Einleitung

Vor hundert Jahren hat Albert Einstein 26-jährig, als Experte III. Klasse vollberuflich im Berner Patentamt tätig, in seiner freien Zeit fünf bahnbrechende wissenschaftliche Arbeiten geschrieben und sie in der Zeitschrift Annalen der Physik veröffentlicht.

Zur Vorgeschichte

Um 1890 waren viele Gelehrte überzeugt, dass mit Galilei, Kepler, Newton und Maxwell das Fachgebiet der Physik abgeschlossen sei. So wurde dem jungen Max Planck abgeraten, Physik zu studieren

Da kündigte sich gegen Ende des 19. Jahrhunderts mit drei unerwarteten Entdeckungen eine neue Physik an:

Wilhelm Conrad Röntgen veröffentlichte 1895 eine Arbeit: Über eine neue Art von Strahlen, in der er nicht nur die Entdeckung der Röntgenstrahlen bekannt gab, sondern auch ihre Eigenschaften ausführlich beschrieb. Es handelt es sich um sehr kurzwellige elektromagnetische Strahlung

Henry Becquerel entdeckte 1896 die natürliche Radioaktivität des Urans, also den Atomzerfall, der, wie wir heute wissen, durch eine damals unbekannte Kraft, die schwache Wechselwirkung beherrscht wird.

Max Planck störte etwa zur gleichen Zeit, dass damals vorliegende Theorien die Lichtemission eines schwarzen Körpers - d. i. ein Körper, der bei Erwärmung auf hohe Temperaturen ein kontinuierliches Lichtspektrum ausstrahlt - nur unvollständig beschrieben. In einem neuen mathematischen Ansatz nahm Planck nun an, dass ein schwarzer Körper elektromagnetische Strahlung nicht kontinuierlich, sondern in Energiepaketen der Größe E=h·v  abgibt. Unter dieser Annahme leitete er eine - später nach ihm benannte - Strahlungsformel ab, welche die Abstrahlung exakt beschreibt. Das Ergebnis seiner Arbeit trug er im Dezember 1900 in der preußischen Akademie der Wissenschaften vor.

In der Mitte Max Planck neben Einstein. Ganz rechts der damals junge Max von Laue

Planck hatte damit die Tür zur modernen Physik weit geöffnet, worüber er selbst recht erschrocken  war. Jahre später noch, als man ihm ein Experiment vorführte, bei dem der Aufprall einzelner Lichtquanten auf einen Photoempfänger akustisch hörbar gemacht wurde, murmelte er: Und es gibt sie ja doch.

Heute wissen wir: die damals von ihm als Hilfsgröße eingeführte Konstante h ist als das Plancksche Wirkungsquantum die die Atomphysik beherrschende Naturkonstante.