מקס פון לאואה
ביוגרפיה > קריירה מדעית

ב-1906 התמנה לאואה לפריבט-דוצנט בברלין ואסיסטנט של פלאנק. הוא גם פגש לראשונה את אלברט איינשטיין והם התיידדו. לאואה תרם אחר־כך להתקבלותה והתפתחותה של תורת היחסות של איינשטיין. לאואה המשיך לשמש כאסיסטנט לפלאנק עד 1909. בברלין הוא עבד על יישום האנטרופיה לשדות קרינה ועל החשיבות התרמודינמית של הקוהרנטיות של גלי האור.
מ-1909 ועד 1912 היה לאואה פריבט-דוצנט במכון לפיזיקה עיונית בהדרכת ארנולד זומרפלד באוניברסיטת מינכן (LMU) שם לימד אופטיקה, תרמודינמיקה ואת תורת היחסות.
במהלך חופשת חג המולד של 1911 וינואר 1912 היה הפיזיקאי פאול פטר אוואלד בשלבי סיום כתיבת התזה לדוקטורט בהדרכת זומרפלד. היה זה בינואר, במהלך טיול משותף ב"גן האנגלי" (Englischer Garten) שבמינכן, שאוואלד סיפר לפון לאואה על נושא התזה שלו. אורכי הגלים שהטרידו את אוואלד היו בספקטרום של האור הנראה ולכן ארוכים בהרבה מהמרווח שבין המהודים (רזונטור – מכשיר להגברת עוצמת הגל על ידי תהודה) במודל הגביש של אוואלד. לאואה נראה שקוע בהרהורים ותהה מה תהיה התוצאה אם ייעשה שימוש בקרניים אלקטרומגנטיות בעלות אורכי גל קצרים הרבה יותר כפי שהייתה אז ההשערה המקובלת לגבי טיבן של קרני רנטגן. הוא שיער שקרנים כאלו יגרמו במצב זה לתופעה של עקיפה או התאבכות וגבישים יכולים להיות תווך שיגרום לתופעה כזו. העיקרון שעל פיו הציע פון לאואה לקבל את תמונת הגביש הוא על ידי הקרנת הגביש בקרינת רנטגן קוהרנטית, האלקטרונים בגביש מפזרים חלק מהקרינה בהפרשי פאזה קבועים ביחס לקרניים הפוגעות, עוצמת הקרינה המוחזרת תלויה בכיוון הקרן ההתחלתית ובכיוון המדידה, מכאן ניתן להסיק לגבי הכיווניות של קבוצות האטומים בגביש, ובהנחה שמבנה החומר הגבישי הוא מחזורי לאפיין את מבנה החומר הנבדק. לאואה שוחח על הרעיון בזמן שעסק בסקי עם עמיתיו וין וזומרפלד, והם העלו התנגדויות. למרות התנגדותו של זומרפלד החלו ולטר פרידריך (Walter Friedrich) שהיה אסיסטנט של זומרפלד ופאול קְניפּינג (Paul Knipping) מה-LMU לערוך ניסויים כשהם מקרינים קרני רנטגן על גבישים של נחושת גופרתית שמאחוריהם הונחו לוחות הצילום. לאחר כמה כישלונות הצליחו השניים להוכיח שהרעיון של לאואה נכון. לאואה עיבד את הניסוח המתמטי של הניסוי וביוני של אותה שנה דיווח זומרפלד לחברה הפיזיקלית (Physikalische Gesellschaft) של גטינגן על התגלית. לתגלית זו היו שתי תוצאות משמעותיות: היא הוכיחה שקרני רנטגן הן אכן קרינה אלקטרומגנטית והיא הראתה דרך חדשה לחקר המבנה האטומי של הגבישים. על תגלית זו קיבל מקס פון לאואה פרס נובל לפיזיקה בשנת 1914. עם זאת, נתקל פון לאואה בבעייתיות בהתאמת התמונות המתקבלות מהחזרת קרני הרנטגן. בעיה זו נפתרה על ידי הצוות ויליאם ולורנס בראג (אב ובנו). על פתרון זה זכו גם הם בפרס נובל לפיזיקה שנה לאחר שלאואה זכה בו.
בנאומו בטקס קבלת פרס נובל התייחס לאואה בהומור לקלות היחסית שבה הגיע אל הרעיון:
אם במעמד זה מבטאים זוכי פרס נובל אחרים את תודתם על הכבוד הגדול שנפל בחלקם באמצעות שחזור ההיסטוריה של תגליתם; הם מסוגלים לדווח כיצד, מההתחלה, הם ראו בחזיונם מטרה גבוהה, ועם זאת בת השגה, וכיצד פעלו ללא לאות להגשמת המטרה בדרכים רבות, שרובן הוכחו שגויות, וכיצד אז, אחרי שנים רבות של מאמץ ממושך, הם השיגו לבסוף את מטרתם; בעיניי הקרדיט המגיע להם גדל ביחס ישיר לרמת הקשיים שעליהם התגברו. בהשוואה, מה שיש לי לומר כאן שונה במידת מה מדוגמאות אלו. אין ספק שגם אני הייתי ער זה זמן רב לבעיה, כלומר יצירת התאבכויות של קרני X, לפני שהתגברנו לבסוף על הקשיים החבויים. אבל מעולם לא האמנתי שיהיה זה מזלי הטוב לתרום בכיוון זה, ומסיבה זו מעולם לא התייחסתי לעניין עד שלפתע קלטתי את הרעיון, שאחר־כך הוכח כדרך הקצרה ביותר להצלחה. מסיבה זו, איני מסוגל לספר בפרוטרוט על עבודת ההכנה שעשיתי בנושא, ולכן אגביל את הערותיי להסבר על הצירוף של הנסיבות המדעיות והאישיות שהובילו לרעיון.
בזמן שהיה במינכן, בין 1910 ל-1911, כתב לאואה את הכרך הראשון של ספרו על תורת היחסות הפרטית.
ב-1912 עבר לאואה ללמד באוניברסיטת ציריך כפרופסור שלא מן המניין לפיזיקה.
ב-1913 הוענק לאביו מעמד אצולה העובר בירושה, ולאואה הפך אז ל"פון לאואה".
מ-1914 ועד 1919 היה פון לאואה פרופסור מן המניין לפיזיקה באוניברסיטת פרנקפורט. כחלק מהמאמץ הגרמני במלחמת העולם הראשונה הוא עסק החל מ-1916 בפיתוח שפופרת הריק באוניברסיטת וירצבורג לשם שימוש בטלפוניה וקשר רדיו צבאיים.
ב-1919 נקרא פון לאואה לכהן כפרופסור מן המניין לפיזיקה עיונית באוניברסיטת הומבולדט בברלין, משרה בה החזיק עד 1943, כאשר הוכרז בהסכמתו כאמריטוס (תוארו של פרופסור שיצא לגמלאות אך עדיין נכלל בסגל האקדמי) שנה לפני גיל הפרישה המחייב. ב-1919, השנה בה החל פון לאואה ללמד בברלין, היו באוניברסיטה כמה מדענים מפורסמים, ביניהם ולטר נרנסט, פריץ הבר וג'יימס פרנק. פון לאואה, כאחד מהמארגנים של הסמינר השבועי לפיזיקה בברלין, נהג לשבת בשורה הראשונה יחד עם נרנסט ואלברט איינשטיין שהגיע מהמכון לפיזיקה על שם הקיסר וילהלם (Kaiser-Wilhelm-Institut für Physik בראשי תיבות KWIP - כיום מכון מקס פלאנק לפיזיקה) בברלין שהיה מנהלו. בין תלמידיו הידועים של פון לאואה באוניברסיטה היו לאו סילארד, פריץ לונדון, מקס קולר (Max Kohler), וארנה ובר (Erna Weber). ב-1921 הוציא פון לאואה לאור את הכרך השני של ספרו על תורת היחסות הכללית.
כיועץ למכון הפיזיקלי-טכני של הרייך (PTB) (Physikalisch-Technische Reichsanstalt – כיום המכון הפיזיקלי-טכני הפדרלי), שמקום מושבו היה בשרלוטנבורג בברלין, פגש פון לאואה את ולטר מייסנר שחקר את תחום מוליכות העל. מייסנר גילה ששדה מגנטי חלש מתנוון עד לאפס בתוך על-מוליך, תופעה הידועה כאפקט מייסנר. ב-1932 הראה פון לאואה שסף גודל השדה המגנטי הנדרש על מנת להרוס את מוליכות העל משתנה בהתאם לצורת הגוף. פון לאואה פרסם בסך הכול 12 ספרים על מוליכות על. אחד מהספרים נכתב במשותף עם פריץ לונדון ואחיו היינץ.
אגודת הקייזר וילהלם (Kaiser-Wilhelm Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften) נוסדה ב-1911. מטרתה הייתה לקדם את המדעים על ידי הקמה ותחזוקה של מכוני מחקר. אחד המכונים היה "המכון לפיזיקה על שם הקיסר וילהלם" שנוסד בפרבר דאלם (Dahlem) שבברלין ב-1914 כשאלברט איינשטיין מונה לנשיא. פון לאואה היה נאמן של המכון מ-1917, וב-1922 מונה לסגן נשיא, ונטל מאיינשטיין את המטלות האדמיניסטרטיביות. איינשטיין היה במסע מחוץ לגרמניה כשאדולף היטלר נבחר לקנצלר בינואר 1933, והוא לא חזר לגרמניה. פון לאואה הפך למנהל בפועל של המכון, משרה בה החזיק עד 1946 או 1948, למעט תקופה מ-1935 עד 1939 כאשר פטר דביי היה מנהל המכון. על מנת להבטיח שהצוות לא ייפגע מהפצצות בעלות הברית עבר המכון ב-1943 לעיירה הכינגן (Hechingen, כיום במדינת באדן-וירטמברג). בהכינגן כתב פון לאואה את ספרו "היסטוריה של הפיזיקה" (Geschichte der Physik), שתורגם אחר כך לשבע שפות נוספות.