24.10.1956

FERMIDer Atom-Papst

Am Abend des 2. Dezember 1942 griff in Chicago der Nobelpreisträger Arthur H. Compton zum Telephon und meldete dem Professor James B. Conant, dem Präsidenten der Harvard-Universität, eine der wichtigsten Neuigkeiten des 20. Jahrhunderts.
Compton wählte eine Umschreibung, aus Angst, das Telephongespräch könnte belauscht werden. "Der italienische Seefahrer ist in der Neuen Welt gelandet", sagte er.
"Und wie benahmen sich die Eingeborenen?", fragte Professor Conant - heute amerikanischer Botschafter in der Bundesrepublik - zurück.
"Sehr freundlich", war die Antwort.
Für den Eingeweihten waren die seither häufig kolportierten Worte dieses historischen Telephongesprächs leicht zu entschlüsseln: Der neue Entdecker war ein italienischer Forscher, der als erster im wissenschaftlichen Neuland des Atomzeitalters gelandet war. Enrico Fermi hieß der neue Kolumbus, der acht Jahre zuvor
- ohne sich dessen bewußt zu sein - zum
erstenmal in der Menschheitsgeschichte ein Atom gespalten hatte und dem es nun am 2. Dezember 1942 in Chicago gelungen war, den ersten Atomreaktor der Welt in Betrieb zu setzen. "Die Eingeborenen benahmen sich sehr freundlich" bedeutete: Die Atom-Kettenreaktion war in Gang gekommen.
Im vergangenen Monat erschien in der Bundesrepublik die erste Biographie* dieses Mannes, der vor zwei Jahren an Krebs starb. Seine Frau, Laura Fermi, beschreibt das Leben Enrico Fermis aus der Perspektive der Gattin, und obwohl diese Familiengeschichte des Atomzeitalters auf den ersten Blick scheinbar kaum mehr ist als das gut geschriebene Tagebuch einer schlichten Hausfrau und ehemaligen höheren Tochter, waren Amerikas Atomphysiker von der in Amerika schon früher erschienenen Darstellung derart fasziniert, daß sie der Autorin den Posten einer "offiziellen Geschichtsschreiberin" bei der Genfer Atomkonferenz 1955 übertrugen.
Dort sollte Laura Fermi Material für ein neues Kapitel der Atomgeschichte sammeln. Offensichtlich waren die amerikanischen Physiker überzeugt, daß der Witwe Fermi auch eine eindrucksvolle Schilderung der Nachkriegsentwicklung gelingen werde, nachdem sie in ihrer Fermi-Biographie die Psyche der Forscher und das Klima der hektischen Kriegsforschung Amerikas so zutreffend dargestellt hatte.
Laura Fermis Schilderung beginnt im Frühjahr 1924; damals hatte sie Enrico Fermi in Rom kennengelernt: "In Begleitung meiner Freunde erschien ein junger, nicht sehr großer Mann, der mir durch vorgeneigte Schultern und einen vorgestreckten Hals auffiel." Der 22jährige wurde ihr als ein vielversprechender Physiker vorgestellt, der bereits Universitätsvorlesungen hielt. Sie schreibt: "Das erklärte mir die Haltung des jungen Mannes und seine merkwürdige Erscheinung; aber 22 erschien mir als ein beträchtliches Alter, alt genug, um etwas zu leisten. Ich war 16 Jahre alt."
Schon vier Jahre später war sie mit ihm verheiratet, und Fermi war längst mit 350 Mark Monatsgehalt ordentlicher Professor für Theoretische Physik an der Universität Rom. Durch die Entdeckung der sogenannten Fermi-Statistik besaß er schon internationales Renommee. Mit ihm zusammen arbeiteten einige begabte Studenten und Dozenten, die seine Autorität freiwillig anerkannten. Sie nannten ihn den "Papst".
Bis 1934 hatte Fermi Jahr für Jahr grundlegende Abhandlungen veröffentlicht, die ihn als einen der besten Theoretiker nächst Einstein, Bohr, Dirac, Heisenberg und Pauli auswiesen. In jenem Jahr aber überholte er all seine anderen großen Kollegen. Ihm gelang, was kein anderer bedeutender Theoretiker in der Neuzeit mehr erreichte: Fermi wurde ein hervorragender Experimental-Physiker.
Die Theoretiker, die das Weltbild der modernen Physik schufen, waren nämlich nicht im physikalischen Labor zu Haus. Sie standen nicht im weißen Kittel hinter selbstgebastelten komplizierten Meßgeräten, um ihre Theorien im Experiment nachzuprüfen. Das überließen sie den Experimentalphysikern, die zwar Einsteins Gleichungen für das universale Feld nicht zu verstehen vermochten, aber die Begabung guter Ingenieure und Hochfrequenztechniker haben mußten, um ihre Experimente durchführen zu können. Fermi war auch Praktiker genug, um das zu schaffen.
1932 war das Neutron, ein Baustein des Atomkerns, entdeckt worden. Fermi hatte eine Idee: Er wollte versuchen, durch Neutronenbeschuß Atomkerne umzuwandeln.
Es gelang ihm 58 000 Lira (etwa 12 500 Reichsmark) vom Italienischen Forschungsrat loszueisen. Sobald das Geld verfügbar war, marschierte Fermis Schüler Segré mit einem Marktkorb in die "Ewige Stadt", um Proben aller damals bekannten 88 Elemente zu beschaffen. Die zum Teil erst 20jährigen Forscher hatten unbeschränkten Kredit, sie liehen sich ein Gramm Radium - das damals etwa 154 000 Mark wert war -, sie liehen sich Gold und Platinbarren und experimentierten drauflos.
Keines der ersten acht Elemente, die sie mit Neutronen beschossen, zeigte eine Wirkung. Aber der zähe Fermi ließ sich nicht beirren: Element Nr. 9, das Fluor, wurde durch Neutronenbeschuß radioaktiv. Und dann erzeugten die jungen Leute fast täglich neue radioaktive Atomsorten. In den kernphysikalischen Labors der ganzen Welt lernten die Forscher Italienisch, um die italienisch geschriebenen Arbeiten der Fermi-Gruppe lesen zu können.
Obwohl Fermi kein Faschist war, hätte er sich auch kaum als Antifaschist bezeichnen können. Als hervorragendes Mitglied der von Mussolini geschaffenen "Accademia d'Italia" konnte er in Ruhe seiner Arbeit nachgehen. Auch seine jüdische Frau trug nicht widerwillig den eisernen Ehering, nachdem sie den goldenen für den Abessinienfeldzug auf dem Altar des Vaterlandes geopfert hatte.
"Wieviel ist 15 und 27?"
Aber 1938 schien, wie Laura Fermi schreibt, "die italienische Regierung plötzlich verrücktgeworden zu sein": "Den Regierungsbeamten wurden Uniformen vorgeschrieben; die Haartracht der Frauen wurde bestimmt; die Krawatte wurde aus der Männerkleidung verbannt, mit der Begründung, daß der Krawattenknoten auf einen gewissen Nerv drücke, wodurch ein genaues Zielen beim Gewehrschießen verhindert werde. Ernster zu nehmende Gesetze schlossen unverheiratete Männer von der Beförderung in Regierungsstellen aus; sie machten auch die Anstellung der Frauen abhängig von ihrer Heirat: und sie verboten Ehen zwischen Italienern und Ausländern sowie zwischen Ariern und Juden. Die ersten antisemitischen Gesetze kamen Anfang September heraus, und wir beschlossen sofort, Italien sobald als möglich zu verlassen."
Mitte Dezember 1938 schifften sich die Fermis mit ihren beiden Kindern nach New York ein. Die Beamtin des amerikanischen Einwanderungsbüros schien vom Intellekt des Physikers - der wenige Tage zuvor den Nobelpreis erhalten hatte - nicht viel zu halten: "Wieviel ist 15 und 27?" fragte sie. Fermi antwortete "42."
"Wieviel ist 29 geteilt durch 2?" forschte sie weiter. "14 1/2", sagte Fermi.
"Überzeugt, daß er gesunden Geistes sei, ging die Beamtin zum nächsten Kandidaten weiter", berichtet Laura Fermi in ihrem Buch.
Kurz nach Fermis Ankunft in Amerika betrat auch Europas berühmtester Atomforscher, der Däne Niels Bohr, amerikanischen Boden. Bohr brachte sensationelle Neuigkeiten mit: Der deutsche Chemiker Otto Hahn hatte in Berlin entscheidende Experimente gemacht, deren Ergebnisse - wie die Physikerin Lise Meitner meinte nur eine Deutung zuließen, nämlich, daß es Hahn gelungen war, Atome zu spalten.
"Oppie hat gepfiffen"
Fermi sah sofort die Konsequenz von Hahns Versuchen: die Atombombe. Er wandte sich an die amerikanische Marine und malte die Möglichkeiten einer Atomwaffe aus. Aber die Militärs zeigten sich von den Hirngespinsten des ausländischen Nobelpreisträgers wenig beeindruckt.
Trotzdem wurde Fermi der Dynamo des amerikanischen Atomprogramms. Er entwickelte die Theorie des Atomreaktors - und er baute ihn auch.
Er wandte sich an Albert Einstein und andere berühmte Wissenschaftler, mit deren Hilfe er den Präsidenten Roosevelt schließlich dazu brachte, das Atomprogramm zu fördern. Einsteins historischer Brief an Franklin D. Roosevelt, in dem er den Präsidenten aufforderte, die Atombombe bauen zu lassen, begann mit den Worten: "Auf Grund neuer Arbeiten von E. Fermi und L. Szilard, die mir im Manuskript vorliegen, scheint es mir, daß das Element Uran in unmittelbarer Zukunft in eine neue und bedeutende Energiequelle umgewandelt werden kann."
Als Fermi 1942 in Chicago den ersten Atomreaktor der Welt aufbaute, das Urbild der großen Atomfabrik, die später den Sprengstoff für die Nagasaki-Bombe lieferte, war Krieg zwischen Italien und Amerika. Fermis Frau schreibt: "Da er feindlicher Ausländer war, mußte er jedesmal, wenn er seine Wohngemeinde verlassen wollte, mindestens sieben Tage vor seiner Abreise eine Eingabe an den Staatsanwalt des Distrikts machen."
Die Fermis zogen von New York nach Chicago. Es war grotesk: Sie durften als feindliche Ausländer weder einen Photoapparat noch einen Kurzwellenteil im Radio besitzen, aber ein paar hundert Meter von ihrer Wohnung entfernt arbeitete Fermi an dem geheimsten Kriegsprojekt der USA. Laura Fermi hatte keine Ahnung, 'welche Aufgabe ihren Mann unentwegt beschäftigte.
Als Fermis früherer Mitarbeiter Segré, der nach Kalifornien ausgewandert war und den Atomsprengstoff Plutonium entdecken half, die Gattin seines alten Chefs besuchte, sagte er: "Hab' keine Angst, daß du eine Witwe werden könntest. Wenn Enrico in die Luft fliegt, fliegst du mit."
Laura Fermi konnte sich diese dunkle Andeutung erst Jahre später erklären. Am Abend jenes historischen 2. Dezember 1942, da der erste Atomreaktor der Welt in Betrieb gesetzt worden war, gaben die Fermis eine kleine Gesellschaft und Frau Laura hatte Gelegenheit, sich über das seltsame Benehmen ihrer Gäste zu wundern: "Jeder Mann gratulierte Enrico. Er nahm die Glückwünsche ohne Erstaunen oder Verlegenheit hin, antwortete nichts und zeigte nur sein gewohntes leichtes Grinsen."
Im Sommer 1944 zogen die Fermis nach "Y" um. Frau Fermi war sehr gespannt, zu erfahren, was hinter diesem Codewort steckte: "Y war der Ort in der unbekannten Wildnis, wohin viele unserer Freunde schon verschwunden waren. Es hieß, daß Leute aus Europa sich dort nicht wohl fühlten, weil sie in einem eingezäunten Areal leben mußten, was sie an ein Konzentrationslager erinnerte.
"Einiges über den Ort Y hörten wir von einem jüngeren Mann, der uns in Chicago besuchte und mir versicherte, ich würde mich dort wohl fühlen. Er sog gedankenvoll an seinem Pfeifchen, während er uns - soviel er durfte - über Y erzählte. Er war der Direktor der dortigen Laboratorien; sein Name war Robert Oppenheimer."
Y war eine merkwürdige Stadt, die in der Wüste Neu-Mexikos aus dem Boden gestampft worden war. Hunderte von hervorragenden Wissenschaftlern lebten dort mit ihren Familien unter ihrem Direktor "Oppie". General Groves, der das militärische Atomprojekt leitete, soll 1944 gesagt haben: "Unter erheblichen Aufwänden haben wir (dort) mehr übergeschnappte Intellektuelle versammelt, als man je zusammen gesehen hat."
Morgens um sieben Uhr pfiff in Y die Sirene, eine Stunde vor Arbeitsanfang. Dann streckte sich Fermi in seinem Bett, gähnte und sagte: "Oppie hat gepfiffen." Über ein Jahr lang kochte Frau Fermi dort für sich und ihren Mann, sie arbeitete in der Krankenabteilung des technischen Areals, traf fast täglich Männer wie Niels Bohr und Klaus Fuchs und die Elite der amerikanischen Physiker. Aber sie wußte nicht, was in Y geschah. Erst am Morgen des 7. August 1945 hörte sie im Radio: "Wir wiederholen Präsident Trumans Worte ...", sagte gerade der Ansager, "... die erste Atombombe ..., sie entspricht 20 000 Tonnen TNT." Da endlich wußte sie: Y war das Bombenlaboratorium Los Alamos.
Trotz der strengen Geheimhaltung gab es mehrere Pannen. Auch wenn Klaus Fuchs die Russen nicht informiert hätte, so hätten sie doch auf Seite 828 des Mineral-Jahrbuches der US-Regierung schon im Jahre 1944 lesen können: "Die Uranproduktion wurde 1943 stark beschleunigt durch ein Regierungsprogramm, das höchste Dringlichkeit vor jeder anderen Mineralbeschaffung hatte ... Der Uranvorrat des Jahres 1943 wurde von Physik-Laboratorien benutzt zu Forschungen über Uran-Isotopen als Energiequellen."
"Ich war nicht darauf vorbereitet", schreibt Laura Fermi, "daß unsere Männer in Los Alamos nach der Bombenexplosion in Hiroshima so verstört sein würden. Ich hatte sie nie vorher die Atombombe erwähnen hören, und nun sprachen sie von nichts anderem."
Ein Ausschuß von Wissenschaftlern unter Vorsitz des Nobelpreisträgers James Franck hatte im Juni 1945 empfohlen, die Bombe nicht auf Japan abzuwerfen. Und eine Abstimmung unter 150 Wissenschaftlern ergab, daß viele eine "vorausgehende Demonstration mit rein militärischer Zweckbestimmung" wünschten. Aber die Entscheidung lag bei Präsident Truman. Vier Wissenschaftler - Compton, Fermi, Lawrence und Oppenheimer - berieten die von ihm eingesetzte Kommission.
Das Komitee kam zu dem Schluß, die Bombe solle auf Japan abgeworfen werden. Fermis Schwester schrieb ihm aus Italien: "Ich, für meinen Teil, empfehle Dich Gott. Er allein kann Urteil über Dich sprechen."
Compton und Oppenheimer zogen die Konsequenzen aus ihren Gewissensqualen. In der "Gesellschaft der Wissenschaftler von Los Alamos" setzten sie sich für eine internationale Kontrolle der Atomenergie ein. Fermi aber war realistischer. Er glaubte nicht, daß die Menschheit von 1945 schon für eine Weltregierung reif sei und trat der Gesellschaft nicht bei.
In einer Gedenkrede auf Fermi erinnerte Fermis alter Mitarbeiter Segré an eine Tatsache, die den Physikern bis dahin entgangen war. Es war in jenen Tagen des Jahres 1934, als Fermi und seine Mitarbeiter alle verfügbaren Elemente mit Neutronen bestrahlten. Besonders aufregend war das Experiment mit dem Element Nr. 92, dem Uran. Als Fermi es mit seinen Neutronen beschoß, erwartete er, daß dabei ein neues radioaktives Element (Nr. 93) entstehen würde, das in der Natur nicht vorkommt. Aber das Ergebnis der Experimente war nicht eindeutig, es entstanden mehrere radioaktive Stoffe.
Tatsächlich hatte Fermis Neutronenbombardement etwas umwälzend Neues angerichtet, was der Wissenschaftler selbst jedoch nicht begriff: Die Neutronen hatten Atomkerne des Urans in mittelschwere radioaktive Elemente gespalten. Zum erstenmal - volle vier Jahre vor den erfolgreichen Versuchen Otto Hahns - war es einem Menschen gelungen, Atome zu spalten. Die deutsche Chemikerin Ida Noddack, die das Element Nr. 75 ("Rhenium") entdeckt hatte, erfaßte die ungeheure Bedeutung des Versuchsergebnisses. In der "Zeitschrift fürAngewandteChemie" setzte sie 1934 auseinander, daß man Fermis Experiment als Atomspaltung des Urans deuten könnte.
Sie schickte Fermi ihre Arbeit zu, aber der steckte das Manuskript in den Papierkorb: Er hielt die revolutionäre Idee für Unsinn, weil ihm damals einige längst ermittelte Tatsachen über die Atomkerne noch unbekannt waren.
Erst 1938, als der deutsche Chemiker Otto Hahn Fermis Versuche wiederholte, ergab sich eindeutig, daß aus Uran-Atomen durch Neutronenbeschuß mittelschwere Atome entstehen. Die Kettenreaktion wissenschaftlicher Forschungen, die zur Atombombe führte, kam also Wegen Fermis kleiner Fehlleistung erst vier Jahre später in Gang.
Vielleicht hat Enrico Fermi diesen Irrtum seiner Frau nie gestanden. Sie hat ihn jedenfalls in ihrem Bericht nicht erwähnt.
* Laura Fermi: "Mein Mann und das Atom". Eugen Diederichs Verlag; 287 Seiten; 13,80 Mark.
Atomforscher Fermi
"Die Eingeborenen waren freundlich"
Biographin Laura Fermi: Familiengeschichte des Atomzeitalters

DER SPIEGEL 43/1956
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FERMI:
Der Atom-Papst

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