Indem die Vereinten Nationen und die UNESCO das Jahr 2019 zum internationalen Gedenkjahr für das Periodensystem der Elemente ausriefen, haben sie eine kleine Veröffentlichungswelle losgetreten. Jenseits von Fachkreisen haben neue populärwissenschaftliche Bücher die Geschichte des Periodensystems und die daraus folgenden Konsequenzen für die moderne Wissenschaft nacherzählt. Stefana Sabin hat einige dieser Bücher gelesen.

Zum 150. Geburtstag des Periodensystems der Elemente

Wie aus vier Elementen erst 63 und dann 118 wurden

Während einerseits Wissenschaftsfeindlichkeit (wie die Verneinung der Klimakatastrophe) beängstigende Höhen erreichte, haben andererseits Fernsehserien wie Breaking Bad (und nicht zuletzt CSI) die Chemie in die Popkultur geholt. In dieser merkwürdig gespaltenen Stimmung wurde der 150. Geburtstag eines der Gründungsdokumente moderner Wissenschaft gefeiert: des Periodensystems der Elemente, jener tabellarischen Anordnung der chemischen Elemente, die der russische Chemiker Dmitri Mendelejew 1869 gestaltete und der Welt vorstellte. Nur wenige Monate später machte auch der deutsche Chemiker Lothar Meyer sein – fast identisches – Periodensystem bekannt, aber da war er schon zu spät! Das Periodensystem ging unter Mendelejews Namen in die Wissenschaftsgeschichte ein: die tabliza Mendelejewa ist bis heute ein essentielles Instrument in den Naturwissenschaften, denn sie enthält nicht nur Informationen über Eigenschaften der einzelnen Elemente, sondern auch über die Beziehung der Elemente untereinander, so dass Rückschlüsse über Reaktionsfreudigkeit und bevorzugte Bindungspartner möglich werden.

Das Periodensystem der Elemente Quelle: Wikipedia.orgU/Gemeinfrei

In seinem Buch The Periodic Table: Its Story and Its Significance erzählt der amerikanische Chemie- und Wissenschaftshistoriker Eric Scerri, 1953 geboren und Professor an der UCLA, eine wissenschaftliche und philosophische Geschichte des Periodensystems. Er zeigt, dass die Wissenschaftler des 18. und 19. Jahrhunderts die antike Vorstellung, dass die Materie aus unsichtbar und unteilbar winzigen Teilchen bestehe, wieder aufnahmen und dank experimenteller und empirischer Erkenntnisse fortentwickelten. Ausgehend von der (ursprünglich aristotelischen) Vier-Elemente-Lehre der Alchemie und der Abkehr davon beschreibt Scerri die langsame Verfestigung des chemischen Element-Begriffs; er erklärt Atom- und Kernstrukturen und zeichnet den Weg von der „Tellurischen Schraube“ des Pariser Chemikers Alexandre-Emile De Chancourtois und dem „Gesetz der Oktaven“ des Londoner Chemikers John A.R. Newland bis zu Mendelejews Anordnung der Elemente nach steigender Atommasse und dann weiter zur modernen Physik und der Quantenmechanik, die das Periodensystem in einer fundamentalen Art bestätigen, die Mendelejew selbst noch nicht ahnen konnte.

Dass Mendelejew zu seiner Tabelle – gemäß der Legende – in einem Traum fand, erzählt Michael Pilz in seinem Buch Tanz der Elemente. Pilz, 1965 in Berlin geboren und Redakteur für Popkultur und Wissenschaft im Feuilleton der Welt, pflegt einen munter anekdotischen Erzählgestus, um die komplexe Organisation der Perioden und Gruppen nachvollziehbar zu machen. Er erzählt, wie es von den ursprünglich 63 zu den mittlerweile 118 Elementen gekommen ist (durch gezielte Suche und gewagte Experimente), wie die Eigenschaft eines Elements seine praktische Nutzung geprägt (Kupfer wird für Drähte benutzt, weil es Elektrizität besonders gut leitet) und wie diese Nutzung wiederum die wirtschaftliche Entwicklung der Gesellschaft beeinflusst hat („Globalisierung ist Kapitalismus plus Kupfer“).

Pilz erzählt nicht eine Geschichte des Periodensystems, sondern viele Geschichten über die Elemente im Periodensystem – eben einen Tanz der Elemente! Ähnlich verfährt der Cambridger Chemiker Peter Wothers in seinem Buch Antimony, Gold, and Jupiter’s Wolf: How the Elements Were Named. Wothers, in der anglophonen Welt durch die Fernsehserie The Big Experiment im Discovery Channel bekannt und für seine populärwissenschaftliche Tätigkeit schon vielfach ausgezeichnet, geht bis ins Mittelalter zurück, und indem er die manchmal geradezu fantastischen Geschichten hinter der Entdeckung und Benennung eines Elements verfolgt, zeichnet er zugleich auch die Entstehung der Chemie aus der Alchemie.

Ein Beispiel ist die Geschichte des Phosphors: Ordnungszahl 15, Symbol P, Nichtmetall der 3. Periode. Sie beginnt mit der Suche nach dem „Stein des Weisen“ des Hamburger Alchemisten Hennig Brandt 1669, geht der Entstehung der Streichholzindustrie im 18. Jahrhundert weiter und endet gewissermaßen bei der Bombardierung Hamburgs durch die Alliierten im Zweiten Weltkrieg mit Phosphorbomben. Pilz erzählt diese Geschichte als Vignette und in minimalistisch straffer Manier – Wothers holt episch aus und baut große Bögen.

Während Pilz eher auf Popkultur zurückgreift, um die alltägliche Bedeutung eines Elements zu beschreiben, stellt Wothers eher wissenschaftshistorische Zusammenhänge dar. Pilz zeichnet biographische Skizzen verschiedener Chemiker und erwähnt wie nebenbei den zeitgeschichtlichen Kontext hinter der Entdeckungssituation eines Elements und seiner Benennung (zum Beispiel, dass Gallium, Scandium und Germanium, zwischen 1875 und 1886 entdeckt wurden und mit ihrem Namen für das 19. Jahrhundert als Jahrhundert der Nationalstaaten stehen!). Wothers dagegen beschreibt ausgiebig den kulturellen und wissenschaftlichen Zeitgeist, bevor er erzähltechnisch geschickt auf die Entdeckung eines Elements fokussiert.

Allen diesen Autoren ist es gelungen, ein komplexes Thema unterhaltsam darzustellen – und indem sie zeigen, wie die Chemie und die chemische Forschung das Bewusstsein von der Welt (und ihrer Entstehung!) geprägt haben, liefern sie ein glühendes Bekenntnis zur Wissenschaft. Denn das Periodensystem, schreibt Pilz, ist zwar „kein Gottesbeweis, aber ein Zeugnis dafür, dass der Himmel nie leer war“.

Tatsächlich ist das Periodensystem 150 Jahre nach seiner Entstehung von ungebrochener Relevanz. Zwar haben Wissenschaftler schon im 20. Jahrhundert erkannt, dass die Periodizität der Elemente nicht von ihrer Atommasse, sondern von der Zahl der Protonen in ihrem Kern bestimmt ist – aber dadurch wurde das Periodensystem keineswegs obsolet, sondern, nach einigem Umgestalten, genauer. Auch die Entdeckung neuer Elemente in der Natur und im Labor hat die Bedeutung des Periodensystems nicht gemindert, sondern sie nur verschoben. Denn es führt nicht mehr nur vor, was in der Welt da ist, sondern auch, was da sein kann. Es ist diese Flexibilität, die die ungebrochene Relevanz des Periodensystems sichert.

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Kommentare


Mark DeVoto - ( 20-02-2020 04:33:10 )
Es ist besonders interessant, daß Gallium von dem Franzosen namens Lecoq erfunden wurde

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erstellt am 26.1.2020

Eric Scerri
The Periodic Table
Its Story and Its Significance
Hardback, 408 Seiten
ISBN: 978-0-19091-436-3
Oxford University Press, Oxford 2019

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Michael Pilz
Tanz der Elemente
Über die Schönheit des Periodensystems
Hardcover, 224 Seiten
ISBN: 978-3-70173-483-2
Residenz Verlag, Salzburg Wien 2019

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Peter Wothers
Antimony, Gold, and Jupiter’s Wolf
How the elements were named
Hardback, 304 Seiten
ISBN: 978-0-19965-272-3
Oxford University Press, Oxford 2020

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