Wilhelm Röntgen: Das Leuchten, das nicht da hätte sein dürfen

Am 8. November 1895 bemerkte ein fünfzigjähriger Physikprofessor in einem dunklen Raum an der Universität Würzburg ein schwaches Leuchten auf einem kleinen Fluoreszenzschirm in einiger Entfernung von einer Entladungsröhre, die er vollständig in lichtdichten Karton eingewickelt hatte. Eigentlich durfte dort nichts ankommen. Sieben Wochen später hatte er die Knochen in der lebenden Hand seiner Frau fotografiert, und innerhalb weniger Monate untersuchten Ärzte auf vier Kontinenten ihre Patienten damit. Es ist wohl die schnellste Reise von einer Laborkuriosität zur klinischen Anwendung in der Geschichte der Wissenschaft.

Ein Einzelkind zwischen zwei Ländern

Wilhelm Conrad Röntgen wurde am 27. März 1845 in Lennep in der preußischen Rheinprovinz als einziges Kind eines Tuchhändlers geboren. Als er drei Jahre alt war, zog die Familie nach Apeldoorn in die Niederlande, wo er auf ein Internat geschickt wurde. Er zeigte schon früh eine mechanische Begabung und eine lebenslange Liebe zur Natur, die ihn nie verließ.

Wegen einer fremden Zeichnung verwiesen

Im Jahr 1862 wurde er von der technischen Schule in Utrecht verwiesen, zu Unrecht beschuldigt, eine Karikatur eines der Lehrer angefertigt zu haben. Es war eine Ungerechtigkeit mit echten Konsequenzen: Ohne das Zertifikat war ihm der gewöhnliche Weg an eine deutsche Universität versperrt.

Er umging dies. Er trat 1865 in die Universität Utrecht ein, bestand dann die Aufnahmeprüfungen für das Polytechnikum in Zürich, wo er Maschinenbau studierte und von Rudolf Clausius und August Kundt unterrichtet wurde. Er promovierte 1869 in Zürich und wurde Assistent von Kundt, dem er nach Würzburg und dann nach Straßburg folgte – die klassische Ausbildung der deutschen Physik des 19. Jahrhunderts und seine Formung als Experimentalphysiker.

Die lange Lehrzeit

Es folgte eine Karriere von stetiger, unspektakulärer Kompetenz. Er lehrte ab 1874 in Straßburg, nahm 1875 eine Professur an der landwirtschaftlichen Akademie in Hohenheim an, kehrte 1876 als Professor für Physik nach Straßburg zurück, wechselte 1879 nach Gießen und erhielt 1888 den Lehrstuhl in Würzburg, wo er 1893 zum Rektor gewählt wurde. Er lebte mit seiner Familie in einer Siebenzimmerwohnung im Röntgenring 8 und unterrichtete die gesamte Experimentalphysik, fünf Stunden pro Woche, vor einer Klasse, die von etwa hundert auf hundertfünfundachtzig Studenten anwuchs.

Seine in diesen Jahrzehnten veröffentlichten Arbeiten waren breit gefächert und bescheiden: spezifische Wärmen von Gasen, Wärmeleitung in Kristallen, elektrische Eigenschaften von Quarz, Einfluss von Druck auf die Brechungsindizes von Flüssigkeiten, elektromagnetische Effekte in polarisiertem Licht, Ausbreitung von Ölfilmen auf Wasser. Nichts darin kündigte das Kommende an.

8. November 1895

Er untersuchte Kathodenstrahlen – die Ströme, die entstehen, wenn Hochspannung durch eine nahezu evakuierte Röhre entladen wird –, ein Thema, an dem damals in Labors in ganz Europa gearbeitet wurde. Röntgen schloss die Röhre so ein, dass kein sichtbares Licht entweichen konnte, verdunkelte das Labor und beobachtete, dass ein mit Bariumplatincyanid beschichteter Schirm dennoch fluoreszierte.

Eine unsichtbare Strahlung drang durch den Karton. Er wusste nicht, was es war, und das drückte er mit dem Namen aus: X-Strahlen, das algebraische Symbol für das Unbekannte. Anstatt sich zur Veröffentlichung zu beeilen, schloss er sich sieben Wochen lang ein und charakterisierte die neuen Strahlen methodisch – was sie durchdrangen, was sie aufhielt, was sie mit einer Fotoplatte anstellten.

Die Hand

Am 22. Dezember 1895 fertigte er das Bild an, das alles veränderte: eine Radiografie der Hand seiner Frau Anna Bertha Ludwig, die die Knochen im Inneren und den Ring an ihrem Finger zeigte. Es war das erste Röntgenbild, und es war sofort und universell verständlich, wie es noch kein wissenschaftliches Ergebnis zuvor war.

Sein vorläufiger Bericht, Ueber eine neue Art von Strahlen – „Über eine neue Art von Strahlen“ –, wurde am 28. Dezember 1895 vor der Physikalisch-Medizinischen Gesellschaft zu Würzburg verlesen und fast sofort im Sitzungsbericht der Gesellschaft, in der letzten Ausgabe des Jahres, veröffentlicht. Bei einer Demonstration am 23. Januar 1896 schlug der Anatom Albert von Kölliker vom Vorsitz aus vor, die Strahlen nach ihrem Entdecker zu benennen; der Raum brach in das aus, was ein Bericht als allgemeinen Jubelruf festhielt.

Der erste Nobelpreisträger

Im Jahr 1901 erhielt Röntgen den allerersten Nobelpreis für Physik, „als Anerkennung der außerordentlichen Verdienste, die er sich durch die Entdeckung der bemerkenswerten Strahlen erworben hat, die später nach ihm benannt wurden“. Von Natur aus scheu, lehnte er es ab, eine Nobelrede zu halten.

Er hatte 1872 Anna Bertha Ludwig aus Zürich geheiratet; 1887 adoptierte das Paar ihre Nichte Josephine. Zeitgenossen beschrieben ihn als erstaunlich bescheiden und zurückhaltend, am glücklichsten beim Bergsteigen. Im Jahr 1900 übernahm er den Physiklehrstuhl in München, wo er den Rest seines Lebens blieb. Er starb dort am 10. Februar 1923 an Darmkrebs.

Warum Wilhelm ein Genie genannt wird

Der Fall beruht nicht auf theoretischer Kraft, und gerade deshalb ist er interessanter. In den 1890er Jahren liefen in Dutzenden europäischer Labore Kathodenstrahlröhren, und mehrere Physiker hatten mit ziemlicher Sicherheit bereits Röntgenstrahlen erzeugt, ohne zu bemerken, dass etwas Ungewöhnliches passiert war. Röntgens Gabe war die schwerer zu benennende: eine so disziplinierte Aufmerksamkeit, dass ein schwaches Leuchten im falschen Teil eines dunklen Raumes als Tatsache registriert wurde, die eine Erklärung verlangte, anstatt als Ärgernis, das ignoriert werden sollte.

Was folgte, ist der eigentliche Beweis. Er kündigte nichts an; er arbeitete sieben Wochen lang allein und produzierte eine erste Arbeit, die so gründlich fundiert war, dass sie fast keine Korrekturen benötigte. Das institutionelle Urteil kam schnell und war eindeutig – der erste jemals verliehene Nobelpreis für Physik und ein Raum voller Wissenschaftler, die den Vorschlag bejubelten, seinen Namen dem Phänomen zu geben.

Das Gegenargument ist einfach, und er hätte wahrscheinlich den meisten davon zugestimmt. Er entdeckte die Strahlen; er erklärte sie nicht, und das X im Namen ist ein Eingeständnis. Ihre Natur als kurzwellige elektromagnetische Strahlung zu etablieren, war die Arbeit anderer Physiker in den folgenden Jahren. Seine dreißig Jahre vorheriger Forschung – Gase, Kristalle, Quarz, Ölfilme – waren kompetente Arbeit der zweiten Reihe, die keine Spuren hinterlassen hat. Es gibt ein nicht reduzierbares Element des Glücks in der Geschichte, und Röntgen hat nie etwas anderes behauptet. Er gründete keine Schule, hinterließ keinen theoretischen Rahmen und war so zurückhaltend, dass er nicht einmal einen Nobelvortrag hielt. Ob das einen Genius ausmacht oder den folgenreichsten Beobachtungsakt der modernen Wissenschaft, ist eine berechtigte Frage.

Vermächtnis

Die Röntgenstrahlen gaben der Medizin ihren ersten Blick in das lebendige Innere des Körpers und gaben der Physik das Werkzeug, das später die Struktur von Kristallen und der Materie selbst enthüllen würde. Eine Entdeckung, die in sieben Wochen in einem dunklen Raum von einem sorgfältigen Mann gemacht wurde, findet sich noch heute, jeden Tag, in jedem Krankenhaus der Erde.