U n i v e r s i t ä t s g e s c h i c h t e

98 F o r s c h u n g F r a n k f u r t 3 / 2 0 0 7

fischen Erinnerungen erzählt HansBethe, dass er hier seine erstenFreunde fand, eine Erfahrung, diefür ihn viel bedeutete. Erst nach et-wa sechs Jahren auf dem Gymnasi-um entdeckten die Lehrer seinegroße Begabung in Mathematik,wobei ihn speziell die Algebra faszi-nierte. In den letzten Jahren derGymnasialzeit interessierte ihnmehr und mehr die Physik, so dassder Wunsch aufkam, Physik zu stu-dieren.

Die politischen Aktivitäten seinesVaters haben Hans Bethe sehr frühzu einem politisch denkenden Men-schen gemacht. Sein Vater war von1917 bis 1918 Rektor der Universi-tät Frankfurt und voll involviert indie Verhandlungen zwischen derUniversität Frankfurt und der sozi-aldemokratischen Stadtregierung.Sein sehr liberal denkender Vaterkandidierte für die DemokratischePartei zum Stadtparlament undstand den Sozialdemokraten nahe.

Geburtshelfer der Quantentheorie

Ab dem Sommersemester 1924 stu-dierte Bethe Physik an der Univer-sität Frankfurt. Die VorlesungenWalther Gerlachs über experimen-telle Atomphysik faszinierten ihn.In der Theorie wurde die Atomphy-sik jedoch kaum behandelt. DieMathematikvorlesungen von CarlLudwig Siegel schätzte er sehr. DaHans Bethe in theoretischer Physikarbeiten wollte, war es logisch, dass

bei der Entwicklung der Atombom-be. Robert Oppenheimer holte ihn1941 zum Manhattan Project nachLos Alamos (New Mexico). HansBethe war der führende theoreti-sche Konstrukteur der Bombe.Doch Zeit seines Lebens glaubte er,damit das Falsche getan zu haben.

Nach dem Krieg engagierte ersich für die Rüstungskontrolle. Betheinitiierte 1959 die Genfer Konfe-renz führender Forscher zur Emp-fehlung eines kontrollierten Test-stoppabkommens und beriet dendamaligen US-Präsidenten DwightEisenhower bei Fragen zur Einstel-lung von Kernwaffenversuchen. Erwar in den USA und weltweit einWissenschaftler mit großem politi-schem und moralischem Einfluss.

Der Sohn des Universitätsrektors

Hans Albrecht Bethe wurde am2. Juli 1906 als einziges Kind derEheleute Albrecht Bethe und AnnaKuhn in Straßburg geboren. SeinVater war dort Privatdozent imFach Physiologie und entstammteeiner protestantischen Pastorenfa-milie. Der Großvater mütterlicher-seits war Professor für Hals-Nasen-Ohrenheilkunde und ein sehr geachteter Wissenschaftler. Die jü-dischen Vorfahren seiner Mutterwaren zuvor Weinhändler in Rhein-land-Pfalz gewesen. 1912 zog dieFamilie nach Kiel, da Bethes Vaterdort auf eine Professorenstelle be-rufen worden war.

1915 erhielt Albrecht Bethe ei-nen Ruf an die neu gegründeteUniversität Frankfurt. Er sollte aufdem Universitätsgelände in Nieder-rad ein Institut für Physiologie auf-bauen. Hans Bethe, der vorher nurvon Privatlehrern ausgebildet wor-den war, besuchte dann in Frank-furt von 1915 bis 1924 das Goethe-Gymnasium. In den von JeremyBernstein verfassten, 1973 im»New Yorker« erschienenen biogra-

Hans Bethe und seine Eltern 1918. DerVater lehrte als Professor für Physiologiean der Universität Frankfurt.

Der Nobelpreisträger Hans Al-brecht Bethe war einer der

ganz großen Physiker des 20. Jahr-hunderts. Er gilt als einer der Väterder modernen Quantenphysik. Inseiner Bedeutung für die Entwick-lung der modernen Physik kommter selbst Werner Heisenberg oderMax Planck sehr nahe. Er ist inFrankfurt aufgewachsen, hat hierdas Goethe-Gymnasium besuchtund an der Universität Frankfurtstudiert. 1933 musste er emigrie-ren, da seine Mutter jüdischenGlaubens war. In seiner Heimat-stadt Frankfurt ist er bisher fast un-bekannt geblieben.

Aus Sorge, dass Hitler-Deutsch-land »die Bombe« zuerst bauenkönnte, unterstützte Bethe die USA

Hans Bethe unterwegs mit dem Fahrradim Elektronenspeicherring der CornellUniversity in Ithaka, New York; sein Be-gleiter ist der damalige Direktor des Wilson Synchrotrons, Boyce McDaniel.

Ein Frankfurter Physiker,der die Welt veränderte

Hans Albrecht Bethes bewegtes Leben

005 UNI 2007/03 05.12.2007 22:36 Uhr Seite 98

terie und ist zu einer Basisformel inder Atomphysik geworden. ImJahre 1931 und dann 1933 publi-zierte er zusammen mit Sommer-feld die Arbeit »Elektronentheorieder Metalle«. Diese Arbeit behan-delt die Theorie von Festkörperei-genschaften mit Berücksichtigungder Elektronenspins. Der dort ange-gebene »Bethe-Ansatz« ist bis heu-te eine wichtige Basis der theoreti-schen Festkörperphysik.

Akademische Wanderjahre im Schatten des National-sozialismus

Selbst für einen Physiker der Quali-tät von Hans Bethe war es damalssehr schwierig, eine bezahlte Stellezu finden. Nach der Promotion er-hielt er für ein halbes Jahr seineerste Assistentenstelle in Frankfurt.

Cornelius Lanczos, der diese Stellevor Hans Bethe hatte, war von Ein-stein nach Berlin eingeladen wor-den. Die nächste Station in der frü-hen Karriere von Hans Bethe warStuttgart (bei Paul Ewald) und dannwieder München bei Sommerfeld,der diesen jungen exzellenten Stu-denten als »sein Eigentum« be-trachtete, aber auch ungemein för-derte. Ein Rockefellerstipendiumgab Hans Bethe die Möglichkeit, ei-nige Monate in England und Rombei Fermi zu arbeiten. 1933 dannerhielt er eine Dozentenstelle in Tü-bingen. Kurze Zeit später wurde eraufgrund der Nazi-Rassengesetzeentlassen. Er bat Hans Geiger in Tü-bingen um Hilfe, doch dieser ließihn kalt abblitzen. Sommerfeld halfihm, in England bei Rudolf Peierlsin Manchester vorübergehend eineStelle zu finden. Hier blieb er bis1935, um dann im Alter von 27Jahren ein Assistent Professorshipan der Cornell University in Ithaca(Staat New York) anzunehmen.Dort blieb Hans Bethe bis zu seinemTod im Jahr 2005 und machte dieseUniversität zu einem Mekka derPhysik.

Während seines Englandaufent-halts publizierte er zusammen mitWalter Heitler (wie Peierls ein deut-scher Emigrant) die Arbeit »On thestopping of fast particles and thecreation of positive electrons«, eine

U n i v e r s i t ä t s g e s c h i c h t e

99F o r s c h u n g F r a n k f u r t 3 / 2 0 0 7

Von 1924 bis 1926 studierte Hans Bethe Physik an der Universität Frankfurt.Die Abbildung zeigt seine Anmeldekarteund Studentenkarte, die heute noch imUniversitätsarchiv aufbewahrt werden.

er dem Rat des Physik-ProfessorsKarl Meissner folgte und 1926 zudem berühmten Theoretiker ArnoldSommerfeld nach München ging,um dort zu promovieren. Sommer-felds Schüler waren Werner Hei-senberg, Wolfgang Pauli, Linus Pau-ling, Rudolf Peierls, Peter Debey,Max von Laue, Isidor Rabi und an-dere. Bei Sommerfeld wurde HansBethe Zeuge und Geburtshelfer fürdie neue Quantentheorie ErwinSchrödingers und Werner Heisen-bergs. Fast alle älteren Physiker hat-ten größte Schwierigkeiten mit derneuen Vorstellung nicht-lokalerQuantenobjekte. Nach der neuenTheorie gab es keine klassischenBahnen mehr. Hans Bethe hatteaber den Vorteil, von der Bohr’schenAtomphysik bisher wenig gelerntzu haben, daher erschienen ihm dieneue Theorie und ihre hervorra-gende Übereinstimmung mit demExperiment als Selbstverständlich-keit. Er wendete sie einfach überallan. Dank seiner ausgezeichnetenmathematischen Kenntnisse be-stand er fast alle neuen Herausfor-derungen, denen er sich stellte. Ob-wohl erst knapp über zwanzig Jah-re alt, konnte er in nur wenigenJahren wichtige fundamentaleQuanteneigenschaften theoretischzu einer Lösung führen.

In seiner Doktorarbeit, mit der er1928 bei Sommerfeld promovierte,behandelte er die von Clinton J.Davisson und Lester Halbert Ger-mer beobachteten Interferenzen inder Elektronenstreuung, gleichzei-tig wandte er sich dem quantenme-chanischen Zweielektronensystem,dem Helium und H–-Ion, zu undkonnte erfolgreich dessen Energie-Eigenwerte berechnen. Eine funda-mental wichtige Arbeit war die Be-handlung inelastischer quantenme-chanischer Streuprobleme. HansBethe löste sehr elegant das Pro-blem im Impulsraum. Das Lösungs-integral (Bethe-Integral genannt)ist heute ein universeller Lösungs-ansatz zur Berechnung quantenme-chanischer Streuprobleme. Die da-raus resultierende Bethe-Bloch-Formel (publiziert 1930) beschreibtden Durchgang quantenmechani-scher Teilchenstrahlung durch Ma-

Hans Bethe und sein Vater nach demKrieg in Frankfurt.

005 UNI 2007/03 05.12.2007 22:36 Uhr Seite 99

der wichtigsten Basisarbeiten aufdem Gebiet der Quanten-Elektro-Dynamik (kurz QED). Die Bethe-Heitler-Formel beschreibt die Er-zeugung von Bremsstrahlung beimDurchgang relativistischer Teilchendurch Materie. Im Alter von 29Jahren gelang es Hans Bethe, denProzess der Energieerzeugung inSternen zu erklären. Ergänzend zuCarl Friedrich von Weizsäckerkonnte er zeigen, dass der 4-Proto-nen-Fusionsprozess zu Helium imWesentlichen über Kohlenstoffker-ne als »Katalysator« läuft. Er wardamals als einziger in der Lage, fürKernumwandlungen Reaktionswir-kungsquerschnitte zu berechnen.Für diese fundamentale Entdeckungerhielt er 1967 den Nobelpreis. Bisins höchste Alter von 98 Jahren hater eine große Zahl einflussreicher

Arbeiten veröffentlicht. Viele For-meln und Prozesse in der Physiktragen heute seinen Namen. Exem-plarisch soll hier seine nach demKrieg erschienene Arbeit zur Theo-rie der Lambshift erwähnt werden.Hans Bethe gelang es als Erstem,das Renormierungsproblem derQuanten-Elektro-Dynamik zu lösen.Sein Schüler Richard Feyman hatdiese Arbeiten dann später vollendet.

1937 heiratete Hans Bethe inden USA Rosemarie Ewald (kurzRose genannt), die Tochter vonPaul Ewald. Er kannte Rose sehrgut aus seiner Stuttgarter Zeit alsEwalds Mitarbeiter. Rose Ewaldmusste ebenfalls emigrieren, da ihreMutter jüdischen Glaubens war.Rose Bethe ist heute 90 Jahre altund lebt in Ithaca.

War es richtig, die Atombombe zu bauen?

Aus tiefer Sorge, dass Hitler zuerstüber die Atombombe verfügenkönnte, hat sich Hans Bethe am»Manhattanprojekt« beteiligt. Erwurde 1941 amerikanischer Staats-bürger und danach der Leiter derTheoriegruppe in Los Alamos. Erwar der eigentliche Konstrukteurder Atombombe. Nach seiner Devi-se »I can do that« war er sicher,dass seine Berechnungen zur Bom-be stimmen und diese auch wie ge-plant explodiert. Er hatte recht.Später, unter Präsident Eisenhower,initiierte er unter den Wissenschaft-lern und dann auch im politischenLeben die Bestrebung, mit RusslandAbrüstungsverträge zu schließen.Das sogenannte »Bethe-Panel« warerfolgreich. Zeitlebens zweifelteHans Bethe daran, ob es richtig war,sich an der Bombenentwicklung zubeteiligen. Bis zu seinem Tode warer die moralische Stimme der ame-rikanischen Wissenschaftsgemein-de, die für Menschenrechte undFrieden eintrat. Als er am 6. März2005 starb, verloren die USA undauch die Welt einen Giganten derWissenschaft und einen einzigarti-gen Menschenrechtler.

U n i v e r s i t ä t s g e s c h i c h t e

100 F o r s c h u n g F r a n k f u r t 3 / 2 0 0 7

Hans Bethe wurde nach demKrieg die Sommerfeld-Professur inMünchen angeboten, doch er lehn-te ab, weil Deutschland ihm fremdgeworden war. Da sein Vater bis zuseinem Tode am 19. Oktober 1954in Frankfurt lebte, hat er seit 1948Frankfurt und Deutschland oft be-sucht. Seine Halbschwester undsein Halbbruder sind in Frankfurtaufgewachsen und leben heute inNeuwied und Braunschweig. Fried-rich Hund (von 1951 bis 1957 Pro-fessor in Frankfurt) hat über die Be-suche von Hans Bethe in der Frank-furter Physik ein Tagebuch geführt.Hans Bethe hielt häufig Vorträgeund diskutierte mit den Studenten.1957 hat er die höchste Auszeich-nung der Deutschen PhysikalischenGesellschaft erhalten, die Max-Planck-Medaille. Erst im Jahre2004 hat die Universität Frankfurteinen ihrer größten Söhne mit derEhrendoktorwürde ausgezeichnet.Hans Bethe hat sich darüber sehrgefreut und zum Ausdruck ge-bracht, dass er Frankfurt viel ver-dankt und diese Stadt seine Hei-matstadt geblieben ist. Gleichzeitigmit dieser Ehre verlieh ihm derPhysikalische Verein die Ehrenmit-gliedschaft. Hans Bethe hat mit sei-nem Wirken in der Wissenschaftund im politischen Leben das20. Jahrhundert mitgeprägt. ◆

Der Autor

Prof. Dr. Horst Schmidt-Böcking, 68, forschte und lehrte bis 2004 am Institut fürKernphysik der Universität Frankfurt. Mit der Entwicklung eines Reaktionsmikro-skops, mit dem sich die Impulse aller geladenen Fragmente aus einem molekularenoder atomaren Zerfall nachweisen lassen, erlangte er internationale Anerkennung.Die American Physical Society zeichnete Schmidt-Böcking dafür mit dem Davisson-Germer-Preis 2007 aus [siehe »Den Tanz der Elektronen gefilmt«, Seite 8]. Seit sei-ner Emeritierung engagiert sich Schmidt-Böcking für die Popularisierung der Phy-sik, insbesondere auch dadurch, dass er die Leistungen berühmter Frankfurter Wis-senschaftler in Erinnerung ruft.

Hans A. Bethe in seinem Büro an der Cornell Universität imDezember 1996. Hinter ihm an der Tafel ist der „Kohlenstoff-Zyklus“ zur Energie-Erzeugung in Sternen.

Hans Bethe und seine Halbgeschwister1938 in Frankfurt. Dies war sein letzterBesuch in Deutschland vor dem Krieg.Die Eltern hatten sich bereits 1927scheiden lassen.

005 UNI 2007/03 05.12.2007 22:36 Uhr Seite 100