Faszination Supraleitung

Dr. Florian Gebhard
Prof. für theoretische Physik an der Universität Marburg

Welche Begeisterung die Physik hervor rufen kann, das erlebten wir beim Auftritt des ehemaligen Wasserburgers Florian Gebhard. Der Abiturient des Luitpold- Gymnasiums vom Abiturjahrgang 1982 lehrt jetzt theoretische Physik an der Universität Marburg. Der große Musiksaal war bis zum letzten Platz gefüllt. Vor allem Schüler, und nicht nur Kollegiaten mit naturwissenschaftlichem Schwerpunkt, waren gekommen genauso wie die Lehrer auch aus ganz anderen Fachbereichen. Und alle wurden von dieser Begeisterung angesteckt.

Noch bevor er mit den wesentlichen Stationen seines Lebenslaufs begann, stellte Gebhard seine Erfolgsformel vor: Neben Talent gehört Freude am Experimentieren dazu und auf jeden Fall auch Fleiß und Glück. Zu letzterem zählte er auch sein Elternhaus, seine eigentlich nur positiven Erfahrungen in der Schule und mit seinen Mitschülern auf. Den Faktor Glück vergleicht Gebhard mit dem Beispiel des Hauers im Bergwerk: Fleißiges Klopfen ist unabdingbare Voraussetzung, aber man muss dabei auch auf eine ergiebige Ader stoßen. Diese Erfahrung habe er beim wissenschaftlichen Arbeiten oft gemacht. Nach der Schulzeit am LGW studierte Gebhard in München, Aachen und Karlsruhe Physik und kam durch ein naturwisssenschaftliches Stipendium auch für einige Zeit nach New Jersey, USA. Seine beruflichen Stationen waren mit mehreren Wechseln Marburg und Grenoble. Seit 1998 ist Florian Gebhard Professor für theoretische Physik an der Universität Marburg.

Aufgrund seiner persönlichen Erfahrungen ermunterte Gebhard, das vielfältige Bildungsangebot der Schule unbedingt zu nutzen: Selbstverständlich braucht man Fremdsprachen und man soll nie fragen: Wozu brauche ich Geschichte, wozu Sozialkunde usw. Alles ist wichtig! Unabhängig davon, ob man Wissen einmal direkt nutzen kann oder ob man einfach einen guten Fundus an Allgemeinwissen hat. Das braucht man immer und überall!

Mit dem humorigen Vortrag "Faszination Supraleitung" zeigte Herr Gebhard überzeugend auf, dass Physik eine begeisternde Sache ist. Nach historischer Einführung zum idealen, weil widerstandslosen elektrischen Leiter (unterhalb einer Sprungtemperatur knapp über dem absoluten Temperaturnullpunkt bei -273°C) führte Gebhard einen echten Supraleiter vor, der schon bei einer "hohen Temperaturen" von über -170°C (!) diese Eigenschaft erhält. Weil dieser als idealer Diamagnet jedes Magnetfeld aus seinem Inneren verdrängt, schwebt er auf einem selbst erzeugten Magnetkissen über einem Magnetstreifen. Dem erstaunten Zuschauer erschien es fast gespenstisch, diesen Körper ungebremst dahinrasen zu sehen, begleitet von einer Kondenswolke, die seine für atmosphärische Verhältnisse doch niedrige Temperatur verursachte. Ein Bild, das an einen Kometen erinnern könnte. Wenn schon mit flüssigem Stickstoff gekühlt wurde, durfte an dieser Stelle auch der obligatorische Zersplitterungsversuch nicht fehlen. Eine Rose wurde im füssigen Stickstoff auf -170°C gekühlt und zersprang beim leichten Schlag auf den Tisch wie dünnes Glas.

Mit viel Humor, einfachen Worten und Veranschaulichungen gelang es Gebhard die elementaren Supraleitertypen verständlich vorzustellen und die theoretischen Erläuterungen so verständlich zu umreißen, so dass das Wesen des Supraleiters und seine Anwendungen in Umrissen auch dem verständlich wurden, der keine Vorkenntnisse mitgebracht hatte. Die widerstandslose elektrische Leitung ist schon energietechnisch höchst interessant. Günstig wirkt sich hier aus, dass heute Supraleiter bei den "hohen" Temperaturen, die mit flüssigem Stickstoff leicht herzustellen sind, gibt. Ein Problem ist dabei, dass es sich hier um Kupferoxide handelt, die oberhalb der Sprungtemperatur elektrische Isolatoren sind, so dass beim unbeabsichtigten Überschreiten dieses Temperaturwerts gefährliche Material- zerstörungen auftreten.

Neben den rein wissenschaftlichen Anwendungen profitiert vor allem die Messtechnik.  Auch die weithin bekannte Anwendung in der Magnet-Resonanz-Tomographie ist hier zu nennen, oder das Aufspüren von Fremdstoffen in Lebensmitteln oder Baustoffen und vieles mehr. Überraschend war für alle Zuhörer, dass Supraleiter heute bei weitem noch nicht ganz verstanden sind und, zu den angehenden Naturwissenschaftlrn gewandt, noch wesentliche theoretische Forschungen und Ideen nötig sind, so dass auch für die fernere Zukunft noch ein gewaltiger Arbeitsbereich bleibt. Und das, obwohl in den letzten Jahren schon eine ganze Reihe von Nobelpreisen in diesem Gebiet vergeben worden sind.

Gegen Ende seiner Ausführungen wurde Gebhard gar noch philosophisch und zitierte von Aristoteles den Satz, dass man Erkenntnissuche um ihrer selbst willen betreibt und dass die Freuden, die Wissenschaft bereiten kann, eben nur von dem erfahren wird, der sie auch betreibt. Und von dieser Freude hat uns Florian Gebhard viel gegeben, weil es ihm so phantastisch gelungen ist, uns von seiner Wissenschaft auf so unterhaltungsreiche Weise kosten zu lassen.

O. Höchstetter