Archiv der Kategorie: Geschichte

Was die Erfahrung und die Geschichte lehren, ist dieses, daß Völker und Regierungen niemals etwas aus der Geschichte gelernt und nach Lehren, die aus derselben zu ziehen gewesen wären, gehandelt haben.

Georg Wilhelm Friedrich Hegel

Das Uran-Projekt der Nationalsozialisten Teil 1

Geschichte, Politik, Technik, Wissenschaft, , , , , , ,

Chemiker Martin Heinrich KlaprothÜber den Entdecker des chemischen Elements Uran, durch den Harzer Chemiker Martin Heinrich Klaproth, habe ich bereits in meinem Beitrag https://open-the-door.com/grosse-entdecker-und-erfinder-der-uran-entdecker-martin-heinrich-klaproth berichtet.
Seine Entdeckung von 1789 blieb jedoch noch lange Zeit ohne weitere Fortschritte und Folgen. Uran zu gewinnen war kaum möglich und auch eine Verwendung dieses Elements war nicht abzusehen.
Im Jahr 1934 gewann dann der italienische Physiker Enrico Fermi an der Sapienza Universität von Rom erstmals künstliche radioaktive Elemente – unter anderem Uran – durch herbeigeführte Kernreaktionen. Die Physiker Lise Meitner und Otto Hahn überprüften in den folgenden Jahren am Kaiser-Wilhelm-Institut für Chemie in Berlin Enrico Fermis Experimente.
In den Jahren 1938/39 experimentierten Meitner und Hahn an der Kernspaltung. Otto Hahn berichtete im Januar 1939 erstmals über seine neutroneninduzierte Kernspaltung und sprach vom „Zerplatzen des Urankerns“. Wenig später veröffentlichte er einen Aufsatz, in dem er auf die Möglichkeit der Energiegewinnung durch Kettenreaktionen hinwies.
Die nach Schweden emigrierte Meitner nahm weitere Forschungen in Zusammenarbeit mit ihrem Neffen, dem Physiker Otto Frisch, vor. Frisch informierte den dänischen Quantenphysiker Niels Bohr, der Hahns Entdeckung bereits am 26. Januar 1939 auf der fünften Konferenz für Theoretische Physik in Washington, D.C. bekannt machte. Mehrere US-amerikanische Physiker konnten die Ergebnisse von Hahn/Meitner/Frisch unmittelbar darauf wiederholen. Verschiedene US-amerikanische Tageszeitungen berichteten daraufhin über deren Resultate. Zudem konnte etwa zeitgleich der französische Physiker Frédéric Joliot-Curie Hahns Experimente am Collège de France in Paris rekapitulieren. Curie fand weiterhin heraus, dass bei jeder Uranspaltung die Möglichkeit einer Kettenreaktion gegeben sei.


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Da die Spaltung von Urankernen eine relativ große Energie freisetzt, war damit seit dem Frühjahr 1939 die prinzipielle Möglichkeit einer technischen Nutzung der Kernspaltung als Energiequelle oder auch als Waffe bei den Physikern der westlichen Welt bekannt.
Natürlich blieben auch den Nationalsozialisten diese neuen Erkenntnisse nicht verborgen. Am 22. April 1939 berichteten die deutschen Physiker Wilhelm Hanle und Georg Joos in einem Vortrag im Reichserziehungsministerium über die technischen Möglichkeiten einer Kernspaltung zur Energiegewinnung, aber auch über militärische Möglichkeiten. Das Ministerium erkannte unmittelbar das Potential der Kernspaltung und organisierte bereits eine Woche später eine Expertenkonferenz. Leiter war der damalige Präsident der Physikalisch-Technischen-Reichsanstalt Abraham Esau. Teilnehmer der Konferenz waren führende Physiker des Deutschen Reiches: Wilhelm Hanle, Georg Joos, Walther Bothe, Robert Döpel, Hans Geiger, Wolfgang Gentner und Gerhard Hoffmann.

Otto Hahn fehlte auf dieser Sitzung, er wurde sogar wegen der Veröffentlichung seiner entscheidenden Entdeckung in Abwesenheit gerügt. Die versammelten Physiker fassten auf dieser Konferenz die folgenden Beschlüsse:
• die Herstellung eines Kernreaktors (genannt „Uranbrenner“),
• die Sicherstellung aller Uran-Vorräte in Deutschland
• die Zusammenführung der führenden deutschen Kernphysiker zu einer Forschungsgruppe.
Diese Gruppe wurde formal „Arbeitsgemeinschaft für Kernphysik“ genannt, in die Geschichte ging sie als erster „Uranverein“ ein.



Jedoch war auch das Oberkommando des Heeres über dies Entwicklungen informiert und plante entsprechende Maßnahmen. Der Physiker Kurt Diebner war der Experte für Sprengstoffe des Heereswaffenamtes und er erkannte schnell die militärischen Möglichkeiten der Kernspaltung. Er konnte kurzfristig beim Heer die Einrichtung eines Versuchslabors in Kummersdorf erreichen und wurde als dessen Leiter eingesetzt.
Unmittelbar danach befahl die Heeresleitung der Physikalisch-Technischen Reichsanstalt, ihre Uranforschungsversuche unverzüglich einzustellen. Zudem galten fortan alle Forschungen und Erkenntnisse zu Uranreaktoren und Uranwaffen als streng geheim.
Unmittelbar nach Kriegsbeginn 1939 wurden alle führenden deutschen Physiker in das Kaiser-Wilhelm-Institut für Physik nach Berlin zitiert. Kurt Diebner entwarf in Zusammenarbeit mit dem Kernphysiker Erich Bagge ein Programm mit dem Titel „Vorbereitender Arbeitsplan zur Aufnahme von Versuchen für die Nutzbarmachung der Kernspaltung“.
Das Ziel des Programms war die Erreichung einer kontrollierten Kettenreaktion in einem Uranbrenner. Alle führenden Physiker wurden aufgerufen nach Berlin zu kommen und sich an dem Projekt zu beteiligen. Aber nur wenige folgten dem Ruf nach Berlin, alle jedoch erklärten sich zu Mitarbeit bereit. Nur Carl Friedrich von Weizsäcker und Karl Wirtz gingen nach Berlin und erhielten dafür eine Befreiung vom Wehrdienst.
Direktor des Kaiser-Wilhelm-Instituts war damals der holländische Physiker Peter Debye, der jedoch im Januar 1940 von einem Aufenthalt in den USA nicht zurückkehrte. Als kommissarischer Leiter wurde daraufhin Kurt Diebner eingesetzt. Zusätzlich wurde aber der theoretische Physiker und Nobelpreisträger Werner Heisenberg als Berater in das Institut geholt. Einige Zeit später, am 1. Oktober 1942, wurde Heisenberg zum neuen Leiter des Instituts ernannt.
Heisenberg hatte sich schon zuvor mit der Kernspaltung von Uran beschäftigt. Er wollte Natur-Uran, ein Gemisch aus Uran-238 (99,2739 Prozent), Uran-235 (0,7205 Prozent) und einem sehr geringen Prozentsatz Uran-234 (0,0056 Prozent), zur Kernspaltung einsetzen. Jedoch benötigte er dazu einen Moderator – damals Bremssubstanz genannt – um die bei der Kernspaltung freigesetzte Energie einzufangen. Ziel war es, mit dem Moderator, die bei der Spaltung freigesetzten schellen Neutronen zu verlangsamen, ohne deren Energie dabei zu absorbieren. Heisenberg war der Auffassung, dass zu diesem Zweck entweder schweres Wasser oder besonders reiner Kohlenstoff Verwendung finden könnten. Jedoch wurden auch weitere Bremssubstanzen an verschiedenen Forschungsinstituten untersucht.
Heisenberg fand heraus, dass Schweres Wasser als Moderator besonders geeignet sei und so viel die Entscheidung zu dessen Gunsten.
Schweres Wasser, Quelle WikipediaSchweres Wasser (Deuteriumoxid) ist chemisch gesehen Wasser mit der Summenformel D2O. Von „normalem“ Wasser H2O unterscheidet es sich dadurch, dass die „normalen“ Wasserstoffatome des Protiums (Symbol H) durch schwere Wasserstoffatome des Isotops Deuterium (Symbol D) ersetzt wurden. Wasserstoff H hat nur ein Proton im Atomkern, Deuterium hingegen ein Proton und ein Neutron. Dementsprechend sind Molekülmasse und Dichte schweren Wassers höher als die gewöhnlichen Wassers.
Theoretisch konnte die Kernspaltung „gedacht“ werden, doch es war damals enorm schwer die benötigten Mengen an Uran und schwerem Wasser zu beschaffen um einen Reaktorbetrieb zu gewährleisten.
Fortsetzung folgt:

Das Universum, dessen Entstehung und Gott

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In der Astronomie, Kosmologie und der Astrophysik ist es nicht anders als in anderen Wissenschaftsbereichen. Wenn die Beweise und Fakten fehlen, um kausale Zusammenhänge in der Natur zu erklären, so werden Theorien und Hypothesen aufgestellt.

Diese werden so nah wie möglich an den Erkenntnissen und Gesetzmäßigkeiten der Naturwissenschaften angelehnt. Dennoch bleiben es Theorien und Hypothesen, die keine nachprüfbaren Beweise aufzubieten haben.

So ist die Situation auch in der modernen Kosmologie bei der Erklärung der Entstehung des Universums.

Hubble Ultra Deep Field Hubble Ultra Deep Field – Wikipedia

Die Religionen machen es sich diesbezüglich einfach. Die katholische Kirche fasst dieses wohl komplexeste Ereignis, das sich unser Gehirn vorstellen kann – oder auch nicht – in einem schlichten Satz zusammen. Der Leiter der Sternwarte des Vatikans, George V. Coyne (Theologe, Mathematiker, Astronom und Philosoph) erklärte 2006 in einem Interview mit der ZEIT: „Gott schuf das Universum so, wie es ist, weil er seine schöpferische Kraft und seinen Dynamismus mit dem Universum teilen wollte.“ Gott habe den Urknall geschaffen, so Coyne weiter: „Aber das war kein singulärer Akt, sondern es ist eine kontinuierliche Schöpfung.“

Einfach und unpräzise also, wie es sich für eine Religion gehört.

Dennoch ist der erwähnte Urknall auch die in den letzten Jahrzehnten favorisierte wissenschaftliche Theorie. Die „Urknall-Theorie“ bezeichnet in diesem astronomischen Zusammenhang die gemeinsame Entstehung von Materie, Raum und Zeit aus einer ursprünglichen Singularität.

Als Begründer der Urknall-Theorie gilt der belgische Theologe und Physiker Georges Lemaître, der 1931 für den heißen Anfangszustand des Universums den Begriff „primordiales Atom“ oder „Uratom“, später auch „kosmisches Ei“ verwendete.

Mit Albert Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie bekam die Urknall-Theorie dann eine wissenschaftliche Grundlage, die von weiteren Wissenschaftlern ausgebaut wurde. Zur allgemein gültigen Theorie wurde der „Urknall“ durch den weltbekannten Astrophysiker und Mathematiker Stephen Hawkins, der diese Theorie wissenschaftlich zu fundierten versuchte, jedoch auch alternative Theorien nicht ausschloss.

Jedoch ist die Urknall-Theorie, wie wohl keine andere, von der Beweislage her, sehr fragwürdig. Die Frage „Was war vor dem Urknall?“ bleibt ein Rätsel und eröffnet mehr Fragen als die Theorie Antworten zu geben vermag. Vielfältige Lösungsansätze stoßen dabei an die Grenzen unseres Verständnisses. Und viele Kosmologen erklären, für diese Frage nicht zuständig zu sein. Wo Wissenschaft endet, liegt das unbestellte Feld für Theologen und Philosophen.

Somit wirft selbst die moderne Wissenschaft mehr Fragen auf, als sie Antworten zu geben vermag. Schon vor tausenden von Jahren hat sich daher der Mensch Götter geschaffen, um schlicht zu erklären, was nicht erklärbar ist.

In den letzten Jahren häufen sich nun neue Theorien zur Entstehung des Universums, die den „Urknall“ in Frage stellen. Diese Theorien, oder bezeichnen wir sie besser als Hypothesen, stammen aus so renommierten Universitäten wie Princeton und Cambridge und sie sind nicht besser oder schlechter als die Urknall-Theorie, denn sie können keinerlei Beweise für ihre Richtigkeit liefern.

Dem Durchschnittsbürger, und selbst studierten Akademikern, sind diese Theorien kaum verständlich zu machen. Nun behaupten Wissenschaftler der Pennsylvania State Universität die Frage mathematisch geklärt zu haben. Nach ihren Berechnungen war der angenommene Urknall vor 13,7 Milliarden Jahren keine gewaltige erstmalige Explosion, die alle Materie erschuf, sondern nur ein Kollaps eines Vorgängeruniversums. Langsam beginnt Verwirrung einzusetzen! Für ein normales Gehirn ist Unendlichkeit von Zeit und Raum wohl nicht fassbar. Jedoch scheinen auch die Fachleute selbst damit arge Schwierigkeiten zu haben, was Religionen viel Raum lässt.





Es gibt also nach wie vor sehr viel Raum für weitere Forschungen. Aber auch für Spekulationen frei nach Einsteins Ausspruch: „Fantasie ist wichtiger als Wissen, denn Wissen ist begrenzt“. Doch dann sind wir wieder bei der Theologie angekommen und einfache Lösungen werden zu Doktrin, die die „Gläubigen“ ohne Widerspruch zu akzeptieren haben.

Ohne Zweifel: Wir benötigen wissenschaftliche Theorien, wenn unser Gehirn nach Antworten auf wichtige Fragen verlangt. Doch sollten solche Theorien, die ausschließlich von prominenten Wissenschaftlern stammen, nicht zum Dogma einer wissenschaftlichen Erkenntnis mutieren.

Wir alle werden sicher keine endgültige Antwort mehr auf die Frage der Entstehung unseres Universums erhalten. Das ist jedoch sicherlich für kaum einen Erdenbürger ein wirkliches Problem, denn wir haben ganz andere.

Myonen und die Cheopspyramide

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Alles besteht aus Materie: Diese stellt in den Naturwissenschaften eine Sammelbezeichnung für alles dar, woraus physikalische Körper aufgebaut sind, also chemische Stoffe sowie deren Bausteine.

Der Begriff Materie ist kein feststehender, denn in der modernen Physik wurde er mehrfach erweitert und er ist wohl auch für die Zukunft nicht endgültig definiert.

In seiner engeren Bedeutung umfasst der Materiebegriff heute alle Elementarteilchen. Das sind also Quarks und Leptonen mit Eigendrehbewegung sowie alle darauf aufgebauten Objekte wie Atome, Moleküle sowie weitere feste, flüssige und gasförmige Materie. In den Geisteswissenschaften wird der Materie-Begriff jedoch anders definiert.




Ich möchte dennoch hier keine philosophische Materie-Betrachtung anstellen, sondern ausschließlich über neue wissenschaftliche Erkenntnisse informieren.

Ein Elementarteilchen, das dem Elektron ähnelt, ist das Myon. Es hat viele Eigenschaften des Elektrons, jedoch hat es eine etwa 200-mal größere Masse. Weiterhin zerfällt es im Unterschied zum Elektron spontan mit einer mittleren Lebensdauer von nur etwa 2,2 Mikrosekunden. Das mag jedem, der kein Naturwissenschaftler ist, wenig interessant und relevant vorkommen: Ist es aber nicht wirklich.

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Myonen sind ein Hauptbestandteil der kosmischen Strahlung. Sie erzeugen mit ihrer meist hohen kinetischen Energie in Materie durch viele aufeinander folgende Stöße mit annähernder Lichtgeschwindigkeit lange Ionisationsspuren, die zur Detektion dienen können. Myonen bewegen sich meist mit nahezu Lichtgeschwindigkeit und können trotz ihrer kurzem Lebensdauer kilometerdicke Felsen durchdringen.

Myonen wurden 1936 von US-amerikanischen Physikern Carl D. Anderson und Seth Neddermeyer bei der Untersuchung von kosmischer Strahlung entdeckt und unabhängig davon 1937 von den US-amerikanischen Physikern J. Curry Street und E. C. Stevenson nachgewiesen.

Physik-Nobelpreisträger Luis Walter Alvarez beschäftigte sich seit dieser Zeit ebenfalls mit kosmischer Strahlung. Nach dem Zweiten Weltkrieg entwickelte er den Protonen-Linearbeschleuniger in Berkeley, der ab 1947 im Einsatz war. Außerdem war er in Berkeley Mitentwickler der ersten Synchrotrone (Ringbeschleuniger). Ab 1950 wandte er sich der Detektor-Entwicklung zu.

Seine entwickelten Detektor-Verfahren setzte er von 1965-1969 In Ägypten ein. Mit Hilfe von Messungen komischer Höhenstrahlungen wollte er herausfinden, ob in der Chephren-Pyramide unentdeckte Kammern aufzufinden sind. Seine Methoden waren jedoch noch unausgereift und seine Messungen, auf Grund deren er behauptete, dass in der Pyramide keine unentdeckten Kammern mehr vorhanden sind, stellten sich als Fehlurteil heraus.

Querschnitt der Cheops-Pyramide mit Hohlraum-Scan von 2015
Querschnitt der Cheops-Pyramide mit Hohlraum-Scan von 2015, Sternal Media

Jedoch wurde die Verfahrenstechnik ständig weiterentwickelt, verbessert und verfeinert. Das war im Jahr 2015 für ein internationales Forscherteam, unter Aufsicht des ägyptischen Antiken-Ministeriums, Anlass, die Cheopspyramide nach unentdeckten Hohlräumen zu untersuchen. Mit Hilfe modernster Analyse- und bildgebender Technik wurde das 4 500 Jahre alte antike Bauwerk auf unbekannte Räume, Kammern und Gänge untersucht. Mit Myonen-Detektoren gelang den Forschern nun das Auffinden bisher unbekannter räumlicher Strukturen. Die Myonen-Technologie, die heute auch zur Untersuchung von Vulkanen eingesetzt wird, und die auch beim havarierten Kernkraftwerk in Fukushima zum Einsatz kam, zeigt einen rätselhaften Hohlraum von wohl etwa 30 m Länge oberhalb der Großen Galerie. Die Wissenschaftler können die Anomalie jedoch bisher nicht erklären. Das liegt nach eigenen Aussagen wohl daran, dass die Wissenschaftler die inneren Strukturen der Pyramide noch nicht verstehen. Zudem ist sich die Wissenschaft bis heute nicht über den Bau der Pyramide einig. Verschiedene Theorien stehen sich gegenüber, doch sie bleiben Hypothesen, da bisher die Beweise fehlen. Wir können also auch in Zukunft gespannt sein, welche Geheimnisse sich die alten Grabstätten der Pharaonen noch entreißen lassen werden.