Paul Ehrenfest Österreichischer theoretischer Physiker

Paul Ehrenfest (* 18. Januar 1880 in Wien, Österreich; † 25. September 1933 in Amsterdam, Neth.), Österreichischer theoretischer Physiker, der zur Klärung der Grundlagen der Quantentheorie und der statistischen Mechanik beitrug.

Ehrenfest studierte bei Ludwig Boltzmann an der Universität Wien, wo er 1904 promovierte. Ehrenfest und seine Frau, die russische Mathematikerin Tatiana A. Afanassjewa, verzichteten auf ihre Religionen (Judentum bzw. Christentum), weil solche interkonfessionellen Ehen in Österreich nicht erlaubt waren -Ungarn. Nachdem das Ehepaar seine Chancen auf eine reguläre akademische Stelle ernsthaft erschwert hatte, zog es nach St. Petersburg, Russland, wo es zwischen 1907 und 1912 von vorübergehenden Lehreinkommen lebte, bevor Paul Ehrenfest eine Ernennung zum Professor für theoretische Physik an der Universität Leiden in den USA erhielt Niederlande.

Während der embryonalen Phase der Quantentheorie stellte Ehrenfest klar, dass Max-Plancks Formel für Schwarzkörperstrahlung notwendigerweise ein grundlegendes Postulat diskontinuierlicher Energie impliziert - die Existenz diskreter Quantenenergieniveaus -, das die klassische Physik nicht erklären konnte. 1911 wies Ehrenfest auch darauf hin, dass sich Albert Einsteins Lichtquanten von klassischen Teilchen dadurch unterscheiden, dass sie statistisch nicht unterscheidbar sind, und er konstruierte diese Statistik - heute als Bose-Einstein-Statistik bekannt - explizit in einer Arbeit von 1915 mit der niederländischen Physikerin Heike Kamerlingh Onnes. Anstelle von korpuskulären Quanten zog Ehrenfest es vor, mit einem Modell quantisierter Wellen zu arbeiten, das er erstmals 1906 vorschlug und das später in der Quantenfeldtheorie wesentlich wurde. Ehrenfests adiabatisches Prinzip von 1913 ermöglichte es den Physikern, neue Arten von Systemen zu quantifizieren, die durch adiabatische Prozesse miteinander verbunden sind. Ehrenfest, das für seine große Fähigkeit bekannt ist, neue Forschungstalente zu lehren und zu fördern, ermutigte seine Schüler Samuel Abraham Goudsmit und George Eugene Uhlenbeck, 1925 das Konzept des Elektronenspins vorzuschlagen.

1911 veröffentlichten Paul und Tatiana Ehrenfest eine einflussreiche kritische Übersicht über das Gebiet der statistischen Mechanik und ihre konzeptionellen Grundlagen, die die nachfolgenden Forscher insbesondere auf das entscheidende Problem der ergodischen Hypothese aufmerksam machte (die Annahme, dass alle „Mikrozustände“ dieselbe Energie haben Niveau sind gleich wahrscheinlich).