John Archibald Wheeler

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John Archibald Wheeler (* 9. Juli 1911 in Jacksonville, Florida) ist ein amerikanischer theoretischer Physiker, zur Zeit Professor Emeritus an der Princeton University in New Jersey.

John Archibald Wheeler wuchs in einem unitarischen Elternhaus auf, durch das sein frühes Interesse an den Naturwissenschaften besonders gefördert wurde. Wheeler promovierte 1933 an der Johns Hopkins University bei Karl Ferdinand Herzfeld. In einer Physical Review-Arbeit aus dem Jahr 1937 führte er die S-Matrix in die Kernphysik ein. 1939 untersuchte er gemeinsam mit Niels Bohr die Kernspaltung im Flüssigkeitsmodell ^[1].

1938 wurde er Professor in Princeton, wo er bis 1976 blieb, als er eine Professur in Austin anzunehmen. Sein Büro in Princeton behielt er weiterhin.

Er widmete sich intensiv der Lehre und war darin sehr erfolgreich. So besuchte er z. B. mit seinen erstsemestrigen Studenten Albert Einstein am nahen Institute for Advanced Study.

Unter seinen damaligen Studenten befanden sich heutige bekannte theoretische Physiker wie z. B. der Gravitationsphysiker Kip Thorne und der Nobelpreisträger Richard Feynman. Mit Feynman erarbeitete er 1941 eine Neuformulierung der klassischen Elektrodynamik.

Während des zweiten Weltkriegs arbeitete Wheeler im Manhattan Project in Hanford, wo Plutonium-Brutreaktoren entwickelt wurden. Auch an frühen Versuchen die Wasserstoffbombe zu bauen, war er beteiligt.

Mit Kenneth Ford untersuchte er die halbklassische Näherung in der Streutheorie ^[2]. In den 50er und 60er Jahren des 20. Jahrhunderts entwickelte Wheeler die so genannte Quantengeometrodynamik. Darunter versteht er eine Weiterentwicklung der Allgemeinen Relativitätstheorie, die nicht nur wie bei Einstein die Gravitation, sondern auch die anderen Wechselwirkungen wie den Elektromagnetismus durch die Geometrie gekrümmter Raum-Zeiten beschreiben will. Sie scheiterte jedoch daran, dass sie wichtige physikalische Erscheinungen wie etwa die Existenz von Fermionen nicht erklären konnte und auch nicht wie erhofft Gravitations-Singularitäten vermeiden konnte. Eine solche Geometrisierung der fundamentalen Wechselwirkungen - die heute alle durch Eichtheorien beschrieben werden - ist bis heute nicht gelungen, und um eine Quantentheorie der Gravitation wird bis heute gerungen.

Als Ansatz für die Quantentheorie der Gravitation führte er mit Bryce DeWitt die Wheeler-Dewitt-Gleichung als eine Wellenfunktion des gesamten Universums ein.

Ende der 60er und Anfang der 70er hatte er eine wichtige Rolle in der sich damals stürmisch entwickelnden Theorie Schwarzer Löcher, denen er sogar 1967 den Namen gab. Auch der Name für das no hair theorem, im Deutschen Glatzensatz genannt, stammt von ihm (Ein schwarzes Loch hat keine Haare). Wheeler prägte auch den Begriff „Wurmlöcher“ für Hantel-artige Brücken in der Raum-Zeit.

1973 veröffentlichte er mit Misner und Thorne das umfangreiche, aber pädagogisch gut gemachte Lehrbuch „Gravitation“.

Wheeler interessierte sich auch für die Interpretation der Quantenmechanik und unterstützte die Many worlds interpretation seines Schülers Hugh Everett aus dem Jahr 1955.

[Bearbeiten] Literatur

von Wheeler:

mit Kenneth Ford: Geons, black holes, and quantum foam - a life in physics.(Autobiographie). Norton, New York-London 1998. ISBN 0393046427

mit Charles W. Misner, Kip S. Thorne: Gravitation, W. H. Freeman and Company, San Francisco 1973, ISBN 0-7167-0334-3(0).
mit Edwin F. Taylor: Spacetime Physics, W. H. Freeman and Company, San Francisco 1963/1966, ISBN 0-7167-0336-X.
mit Edwin F. Taylor Exploring black holes - introduction to general relativity. Addison Wesley Longman, San Francisco 2000. ISBN 020138423X
At home in the universe. AIP Press, Woodbury NY 1994. ISBN 0883188627
Frontiers of time. North-Holland, Amsterdam 1979 (Enrico Fermi Kurs). ISBN 0444852859
mit Martin J. Rees, Remo Ruffini: Black holes, gravitational waves and cosmology - an introduction to current research. Gordon and Breach, New York-London 1976. ISBN 0677045808
Einsteins Vision - wie steht es heute mit Einsteins Vision, alles als Geometrie aufzufassen? Springer, Berlin-Heidelberg 1968.
Geometrodynamics", 1962 (reprint Band, u.a. "Geons", Physical Review 1955)
Geometrodynamics and the issue of the final state, in de Witt (Hrsg.) "Relativity, groups and topology", Les Houches Lectures 1963
Superspace and the nature of geometrodynamics, in Cecile M. De Witt, John A. Wheeler (Hrsg.): Relativity, groups and topology - Battelle rencontres 1967 Seattle Center, 16 July to 31 August 1967. W. A. Benjamin, New York-Amsterdam 1968.
Beyond the black hole, in Woolf ed. "Some strangeness in proportion- Einstein centennary volume", 1980
Law without law, abgedruckt in Wheeler, Zurek (Hrsg.) "Quantum theory of measurement" 1983, online in [1]

Hier gibt Wheeler seiner Bewunderung für Hermann Weyl Ausdruck:

John Archibald Wheeler, Hermann Weyl and the Unity of Knowledge, in: Wolfgang Deppert, Kurt Hübner, Arnold Oberschelp, Volker Weidemann (Hg.) Exact Sciences and their philosophical Foundations/Exakte Wissenschaften und ihre philosophische Grundlegung, Vorträge des Internationalen Hermann-Weyl-Kongresses, Kiel 1985, Peter Lang Verlag, Frankfurt/Main 1988, ISBN 3-8204-9328-X, S. 469-503. Zuerst in American Scientist, Juli 1986.

Seine Erinnerungen an Einstein veröffentlichte Wheeler in Aichelburg, Sexl (Hrsg.) "Albert Einstein" 1979 und in den Physikalischen Blättern aus dem gleichen Jahr.

über Wheeler:

John R. Klauder: Magic without magic. John Archibald Wheeler, a collection of essays in honor of his sixtieth birthday. Ed. by John Rider Klauder. Freeman, San Francisco 1972.