Von Peter Richter

Zum sechstenmal trafen sich in Lindau am Bodensee die Nobelpreisträger für Physik; für einen amüsanten Auftakt sorgte allerdings diesmal ein Außenseiter: Kardinal König als Abgesandter des Papstes machte den Naturwissenschaftlern einen förmlichen Bündnisantrag mit dem Ziel gemeinsamer Ausübung von Macht. Gewissermaßen als Vorleistung seitens der Kirche bot er eine Untersuchung des Falles Galilei an. Das vorwiegend junge Publikum auf den Rängen freilich folgte den Vorlesungen der Laureaten mit weit größerem Interesse. Es zeigte sich, daß neue Ideen mehr Begeisterung wecken als Bekanntes aus noch so berufenem Munde.

Die meisten Diskussionen löste sicherlich der Beitrag von Julian Schwinger aus, der in Cambridge (Massachusetts) lehrt und vor drei Jahren den Nobelpreis erhielt.

Der Gedanke, den er in Lindau vorbrachte und der demnächst in der Zeitschrift "Physical Review" erscheinen soll, ist im Grunde nicht neu: Schwinger nimmt an, es gebe magnetische Ladungen – so wie es die seit langem bekannten elektrischen Ladungen gibt, von denen zum Beispiel das Elektron eine negative, das Proton eine positive besitzt. Freilich hat man trotz intensiver Bemühungen noch nie eine magnetische Ladung beobachtet; alle bekannten magnetischen Erscheinungen rühren von sogenannten Dipolen her, und diese entstehen bei der Bewegung von elektrischen Ladungen.

Man hat sich jedoch in der Physik der Elementarteilchen seit einiger Zeit daran gewöhnt, daß die Natur nur Verbote, aber keine positiven Vorschriften kennt: Alles, was durch Symmetrieforderungen nicht grundsätzlich ausgeschlossen wird, findet auch tatsächlich statt. Warum sollte es also nicht Magnetpole ohne Gegenpole geben, da doch kein bekanntes Gesetz ihre Existenz verbietet? Die Maxwellschen Gleichungen, Grundlage aller elektromagnetischen Erscheinungen, weisen nur deswegen eine gewisse Asymmetrie in Elektrizität und Magnetismus auf, weil sie das Fehlen magnetischer Ladungen berücksichtigen müssen.

Diese Unsymmetrie war für viele Physiker schon immer ein Stein des Anstoßes. Gleichwohl war der Mißerfolg allen Suchens nach dem einzelnen Magnetpol nicht zu verleugnen. Schwinger machte nun auf einfache Weise plausibel, warum diese Suche bisher ergebnislos blieb: Die magnetischen Ladungen sind so groß, die Kräfte zwischen ihnen so stark, daß positive und negative Ladungen zu fest zusammensitzen, als daß sie mit heute verfügbaren Maschinen getrennt werden könnten.

Das Argument dafür besticht durch seine Einfachkeit: Man betrachte ein elektrisch geladenes Teilchen, etwa ein Elektron, das sich im Feld einer magnetischen Ladung bewegt. Berechnet man den Drehimpuls dieses Teilchens, so stellt sich heraus, daß es außer dem üblichen Anteil wegen der elektromagnetischen Wechselwirkung noch einen weiteren gibt, und zwar steht dieser neue Drehimpuls senkrecht auf dem gewöhnlichen. Außerdem ist sein Betrag im wesentlichen das Produkt aus elektrischer und magnetischer Ladung. Nun weiß man aus der Quantenmechanik, daß der Drehimpuls nur das Vielfache eines kleinstmöglichen Wertes betragen kann, wenn er nicht überhaupt Null ist.