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Freitag, 16 Juli 2021 20:31

Fakultät für Physik der Universität Wien: Zentrum der großen Entdeckungen

Von Ivonne Elizabeth Ventura Rosales, MSc
Christian Doppler, Lise Meitner, Josef Loschmidt, Jozef Stefan und Ernst Mach

„Die Wissenschaft sorgt dafür, dass Menschen Wahrheit und Objektivität erreichen; sie lehrt die Menschen, die Realität mit Staunen und Bewunderung zu akzeptieren, ganz zu schweigen von der tiefen Ehrfurcht und Freude vor der natürlichen Ordnung der Dinge“. -Lise Meitner

Das Zitat der österreichischen Physikerin Lise Meitner spiegelt deutlich die tiefe Faszination wider, die das Betreiben von Wissenschaft in vielen Fällen bedeutet. Lise Meitner, 1878 in Wien-Leopoldstadt geboren, war eine brillante Wissenschaftlerin, die große Beiträge auf dem Gebiet der Kernphysik leistete, wie z. B. die Entdeckung der Kernspaltung, welche eine Reaktion ist, bei der ein Kern eines schweren Atoms durch den Beschuss mit Neutronen instabil wird und dadurch in leichtere Kerne und andere Teilchen zerfällt, wodurch große Mengen an Energie freigesetzt werden. Um die Bedeutung dieser Entdeckung zu verdeutlichen, wird die Kernspaltung auch heute noch, z. B. in Atomkraftwerken, zur Erzeugung elektrischer Energie genutzt.

Neben dieser herausragenden Wissenschaftlerin gibt es eine lange Liste von international renommierten Physikern, die an der Fakultät für Physik der Universität Wien tätig waren und zum hervorragenden Ruf dieser Lehranstalt beigetragen haben. Im Folgenden werde ich Ihnen, liebe Leserin, lieber Leser, die Namen dieser faszinierenden PhysikerInnen vorstellen und versuchen, Ihnen einen kurzen Überblick über die großartigen Entdeckungen zu geben, die sie gemacht haben.

Beginnen wir mit dem im österreichischen Salzburg geborenen Christian Doppler (1803-1853), der als Erster den Effekt beschrieb, der seinen Namen trägt: den Doppler-Effekt. Dieser beschreibt, wie sich die von einer Quelle empfangene Frequenz gegenüber der gesendeten Frequenz unterscheidet, wenn es eine Bewegung gibt, die den Abstand zwischen der Quelle und dem Empfangsobjekt vergrößert oder verkleinert.

Josef Loschmidt (1821-1895), der wichtige Beiträge auf dem Gebiet der Gastheorie und der theoretischen Physik leistete. Die Loschmidt-Konstante oder Loschmidt-Zahl gibt die Anzahl der Atome oder Moleküle eines idealen Gases bei gegebenem Volumen, Standardtemperatur und -druck an. Er war der Erste, der die Größe von Luftmolekülen bestimmte.

Josef Stefan (1835-1893), der zusammen mit dem Physiker Ludwig Boltzmann durch die Beschreibung des Stefan-Boltzmann Strahlungsgesetzes berühmt wurde, das besagt, dass ein schwarzer Körper Wärmestrahlung mit einem hemisphärischen Gesamtemissionsgrad abgibt, die proportional zur vierten Potenz seiner Temperatur ist. Dieses Gesetz erlaubte es ihm, die Oberflächentemperatur der Sonne zu berechnen.

Ernst Mach (1838-1916), der u.a. wichtige Entdeckungen auf den Gebieten der Optik, Akustik und Thermodynamik machte. Einer seiner wichtigsten Beiträge war in der Strömungsmechanik die Geschwindigkeiten über der Schallgeschwindigkeit, ein Bereich, in dem er entdeckte, was jetzt als der Machsche Kegel bekannt ist, und zwar eine kegelförmige starke Druckwelle, die durch Körpern entsteht, die sich bei Überschallgeschwindigkeit bewegen, d. h. sie sind schneller als die Schallgeschwindigkeit.

Viktor Franz Hess (1883-1964), der für seine faszinierende Entdeckung der kosmischen Strahlung mit dem Nobelpreis für Physik 1936 ausgezeichnet wurde.

Erwin Schrödinger (1887-1961), geboren im Wiener Bezirk Erdberg, leistete beeindruckende Beiträge von großer Bedeutung auf dem Gebiet der Quantenmechanik und wurde 1933 mit dem Nobelpreis für Physik ausgezeichnet. Ihm wird die Schrödingergleichung zugeschrieben und diese Gleichung spielt eine zentrale Rolle in der Quantenphysik.

Zum Schluss möchte ich noch den Physiker Ludwig Boltzmann (1844-1906) hervorheben, der wunderbare Beiträge, u.a. auf den Gebieten der kinetischen Gastheorie, der statistischen Mechanik und der Thermo-dynamik geleistet hat. Leider fand sein Leben durch einen Selbstmord ein trauriges Ende, doch er hat uns ein großes Vermächtnis hinterlassen, das für immer Bestand haben wird. Er gilt zusammen mit J.C. Maxwell und J.W. Gibbs als Begründer der statistischen Mechanik. Ihm und J.C. Maxwell wird die gleichnamige Statistik zugeschrieben: die Maxwell-Boltzmann-Statistik, welche sich mit einer statistischen Funktion beschäftigt, die das Verhalten physikalischer Systeme, die der klassischen Mechanik unterliegen, modelliert. Diese Funktion ist eine Wahrscheinlichkeitsdichte. Boltzmann konnte auch zeigen, wie der Zweite Hauptsatz der Thermodynamik durch Anwendung der Gesetze der Mechanik und der Wahrscheinlichkeitsrechnung erklärt werden kann. Mit seiner Arbeit zeigte er unter anderem, dass der zweite Hauptsatz der Thermodynamik ein statistisches Gesetz ist.

So, liebe Leserin, lieber Leser, dies sind einige der Namen großer PhysikerInnen von unvergleichlichem und faszinierendem Talent, die die Geschichte der Physik und der Fakultät für Physik der Universität Wien für immer geprägt haben.

Zum Schluss möchte ich darauf hinweisen, für diejenigen die an der Betrachtung historischer Objekte und Apparate im Bereich der Physik interessiert sind, dass die Fakultät für Physik der Universität Wien eine sehr schöne historische Sammlung davon besitzt, die von der Öffentlichkeit besichtigt werden kann. Diese Objekte stammen aus der Zeit zwischen 1850 und 1960. ♣

Viktor Franz Hess, Ludwig Boltzmann und Erwin Schrödinger. Im Hintergrund Foto Fakultät für Physik der Universität Wien.
Viktor Franz Hess, Ludwig Boltzmann und Erwin Schrödinger. Im Hintergrund Foto Fakultät für Physik der Universität Wien.

Ivonne Elizabeth Ventura Rosales, BSc MSc

Doktoranwärterin der Physik. Computergestützte Physik und Physik der weichen Materie. Universität Wien, Österreich./ Candidata a Doctora en Física. Física Computacional y de la Materia Blanda. Universidad de Viena, Austria.

Fakultät für Physik der Universität Wien
Boltzmanngasse 5, 1090 Wien
Telefon: 01 427751001
www.physik.univie.ac.at

Foto credits: *Christian Doppler (Autor unbekannt http://www-groups.dcs.st-andrews.ac.uk/~history/PictDisplay/Doppler.html). *Lise Meitner (© Smithsonian Institution - Flickr: Lise Meitner (1878-1968), lecturing at Catholic University, Washington, D.C., 1946). *Josef Loschmidt (© Obersachse). *Josef Stefan (© K. Schönbauer - page (image)). *Ernst Mach (© Heliogravüre by H. F. Jütte, Leipzig; Scanned, image processed and uploaded by Kuebi = Armin Kübelbeck - Zeitschrift für Physikalische Chemie, Band 40, von 1902). *Viktor Franz Hess (©Wikimedia). *Ludwig Boltzmann (© Autor unbekannt - Uni Frankfurt). *Erwin Schrödinger (© Nobel foundation - http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1933/schrodinger-bio.html). Fakultät für Physik der Universität Wien: (© Dr. Bernd Gross). Rahmen & : (© rawpixel.com / Freepik) Background: Garik Barseghyan/Pixabay

Letzte Änderung am Freitag, 16 Juli 2021 20:54

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