24.09.2018

PHYSIKWunderkind im Mikrokosmos

Ein neues Buch führt durch die aberwitzige Welt der Quantenphysik - geschrieben hat es eine Berliner Schülerin.
Schon klar, was den Leuten als Erstes in den Sinn kommen wird: "Das Mädchen muss wohl verrückt sein", sagt Silvia Arroyo Camejo und lacht vergnügt.
Im Alter von 17 Jahren beschloss die Berliner Schülerin, in einem dreibändigen Werk den gesamten Weltenbau zu erklären. Der erste Band sollte vom Zauberreich der Quantenphysik handeln, der zweite von den Elementarteilchen, der dritte schließlich vom restlichen Kosmos.
Geplante Auflage des Monumentalwerks: ein Exemplar.
"Das war wirklich nur für mich gedacht", versichert die Jungautorin. Sie wollte einfach sehen, ob sie, nach Jahren des Bücherverschlingens, die geliebte Materie einigermaßen begriffen hatte.
Nun ist es anders gekommen. Band eins erscheint diese Woche, unter dem Titel "Skurrile Quantenwelt", im ehrenwerten Springer-Verlag zu Heidelberg*.
Das Buch der Schülerin führt den Leser sehr lebhaft durch den Mikrokosmos der Teilchen, Wellen und Energiepäckchen, genannt Quanten. Nichts ist hier normal: Teilchen scheinen an unzähligen Orten zugleich herumzugeistern. Manchmal stehen sie obendrein in spukhafter Verbindung mit fernen Zwillingen. Nicht umsonst gilt unter Laien das Reich der Quanten als ab-
schreckende Wirrnis, in der jede Alltagslogik scheitern muss. Selbst dem Nobelpreisträger Niels Bohr war manchmal schauerlich zumute: "Wer über die Quantentheorie nicht entsetzt ist", sagte er einmal, "der hat sie nicht verstanden."
Silvia Arroyo Camejo nahm das als Ermunterung. Frohgemut spaziert sie vom berühmten Doppelspaltexperiment zum Compton-Effekt und weiter zu Schrödingers Katze, die zugleich lebendig und tot ist. Sie schwärmt vom "Liebreiz" der diversen Widersinnigkeiten, vergisst dabei aber weder das genaue Denken noch den Leser: Alles wird gründlich dargelegt und, wo nötig, auch mit Formeln hergeleitet.
Der Heidelberger Quantenphysiker Hans Dieter Zeh ist von dem Werk "begeistert" - die Schülerin hatte ihm das fertige Manuskript geschickt. "Das alles hat sie sich offenbar selbst beigebracht", staunt Zeh. "Ich musste nur ein paar Kleinigkeiten korrigieren." Zeh war es, der sogleich den Springer-Verlag ins Spiel brachte. Möge das Buch nun, so hofft er, die vielen Angsthasen anstacheln, die immer noch vor der Quantenphysik verzagen - "wenn schon ein Schulmädchen das schafft".
Die Autorin, soeben zwanzig geworden, studiert inzwischen Physik an der Berliner Humboldt-Universität. "Endlich!", sagt sie, aufseufzend wie eine Schiffbrüchige, die gerade auf einer nassen Planke das Festland erreicht hat. Als kleines Kind schon wollte sie alles wissen über den Kosmos, den Urknall, die Schwarzen Löcher. Den Vater, einen Gefäßchirurgen spanischer Herkunft, hatte die Tochter weitgehend leergefragt, als sie sechs war. Die Mutter, eine Sprachlehrerin, war schon vorher als Welterklärerin ausgeschieden.
Die kleine Silvia las, was immer sie aufzutreiben vermochte, Bücher um Bücher. "Fast jeden Tag", sagt sie, sei sie nach der Schule zuerst in den Buchladen gelaufen. "Ich konnte ja niemanden fragen." Auch der Physiklehrer am Gymnasium hatte nicht lange durchgehalten.
Die Lektüre war anstrengend; oft genug verstand die Schülerin nur das Wenigste. Erst Jahre später, als die erreichbare Quantenliteratur durchmessen war, fühlte sie sich bereit für das eigene Werk: "Ich legte alle Bücher weg und versuchte aufzuschreiben, was ich im Kopf behalten hatte."
In den folgenden zwei Jahren saß Silvia Arroyo Camejo werktags regelmäßig ein paar Stunden am Computer; an den Wochenenden "gern auch mal bis vier Uhr morgens". Oft verlor sie sich in traumhaften Geistesabenteuern wie ihre literarische Vorgängerin "Alice im Wunderland", die durch ein Kaninchenloch in eine verkehrte Welt stürzt - ein verrückter Uhrmacher verlangsamt dort die Zeit nach Belieben, und eine grinsende Katze löst sich in nichts auf, derweil ihr Grinsen noch eine Weile in der Luft schwebt.
Das Quantenbuch durchschreitet unerschrocken eine ähnlich widerlogische Welt. Am Ende nähert es sich auch noch den wildesten Mutmaßungen der theoretischen Physik: Besteht das Universum vielleicht aus Spin-Schäumen, die aus winzigen Raumschleifen zusammengesetzt sind? Oder doch eher aus Energiefädchen (Strings), die in einer zehndimensionalen Raumzeit schwingen?
Das muss nicht so jenseitig sein, wie es sich anhört: Erste Indizien für das Dasein von Strings erhoffen Physiker sich vom
neuen riesenhaften Teilchenbeschleuniger, genannt Large Hadron Collider, der nächstes Jahr am Genfer Forschungszentrum Cern in Betrieb geht.
Auch die Alice in der Quantenwelt ist guten Mutes, was die Lösbarkeit des kosmischen Rätselwerks betrifft. Ihr literarisches Vorbild kennt sie allerdings nur flüchtig; Romane kann sie nämlich nicht leiden: "Alles nur Phantasie." Arroyo Camejo dagegen hungert nach Modellen, die ihr die wirkliche Welt erklären.
Aber sind Romane nicht auch Modelle, nur eben für die mindestens quantengleichen Rätsel des menschlichen Verhaltens? Mag sein, meint die Autorin. "Aber da lese ich doch lieber ein Psychologielehrbuch." Das findet sie erheblich spannender.
Arroyo Camejo, so viel ist sicher, duldet keine Umschweife auf dem Weg zum Wissen. Kein Wunder, dass sie sich in der Schule meist langweilte. Oft genug war das Schreiben nach den Hausaufgaben, sagt sie, "das Schöne am Tag".
Für ein Leben nebenher blieb wundersamerweise auch noch Zeit: Das QuantenMädchen tanzte klassisches Ballett, spielte Geige (zwei 1. Plätze beim Wettbewerb "Jugend musiziert") und spazierte mit dem Hund durch den nahen Wald. Nur gegen Zeitverschwendung ist Arroyo Camejo von jeher allergisch - Fernsehen etwa. Sie hat es versucht, "es geht einfach nicht".
Wenn der Jungautorin ein freies Stündchen unterläuft, bastelt sie lieber elektronische Gerätschaften. Und was wohl? Keineswegs Bewegungsmelder mit angeschlossener Spritzpistole oder kleine Roboter, die Tischtennisbälle jagen - auf so was kämen Menschen, die Romane lesen. Arroyo Camejo hingegen baute ein Labornetzteil. Ein schnöderes Ding gibt es nicht. Kenner aber wissen: Solche Netzteile sind verpolungsfest! Die Restwelligkeit nicht der Rede wert! Die unentwegte Gründlerin hat sogar die Leiterbahnen eigenhändig auf die Platinen geätzt - "ich wollte eben verstehen, wie das geht."
Nun, da das Buch vollendet ist, wird erst einmal genüsslich studiert. Aber in den Semesterferien, wer weiß, findet sich vielleicht schon Zeit für Band zwei der Trilogie über die Welt.
Ehe der Springer-Verlag den Vertrag fürs nächste Buch unterschreibt, sollte er sich fürs Erste ein wenig schämen. Er glaubte wohl, das kluge Werk eines hübschen Mädchens verkaufe sich von allein. Die Sprache steckt noch voller wunderlicher Grillen: Die Autorin liebt es, sich in Umständlichkeiten zu ergehen; vieles sagt, bekräftigt und wiederholt sie mehrmals hintereinander, oft fast wortgleich. Ein guter Lektor hätte beherzt gekürzt, dafür die hochgerechnet gut 500 fehlenden Kommata nachgetragen - dann wäre es ein tadelloses Buch geworden.
Imposant ist es auch so.
MANFRED DWORSCHAK
* Silvia Arroyo Camejo: "Skurrile Quantenwelt". Springer-Verlag, Heidelberg; 240 Seiten; 29,95 Euro.
Von Manfred Dworschak

DER SPIEGEL 8/2006
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