Ettore Majorana

Kindheit und Jugend
Ettore Majorana wurde in Catania geboren und besuchte dort die Schule. Schon als kleines Kind galt er als Wunderkind im Rechnen – Besuchern der Familie führte diese gern Proben seines Könnens vor, wobei sich Majorana meist zum Nachdenken unter einen Tisch verkroch. Nach dem Umzug der Familie nach Rom besuchte er dort das Liceo Torquato Tasso. Er übersprang eine Klasse und legte 1923 das Abitur ab. Er begann ein Studium an der ingenieurwissenschaftlichen Fakultät der Universität Rom. 1927 bemühte sich der spätere Nobelpreisträger Emilio Segrè, Majorana zu einem Wechsel an das von Enrico Fermi neu gegründete Institut für Experimentelle Physik zu überreden. Nach einem Gespräch mit Fermi wechselte Majorana an dessen Institut, an dem er 1929 sein Examen mit einer Arbeit aus dem Bereich der Kernphysik ablegte. In diese Zeit fällt auch seine Korrespondenz mit Quirino Majorana, dessen Neffe er war.

Studium und erste Arbeitsgruppe bei Fermi
Er trat der berühmten Forschungsgruppe um Enrico Fermi bei, den „ragazzi di via Panisperna“. Ihr gehörten neben anderen die Theoretiker Gian-Carlo Wick, Ugo Fano, Giovanni Gentile, Giulio Racah sowie die Experimentatoren Franco Rasetti, Giuseppe Cocconi, Emilio Segrè, Edoardo Amaldi und Bruno Pontecorvo an. Majorana beschäftigte sich vor allem mit den Schriften von Paul A. M. Dirac, Werner Heisenberg, Wolfgang Pauli, Hermann Weyl und Eugene Paul Wigner. Fermi beeindruckte er gleich bei der ersten Begegnung mit einer analytischen Lösung einer nichtlinearen Gleichung in der Thomas-Fermi-Theorie, für deren numerische Lösung Fermi selbst Wochen gebraucht hatte. Da Majorana schon seit Kindertagen ein Meister im Kopfrechnen war, machte sich niemand in der Gruppe um Fermi die Mühe, einen Rechenschieber zu benutzen, wenn…

Seine frühen Arbeiten zur Atom- und Molekülphysik sind durch Verwendung von Symmetrieprinzipien und engen Kontakt zu experimentellen Daten gekennzeichnet. Die Arbeit In variablen magnetischen Feldern angeordnete Atome untersucht den Majorana-Brossel-Effekt und fand Anwendung in Experimenten zum spin-flip von Neutronen durch Isidor Isaac Rabi und Felix Bloch Mitte der 1940er Jahre.
In seiner Leipziger Arbeit Über die Kerntheorie verallgemeinerte Majorana, der schon vor Chadwicks Entdeckung den Aufbau der Kerne aus Protonen und Neutronen vermutete, Heisenbergs Austauschwechselwirkung und konnte die Sättigung der Bindungsenergie in leichten Kernen zeigen, ohne wie Heisenberg auf eine kurzreichweitige Abstoßung zurückzugreifen. Deren Vorhandensein wurde erst in den 1950er Jahren bestätigt.
Seine letzte veröffentlichte Arbeit von 1937, Symmetrische Theorie von Elektron und Positron legt mit der reellen Majorana-Form der Dirac-Matrizen die Basis für zahlreiche nach ihm in der Elementarteilchenphysik benannte Konzepte wie Majorana-Spinor und Majorana-Fermion, Majorana-Neutrino und Majorana-Masse. Tatsächlich schlug Majorana ausdrücklich vor, Neutrinos durch seine Gleichungen zu beschreiben. Ein historischer Aspekt dieser Arbeit ist die Absage an die Diracsche Löchertheorie, in der Positronen als Löcher im Bild des Vakuums als Dirac-See unendlich vieler mit Elektronen besetzter Zustände negativer Energie interpretiert wurden.
Aufgrund seines zurückhaltenden, sich selbst genügenden Wesens publizierte Majorana nur wenig und häufig nur nach intensivem Drängen. Neben seinen neun veröffentlichten Arbeiten werden seit den 1990er Jahren die zahlreichen originellen unveröffentlichten Beiträge in seinen Notizbüchern untersucht. Hier fanden sich etwa Vorwegnahmen von Feynmans…

Historische Quellen deuten darauf hin, dass Ettore Majorana politisch dem faschistischen Nationalismus des Italien der 1930er Jahre nahestand. Im Juli 1933 trat er zu einem Zeitpunkt, an dem dies weder aus beruflichen noch persönlichen Gründen erforderlich war, freiwillig dem Partito Nazionale Fascista bei. Seine Korrespondenzen aus dieser Zeit, insbesondere Briefe an die Physiker Emilio Segrè und Giovanni Gentile, belegen eine grundsätzlich positive Haltung gegenüber den faschistischen Regimen in Italien und Deutschland. So bezeichnete Majorana die nationalsozialistische Politik der „Elimination aus dem öffentlichen Leben, nicht nur von Juden, sondern auch von Kommunisten und generell allen Gegnern des Regimes“ als „historische Notwendigkeit“.
Majorana stand der Familie Gentile nahe, insbesondere Giovanni Gentile junior, dem Sohn des faschistischen Philosophen und Erziehungsministers Giovanni Gentile. Beide teilten ein Interesse an der Verbindung von Physik, Philosophie und Gesellschaftswissenschaften. Dies spiegelte sich in Majoranas posthum durch Giovanni Gentile junior veröffentlichtem Essay Il valore delle leggi statistiche nella fisica e nelle scienze sociali (deutsch „Die Bedeutung statistischer Gesetze in der Physik und den Gesellschaftswissenschaften“, in: Agamben, Was ist Wirklichkeit?) wider. Darin befürwortete Majorana eine technokratische, auf statistischer Wahrscheinlichkeitsrechnung basierende Auffassung von gesellschaftlicher Steuerung.
Die populäre Darstellung Majoranas als pazifistisch oder antifaschistisch eingestellter Wissenschaftler, der sich 1938 aus moralischen Gründen zurückzog, wird vor allem dem Schriftsteller Leonardo Sciascia zugeschrieben. In dessen 1975 erschienenem Werk „La scomparsa di Majorana“ wird der Physiker als…

In der Physik wurde in Würdigung seiner Arbeiten zur Theorie der Neutrinos der Majorana-Spinor nach ihm benannt, ebenso damit im Zusammenhang stehende Begriffe, wie das hypothetische Goldstone-Boson Majoron.
Das von Antonino Zichichi als Tagungszentrum für Theoretische Physik 1963 gegründete Centro di Cultura Scientifica Ettore Majorana in Erice auf Sizilien ist nach ihm benannt. Dort finden inzwischen auch Tagungen zu Medizin, Pharmazie, Seismologie, Rechtsgeschichte, Mittelalterarchäologie oder Friedrich II. statt.
2006, 100 Jahre nach seiner Geburt, wurde von der Società Italiana di Fisica ein Sammelband seiner Arbeiten herausgegeben, und das Istituto Nazionale di Fisica Nucleare veranstaltete eine Majorana-Tagung in Catania. Die Open-Access-Fachzeitschrift Electronic Journal of Theoretical Physics gab einen Sonderband heraus und stiftete einen jährlich zu vergebenden Preis, die Majorana-Medaille.
Das internationale Experiment Neutrino Ettore Majorana Observatory (NEMO), gebaut ab 1989 in Frankreich, wurde nach Majorana benannt. 2015 wurde ein Asteroid nach ihm benannt: (29428) Ettoremajorana.

Legende einer hypothetischen „Majorana-Maschine“
20 Jahre nach dem Verschwinden von Ettore Majorana, also um 1958, soll der Unternehmer Rolando Pelizza, nach eigener Behauptung, Majorana in einem Kloster in Süditalien getroffen haben. Dort soll der Physiker seine Forschungen fortgesetzt und eine spezielle Maschine geplant haben – die „Majorana-Maschine“ –, die dank einer neuen Form der Physik außergewöhnliche Dinge vollbringen könne. „Sie soll etwa Materie vernichten, unendliche Energie erzeugen, Schaumstoff in Gold verwandeln und Menschen stark verjüngen können.“
Majorana soll Pelizza mit dem Bau dieser Maschine beauftragt haben. Pelizza starb 2022. Nach Erzählungen haben…