(Heinrich Rohrer & Gerd Binnig)

ICH MÖCHTE EIN GEBIET BESCHREIBEN, auf dem bisher wenig getan worden ist, auf dem im Prinzip aber eine ganze Menge getan werden könnte. Dieses Gebiet wird uns über die Grundlagen der Physik nicht viel sagen und keine Fragen beantworten wie "Was sind seltsame Teilchen ?", sondern uns etwas über seltsame Phänomene lehren, die in komplexen Situationen auftreten. Ein weiterer wichtiger Punkt ist, dass sich daraus eine enorme Anzahl technischer Anwendungen ergibt.

Ich möchte vom Problem sprechen, Dinge in kleinem Massstab zu manipulieren und zu kontrollieren.
Sobald ich dies erwähne, erzählen mir die Leute von Miniaturisierung und wie weit man es darin heutzutage gebracht habe. Sie berichten von Elektromotoren in der Grösse ihres kleinen Fingernagels. Und dass es ein Gerät auf dem Markt gebe, mit dem man das Vaterunser auf einen Stecknadelkopf schreiben könne. Aber das ist nichts, das ist der primitivste, allererste Schritt in die Richtung, die ich zu diskutieren beabsichtige. Denn weiter unten gibt es eine Welt, die phantastisch klein ist. Im Jahr 2000 wird man sich wundern, warum man erst 1960 begann, sich ernsthaft damit zu beschäftigen.
Weshalb können wir nicht sämtliche 24 Bände der Encyclopaedia Britannica auf einen Stecknadelkopf schreiben?
Schauen wir einmal, was das heissen würde. Der Kopf einer Stecknadel misst eineinhalb Millimeter im Durchmesser. Vergrössert man ihn um das 25 OOOfache, entspricht seine Fläche etwa der Fläche sämtlicher Seiten der Enzyklopädie. Folglich muss man alles, was in der Britannica geschrieben steht, 25 OOOmal verkleinern. Wäre das möglich? Das Auflösungsvermögen des menschlichen Auges beträgt etwa 0,2 Millimeter - so gross ist ungefähr der Durchmesser eines der Rasterpunkte einer der feinen Halbton-Reproduktionen des Lexikons. Verkleinert man ihn um das 25 OOOfache, beträgt sein Durchmesser immer noch 80 Angström - das entspricht 32 Atomen eines gewöhnlichen Metalls. Mit anderen Worten: Jeder dieser Rasterpunkte würde auf seiner Fläche immer noch rund 1000 Atome enthalten. Also ist es gar keine Frage, dass auf einem Stecknadelkopf genug Platz ist für die ganze Encyclopaedia Britannica.
Stellen wir uns vor, dieser verkleinerte Text sei in Reliefbuchstaben aus Metall geschrieben, das heisst, da, wo im Original die Druckerschwärze ist, stehen Metallbuchstaben, die 25 OOOmal kleiner sind. Wenn etwas auf diese Weise geschrieben wäre, könnten wir es mit einem heute gebräuchlichen Elektronenmikroskop lesen. Die nächste Frage ist also: Wie schreiben wir es? Zurzeit gibt es keine Standardtechnik dafür. Aber ich möchte zeigen, dass es nicht so schwierig ist, wie es auf den ersten Blick scheint. Wir könnten einfach die Linsen eines Elektronenmikroskops umkehren, um zu verkleinern, statt zu vergrössern. Ein lonenstrahl, der so durch die Mikroskoplinsen geschickt wird, liesse sich zu einem sehr kleinen Punkt fokussieren. Und mit diesem Punkt könnten wir schreiben, indem wir, wie wir das mit einem TV-Kathodenstrahloszilloskop tun, Zeile für Zeile bestreichen. Diese Methode wäre sehr langsam, aber man wird bestimmt schnellere finden.
WIR HABEN ALSO die Encyclopaedia Britannica auf einem Stecknadelkopf. Aber ziehen wir einmal sämtliche Bücher der Welt in Betracht. Die Library of Congress zählt etwa 9 Millionen Bände, die Bibliothek des British Museum 5 Millionen, die französische Nationalbibliothek weitere 5 Millionen. Zweifellos sind da Duplikate darunter. Nehmen wir einmal an, es gebe ungefähr 24 Millionen Bücher von Interesse auf dieser Welt.
Was würde geschehen, wenn wir sie alle in dem Massstab drucken würden, von dem wir gesprochen haben? Wieviel Raum würde das beanspruchen? Selbstverständlich ungefähr die Fläche von einer Million Stecknadelköpfen, weil es anstelle der 24 Bände des Lexikons nun 24 Millionen Bände sind. Eine Million Stecknadelköpfe können auf einem Quadrat mit einer Seitenlänge von 1000 Stück aufgereiht werden, was eine Fläche von ungefähr 2,5 Quadratmetern einnimmt. Das heisst, dass die gesamte Information der 24 Millionen Bände ungefähr das Format von 35 Seiten der Encyclopaedia Britannica einnehmen würde. All die Information, die von der ganzen Menschheit in Buchform gesammelt worden ist, können Sie in einem dünnen Heft mit sich herumtragen - nicht in einem Code geschrieben, sondern als simple Reproduktion des Originals in kleinem Massstab ohne jeden Verlust an Qualität.
Was würde unsere Bibliothekarin am Caltech sagen, die jetzt von einem Gebäude zum anderen rennt, wenn ich ihr sagen würde, dass in zehn Jahren die ganze Information, die sie sich im Griff zu haben bemüht, 120 000 Bücher, gestapelt vom Boden bis zur Decke, Schubladen voller Karteikarten, Lagerräume voller älterer Werke - auf einer einzigen Karteikarte Platz hat!
Nun, der Titel meines Vertrages lautet "Unten ist jede Menge Platz", nicht nur "Unten ist Platz". Ich werde nicht erörtern, wie wir das, was ich vorschlage, machen werden, sondern nur davon reden, was im Prinzip möglich ist, mit anderen Worten: was möglich ist ge-mäss den Gesetzen der Physik. Ich erfinde nicht Anti-Gravitation, die es vielleicht einmal geben wird unter der Voraussetzung, dass die Gesetze der Physik nicht so sind, wie wir denken. Ich sage, was man tun könnte, wenn die Gesetze so sind, wie wir denken, dass sie sind.
Nehmen wir nun an, wir notieren - anstatt dass wir versuchen, die Bilder und die Texte direkt in ihrer ur-

sprünglichen Form zu reproduzieren - nur deren Informationsgehalt in einem Code von Punkten und Strichen, die die verschiedenen Buchstaben repräsentieren. Jeder Buchstabe beinhaltet sechs oder sieben Bit Information; das heisst, man braucht nur etwa sechs oder sieben Striche und Punkte pro Buchstabe. Nun werde ich, statt alles auf die Oberfläche eines Stecknadelkopfes zu schreiben, zusätzlich sein Inneres nutzen.
Repräsentieren wir einen Punkt durch wenige Atome eines Metalls, den folgenden Strich durch Atome eines anderen Metalls und so weiter. Und nehmen wir an, um konservativ zu sein, ein Bit Information beanspruche einen kleinen Würfel von 5 mal 5 mal 5, also 125 Atomen. Vielleicht brauchen wir etwas über hundert Atome, um sicher zu sein, dass durch Diffusion oder Ähnliches keine Information verlorengeht.
Ich habe abgeschätzt, wie viele Buchstaben es in der Encyclopaedia gibt, und angenommen, jedes der 24 Millionen Bücher der Weltbibliothek sei so umfangreich wie einer ihrer Bände. Dann habe ich berechnet, wie viele Bits das sind - nämlich 10 hoch 15. Jedem Bit gebe ich 125 Atome. Und es stellt sich heraus, dass sämtliche Information, die die Menschheit zusammengetragen und in Büchern niedergeschrieben hat, in einem Materiewürfel von einem Zehntelmillimeter Kantenlänge untergebracht werden kann - das ist das kleinste Staubkorn, das mit blossem Auge noch wahrgenommen werden kann. Also gibt es wirklich eine ganze Menge Platz da unten! Erzählen Sie mir nichts von Mikrofilm!
DIE TATSACHE, dass enorme Mengen von Information auf ausserordentlich kleinem Raum untergebracht werden können, ist den Biologen vertraut. Darin liegt die Lösung all dessen, was uns ein Rätsel war, bis wir herausgefunden haben, wie zum Beispiel die gesamte Information für die Organisation einer so komplexen Kreatur, wie wir selber es sind, in der kleinsten Zelle gespeichert werden kann. Ob wir braune Augen haben, überhaupt zum Denken befähigt sind oder dass im Embryo der Kieferknochen sich zunächst mit einem kleinen Loch auf der Seite entwickeln sollte, so dass da später ein Nerv durchwachsen kann - all diese Information ist enthalten in einem sehr kleinen Teil der Zelle in Form von langfädigen DNA-Molekülen, in denen etwa 50 Atome für ein Bit Information gebraucht werden.
Das biologische Beispiel, Information auf sehr kleinem Raum unterzubringen, hat mich inspiriert, über eine andere Möglichkeit nachzudenken. Biologie bedeutet nicht einfach, Information zu speichern, sondern damit etwas zu tun. Viele Zellen sind winzig, aber sie sind sehr aktiv; sie fabrizieren verschiedene Substanzen; sie spazieren herum; sie schwänzeln; und sie tun alle möglichen grossartigen Dinge - alles in sehr kleinem Massstab. Ziehen wir die Möglichkeit in Betracht, dass auch wir ein sehr kleines Ding herstellen könnten, das tut, was wir wollen - dass wir ein Objekt fabrizieren, das auf dieser Stufe manövriert! In Computern müssen wir enorme Mengen von Information speichern. Warum
können wir Computer, die heute so gross sind wie ein Zimmer, nicht ganz klein machen?
Wenn ich Ihr Gesicht sehe, erkenne ich sofort, dass ich es bereits einmal gesehen habe. Noch gibt es keine Maschine, die das Gesicht eines Menschen erkennt, geschweige denn merkt, dass es sich um denselben Menschen handelt, den man ihr zuvor gezeigt hat - es sei denn, es handelt sich um das genau gleiche Bild. Aber auch wenn der Gesichtsausdruck ein anderer ist, wenn ich näher am Gesicht bin oder weiter weg oder wenn das Licht sich ändert - ich erkenne es trotzdem wieder. Dieser kleine Computer, den ich in meinem Kopf trage, schafft das spielend. Die Computer, die wir bauen, sind dazu nicht fähig. Die Zahl der Elemente in meiner knöchernen Box ist enorm viel grösser als die Zahl der Elemente in unseren wundervollen Computern. Die Elemente in dieser Box sind mikroskopisch klein.
Soweit ich sehe, gibt es kein Gesetz der Physik, das besagt, dass Computerelemente nicht enorm viel kleiner gemacht werden könnten, als sie es heute sind. Wo sind die Grenzen, wie klein etwas sein kann, bis man es nicht mehr länger modellieren kann? Wie viele Male, wenn Sie an etwas frustrierend Winzigem gearbeitet haben wie etwa der Armbanduhr Ihrer Frau, haben Sie zu sich gesagt: "Wenn ich nur eine Ameise trainieren könnte, das zu tun!" Ich möchte vorschlagen, eine Ameise so zu trainieren, dass sie eine Milbe trainiert, dies zu tun. Was könnte man mit kleinen, beweglichen Maschinen anfangen? Ob nützlich oder nicht - sicher wäre es eine feine Sache, sie zu basteln.
BETRACHTEN WIR IRGENDEINE MASCHINE - Zum Beispiel ein Auto -, und fragen wir uns, welche Probleme es gäbe, eine verschwindend kleine Maschine dieser Art herzustellen. Nehmen wir an, wir brauchen - bei einer gewöhnlichen Maschine - eine gewisse Präzision der Teile, eine Genauigkeit von, sagen wir einmal, einem

Hundertstel Millimeter. Sind die Dinge ungenauer, der Zylinder und so weiter, wird sie nicht sehr gut funktionieren. Mache ich das Ding hingegen zu klein, muss ich mir Sorgen machen wegen der Grösse der Atome; ich kann aus Kugeln keinen beliebig kleinen Ring machen. Setze ich für die Fehlertoleranz von einem Hundertstel Millimeter als Entsprechung einen Fehler von 10 Atomen, stellt sich heraus, dass ich die Dimensionen eines Autos ungefähr um das 4000fache verringern kann -was heisst, dass es etwa l Millimeter gross wäre.
Es ist interessant, die Probleme zu erörtern, die in so kleinen Maschinen auftreten. Mit der Verkleinerung der Teile verringern sich die Kräfte, so dass Grossen wie Gewicht und Trägheit von relativ geringer Bedeutung sind. Mit anderen Worten: Das Material ist verhältnis-mässig viel stärker. Die Beanspruchung und Ausdehnung des Schwungrades durch die Zentrifugalkraft beispielsweise wäre nur dann proportional, wenn die Rotationsgeschwindigkeit im selben Massstab erhöht würde, in dem wir die Grosse reduzieren. Andererseits haben die Metalle, die wir verwenden, eine körnige Struktur, und es ist bei sehr kleinen Dingen ziemlich ärgerlich, wenn das Material nicht homogen ist. Plastik, Glas und amorphe Stoffe dieser Art sind sehr viel homogener, weshalb wir unsere Maschinen aus solchen Materialien herstellen müssten.
Die Schmierung wirft ein paar Fragen auf. Die effektive Viskosität von Ö1 würde um so höher, je weiter wir hinuntergehen - falls wir die Geschwindigkeit so weit steigern, wie wir können. Wenn wir die Geschwindigkeit weniger erhöhen und Öl durch Kerosin oder eine andere Flüssigkeit ersetzen, ist das Problem nicht so gravierend. Aber vielleicht müssen wir überhaupt nicht schmieren! Wir haben eine ganze Menge Extrakräfte. Lassen wir die Getriebe trocken laufen; sie werden nicht heisslaufen, weil die Hitze von einem so kleinen Gerät sehr schnell abstrahlt.
Der rapide Wärmeverlust würde verhindern, dass das Gas sich entzündet, weshalb eine Verbrennungsmaschine unmöglich ist. Andere chemische Reaktionen, Energie "kalt" freizusetzen, könnten verwendet werden. Vielleicht wäre eine externe elektrische Versorgung das passendste für derart kleine Maschinen.
WOZU WÄREN SOLCHE MASCHINEN nützlich? Wer weiss. Natürlich wäre ein so kleines Auto nur von Nutzen für Milben, um darin herumzufahren, und ich nehme nicht an, dass unsere christliche Nächstenliebe so weit gehen wird.
Ein Freund von mir. Albert R. Hibbs, schlägt eine sehr interessante Verwendungsmöglichkeit für relativ kleine Maschinen vor. Er meint - obschon es eine sehr verrückte Idee ist -, dass es in der Chirurgie interessant wäre, wenn man den Chirurgen hinunterschlucken könnte. Man schickt den mechanischen Chirurgen ins Blutgefäss, und er geht zum Herz und schaut sich um. Er findet heraus, welche Klappe fehlerhaft ist, nimmt ein kleines Messer und schneidet daran herum. Andere kleine Maschinen könnten permanent in den Körper eingepflanzt werden, um ein ungenügend funktionierendes Organ zu unterstützen.
Nun kommt die grosse Frage: Wie stellen wir einen so kleinen Mechanismus her? Lassen Sie mich eine verrückte Möglichkeit vorschlagen. Wie Sie wissen, gibt es in Atomkraftwerken Materialien und Maschinen, die man nicht direkt handhaben kann, weil sie radioaktiv sind. Um Muttern zu lösen und Schrauben und so weiter zu setzen, hat man eine Anlage von Roboterhänden, die sich in alle Richtungen bewegen lassen, so dass man mit den Sachen ganz gut umgehen kann.
Ich möchte fast dasselbe Gerät bauen - ein Robotersystem, das elektrisch arbeitet. Aber ich möchte die Roboterhände besonders sorgfältig gefertigt haben, in einem Viertel der üblichen Grosse. So hat man ein System im Viertelmassstab: Die kleinen Servomotoren mit den kleinen Händen spielen mit kleinen Muttern und Schrauben; sie bohren kleine Löcher; sie sind viermal kleiner. Aha! Also stelle ich damit eine Drehbank her, die ein Viertel so gross ist; ich fabriziere Werkzeuge, die ein Viertel so gross sind; und ich fabriziere damit ein weiteres System von Händen wiederum im Verhältnis von einem Viertel. Dies ist, von meinem Standpunkt aus gesehen, nur mehr einen Sechzehntel gross. Und nachdem ich das fertiggestellt habe, verbinde ich es direkt mit meinem grossen System. Auf diese Weise kann ich nun Hände manipulieren, die sechzehnmal kleiner sind.
Sie sehen das Prinzip. Es ist ein ziemlich schwieriges Unterfangen, aber es ist eine Möglichkeit. Wenn man sorgfältig darüber nachdenkt, kommt man vielleicht auf eine bessere Idee.
Als erste Serie von Roboterhänden im Viertelmassstab mache ich zehn Stück. Ich verbinde sie mit dem Hauptsystem, so dass sie parallel arbeiten. Verkleinere ich meine neuen Dinger wiederum auf einen Viertel und

lasse jedes davon zehn Kopien machen, habe ich hundert Hände, die ein Sechzehntel gross sind. Wo werde ich die Million Drehbänke unterbringen? Eine müssige Frage, denn ihr Gesamtvolumen ist viel kleiner als das einer grossen Drehbank. Eine Milliarde kleiner Drehbänke, jede ein Viertausendstel einer regulären Drehbank gross, enthalten weniger als zwei Prozent des Materials einer grossen. Es braucht also praktisch keine Rohstoffe. Folglich baue ich eine Milliarde kleiner Fabriken, die simultan fabrizieren.
WENN WIR DIE DINGE VERKLEINERN, tauchen viele ungewöhnliche Probleme auf. Nicht alles verkleinert sich im selben Verhältnis. Ein Problem ist, dass die Materialien auf Grund der molekularen (Van-der-Waals-)Kräfte zusammenkleben. Wenn man die Mutter von einer Schraube löst, fällt sie nicht hinunter, weil die Schwerkraft nicht spürbar ist; es wäre sogar schwierig, sie von der Schraube zu kriegen. Es wäre wie in diesen alten Filmen mit dem Mann, der die Hände voll Zuckersirup hat und versucht, ein Glas Wasser loszuwerden. Es wird verschiedene solche Probleme geben, für die wir uns konstruktionsmässig etwas werden einfallen lassen müssen.
Aber ich schrecke nicht davor zurück, in Betracht zu ziehen, dass wir schliesslich - in ferner Zukunft -Atome nach Belieben werden manipulieren können; die eigentlichen Atome, ganz da unten! Was würde geschehen, wenn wir Atome eins ums andere arrangieren könnten, wie wir wollen? (Im Rahmen der Vernunft selbstverständlich; man kann sie zum Beispiel nicht so arrangieren, dass sie chemisch instabil sind.)
Bis heute haben wir uns damit zufriedengegeben, zu graben, um Mineralien zu finden. Wir erhitzen sie, und wir stellen allerhand mit ihnen an, und wir hoffen, die reine Substanz zu erhalten, mit genau so viel "Verunrei-nigung" wie wir wollen, und so weiter. Aber wir müssen immer das Arrangement von Atomen akzeptieren, das die Natur uns vorgibt.
Was wären die Eigenschaften von Materialien, wenn wir die Atome wirklich arrangieren könnten wie wir wollen? Es wäre sehr interessant, das theoretisch zu erforschen. Ich kann nicht genau sehen, wo das hinführen würde, aber ich zweifle nicht daran, dass wir, wenn wir die Kontrolle über das Arrangement von Dingen in kleinem Massstab erlangt haben, eine enorm viel grössere Bandbreite möglicher Eigenschaften von Substanzen zur Verfügung haben werden und dass wir damit andere Sachen anfangen könnten.
Wenn wir in die sehr, sehr kleine Welt geraten, sagen wir einmal in Schaltkreise von sieben Atomen, werden Phänomene auftreten, die völlig neue Konstruktionsmöglichkeiten bieten. Atome benehmen sich anders als Dinge im grossen Massstab, weil sie den Gesetzen der Quantenmechanik gehorchen. Wenn wir mit Atomen herumfingern, operieren wir mit anderen Gesetzen, und wir können anderes machen. Wir können Dinge auf neue Weise fabrizieren.
Ferner werden wir feststellen, wenn wir weit genug hinuntergehen, dass alle unsere Geräte massenproduziert werden können, so dass sie absolut perfekte Kopien voneinander sind. Wir sind nicht in der Lage, zwei grosse Maschinen mit genau den gleichen Dimensionen zu bauen. Aber wenn unsere Maschine nur 100 Atome hoch ist, ist lediglich eine Genauigkeit von einem halben Prozent nötig, um sicherzustellen, dass die andere Maschine exakt dasselbe Format hat - nämlich 100 Atome hoch!
Auf atomarer Ebene treffen wir auf neue Arten von Kräften und neue Möglichkeiten, neue Effekte. Die Probleme der Herstellung und Reproduktion von Materialien werden völlig anders sein. Ich bin, wie ich sagte, inspiriert vom biologischen Phänomen, wonach chemische Kräfte in wiederholter Weise gebraucht werden, um alle möglichen verrückten Effekte zu produzieren (wovon einer der Autor ist).
Die Prinzipien der Physik sprechen nicht gegen die Möglichkeit, Dinge Atom für Atom zu manipulieren. Das ist kein Versuch, irgendwelche Gesetze zu verletzen; es ist im Grunde genommen etwas, das getan werden kann, aber in der Praxis nicht getan worden ist, weil wir schlicht zu gross dafür sind.
Schliesslich werden wir in der Lage sein, chemische Synthesen zu machen. Ein Chemiker kommt zu uns und

sagt: "Schau, ich möchte ein Molekül haben, in dem die Atome so und so arrangiert sind; mach mir bitte dieses Molekül." Heutzutage tut der Chemiker etwas Seltsames, wenn er ein Molekül machen möchte. Er sieht, dass es einen bestimmten Ring hat, also mixt er dies und das zusammen, schüttelt das Ganze und spielt ein bisschen damit herum. Und am Ende eines schwierigen Prozesses hat er gewöhnlich erfolgreich synthetisiert, was er wollte.
ES IST INTERESSANT, dass es im Prinzip einem Physiker möglich sein wird, jede chemische Substanz zu synthetisieren, die der Chemiker aufschreibt. Der gibt die Anweisungen, und der Physiker synthetisiert sie. Wie? Stelle die Atome so hin, wie es der Chemiker sagt, und mache auf diese Weise die Substanz. Die Probleme der Chemie und der Biologie werden sich erheblich vermindern, wenn unsere Fähigkeit zu sehen, was wir auf atomarer Ebene tun, schliesslich entwickelt sein wird; eine Entwicklung, von der ich denke, dass sie zwangsläufig ist.
Nun werden Sie vielleicht sagen: "Wer sollte das tun und warum ?" Ich habe ein paar wirtschaftliche Anwendungen erwähnt. Aber ich weiss, dass der Grund, warum Sie das tun werden, auch nur Spass sein kann. Und wir wollen doch Spass haben!

Kommentar (1999)

Heinrich Rohrer

WIR KÖNNEN FEYNMANS heute vielzitierte Rede als kühne wissenschaftliche Prophezeiung preisen, sie mit neidischem Kleinmut kritisch durchleuchten - oder versuchen, daraus zu lernen. Prophezeiungen in der Wissenschaft mögen von journalistischem Interesse sein, sind aber meist bedeutungslos für den Lauf der Dinge. Der wissenschaftliche Fortschritt ist nicht voraussagbar und wird von denen gemacht, die sich tatkräftig für neue Denk- und Arbeitsweisen einsetzen. Er ergibt sich durch das Zusammenspiel vieler voneinander unabhängiger Einzelentwicklungen und einiger noch weniger vorhersehbarer Durchbrüche.
Es erstaunt deshalb nicht, dass Feynmans Rede in der Folge während fast dreier Jahrzehnte unbeachtet blieb, die Miniaturisierung sich aber trotzdem äusserst rasant entwickelte, getrieben von den Bedürfnissen der Datenverarbeitungsindustrie. Die Rede hat jedoch in anderer Hinsicht ihre Bedeutung. Es ist bemerkenswert, dass Feynman sich überhaupt mit diesem Thema beschäftigte, und noch bemerkenswerter, wie er es tat.
Seine Rede war als "Einladung, ein neues Gebiet der Physik zu betreten gedacht. Da er sich fast aus-schliesslich mit den für eben dieses neue Gebiet notwendigen technischen Aspekten und Möglichkeiten befasste, schloss er auch diese technische Arbeit, die viel physikalische Kreativität und Verständnis erheischt, als integralen Teil in die Physik ein. Mehr noch, er redete der praktischen Pionierrolle der Physik für die Natur- und Ingenieurwissenschaften das Wort. Und dies in einer Zeit, als Anwendbarkeit in der akademischen Physikergemeinschaft eher ein Makel war, als dass sie Wertschätzung genoss.
Das Bekenntnis zu einem Verständnis auch um der Wirksamkeit und nicht nur um des Verständnisses willen ist für mich ein zukunftsweisender Aspekt seiner Rede, ob wir nun von "seltsamen Phänomenen, die in komplexen Situationen auftreten oder von ganzheitlichen Lösungsansätzen reden. Dieses neue alte Rollenverständnis ist eine

Chance, aber auch eine Notwendigkeit für die Zukunft der Physik. Interessanterweise bieten Feynmans Gedanken eine einmalige Anregung in diese Richtung. Der Nanometer-bereich war einst der Scheidepunkt, an dem die verschiedenen Disziplinen ihre Eigenarten und ihre Sprache entwickelten. Im neuen Arbeitsgebiet "ganz unten werden sich die Disziplinen notwendigerweise wieder unter einem modernen Selbstverständnis der Physik zusammenraufen müssen.
Höchst erfrischend und nachahmenswert ist, wie Feynman sich in ein von seinen wissenschaftlichen Sphären weit entferntes Gebiet hineinversetzte und darin seine Gedanken und Vorstellungen entwickelte. Er liess sich lediglich davon leiten, "was man tun könnte, wenn die Gesetze so sind, wie wir denken. Er sah deshalb Möglichkeiten, von Grenzen sprach er nicht. Was für ein Kontrast zum heutigen Grenzen-Denken! Wir hören meist, warum etwas nicht geht (mir scheint oft, weil es nicht gehen darf), und die Techniken eines Konkurrenten werden in fast religiösem Eifer mit dem Hinweis auf vermeintliche Grenzen bekämpft.
Wahrlich kein Kampf der Titanen. Dabei hat die Wissenschaft Neuheit und Möglichkeiten, nicht Grenzen auf ihrem Banner. Im Prinzip ist alles machbar, was nicht als unmachbar bewiesen ist; und sogar dann ist oft noch ein Türchen in ein Wunderland offen. Weiter ist bemerkenswert, wie Feynman versuchte, die Möglichkeiten mit gangbaren technischen Lösungsvorschlägen der Realität näherzubringen. Wiederum - was für ein Kontrast zu den Zukunfts-Schwaflern!
Wo stehen wir heute in Feynmans "neuem Gebiet der Physik"? Was die Kleinheit anbetrifft, haben wir es im grossen und ganzen geschafft, ausser beim dreidimensionalen Speicher und beim Abbilden der DNA-Kodierung. Buchstaben können einemillionmal und nicht bloss 25 OOOmal kleiner geschrieben und gelesen werden. Computer wurden zehn- bis hunderttausendmal kleiner, schneller und billiger, die Auflösung in der Mikroskopie wurde

10- bis lOOOmal besser. Terabit-Speicher im Taschenformat mit tausend und mehr Leseköpfen - Feynmans "Hände" - werden entwickelt, Atome und Moleküle werden individuell und gezielt manipuliert, und Kräfte zwischen einzelnen von ihnen können gemessen werden. Auf dem Gebiet der kondensierten Materie ist eine Fülle neuer Physik im Kleinsten entstanden, die mit Quantentrögen, -drähten und -punkten, quantisierter Leitung und anderem in den Bereich neuer Gesetzmässig-keiten vorstiess.
Die technische Realisierung ging jedoch teils andere, neue Wege, geprägt und entwickelt im Umfeld der Datenverarbeitungsindustrie. Wirtschaftlich tragbare und nicht nur gangbare Techniken zu entwickeln mag erschwerend sein, erleichtert aber einer breiten Wissenschaft den Zugang, sowohl für den Eigen-gebrauch wie auch für Weiterentwicklungen. Ganz neue Perspektiven für die Mikroskopie wie auch für das Arbeiten auf Nanometer-skala brachten die Rastertunnelmikroskopie und die weiteren, daraus entwickelten lokalen Sondenmethoden. Wir können mit ihnen von makroskopischer Warte aus im Na-nometerbereich arbeiten - ohne "Feynman-Maschinen", das heisst Maschinen, die immer kleinere Maschinen bauen.
Die Weiterentwicklung "ganz un-ten" wird von Funktionalität und neuen Konzepten geprägt sein, weniger von der Kleinheit und grossen Zahlen. Die gewaltige Steigerung der Computerleistung zum Beispiel hat nicht zum Durchbruch in der Mustererkennung geführt. Um mit Tera- und Petabits vernünftig umgehen zu können, muss man neue Wege finden. Ähnlich der Strategie der lebenden Natur werden diejenigen Bausteine gefragt sein, die sich zu immer komplexerer Funktionalität und für äusserst fein verteilte Prozesse zusammenbauen lassen.
Was machbar ist, lässt sich voraussagen. Feynman tat es. Wie wir es dann machen werden, hängt von unvorhersagbaren Entwicklungen ab. Und ob wir es dannzumal überhaupt machen wollen, bleibt bis zuletzt offen. Heinrich Rohrer