Ein wissenschafts-geschichtlicher Rückblick

Von HANS SCHIMANK

Große epochemachende Erfindungen und Entdeckungen bedeuten mehr als nur eine rein sachliche Vermehrung unseres Wissens und Könnens. Es gehen von ihnen zugleich Suggestivwirkungen aus, die erschüttern und erregen, Wirkungen, vielleicht am ehesten dem Goldrausch vergleichbar. So kommt es, daß die Nachricht von solch einer bedeutsamen Leistung in vielen anderen den Wunsch und die Hoffnung erweckt, es den erfolgreichen Fachgenossen gleichzutun, und sie antreibt, sich in die unwirtlichen und noch nicht erschlossenen Gebiete zu wagen, hin zum Witwatersrand und Klondike der Wissenschaft. Beispiele dafür bieten uns die Entdeckung der tierischen Elektrizität durch Luigi Galvani vor mehr als 150 Jahren wie die Entdeckung einer neuen Art von Strahlen, über die Wilhelm Conrad Röntgen am 21. Januar 1896 zu Würzburg berichtete.

Angeregt durch die Arbeiten von Heinrich Hertz und Philipp Lenard über den Durchgang von Kathodenstrahlen durch dünne Metallfolien hatte Röntgen eine Vakuumröhre, an deren Polen eine hohe Spannung lag, lichtdicht in schwarzes Papier gehüllt und suchte mit Hilfe eines fluoreszenzfähigen Leuchtschirms nach etwaigen unsichtbaren Strahlen. Am Abend des 8. Novembers 1895 nahm er nun bei diesen seinen Untersuchungen wahr, daß sich auf dem in der Nähe der Vakuumröhre aufleuchtenden Schirm ein scharfer dunkler Schatten abzeichnete. Er ging den Ursachen dieser Erscheinung mit seiner gewohnten Sorgfalt und Gründlichkeit nach und konnte sich alsbald; davon überzeugen, daß er in der Tat bisher unbekannte Strahlen gefunden hatte, die zwar durch die in der Vakuumröhre auftretenden Kathodenstrahlen hervorgerufen wurden, aber nicht mit ihnen identisch waren.

Die X-Strahlen – so nannte sie ihr Entdecker – waren nämlich magnetisch nicht ablenkbar und besaßen auch ein beträchtlich stärkeres Durchdringungsvermögen als die Kathodenstrahlen, Denn während diese nur durch Blattaluminium hindurchgingen, durchdrangen die Röntgenstrahlen in merklichem Betrag noch 15 mm starkes Aluminiumblech und – beinahe ungeschwächt – 2–3 cm dicke Bretter von Tannenholz. Das Erstaunlichste an ihnen war, wie Lummer in einem Bericht über diese Entdeckung hervorhob, jedoch der Umstand, daß man mit ihrer Hilfe "die Metallgewichte in einem geschlossenen Holzkasten photographieren und die Knochen der lebenden Hand auf die Platte zaubern konnte".

Über die Bedeutung der neuen Strahlen für die Chirurgie und innere Medizin konnte danach kein Zweifel bestehen. In welcher Weise sie dagegen die künftige Entwicklung der Physik beeinflussen würden, ließ sich noch keineswegs voraussehen. Daß aber die Frage nach dem Wesen der Röntgenstrahlen zunächst einmal eine Beantwortung verlangte, war ganz natürlich. Es war zum Beispiel denkbar, daß es sich hier um eine Art von ultraviolettem Licht handelte. Dann mußten sich aber die X-Strahlen durch Prismen oder Linsen brechen und an Spalten beugen lassen. Weil nun alle in dieser Hinsicht angestellten Versuche ergebnislos geblieben waren, hatte Röntgen die Vermutung ausgesprochen, man möchte in den neuen Strahlen vielleicht die bisher vergeblich gesuchten longitudinalen Ätherwellen vor sich haben. Gegenüber einer solchen Argumentation wies aber Emil Wichert schon 1896 darauf hin, daß extrem kurzwelliges Licht – wie bereits Helmholtz gezeigt hätte – gerade die an den Röntgenstrahlen beobachteten Eigenschaften haben müsse. Wenn dies aber der Fall war, dann stand zu erwarten, daß man Beugungserscheinungen nur bei Verwendung ganz besonders feiner Versuchsverfahren würde wahrnehmen können. So verstrichen noch über anderthalb Jahrzehnte, bevor der schlüssige Beweis für die Wellennatur der Röntgenstrahlen 1912 durch Friedrich und Knipping dadurch erbracht wurde, daß sie auf Grund eines Vorschlags Max von Laues Kristalle als räumliches Gitterwerk zu ihren Beugungsversuchen benutzten. Unter diesen Umständen zeichneten sich nun tatsächlich auf einer hinter dem Kristall gestellten photographischen Platte symetrische Muster ab, wenn man ein schmales Strahlenbündel durch ihn hindurchgehen ließ, Muster, die von grundsätzlich gleicher Art sind, wie die sich kreuzenden Farberscheinungen, die wir bei Betrachtung eines hellglänzenden Punktes durch das Gewebe feinfädiger Regenschirmseide wahrnehmen. Mit der erfolgreichen Durchführung dieser Versuche wurde indessen nicht nur der Wellencharakter der Röntgenstrahlen nachgewiesen, sondern zugleich auch die bisher rein hypothetische Annahme bestätigt, daß die Kristalle als Raumgitter sich aus regelmäßig angeordneten Atomen oder Atomgruppen aufbauen. Seitdem stellen die Röntgenstrahlen für uns eines der wirksamsten Mittel dar, um den Feinbau der Materie zu erforschen. Sie gewähren uns einen tiefen Einblick sowohl in die Struktur der Kristalle und des Metallgefüges. wie in die der Faserstoffe und der kompliziert zusammengesetzten organischen Verbindungen.

Geheimnisvolle Strahlen