E-Book, Deutsch, 224 Seiten
Martin Maß für Maß
2. Auflage 2022
ISBN: 978-3-8412-3071-3
Verlag: Aufbau Digital
Format: EPUB
Kopierschutz: 6 - ePub Watermark
Die sieben Einheiten, die unsere Welt erklären
E-Book, Deutsch, 224 Seiten
ISBN: 978-3-8412-3071-3
Verlag: Aufbau Digital
Format: EPUB
Kopierschutz: 6 - ePub Watermark
Eine Ode an den Erfindungsreichtum der Menschheit
Alles ist messbar: Kaffee und Galaxien ebenso wie Quarks und Schwarze Löcher, der Mensch, die Natur, die Städte - kurz, alles, was uns umgibt. Das Einzige, was man dafür braucht, sind die sieben Maßeinheiten Meter, Kilogramm, Sekunde, Ampere, Kelvin, Mol und Candela. Wie sich auf sie das gesamte Wissen der Welt stützt, warum es gerade diese sieben sind, mit denen wir uns seit Jahrhunderten unsere Umgebung zu erklären versuchen, und wie sie uns helfen können, die Zukunft zu gestalten - davon erzählt der renommierte Physiker Piero Martin und verbindet in seinem Buch so spielerisch wie unterhaltsam wichtige Erkenntnisse der Forschung mit unserem Alltag.
Wolfgang M. Heckl, Generaldirektor des Deutschen Museums
Piero Martin ist Professor für Experimentalphysik an der Universität von Padua und forscht zu Thermonuklearer Fusion, einer Technologie, mit der man saubere, sichere und unlimitierte Mengen an Energie generieren kann. Als Mitglied der American Physical Society war er wissenschaftlicher Direktor großer internationaler Projekte zum Thema und ist seit 2017 in leitender Position beim Executive Board des DTT, Italiens größtem Fusionsexperiment, tätig. Julika Brandestini, geboren 1980, studierte Kulturwissenschaften in Frankfurt/Oder, Almería und Macerata. Sie übersetzte u. a. 'Accabadora' von Michela Murgia, wofür sie mit dem 'Deutsch-Italienischen Übersetzerpreis' ausgezeichnet wurde. Sie lebt in Berlin.
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Einleitung
An diesem Abend öffneten sich in Hamburg auf der Großen Freiheit 64 die Pforten des Indra Musikclub wie gewöhnlich. Es war der 17. August des Jahres 1960, und in der Nacht würde die Temperatur unter die Zehn-Grad-Marke fallen. Der Sommer ging zur Neige, Elvis Presley entflammte die Charts weltweit mit It’s now or never, während in Deutschland diesen Sommer Dalida reüssierte, mit einer deutschen Cover-Version von Milord, einem im Jahr zuvor veröffentlichten Chanson Edith Piafs.
Für die jungen Männer und Frauen, die vor dem Indra warteten, war es nur schwerlich, nein, wahrscheinlich unmöglich vorherzusehen, dass die unbekannte Band, die sie im Begriff waren zu hören, die Welt der Musik für immer auf den Kopf stellen würde. Ebenso ahnungslos bezüglich der Auswirkungen, die diese Jungs auf ihre Firma haben würden, waren die Köpfe der Electric and Musical Industries, bekannt auch unter dem Akronym EMI. Etwa dreißig Jahre zuvor in London gegründet, hervorgegangen aus einer Fusion der Columbia Graphophone Company und der Gramophone Company und bekannt geworden durch ihr denkwürdiges Label »Die Stimme seines Herrn«, war die EMI eine bedeutende Größe der Musikindustrie. Einer ihrer Ingenieure, Alan Blumlein, ließ 1931 die Erfindung des stereophonen Aufnahme- und Wiedergabeverfahrens patentieren. In den 60er-Jahren produzierte die EMI erfolgreich Platten und verzeichnete bahnbrechende Entwicklungen im Bereich Elektronik, doch als am 17. August John Lennon, Paul McCartney und George Harrison die ersten Töne spielten, begann sich auch für die EMI etwas zu verändern. Harrison, Lennon und McCartney – zusammen mit Pete Best und Stuart Sutcliffe, der später durch Ringo Starr ersetzt werden sollte – hatten kurz zuvor die Beatles gegründet, und der Auftritt in Hamburg war ihr erstes Auslandsengagement. Sie spielten achtundvierzig Abende lang, und dann weitere neun Jahre bis zu ihrem letzten Konzert in London, auf dem Dach des Hauses in der Savile Row 3. Was dazwischen liegt, ist Geschichte.
Zu Ende des Zweiten Weltkriegs bezog sich die Erfahrung der EMI im Bereich Elektronik größtenteils auf militärische Produkte und Geräte, die sie dann in den zivilen Bereich zu übertragen begann. Der finanzielle Erfolg jedoch stellte sich erst mit der Explosion der Rock- und Popmusik in den 50er- und 60er-Jahren ein. Die Übernahme der amerikanischen Capital Records, der Erfolg ihrer Künstler und vor allem der Vertrag, der 1962 mit den Beatles geschlossen wurde, verhalf ihr zu großer Berühmtheit und beträchtlichen Gewinnen. Unter den Projekten, an denen die Ingenieure der EMI in den 60ern arbeiteten, war auch die bahnbrechende Entwicklung der Computertomografie, kurz CT, für die Medizin. Das CT ist heute ein grundlegendes Diagnoseinstrument und erlaubt es, Bilder mit höchster Auflösung aus dem Inneren des menschlichen Körpers zu erstellen. An der praktischen Umsetzung arbeitete in den Labors der EMI der Ingenieur Godfrey Hounsfield auf Grundlage der theoretischen Arbeiten des südafrikanischen Physikers Allan Cormack. Die beiden gewannen 1979 den Nobelpreis für Medizin. Lange ging das Gerücht um – übrigens nicht geschürt durch die Beatles –, dass das Quartett aus Liverpool einen maßgeblichen Beitrag zur Geburt dieses wichtigen Diagnoseinstruments geleistet hätte, besonders durch die großen Gewinne, die die EMI dank ihrer Lieder zu verzeichnen hatte und die zum kleinen Teil in die Entwicklung des CT geflossen seien. In Wirklichkeit kam, wenn man dem 2012 im Journal of Computer Assisted Tomography publizierten Artikel der kanadischen Wissenschaftler Zeev Maizlin und Patrick Vos Glauben schenkt, nur ein sehr geringer Teil der Finanzierung direkt von der EMI, wenn man ihn mit dem Anteil der britischen Regierung vergleicht.
Doch unbestritten bleibt der große Beitrag, den die Beatles zur modernen Kultur geleistet haben, und die Tatsache, dass die Medizin heute dank der EMI über ein unersetzliches Diagnoseinstrument verfügt, das buchstäblich Tag für Tag dazu beiträgt, Menschenleben zu retten. Ein Gerät, das den Absorptionswert von durch den menschlichen Körper geleiteten Röntgenstrahlen misst und aus diesen Daten detaillierte Bilder erstellt. Das CT ist eines von vielen Beispielen, wie eine Vermessung uns Aufschluss über uns selbst zu geben vermag, genauso wie auch die Messung der Körpertemperatur, des Blutdrucks, der Herzfrequenz. All das sind Operationen, bei denen wir Zahlen oder eine Reihe von Zahlen mit einer physikalischen Größe koppeln, also mit der Eigenschaft eines Phänomens, eines Aspekts der Natur oder der Welt, die uns umgibt, dem ein objektiver Wert zugeschrieben werden kann. Ein Wert, der sich durch mithilfe geeigneter Instrumente angestellte Vergleiche der betreffenden physikalischen Größe mit einer anderen Referenzgröße – genannt Maßeinheit – ergibt.
Seit jeher vermisst der Mensch die Welt. Er vermisst sie, um sie kennenzulernen und zu erforschen, um darin zu leben, um mit seinesgleichen zu interagieren, um Gerechtigkeit zu garantieren und zu erhalten, um sich mit den Gottheiten zu verbinden. Von der Antike bis heute bestimmt das Maß das Leben des Menschen – man denke nur an die Messung der Zeit und ihre Verbindung zum Leben –, seine Beziehung zur Natur und seine Beziehung zum Übernatürlichen. Die Menschheit vermisst die Welt, um ihre Vergangenheit zu ergründen, die Gegenwart zu verstehen, in die Zukunft zu schauen.
Vor 30.000 Jahren schnitzte ein menschliches Wesen, das im heutigen Frankreich lebte, in ein Plättchen aus Mammut-Elfenbein etwas, das wir heute als Aufzeichnung der Mondphasen eines Jahreslaufs interpretieren, eine Art Taschenkalender ante litteram.
Der Mensch misst aus freien Stücken, mit Instrumenten, die seinem eigenen Verstand entspringen. In der Natur gibt es Phänomene, die sich periodisch ereignen, wie der Wechsel von Tag und Nacht oder die Jahreszeiten, und es gibt Objekte von auffallend gleichmäßiger Form und Gewicht wie die Samen des Johannisbrotbaums, doch es ist der Verstand des Menschen, der sie zum Messen benutzt hat, der Meridiane, Waagen, Meterstäbe konstruiert hat. Die Natur selbst hingegen funktioniert natürlich auch ganz wunderbar ohne jedes Maß.
Es ist kein Zufall, dass man sich zu Beginn der Zivilisation bei der Entwicklung der ersten Maßeinheiten an etwas gehalten hat, das universell verfügbar war, das alle stets bei sich tragen: den menschlichen Körper. Arme, Beine, Finger, Füße sind bequeme und überall verfügbare Einheiten, die, abgesehen von einer gewissen individuellen Variabilität, mehr oder weniger alle dieselben Maße haben: Fünf Spannen Stoff, gemessen von einer erwachsenen Person zwischen Daumen und kleinem Finger der gespreizten Hand, ergeben in jedem Teil der Welt etwa einen Meter. Daher finden sich Maßeinheiten, die sich auf bestimmte Körperteile beziehen, mehr oder weniger überall. Zum Beispiel entspricht die Elle in etwa einem halben Meter, gemessen vom Ellenbogen bis zu den Fingerspitzen, und sie wurde von vielen Kulturen im Mittelmeerbecken benutzt: der ägyptischen, hebräischen, sumerischen, lateinischen und griechischen. Der Fuß findet sich in China, im antiken Griechenland und Römischen Reich. Im antiken Rom gibt es auch den Schritt, der zu Tausenden gezählt die römische Meile (milia passuum, Tausende von Schritten) begründet. Und ebenfalls in der Ewigen Stadt schrieb Marcus Vitruvius Pollio, besser bekannt als Vitruv, der circa von 80 bis 20 v. u. Z. lebte, sein enzyklopädisches Werk De architectura libri decem, Zehn Bücher über Architektur. Im ersten Kapitel des dritten Bandes spricht Vitruv über Symmetrie: »Die Anlage der Tempel beruht auf symmetrischen Verhältnissen, deren Gesetze die Baukünstler aufs Sorgfältigste innehaben müssen. Diese aber entstehen aus dem Ebenmaß (Proportion).«1 Und er vergleicht sie mit den Proportionen des menschlichen Körpers: »Denn die Natur hat den Körper des Menschen so gebildet, daß das Angesicht von dem Kinn bis zu dem oberen Ende der Stirn und den untersten Haarwurzeln den zehnten Teil (der ganzen Körperlänge) ausmacht (…). Der Fuß aber mißt den sechsten Teil der Körperhöhe, der Vorderarm den vierten, die Brust gleichfalls den...
