Das Bohrsche Atommodell orientierte sich an unserem Sonnensystem. Grafik: Heiko Weckbrodt
Kopenhagen/Zürich, 13. Juli 2013: Vor 100 Jahren hat der dänische Physiker und Nobelpreisträger Niels Bohr (1885-1962) sein Atommodell veröffentlicht – und damit nicht nur Teilchen- und Quantenphysik voran gebracht, sondern auch unzähligen Schulen ein neues Ausstattungs-Utensil verschafft: Sein dem Planetensystem ähnelndes Atommodell zierte und ziert zahlreiche Klassenzimmer und Lehrbücher, wenngleich es heute als überholt gilt. Das europäische Kernforschungszentrum „CERN“ nahe Zürich erinnerte heute an Bohr als einen seiner Gründungsväter und dessen bahnbrechende Idee.
Quantenphysik inspirierte Dänen zu Planetenmodell
Bohr hatte die Schwächen des Atommodells von Ernest Rutherford analysiert, der von einem positiven Atomkern ausging, der von einem Schwarm negativer Elektronen umgeben ist. Dieses Konstrukt hätte nach der klassischen Physik allerdings dazu führen müssen, dass die Elektronen irgendwann in den Kern stürzen – was sie aber bekanntermaßen nicht tun. Bohr ging daher vom Grundgedanken der Quantentheorie aus, dass Energie nicht beliebig reduzierbar ist, sondern nur gewisse Zustände annehmen können, deren kleinster Abstand das Quant ist. Übertragen auf das Atom schlug er daher ein Modell ähnlich unserem Sonnensystem vor, in dem die Elektronen (alias die Planeten) auf Umlaufbahnen in gewissen Abständen um das Zentrum rotieren. Dieses Modell erschien so einleuchtend, dass es schnell zum Allgemeingut wurde.
Heute geht Physik von Wolkenmodell aus
Die Physiker haben dieses Modell allerdings inzwischen deutlich geändert, da sie herausfanden, dass Elektronen nur mit gewissen Wahrscheinlichkeiten an bestimmten Orten des Atoms zu finden sind – insofern gehen sie heute von Elektronen als „Wahrscheinlichkeitswolken“ um den mit Protonen dichtgepackten Atomkern ausgehen. Dennoch war Bohrs Konzept bahnbrechend und dafür bekam er auch 1922 den Nobelpreis.
Niels Bohr unterzeichnete 1960 die Planungsurkunde für den ersten Protonen-Beschleuniger im CERN. Foto. CERN
Gründungsvater des CERN
Zudem war er auch einer der Gründer des CERNs, mit dem Europa – auch als Reaktion auf die US-Atombombenabwürfe im Zweiten Weltkrieg – die friedliche Nutzung der Atomenergie – förderte. Inzwischen hat sich das Kernforschungszentrum allerdings mehr der Erforschung der Teilchenphysik, zum Beispiel der Suche nach dem Higgs-Boson, zugewandt. Heiko Weckbrodt
Zum Weiterlesen:
Die Weltantwortmaschine im CERN
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