Pascual Jordan


Pascual Jordan
Pascual Jordan, Kopenhagen 1963

(Ernst) Pascual Jordan (* 18. Oktober 1902 in Hannover; † 31. Juli 1980 in Hamburg) war ein deutscher theoretischer Physiker.

Pascual Jordan wirkte maßgeblich an der Entwicklung und mathematischen Formulierung der Quantenmechanik mit. Darüber hinaus begründeten seine Arbeiten die Quantenfeldtheorie.

Inhaltsverzeichnis

Leben

Ernst Pascual Jordan war der Sohn des Malers Ernst Pascual Jordan.[1] Pascual Jordan – der Name leitet sich von einem spanischen Vorfahren Pascual Jorda her, der sich nach den napoleonischen Kriegen in Hannover ansiedelte – studierte nach dem Abitur auf dem Reformgymnasium (Leibnizschule) in Hannover ab 1921 Mathematik, Physik und Zoologie an der Technischen Hochschule Hannover und ab 1923 an der Universität Göttingen, wo er 1924 bei Max Born promoviert wurde.

Er arbeitete danach mit Max Born, damals Direktor der Abteilung für Theoretische Physik, und dessen Assistenten Werner Heisenberg. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse veröffentlichten die drei 1925 in zwei Aufsätzen Zur Quantenmechanik.[2][3]

Die mathematische Formulierung kam dabei hauptsächlich von Jordan, der vorher Assistent von Richard Courant gewesen war. Zu dieser Zeit schrieb Jordan außerdem ein Buch mit James Franck Anregung von Quantensprüngen durch Stöße, Springer, Berlin 1926.

Nach seiner Habilitation 1926 zum Thema Zur Theorie der Quantenstrahlung wurde er im folgenden Jahr zunächst Privatdozent in Hamburg und erhielt dann 1929 eine außerordentliche Professur an der Universität Rostock. 1935 wurde er dort auf den Lehrstuhl für Theoretische Physik berufen.

1933 wurde Jordan Mitglied der NSDAP und der SA. Trotz seiner nationalistischen Einstellungen lehnte er Bewegungen wie die Deutsche Physik ab. Er würdigte in seinem 1936 erschienenen populärwissenschaftlichen Buch Die Physik des 20. Jahrhunderts ausdrücklich die Leistungen jüdischer Physiker. Er versuchte sogar, die Nationalsozialisten davon zu überzeugen, dass die moderne Physik das beste Mittel gegen den Kommunismus sei.

Sein Eintreten für den Nationalsozialismus brachte ihm anscheinend keine Vorteile für seine Karriere ein. Man schien ihm sogar zu misstrauen. So war er an wichtigen Kriegsprojekten nicht beteiligt. Seit 1939 arbeitete er als Meteorologe bei der Luftwaffe, danach in einem physikalischen Institut der Kriegsmarine. 1944 wurde er mit Werner Heisenbergs Unterstützung als Nachfolger von Max von Laue Ordinarius an der Humboldt-Universität.

Nach Ende des Zweiten Weltkriegs und der nationalsozialistischen Herrschaft verhinderte sein politisches Verhalten zunächst eine akademische Tätigkeit. Erst nach der Entnazifizierung 1947 erhielt er zunächst auf Empfehlung Wolfgang Paulis eine Gastprofessur in Hamburg. 1953 wurde er dort Ordentlicher Professor (Emeritierung 1971).

Als Pauli ihn fragte, wieso er im Dritten Reich „solche Dinge“ schreiben konnte, antwortete er nur, wieso Pauli die denn gelesen habe[4]. Seine Verwicklung in den Nationalsozialismus war wohl der Grund, warum er als einziger der Begründer der Quantenmechanik und der Quantenfeldtheorie keinen Nobelpreis erhielt. Für Schweber war er ein „...tragic unsung hero of quantum field theory“. Albert Einstein schlug ihn zweimal Mitte der 20er Jahre vor und Eugene Wigner 1979.[5]

Von 1957 bis 1961 war Jordan Mitglied des Deutschen Bundestages für die CDU. Bemerkenswert war seine ablehnende Stellungnahme 1957 gegen die Göttinger Achtzehn (und damit auch gegen Born und Heisenberg) zur Frage der atomaren Bewaffnung der Bundeswehr. Dass er dabei seinem wissenschaftlichen Lehrer Max Born die politische Urteilsfähigkeit absprach, führte zum Zerwürfnis der beiden.

Jordan war Mitbegründer der 1966 entstandenen rechtskonservativen Evangelischen Notgemeinschaft in Deutschland (ENiD).

Wissenschaftliches Werk

Zusammen mit Max Born baute Pascual Jordan 1925 die neuartigen Ideen Heisenbergs zu dem konsistenten mathematische Formalismus der Matrizenmechanik aus. Unter anderem bewies er die von Max Born aufgestellten grundlegenden Vertauschungsregeln der Quantenmechanik (zum Beispiel zwischen Impulsoperator und Ortsoperator). Unabhängig von Paul A. M. Dirac stellte er die Transformationstheorie auf [6][7], eine abstraktere Formulierung der Quantenmechanik.

1927 legte er die Grundlagen zur Quantenfeldtheorie[8], die er in Arbeiten mit Oskar Klein[9]), Eugene Wigner[10] und Wolfgang Pauli[11] im folgenden Jahr ausbaute.

Bei der Suche nach einer Erweiterung des quantenmechanischen Formalismus fand er eine mathematische Struktur, die seitdem als Jordan-Algebra bekannt ist[12][13][14] und einen neuen Zweig der Algebra begründete. Sein eigentliches Ziel war ein von Konzepten der klassischen Physik weitgehend unabhängiger quantenmechanischer Formalismus.

Er fand auch die Fermi-Dirac-Statistik (die er Pauli-Statistik nannte) 1925 gleichzeitig oder sogar vor Enrico Fermi und Paul Dirac; das Manuskript wurde aber ein halbes Jahr von Max Born unauffindbar verlegt, so dass es für eine Publikation zu spät war. Max Born berichtet darüber in seiner Autobiographie und hatte deshalb zeitlebens ein Schuldgefühl gegenüber Jordan.[15] Wäre sie publiziert worden, hätte Jordan wohl dafür den Nobelpreis bekommen.

Mitte der 1930er Jahre wandte er sich von der Quantenfeldtheorie ab und wandte sich der Biologie zu. Seine Versuche, auch hier die Quantentheorie anzuwenden, erwiesen sich letztlich als nicht erfolgreich. Seiner Meinung nach gab es irgendwo in der Zelle einen Mechanismus, der zufällige Quantenereignisse verstärken und so in makroskopische Vorgänge überführen konnte. In den Experimenten der Röntgenbestrahlung von Zellen der damaligen Genetik versuchte er, diesem auf die Spur zu kommen. Ein Motiv von Jordan war wohl, mit Hilfe der Quantenmechanik den Determinismus der klassischen Physik in der Erklärung des Lebens zu überwinden.

In der Nachkriegszeit lag sein Arbeitsschwerpunkt auf der unter dem Nationalsozialismus verfemten Allgemeinen Relativitätstheorie und verwandten Themen (Kosmologie, Gravitationsphysik). Er leistete damit einen wichtigen Beitrag, dass dieses Forschungsgebiet in Deutschland auf hohem Niveau reetabliert wurde (seine Studenten waren neben anderen Engelbert Schücking, Wolfgang Kundt und Jürgen Ehlers). Er selbst arbeitete an einer Idee von Paul Dirac über eine zeitlich veränderliche Gravitationskonstante im Rahmen einer Skalar-Tensor Theorie, die er schon in den 1940er Jahren entwickelte und die er 1952 in seinem Buch Schwerkraft und Weltall darstellte. Eine ähnliche Theorie (Brans-Dicke-Theorie) wurde später von Carl H. Brans und Robert Dicke formuliert, wobei der Schwerpunkt ihrer Betrachtung in einer Umsetzung des Machschen Prinzip lag[16]. So erklärte er die Kontinentalverschiebung als Folge einer sich ausdehnenden Erdkugel, (Expansionstheorie). Diese Erklärung gilt heute als widerlegt.

In Hamburg hielt er viele populärwissenschaftliche Vorträge und schrieb seit den 30er Jahren einige Bücher, die sich an eine breite Leserschaft richteten.[17]

Jordan wurden für seine wissenschaftlichen Leistungen unter anderem die Max-Planck-Medaille (1943) und die Carl-Friedrich-Gauß-Medaille (1955) verliehen.

Werke (Auswahl)

  • Elementare Quantenmechanik (mit Max Born), 1930
  • Statistische Mechanik auf quantentheoretischer Grundlage, 1933
  • Atom und Weltall, 1936
  • Die Physik des 20. Jahrhunderts, 1936, englische Ausgabe, New York 1944
  • Die Physik und das Geheimnis des organischen Lebens, 1941
  • Die Herkunft der Sterne. Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH, Stuttgart 1947.
  • Der Ursprung des Eiweiß-Lebens. In: Wolfgang Dennert (Hrsg.): Die Natur - das Wunder Gottes. Bonn 1950.
  • Schwerkraft und Weltall, Vieweg 1952 (überarbeitet 1955)
  • Das Bild der modernen Physik. Stromverlag, Hamburg-Bergedorf 1958.
  • Der Naturwissenschaftler vor der religiösen Frage, 1963
  • Die Expansion der Erde, 1966
  • Albert Einstein, 1969
  • Schöpfung und Geheimnis, 1970
  • Early Years of Quantum Mechanics: Some Reminiscences. In: Mehra: The Physicists Concept of Nature, Reidel 1973

Einzelbelege

  1. Klaus Mlynek: Jordan, (1) Ernst Pascual, in: Hannoversches Biographisches Lexikon (s. Abschnitt „Literatur“)
  2. M. Born und P. Jordan: Zur Quantenmechanik. In: Zeitschrift für Physik. Band 34, 1925, S. 858
  3. M. Born, W. Heisenberg und P. Jordan: Zur Quantenmechanik II. In: Zeitschrift für Physik. Band 35, 1926, S. 557
  4. Schuecking, Physics Today 1999, Nr.10
  5. Bert Schroer Pascual Jordan, his contributions to quantum mechanics and his legacy in contemporary local quantum physics, 2003, S. 4 (siehe Weblinks)
  6. P. Jordan: Über eine neue Begründung der Quantenmechanik I. In: Zeitschrift für Physik. Band 40, 1926, S. 809
  7. P. Jordan: Über eine neue Begründung der Quantenmechanik II. In: Zeitschrift für Physik. Band 41, 1927, S. 797
  8. P. Jordan: Über Wellen und Korpuskeln in der Quantenmechanik. In: Zeitschrift für Physik. Band 45, 1927, S. 765
  9. P. Jordan und O. Klein: Zum Mehrkörperproblem in der Quantentheorie. In: Zeitschrift für Physik. Band 45, 1927, S. 75
  10. P. Jordan and E. Wigner: Über das Paulische Äquivalenzverbot. In: Zeitschrift für Physik. Band 47, 1928, S. 631
  11. W. Pauli und P. Jordan: Zur Quantenelektrodynamik ladungsfreier Felder. In: Zeitschrift für Physik. Band 47, 1928, S. 151
  12. P. Jordan: Über die Multiplikation quantenmechanischer Größen I. In: Zeitschrift für Physik. Band 80, 1933, S. 285
  13. P. Jordan: Über die Multiplikation quantenmechanischer Größen II. In: Zeitschrift für Physik. Band 87, 1934, S. 505
  14. P. Jordan, J. von Neumann und E. Wigner: On the algebraic generalization of the quantum mechanical formalism. In: Annals of Mathematics Princeton. Band 35, 1934, S. 29
  15. Schuecking: Jordan, Pauli, Politics, Brecht and a variable gravitational constant. In: Physics Today. Band 52, 1999, Heft 10
  16. Brans The roots of scalar tensor theory, 2005, pdf
  17. Ein Beispiel: er schrieb die Einleitung zu dem und hatte vermutlich auch die redaktionelle Verantwortung für das Kapitel „Physiker“ in dem Sammelwerk Forscher und Wissenschaftler im heutigen Europa, Reihe Gestalter unserer Zeit. Band 3, Hg. Hans Schwerte (Pseud.) und Wilhelm Spengler, Stalling, Oldenburg 1958. Pascual Jordans Einleitung: Physik im 20. Jahrhundert. S. 15–37, mit dem Schwerpunkt Atomphysik.

Literatur

Siehe auch

Weblinks

Arbeiten von Pascual Jordan online:


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