Wissen: Physiker und Pianist

Es passiert nicht allzu häufig, dass der Nobelpreis getreu den ursprünglichen Intentionen seines Stifters verliehen wird – nämlich an Gelehrte, die „im verflossenen Jahr der Menschheit den größten Nutzen geleistet haben“. Rudolf Mößbauer zählt zu diesen Preisträgern. 1961 wurde dem damals 32-Jährigen die höchste wissenschaftliche Auszeichnung zuerkannt, drei Jahre nach seinen bahnbrechenden Untersuchungen zur „Kernresonanz-Fluoreszenz von Gammastrahlen in Iridium-191“.

Mößbauer schloss sein Physikstudium 1955 an der TH München mit einer Diplomarbeit bei dem Experimentalphysiker Heinz Maier-Leibnitz ab, bei dem er 1958 auch promovierte. Den Nobelpreis erhielt Mößbauer für die bei seiner Dissertation gemachte Entdeckung des nach ihm benannten Effekts.

Nach kurzer Assistentenzeit an der TH München wechselte Mößbauer 1960 an das California Institute of Technology (Caltech) in Pasadena. Dort erreichte ihn 1961 die Nachricht, dass ihm der Physiknobelpreis verliehen wird. Obgleich am Caltech danach zum „Full Professor“ ernannt, kehrte Mößbauer 1964 nach München zurück, nachdem ihm die bayerische Staatsregierung exzellente Bedingungen an der TH München offeriert und den Aufbau eines Physik-Departments nach amerikanischem Vorbild eingeräumt hatte. Trotz vieler attraktiver Angebote blieb Mößbauer seiner Alma Mater bis zu seiner Emeritierung im Jahr 1997 treu – mit Ausnahme einer Beurlaubung von 1972 bis 1975, als er das Institut Laue-Langevin (ILL) in Grenoble leitete.

Heinz Maier-Leibnitz hatte den ehrgeizigen Doktoranden 1955 auf das damals hoch aktuelle, aber noch unzureichend erforschte Gebiet der Kernresonanz-Fluoreszenz aufmerksam gemacht. Mößbauer und Maier-Leibnitz hatten die Vision, daß ein Durchbruch auf diesem Gebiet von erheblicher Bedeutung für die Kern- und Festkörperforschung sei. Die Experimente begannen 1955 am Heidelberger Max-Planck-Institut für Medizinische Forschung, an dem Maier-Leibnitz vor dem Wechsel zur TH München geforscht hatte. Das war notwendig, weil damals an der TH geeignete Laborräume fehlten.

Mößbauer konnte durch das Studium der Kernresonanz-Fluoreszenz an Iridium-191 überraschend nachweisen, dass bei Atomen, die in das Gitter eines Festkörpers eingebaut sind, die Kernresonanz-Fluoreszenz bei Abkühlung des Festkörpers zunimmt – entgegen bisheriger Erkenntnisse. Außerdem wurden die von den Atomkernen ausgesandten oder absorbierten Gammastrahlen zum Teil ohne die aufgrund des Rückstoßimpulses erwartete Doppler-Verbreiterung mit ihrer natürlichen Linienbreite emittiert oder absorbiert. Er erkannte bald, dass in diesem Falle der gesamte Kristall den Rückstoßimpuls aufnehmen kann, wodurch aufgrund der großen Masse des Kristalls die Energieverschiebung vernachlässigbar wird, die Emission beziehungsweise Absorption also „rückstoßfrei“ erfolgt (Mößbauer-Effekt). Die Konsequenz ist eine außerordentliche Energieschärfe der Gamma-Spektrallinie.

Der Mößbauer-Effekt erlaubt Präzisionsbestimmungen kleinster Änderungen der Gammaenergie. Damit eröffnen sich viele Anwendungen in der Kern- und Festkörperforschung, sowie in Chemie, Biophysik, Geologie und Archäologie. Sogar auf dem Mars arbeitet seit Jahren ein Mößbauer-Roboter, der dort erstmals wasserhaltige Eisenverbindungen identifizierte. Bereits 1960 ermöglichte der Mößbauer-Effekt die Bestätigung der von Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie geforderten Rotverschiebung von Spektrallinien im Schwerefeld der Erde.

Nach der Preisverleihung waren Mößbauers Forschungen zunächst verschiedenen Anwendungen des Effekts gewidmet. Sein Interesse verlagerte sich aber zunehmend zur Elementarteilchenphysik, speziell zu den Neutrinos.

Mößbauer war nicht nur ein herausragender Forscher, sondern auch ein akademischer Lehrer, der seine Vorlesungsverpflichtungen sehr ernst nahm und seine Studenten begeistern konnte. Den bei ihm arbeitenden Wissenschaftlern gewährte er große Forschungsfreiheit. Seine Vortragskunst sowie sein großes Interesse an der Verbreitung naturwissenschaftlicher Erkenntnisse führten ihn auch wiederholt an der Berliner Urania, die ihm 1988 als Erstem die Urania-Medaille verlieh. Mößbauer war auch ein begeisterter Pianist. In seinem Labor stand sogar ein Flügel, an dem man ihn gelegentlich spielen hörte.

Wie erst jetzt bekannt wurde, starb Rudolf Mößbauer am vergangenen Mittwoch im Alter von 82 Jahren in München-Grünwald. Durch seinen Tod verliert die deutsche Wissenschaft einen ihrer prominentesten Vertreter.

Dieter Hoffmann forscht am Berliner Max-Planck-Institut für Wissenschaftsgeschichte; Günter Kaindl ist emeritierter Professor für Physik an der Freien Universität Berlin und war von 1965 bis 1969 Doktorand und wissenschaftlicher Assistent bei Mößbauer.