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Lehmann, Otto (1855-1922), Physiker

Category: Kurzbiografien Published: Monday, 05 May 2014 Written by Daniel

Lehmann, Otto, Physiker, Begründer der Lehre über flüssige Kristalle

geb. 13.01.1855, Konstanz, kath. + 17.06.1922, Karlsruhe

 

 

Eine etwas verkürzte Version wurde in den "Badischen Biographien, Neue Folge", Bd. V (2005), S. 180-182  publiziert.

 

 

 

 

V Franz Xaver Lehmann (1823-1889), Gymnasiallehrer;

M Magdalena L. geb. Gagg (1830-1903);

oo 15.03.1899 in Pullendorf Amalie Maria Olga Ambros (1872-1956);

K Elisabeth Lena Amalie, verh. Gerwig (1900-1940); Karl Otto August L. (1903-1976)

 

 

1862-1864                                     Volksschule in Freiburg i. B.

1864-1870                                     Gymnasium in Offenburg

1870-1872                                     Gymnasium in Rastatt

1872 VIII 5                                      Abiturientenzeugnis

1872 X 23                                      Immatrikulation an d. Univ. Straßburg

1876 III 8                                        Oberlehrerexamen ebd.

1876 VIII 8                                      Promotion ebd.summa cum laude

1876 IX 16                                      Lehramtspraktikant am Gymnasium in Freiburg

1877 IV 1                                        Lehrer, später Oberlehrer an der Mittelschule

                                                                         in Mülhausen, Elsass

1883 X 1                                        etatmäßiger Dozent an der TH Aachen

1885 VII 21                                    a.o. Professor ebd.

1888 X 1                                        a.o. Professor der Elektrotechnik an der TH

                                                                        Dresden

1889 IV 1                                       o. Professor der Physik an der TH Karlsruhe

1892 IV 24                                     Hofrat

1900 IX 1                                       Geheimer Hofrat

1900/1901                                     Rektor

1909 VI                                          a.o. Mitglied der Akademie der Wissenschaften

                                                      Heidelberg

 

1912 XII                                         korrespondierendes Mitglied der Akademie der

                                                      Wissenschaften von Frankreich

1919 X 1                                        Pensionierung "wegen leidender Gesundheit"

 

 

 

L. wurde als einziges Kind des Lehrers der Mathematik und der Naturwissenschaften am Lyzeum zu Konstanz F. X. L. geboren. 1859 zog die Familie nach Freiburg, wo L. die Volksschule besuchte, und 1864 weiter nach Offenburg. Sein Vater, "ein begeisterter Freund der Natur", so L., publizierte mehrere wissenschaftliche und pädagogische Abhandlungen, beschäftigte sich insbesondere mit mikrobiologischen Gegenständen und erweckte in seinem Sohn ein tiefes Interesse an der Naturwissenschaft. L. war noch Gymnasiast, als er ein gutes Mikroskop bekam und seine eigenen Beobachtungen begann. Seine Gymnasialbildung schloss er als "Primus" ab.

1872 ging L. an die neu gegründete Universität Straßburg zum Studium der Naturwissenschaften. Sein erster Lehrer war A. Kundt, dessen Experimentalkunst und seine Methode, Vorlesungsdemonstrationen vorzubereiten zum lebenslangen Vorbild für L. wurden. Unter Kundts Leitung führte L. seine erste wissenschaftliche Arbeit (über Akustik) durch. Bald wurde er aber - dank des "vortrefflichen Unterrichts" von P. Groth über physikalische Kristallographie und dank des Praktikums von H. Rosenbusch über die mikroskopische Untersuchung der Gesteine - vom faszinierenden Thema der Kristallisationserscheinungen ergriffen. Für sein Mikroskop erfand L. besondere Vorrichtungen, die sowohl Erhitzung wie auch Abkühlung der Präparate, also die Beobachtung ihrer Umwandlungen ermöglichten. Mit diesem "Kristallisationsmikroskop" führte er seine erste selbständige Forschung durch, die er als Inaugural-Dissertation darlegte. Da sein Vater verlangte, das Oberlehrerexamen zu bestehen, musste L. vor der Promotion viele andere Fächern studieren, vor allem Mathematik. Sein Doktorvater Groth schrieb über L.: "bei seiner wahrhaft stupenden Begabung ist er hierin so weit gekommen, dass unsere Mathematiker wünschen, ihn als solchen bald sich habilitieren zu lassen". L. blieb aber bei der Naturwissenschaft. Von seinen Kristallisationsmikroskopen trennte er sich nie mehr; über Jahrzehnten verbesserte er deren Konstruktion, wobei er 26 verschiedene Typen anfertigte, bis sie schließlich durch Firmen wie Carl Zeiss produziert und geliefert wurden.

Nach der Promotion und einem Jahr als Lehramtspraktikant bekam L. eine Lehrerstelle in Mülhausen. Unter unbefriedigenden äußeren Verhältnissen hatte er mit seinen Schülern eine eigene Werkstatt eingerichtet und dort die nötigsten Apparate selbst hergestellt - eine Erfahrung, die ihn zur Abfassung seiner "Physikalischen Technik" veranlasste. Während der 6 Jahre seines Amtes an der Mittelschule konnte L. eine Reihe von Arbeiten, vorwiegend über die Mikroskopie der Kristalle erfolgreich durchführen. In diese Zeit fällt seine Erfindung der "Krystallanalyse" d.h. der "chemischen Analyse durch Beobachtung der Krystallbildung mit Hülfe des Mikroskops". Diese Erfolge gestatteten ihm, mit 28 Jahren eine akademische Laufbahn zu beginnen als etatmäßiger Dozent der Physik an der TH Aachen. Hier wurde er nicht nur mit Lehrtätigkeit, sondern auch mit der Bearbeitung verschiedener technologischer und elektrotechnischer Fragen betraut, fand aber Zeit für seine beliebten "mikrokristallographischen Untersuchungen". L. war ein außerordentlich geschickter Experimentator von enormer Arbeitsfähigkeit; dabei hatte er eine besondere Begabung, mit geringem Aufwand an Zeit und Substanzen reiches Beobachtungsmaterial zu erhalten. Seine Ergebnisse stellte er in eine Reihe von Publikationen und in einer umfangreichen zweibändigen "Molekularphysik" dar. Das letzte Werk fasste nahezu alles damalige Wissen über "Physik der Materie" zusammen, aber in qualitativ-beschreibender Weise. Diese Einstellung blieb auch für die weiteren Forschungen L.'s typisch. Seine guten mathematischen Kenntnisse kann man nur in seinen Lehrbücher über Physik erraten.

Als anerkannter Experte in Mikroskopie und Kristallforschung bekam L. im März 1888 einen Brief aus Prag vom Botaniker Fr. Reinitzer, der seltene Erscheinungen (Doppelbrechung) beim Schmelzen eines organischen Stoffes, Cholesterylacetat, beschrieb und bat, den beigelegten Stoff zu untersuchen. L., der damals zum a.o. Professor der Elektrotechnik an der TH Dresden berufen war, wo er übrigens nur ein Wintersemester 1888/89 blieb, um dann an die TH Karlsruhe zu wechseln, konnte sich mit dem Problem erst in Karlsruhe gründlicher beschäftigen. Im August 1889 begriff er, dass es sich um einen Zustand handelte, bei welchem der Stoff flüssig ist, aber die optischen Eigenschaften (Anisotropie) der festen Kristalle besitzt. L. prägte für diesen Zustand den Begriff "flüssige Kristalle". Später konnte L. zwei Typen flüssiger Kristalle unterscheiden - "tropfbar-flüssige" (nach moderner Terminologie - "nematische Phase") und "schleimig-flüssige" (heute - "smektische Phase"). (Diese Typen entsprechen eindimensionaler bzw. zweidimensionaler Ordnung der Moleküle.)

Die ersten Jahre in Karlsruhe konnte L. diesem neu entdeckten Gebiet nur wenig Zeit widmen. Er musste zuerst sein sehr armes Institut modernisieren und begann mit der Einrichtung einer eigenen Werkstatt, um hier die nötigen Vorlesungsapparate herzustellen. Als Dozent brachte L. viel neues in seine Vorlesungen, besonders bei der Demonstrationstechnik, aber auch in die Lehrliteratur. Seine beliebten mikroskopischen Beobachtungen konnte L., wegen "fast unaufhörlicher Erschütterungen durch den Verkehr", nur "in den Stunden nach Mitternacht" durchführen. Erst 1910 richtete er auf eigene Kosten ein "Ferienlaboratorium" im stillen Dörfchen Hundsbach (Schwarzwald, Amt Bühl) ein. Dort arbeitete L. rastlos und erfolgreich auch nach seiner Pensionierung.

L.'s wissenschaftliche Tätigkeit, die sich in etwa 230 Publikationen widerspiegelt, schließt zwei ganz verschiedene Gebiete ein - einerseits die Mikroskopie und ihre Anwendungen in der Lehre von den Kristallen, besonders die Erforschung der flüssigen Kristalle, andererseits die elektrische Entladungen in Gasen. Diese letzten Forschungen wurden durch eher quantitative Untersuchungen anderer Forscher übertroffen, obwohl sie reiches Beobachtungsmaterial brachten. Aber die Arbeiten L.'s in der Mikroskopie und Kristallehre beeinflussten die Physik und Chemie bedeutend. Ein wichtiges Verdienst ist die breite Einführung der mikroskopischen Methoden in die Chemie, Physik und Kristallographie.

L.'s Lebenswerk, die Erforschung flüssiger Kristalle, brach sich in der Naturwissenschaft jedoch nur mit großen Schwierigkeiten Bahn, weil dieses Gebiet der damaligen Naturwissenschaft fremd war. Die Entdeckung "der neuen Welt der flüssigen Kristalle" zeigte, so L., dass "eine bedeutende Lücke in unserer Kenntnis der Molekularerscheinungen aufgedeckt" war. Beharrlich und ehrgeizig kämpfte L. für die Anerkennung seiner Ergebnisse, wobei er wiederholte Demonstrationsvorträge darüber hielt und zahlreiche Artikel und Bücher, teilweise sehr polemische, publizierte. Dank L.'s unermüdlichen Einsatzes kam seine Entdeckung allmählich zu weltweiter Würdigung. So wurde L. 1912 zum korrespondierenden Mitglied der französischen Akademie der Wissenschaften gewählt und 1913 zum Nobelpreis nominiert. Dieser Vorschlag wurde mehrmals wiederholt, zum letzen Mal im Jahre seines plötzlichen und unerwarteten Todes.

Als Mensch war L. nicht einfach: Kritik ertrug er nicht, er selbst jedoch hatte starke Neigung zu belehren. Sein Tiefstes war aber leidenschaftliches Streben nach wissenschaftlicher Forschung. Als Begründer der Lehre über flüssige Kristalle hat er einen dauernden Platz in der Geschichte der Naturwissenschaft.

 

 

Q StadtA Konstanz (Auskunft); StadtA Freiburg (Auskunft); StadtA Offenburg (Auskunft); UA Dresden (Auskunft); ATH Aachen (Auskunft); GLA Karlsruhe (76/4760; 76/4761; 76/4762; 235/2228; 466/11534); UA Karlsruhe (Biogr. Sammlung; Auskünfte); A d. Heidelberger Akad. Wiss. (1.11 - Lehmann); Informationen von O. Lehmanns Urenkel Hrn. Kai Jacobs (Backnang) und von Prof. P. M. Knoll (Ettlingen).

 

 

W Longitudinale Schwingungen und Klangfiguren in cylindrischen Flüssigkeitssäulen, Ann. Phys. Chem., 1531874, 1-12 (mit A. Kundt); Über physikalische Isomerie, Inaugural-Dissertation, Leipzig, 1877; Physikalische Technik, speziell Anleit zu Selbstanfertig physikalisch Apparate, Leipzig, 1885; Molecularphysik, mit besonderer Berücksichtigung mikroskopischer Untersuchung und Anleitung zu solchen, Bd. I-II, Leipzig 1888-89; Über fliessende Kristalle, Zs. physik. Chem., 4, 1889, 462-472; Über tropfbarflüssige Kristalle, Ann. Phys. Chem. 40, 1890, 401-423; Dr. J. Frick's Physikalische Technik..., 6. umgearb. und verm. Aufl. von O. Lehmann, Bd. 1-2, 1890, 1895 (7. vollkommen umgearb. und stark verm. Aufl. von O. Lehmann, 1904, 1907, 1909); Electricität und Licht, Einführung in die messende Electricitätslehre und Photometrie, Braunschweig, 1895; Die elektrische Lichterscheinungen oder Entladungen, Halle, 1898; Physik und Politik, Festrede, Karlsruhe, 1901; Flüssige Kristalle sowie Plastizität von Kristallen im allgemeinen, molekulare Umlagerungen und Aggregatzustandsänderungen, Leipzig, 1904; Leitfaden der Physik zum Gebrauch bei Experimentalvorlesungen, Braunschweig, 1907; Das Kristallisationsmikroskop und die damit gemachten Entdeckungen, insbesondere die der flüssigen Kristalle, Braunschweig, 1910; Die neue Welt der flüssigen Kristalle und deren Bedeutung für Physik, Chemie, Technik und Biologie, Leipzig, 1911; Geschichte der Physikalischen Instituts der TH Karlsruhe, Karlsruhe, 1911; Die Lehre von den flüssigen Kristallen und ihre Beziehung zu den Problemen der Biologie, in: Ergebnisse der Physiologie von L. Asher und K. Spiro, Bd. 16, S. 255-509 (1917); Flüssige Kristalle und ihr scheinbares Leben. Forschungsergebnisse dargestellt in einem Kinofilm, Leipzig, 1921.

 

 

L Franz Xaver L., BB, IV (1891) 248-251; Poggendorfs Biographisch-literarisches Handwörterbuch, Bd. III, S. 792 (1898), Bd. IV, S. 859-860 (1904), Bd. V, S. 724-726 (1926), Bd. VI, S. 1490 (1938) (mit Verzeichnis der Werke); Fr. Reinitzer, Zur Geschichte der flüssigen Kristalle, Ann, Phys. Chem. 27, 1908, 213-224; A. Schleiermacher, R. Schachemeier, O. L.+, Physik. Zs. 24, 1923, 289-291 (B); R. Brauns, Flüssige Kristalle und Lebewesen, Stuttgart, 1931 (B); K. L. Weiner, O. L., 1855-1922, In: Geschichte der Mikroskopie, Leben und Werke großer Forscher, Bd. III, Frankfurt/M, 1966, S. 261-271 (B); J. G. Burke, L., Dictionary of Scientific Biography, v. VIII, p. 148-149, N.Y., 1973; P. M. Knoll, O. L., der Entdecker der flüssigen Kristalle, Fridericiana, Zs. d. U. Karlsruhe, 1981, H. 29, S. 43-61 (mit Bilder); P. M. Knoll, H. Kelker, O. L. Erforscher der flüssigen Kristalle. Eine Biographie mit Briefen an O. L.(mit Bilder), Ettlingen, 1988 (Selbstverlag: UB Karlsruhe 89 A 803).

 

 

B s. L; Zs. techn. Physik, 4, 1923, 1; Relief von Prof. Theilmann, U Karlsruhe.

 

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