Karl Schwarzschild: das Genie, das Einsteins Gleichungen löste
Ein frühes Wunderkind und eine außergewöhnliche Ausbildung
Geboren am 9. Oktober 1873 in Frankfurt am Main, Deutschland,Karl Schwarzschild(1873-1916) zeigte schon in jungen Jahren eine außergewöhnliche Begabung für Mathematik und Naturwissenschaften. Mit 16 Jahren veröffentlichte er bereits zwei Artikel zur Theorie der Himmelsbahnen.
Bildungsweg:
1891-1893: Studium an der Universität Straßburg
1893-1896: Studium an der Universität München unter der Leitung von Hugo von Seeliger
1896: Promotion mit einer Arbeit über die Gleichgewichte von Doppelsternen
1897: Assistent an der Kuffner-Sternwarte in Wien
Schwarzschilds Lösung (1915)
Während seines Dienstes als Artillerieoffizier an der russischen Front im Ersten Weltkrieg fand Schwarzschild die erste exakte Lösung für Einsteins Gleichungen der allgemeinen Relativitätstheorie:
Dezember 1915: Schickt Einstein seine Lösung für das Gravitationsfeld einer Kugelmasse
Januar 1916: Veröffentlichung seiner Lösung im Tagungsband der Preußischen Akademie der Wissenschaften
Diese Lösung beschreibt:
Die Krümmung der Raumzeit um eine kugelförmige Masse
Die Existenz einesSchwarzschild-Radius \( r_s = \frac{2GM}{c^2} \)
Vor seiner Arbeit zur Relativitätstheorie leistete Schwarzschild bedeutende Beiträge:
1900: Untersuchung der Lichtstreuung in einem turbulenten Medium (Schwarzschild-Effekt)
1901: Veröffentlichung einer Arbeit über die Struktur von Kometen
1906: Wird Professor an der Universität Göttingen und Direktor der Sternwarte
1909: Veröffentlichung einer Abhandlung über geometrische Optik
2. Quantenphysik
Schwarzschild trug auch zur Geburt der Quantenphysik bei:
1901: Arbeiten zur Quantentheorie der Strahlung
Zusammenarbeit mit Max Planck zur Strahlungsthermodynamik
Untersuchung von Schwankungen der Schwarzkörperstrahlung
Akademische Karriere und Verpflichtungen
Beruflicher Hintergrund:
1901–1909: Professor an der Universität Göttingen und Direktor der Sternwarte
1909–1916: Direktor des Potsdamer Astrophysikalischen Observatoriums
1912: Mitglied der Preußischen Akademie der Wissenschaften
1913: Mitglied der Royal Astronomical Society
Wissenschaftliches Engagement:
Förderung der Astrophysik als eigenständige wissenschaftliche Disziplin
Entwicklung neuer astronomischer Beobachtungstechniken
Ausbildung vieler deutscher Astronomen der nächsten Generation
Wissenschaftliches Erbe und Nachwelt
Schwarzschild starb am 11. Mai 1916 im Alter von nur 42 Jahren vorzeitig an den Folgen einer Krankheit, die er sich an der russischen Front zugezogen hatte. Sein wissenschaftliches Erbe ist immens:
Seine Lösung für Einsteins Gleichungen lautet:
Die Grundlage der modernen Theorie des Schwarzen Lochs
Wird zur Beschreibung von Gravitationslinsen verwendet
Unverzichtbar für das Verständnis der Struktur der Raumzeit
Posthume Ehrungen:
DERSchwarzschild-Radiusträgt seinen Namen
DortSchwarzschild-Metrikist grundlegend in der allgemeinen Relativitätstheorie
Der Asteroid(837) Schwarzschildaist ihm zu Ehren benannt
Der MondkraterSchwarzschildwürdigt ihn
Stephen Hawking sagte: „Schwarzschilds Lösung öffnete die Tür zu unserem modernen Verständnis von Schwarzen Löchern und der Struktur der Raumzeit.“
Hauptbeiträge von Karl Schwarzschild
Domain
Jahr
Beitrag
Auswirkungen
Allgemeine Relativitätstheorie
1915
Schwarzschilds Lösung
Erste exakte Lösung der Einsteinschen Gleichungen, Grundlage der Theorie Schwarzer Löcher, Beschreibung der Krümmung der Raumzeit
Astrophysik
1906
Direktor der Sternwarte Göttingen
Entwicklung der Astrophysik als wissenschaftliche Disziplin, Ausbildung zahlreicher Astronomen
Quantenphysik
1901
Arbeiten zur Schwarzkörperstrahlung
Beiträge zur Geburt der Quantenphysik, Zusammenarbeit mit Max Planck
Optisch
1909
Abhandlung über geometrische Optik
Fortschritte im Verständnis der Lichtausbreitung, Anwendungen in der Astronomie
Himmelsmechanik
1900
Studien zu Kometenbahnen
Verbesserte Kometenbewegungsmodelle, Beiträge zur Himmelsdynamik