?Ezt a fiatalembert feneketlen tudatlanság jellemzi? ? csattant fel Wilmhelm Wien, a müncheni egyetem vizsgabizottságának elnöke. A témavezető, Arnold Sommerfeld, a modern atomelmélet egyik megalkotója teljes mellszélességgel kiállt a bukásra ítélt doktorandusz, Werner Heisenberg mellett: ?páratlan tehetség? ? győzködte a Nobel díjas tudóst. Wien megkegyelmezett a fizikusjelöltnek, hagyta átmenni. Nem kellett megbánnia a tettét, az általa zavarosnak ítélt elméletért Heisenberg 1932-ben átvehette a fizikai Nobel-díjat. De ezt egykori vizsgáztatója már csak az égi fizikustársaság tagjaként láthatta: négy évvel korábban, 1928. augusztus 30.-án elhunyt. A történet sajátos pikantériája, hogy a Heisenberget a kvantummechanika legnagyobb alakjaként tartjuk számon, míg Wilhelm Wien legfőbb felismerése, aminek köszönhetően neki ítélték az 1911-es fizikai Nobel-díjat, a róla elnevezett sugárzási törvény volt, aminek továbbgondolásaként született meg Max Planck kvantumhipotézise. E nélkül pedig aligha alakulhatott volna ki a Heisenberg (és néhány társa) által kialakított tudományág.  Fizikaelméleti szempontból nyugodtan tekinthetjük Wient Heisenberg szellemi nagypapájának. A fenti történet pontos lenyomata a huszadik század első évtizedeiben lejátszódó forradalmi változásoknak: ebben az időben olyan rohamos gyorsasággal váltották egymást az események, annyi új felfedezés született, sőt oly mértékben megváltozott a fizikai világkép, hogy egy-két generációnyi különbség egyben homlokegyenest szembenálló nézőpontokhoz vezetett. Emiatt is érdemes közelebbről megismerkedni annak a tudósnak a tevékenységével, akinek köpönyegéből a mai fizika egyik legfontosabb ága bújt elő.

Wilhelm Wien 1864. január 13.-án paraszti családban a Kelet-Poroszországi Fischhausenben született. Mivel édesapja tönkrement, két évvel később Drachsteinbe költöztek. Iskoláit Rastenburgban végzi, majd a heidelbergi egyetem diákja lesz. Tanulmányait Göttingenben folytatja, itt ismerkedik meg Hermann Helmholtzal, a kor egyik legjelentősebb fizikusával, akinek az asszisztenseként dolgozik egészen 1885-ig. Ezt követően több jeles német egyetemen tanít, többek között Lipcsében és Münchenben.

Fő kutatási területe a fekete test sugárzásának kérdése. A fizikában ezzel a fogalommal azt a testet jelölik, amely minden ráeső sugárzást elnyel, így csakis saját erőforrásból ered a belőle kiáradó fény. Ezt a gyakorlatban úgy oldották meg, hogy egy fekete falú üreges hengerben iridium szálat izzítottak, amelynek fényét egy keskeny résen át vezették ki a megfigyelő műszerbe. A kor legjelentősebb elméi tanulmányozták a kisugárzott fényt, aminek eredménye végül is a modern kvantumelmélet kidolgozása lett Max Planck, majd később Albert Einstein által. Csakhogy az ő világrengető felfedezéseikhez még meg kellett néhány törvényszerűséget határozni, amelyek közül kétségkívül a legfontosabb a Wien-féle eltolódási törvény volt.

Wien-féle eltolódási görbék

Wien 1894-ben elvégzett egy szokatlan gondolatkísérletet. Eszerint a ?fekete sugárzással töltött teret?  lezárják egy tükröző dugattyúval, amelyet lassan (adiabatikuis módon) mozgatnak.  A mozgó dugattyún a visszaverődő hullámok a Doppler-effektusnak megfelelően rezgésszámváltozást szenvednek, miközben a bezárt térrész energiája a dugattyú mozgásának eredményeként megnő.  Mindezt laboratóriumi kísérletekkel alátámasztva kiderült, ha a hullámhossz függvényében vizsgáljuk a kibocsátott sugárzás intenzitását (erejét), akkor minden hullámhosszra egy meghatározott, harang alakú görbét kapunk. Más-más hőmérsékleten eltérőek a görbék, viszont valamennyire kimondható, hogy a maximális intenzitáshoz tartozó hullámhossz és a sugárzási hőmérséklet szorzata mindig állandó, vagyis ugyanazt az értéket adja.  Ennek következménye, hogy a görbe maximális értéke növekvő hőmérséklettel egyre inkább a rövidebb hullámhosszak felé tolódik el. Ezt ma Wien-féle eltolódási törvényként tárgyalja a szakirodalom.  Ezt a törvényszerűséget továbbgondolva jutott el Max Planck a kvantumhipotézishez, amiből a későbbiek folyamán az egész kvantumelmélet, majd kvantummechanika kialakult.

Wilmhelm Wien egyike volt azon klasszikus fizikusoknak, aki felfedezéseikkel hozzájárultak a mai tudományos világkép kialakításához. Azt igazságtalanság lenne a szemére vetnünk, hogy nem ismerte fel a későbbi nemzedékek felfedezéseinek nagyságát. Annál is inkább, mivel valamennyi jeles utóda ugyanezen az úton járt: Max Planck, aki az ő nyomdokaiban haladt, 1913-ban a porosz tudományos akadémiának írt ajánlásában azzal mentegeti pártfogoltját, Albert Einsteint, hogy nagy fizikusnak tartja őt annak ellenére, hogy olyan badarságokban hisz, mint a fény kvantumjellege, Albert Einstein viszont évtizedeken keresztül igyekezett bebizonyítani, hogy a kvantummechanika Heisenberg által felállított törvényszerűségei nem érvényesek. Minden esetben kiderült, hogy a fiataloknak van igazuk. Hát ezért is csodálatos tudomány a fizika.

Wilhelm Wien tudományos eredményekben gazdag életet követően hatvannégy évesen, 1928. augusztus 30-án hunyt el. Nélküle bizonyosan csak vargabetűk útján juthatott volna el a fizika mai ismerettárához.