Karl Schwarzschild - Leben und Werk

Der von Herrn Prof. Dr. Voigt in der FPG-Reihe gehaltene Vortrag über Karl Schwarzschild hat mich so beeindruckt, daß ich mich entschlossen habe, eine Zusammenfassung davon zu versuchen. Bei dem detaillierten und anekdotenreichen Vortrag habe ich mir einige Notizen gemacht, auf die ich mich im Folgenden beziehe.

Geboren wurde Karl Schwarzschild am 9. Oktober 1873 in Frankfurt am Main als ältestes von sieben Geschwistern. Er war der einzige von seinen Geschwistern, der Wissenschaftler wurde. Nach dem Besuch der Realschule der israelischen Gemeinde wechselte er auf das städtische Gymnasium. Schon früh zeigte sich ein ausgeprägtes Interesse für Mathematik und Physik. Überliefert ist eine Geschichte, nach der er, weil er seine Logarithmentafel vergessen hatte, den benötigten Wert eben selbst herleitete. Er gewohnte sich außerdem an, immer ein Notizbuch bei sich zu tragen, in dem er alle Einfälle sofort festhielt. 1891 bestand er als Klassenprimus das Abitur und durfte daher die Abschlußrede halten, auf Latein. Seine Lehrer waren allerdings entsetzt, als sie erfuhren, daß er ausgerechnet Astronomie studieren wollte, was ihrer Ansicht nach eine Verschwendung von Talent an eine nutzlose Sache darstellte. Sein Studium begann Schwarzschild in Straßburg wo er sich besonders mit Veränderlichen beschäftigte.

Dann verbrachte er ein Jahr in München beim Militär (durch die penibel geführten Akten weiß man nun auch, daß Schwarzschild 1,69 m maß). Im Anschluß daran widmete er sich weiter seinem Studium, wobei er sich besonders mit der sekularen Aberration befaßte. Hugo von Seliger wurde sein Lehrer. Schwarzschild baute u.a. ein drehbares Drahtgitter und machte damit Messungen zur Interferometrie. Nach vier Jahren des Studiums erfolgte die Promotion über homogene rotierende Flüssigkeiten.

Nun ging Schwarzschild nach Wien, wo er an der Kufner'schen Sternwarte arbeitete, die das größte Heliometer der Welt hat/hatte. Hier entstanden u.a. sieben fundamentale Arbeiten zur photographischen Intermetrie, so auch die Formel:

P = S(i,t) > S(1/2 i, 2t)

wobei:
i = Intensität des Sterns auf der Photoplatte
t = Belichtungszeit
P = Schwarzschild-Exponent, P<1

Das Teleskop, mit dem Schwarzschild arbeitete, ist noch erhalten und in Betrieb. Für seine Forschungen erhielt er die Medaille der photographischen Gesellschaft Wien. Nebenbei verfaßte er populärwissenschaftliche Aufsätze, um sein Assistentengehalt aufzubessern.

1899 wurde Schwarzschild Privatdozent in München. Aus den Memoiren seines Bruders Alfred geht hervor, daß Karl in seiner ersten Vorlesung so nervös und hastig war, daß er den Großteil des Semesterstoffes in einer einzigen Vorlesung abhandelte. Wobei Schwarzschild im allgemeinen eine starke Ausstrahlungskraft gehabt haben muß: Von den in seinen Vortragen anwesenden Damen wurde er jedenfalls der ,,leuchtende-Augen-Dozent" genannt. Doch offenbar versank Schwarzschild nicht gänzlich in seinen Studien, sondern war einer ordentlichen Feier nicht abgeneigt. So veranstaltete er einmal in der Wohnung seines Bruders eine Party, in deren Anschluß dem Bruder vom Vermieter kurzerhand gekündigt wurde. Zu dieser Zeit beschäftigte sich Schwarzschild mit dem nicht-euklidischen Raum, Bahnen von Doppelsternen und den Ionenschweifen von Kometen.

Ende Juni des Jahres 1901 geschah etwas, daß das Leben Schwarzschild noch nachhaltig prägen sollte: Der Direktor der Göttinger Sternwarte, Wilhelm Schnur, starb, und der Streit um die Nachfolge begann. Obwohl es bereits eine Liste mit drei Anwärtern gab, empfahl Seliger gleich Ende Juli seinen Schüler Schwarzschild für den Posten des Direktors. Schwarzschild wartete bescheiden ab, weil er nicht damit rechnete, gegenüber namhaften Wissenschaftlern Chancen zu haben; außerdem graute ihm vor dem Neid der Kollegen, falls er die Stelle wirklich bekommen sollte (er war immerhin erst 27 Jahre alt). Schnell knüpfte Schwarzschild Kontakt zu der wissenschaftlichen Szene. Besondere Freundschaft verband ihn mit dem Physiker Ludwig Prandtl. Den Sternwarten-Assistenten jener Zeit, Bruno Meiermann, hat Prof. Voigt übrigens noch kennengelernt.

Man fragt sich vielleicht, ob die Sternwarte zu Anfang dieses Jahrhunderts nicht schon von der Stadt umschlossen war. Die damalige "Geismarer Chaussee" war zwar schon gepflastert und beleuchtet, aber die Sternwarte befand sich noch außerhalb der Stadt. Allerdings befand sich die Ausrüstung der Sternwarte in einem desolaten Zustand, der sich durch Neuanschaffungen und Schenkungen (so ein 17 Zoll Refraktor aus Dresden) in den Jahren 1903/04 besserte.

Derweil entwickelte Schwarzschild die sog. Wackelkamera, gewann neue Erkenntnisse über Rote Riesen und die Lücke im Herzsprung-Russel-Diagramm und entwickelte den Libellensextanten, für den er 1909 ausgezeichnet wurde. l n den nach 1905 geschriebenen Arbeiten schuf er die Grundlagen für Max Borns Werk "Optik". Mittlerweile setzte er sich mehr und mehr mit der Sonnenphysik auseinander und entfernte sich damit von der klassischen Astronomie. Für die Beobachtung der Sonnenfinsternis vom 30.8.1905 unternahm Schwarzschild eine Expedition nach Algerien, die von Erfolg gekört war. Erstmals konnte die Schichtung der Chromosphäre nachgewiesen werden. 1906 schuf er eine grundlegende theoretische Arbeit zur Sonnenphysik, in der der Begriff des "Strahlungsgleichgewichts" erstmals auftauchte.

1907 beschäftigte sich Schwazschild mit Stellarstatistik und der Eigenbewegung der Sterne, gab Astronomieunterricht an Schulen und übernahm auch die Ausbildung von Lehrern. In diesem Zusammenhang entstand auch seine Arbeit, wie man mit einfachen Methoden komplizierte Dinge der Astronomie erkennen könne. Allerdings setzte er dabei ungeheure Kenntnisse der sphärischen Astronomie voraus, die man, so Prof. Voigt, heute vielleicht gerade einmal bei einer Doktorprüfung erwarten wurde. Das in der Arbeit erwähnte Projekt, die Temperatur des Algol zu bestimmen, stellte die Grenze der damaligen Möglichkeiten dar. Außerdem beschäftigte Schwarzschild sich gleichermaßen mit Elektronik, Optik, Quantenmechanik und Relativität.

Trotzdem war er sozusagen weltlichen Genüssen nicht abgeneigt: Er liebte Wandern, Klettern und Skifahren, beispielsweise bestieg er das Matterhorn. Von einer mit anderen Physikern unternommenen Skitour ist berichtet, daß die Teilnehmer stets so in ihre wissenschaftlichen Diskussionen vertieft waren, daß sie von der Umgebung nichts mitbekamen. Einer von ihnen, Sommerfeld, rutschte an einem Berghang ab und wurde vom Schnee begraben. Als er sich wieder freigeschaufelt hatte, war sein erster Satz, er habe sich das eben besprochene Problem noch einmal überlegt, man müsse zu dem und dem Ergebnis kommen...

In der Sternwarte wurden teilweise gewagte Improvisationen getätigt. Teile, die man gerade an einem Gerät nicht brauchte, wurden in ein anderes eingebaut etc. Die Sternwarte war auch Ort so mancher Fete, bei der das Interieur schon einmal für die allgemeine Unterhaltung herhalten mußte; so konnte man etwa Buschs "Fromme Helene" als Papierbildchen durch das Fernrohr bestaunen. Tatsächlich hat man, so Prof. Voigt, beim Aufräumen auf dem Dachboden der Sternwarte jenes Fernrohr wiedergefunden- das Bildnis der frommen Helene war noch immer eingespannt. Schwarzschild berief Herzsprung nach Göttingen, und zwischen ihnen herrschte eine optimale Zusammenarbeit.

Im Oktober 1907 heiratete Karl Schwarzschild schließlich Else Rosenbach, deren Eltern sich aus Vorbehalt gegenüber dem Judentum lange gegen diese Beziehung gesträubt hatten. Aus ihrer Ehe gingen drei Kinder hervor, Agathe, Martin (der 1935 in der Astronomie promovierte und in Princeton tätig war) und Alfred.

1907 endete Schwarzschilds Zeit in Göttingen. Er bekam einen Ruf an das Institut nach Potsdam, dem er sich nicht entziehen konnte. Er war nicht glücklich über die Entwicklung, denn er fühlte sich in Göttingen sehr wohl, zum einen wegen des wissenschaftlichen Umfeldes und seiner guten Zusammenarbeit mit Herzsprung, zum anderen wegen seiner familiären Situation. Wenn er schon gehen mußte, dann wollte er wenigstens Herzsprung mitnehmen. Herzsprung bekam daher in Potsdam den Posten von Hartmann. Diese Umbesetzung konnte man jedoch nur vornehmen, wenn man Hartmann etwas Besonderes dafür bot, und das war wiederum die freigewordene Stelle des Direktors an der Göttinger Sternwarte. Hartmann, der an ein technisch und finanziell bestens ausgerüstete Institut gewohnt war, zeigte sich von den Göttinger Verhältnissen, insbesondere von dem für seine Maßstäbe mangelhaften Inventar der Sternwarte, entsetzt und schrieb einen verzweifelten Brief an Schwarzschild nach Potsdam. Er schlug ihm darin einen Tausch vor, durch den alles wieder zum Alten kommen sollte und stellte frustriert fest: ,,Sie sind hier am richtigen Platz, ich bin es nicht". Die Situation war aber nicht mehr zu ändern.

Schwarzschild lebte sich allmählich ein und entwickelte weitere Aktivitäten, zu denen auch eine Reise in die USA gehörte. Er kam auch auf den Gedanken, auf der Südhalbkugel, und zwar in Windhuk, eine Sternwarte zu errichten...ein Traum, der sich erst 50 Jahre später durch die Südsternwarte in Chile verwirklichte. Schwarzschild wurde außerdem als Mitglied in die Akademie der Wissenschaften aufgenommen, die Antrittsrede hielt Max Planck.

Als 1914 der 1. Weltkrieg ausbrach, meldete Schwarzschild sich sofort freiwillig zur Armee. Als deutscher Jude fühlte er sich dazu verpflichtet. Zunächst leitete er eine Wetterstation in Belgien, später war er auch im Feld, u.a. in Rußland. Er ließ sich nicht abhalten, trotz der widrigen Umstände weiter physikalische Arbeiten zu verfassen. Eine Arbeit über den Einfluß von Wind auf Fluggeschosse wurde als kriegswichtig eingestuft und daher bis in die 20er Jahre nicht veröffentlicht. Andere Arbeiten, die zu der Zeit entstanden, wurden von Einstein der Akademie der Wissenschaften vorgelegt. Schwarzschild gelang in dieser Zeit als erstem die exakte Lösung der Einstein'schen Feldgleichung. Dieser beglückwünschte ihn und merkte an, er habe nicht geahnt, daß die Lösung so einfach sei. 1915 entstand auch die Arbeit über den sog. Schwarzschild-Radius.

1916 mußte Schwarzschild schwerkrank, von einer Hautkrankheit befallen, nach Hause zurückkehren. Am 11.5.1916 starb er mit nur 42 Jahren. Einstein hielt vor der Akademie die Gedächtnisrede. Die Beerdigung erfolgte am 16.5.1916 auf dem Göttinger Stadffriedhof. Seine Familie kehrte auf seinen Wunsch nach Göttingen zurück.

Christine Geisler


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