahren würden: In meinem Buch "Realität als Relation" (über die Schulbibliothek ausleihbar) gebe ich einen ausführlichen Überblick über die Quantentheorie und deren wichtigster Deutungsmöglichkeiten – ohne Formeln und auch für Nicht-Physiker verständlich.
Quelle: Max Groh, „Realität als Relation. Kitarô Nishidas Philosophie der modernen Physik“, Mentis 2015,
254 S., kart. ISBN: 978-3-89785-494-9
Anlässlich der Namensgebung geprägte Münze
Ausschnitte aus der Festschrift zur Namensgebung 1981
