Franz S. Exner

Franz Serafin Exner jun. ( österreichisch-deutsch: [ˈfrants ˈɛksnɐ] ; 24. März 1849 – 15. November 1926) war ein österreichischer Physiker und Professor an der Universität Wien . Er gilt als Pionier der physikalisch-chemischen Ausbildung in Österreich. ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]} Die frühe Einführung von Fächern wie Radioaktivität , Spektroskopie , Elektrochemie ( Atmosphärenelektrizität) und Farbenlehre in die österreichischen Universitätslehrpläne wird ihm häufig zugeschrieben. ^{[ 4 ] [ 5 ]}

Er betreute viele namhafte Studenten, darunter Stefan Meyer , Erwin Schrödinger und Marian Smoluchowski .

Exner war mit dem Herbartianismus verbunden und trug dazu bei, die Philosophie Johann Friedrich Herbarts in das österreichische akademische Leben einzuführen. ^{[ 6 ]}

Franz Serafin Exner entstammte einer bedeutenden Gelehrtenfamilie im Kaisertum Österreich . Zu seiner Familie gehörten Adolf Exner , Karl Exner , Sigmund Exner , Marie von Frisch und Felix Maria von Exner-Ewarten (Enkel, Sohn von Sigmund Exner) ^{[ 7 ]} . Exner war das jüngste der fünf Kinder von Franz Serafin Exner sen. (1802–1853) und Charlotte Dusensy (1816–1859), die das Erwachsenenalter erreichten. Sein Vater Franz Serafin war von 1831 bis 1848 Philosophieprofessor in Prag und ab 1848 Mitglied des Wiener Bildungsrates, wo er sich als einflussreicher Reformer des österreichischen Hochschulwesens etablierte.

Franz Exner begann sein Physikstudium 1867 an der Universität Wien. Nach einem akademischen Jahr in Zürich bei August Kundt promovierte er 1871 an der Universität Wien . Dort arbeitete er auch mit Wilhelm Conrad Röntgen zusammen , einem Schüler Kundts und insbesondere in den 1870er Jahren dessen regelmäßigem Forschungsassistenten bzw. -partner. ^{[ 8 ] [ 9 ]}

Den größten Einfluss auf Exners akademische Laufbahn hatte vermutlich der theoretische Physiker Viktor von Lang , der 1866 in noch relativ jungen Jahren den Lehrstuhl für Physik an der Universität innehatte und eine Schlüsselrolle bei der Förderung und Unterstützung seines begabten Schülers spielte. Exner habilitierte sich 1874 mit einer Arbeit mit dem Titel „Über die Diffusion durch Flüssigkeitslamellen“ . [ 10 ^{] [ 4 ] Bis 1879} arbeitete er weiterhin als wissenschaftlicher Mitarbeiter von Langs. ^{[ 10 ]} Zwischen 1874 und 1879 hatte er zudem eine Dozentur an der Universität für Bodenkultur Wien inne , die ihm ein willkommenes Zusatzeinkommen und die Möglichkeit bot, seine Ideen und Erkenntnisse mit dem großen Publikum seiner Vorlesungen zu teilen. ^{[ 8 ]}

1879, mit nur 30 Jahren, nahm Franz Exner eine außerordentliche Professur an der Universität Wien an. ^{[ 5 ]} 1885 wurde er zum korrespondierenden Mitglied der Österreichischen Akademie der Wissenschaften gewählt . Die Vollmitgliedschaft folgte 1896. ^{[ 2 ] [ 10 ]} 1891 erfolgte die Beförderung, als ihm eine ordentliche Professur am Chemisch-Physischen Institut der Universität in der Türkenstraße angeboten wurde, die er annahm. Er trat sein Amt mit einem klaren Reformprogramm an, das er nun umsetzte. Er gründete eine neue Schule für Experimentalphysik, für die er dank einer seltenen Kombination aus gutem Urteilsvermögen und Glück eine herausragende Generation junger Forscher gewinnen konnte. Neue Laborpraktika für fortgeschrittene Studierende wurden eingerichtet, insbesondere im Bereich Physik und Medizin. ^{[ 8 ]}

Exners Ernennung zum Professor erfolgte nach der Pensionierung von Josef Loschmidt . Loschmidt war ein jüngerer Kollege und guter Freund von Exners Vater gewesen . Als Wissenschaftler und Mathematiker hatte er sich nach dem frühen Tod ihrer Eltern in den Jahren 1853 und 1859 um die Belange des jüngeren Franz Exner und seiner vier älteren Geschwister gekümmert ^{[ 11 ].}

Das Institut für Chemische Physik der Universität in der Türkenstraße blieb während der produktivsten Jahre von Exners beruflicher Laufbahn dessen Mittelpunkt. Die Räumlichkeiten waren jedoch recht unbequem, da sie hoffnungslos beengt und mangelhaft ausgestattet waren. Die Situation verbesserte sich etwas im Jahr 1905, als das Institut in „ Zweites Physikalisches Institut “ umbenannt wurde , was den ergänzenden Status zum „ Ersten Physikalischen Institut “ verdeutlichte, welches unter der Leitung von Ludwig Boltzmann seinen Ruf für Exzellenz in anderen Bereichen des sich rasch erweiternden Interessensspektrums der Physiker bewahrte.

Exner war auch in der Universitätsverwaltung tätig. Von 1903 bis 1904 war er Dekan der Philosophischen Fakultät und von 1907 bis 1908 Mitglied des Senats. ^{[ 10 ]} Als er 1908/09 Rektor der Universität Wien wurde, befand er sich auf dem Höhepunkt seiner wissenschaftlichen Karriere. ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 10 ]}

1913 wurden in neuen Institutsgebäuden zusätzliche Räumlichkeiten geschaffen. Der Ausbruch des Ersten Weltkriegs 1914 ging jedoch mit Kürzungen der Mittel einher, und die jungen Männer wurden an die italienische Front abkommandiert . Nach Kriegsende 1918 war die österreichisch-ungarische Monarchie zerfallen, und die zunehmende Sparpolitik ließ die Universitätsfinanzierung weit unten auf der Prioritätenliste der öffentlichen Hand landen. Einige von Exners begabtesten ehemaligen Studenten wanderten in die Vereinigten Staaten aus . ^{[ 8 ]} Er selbst war 1918 bereits über 70 Jahre alt.

Franz Exner trat 1920 von seinen universitären Aufgaben zurück und starb 1926 in Wien. ^{[ 12 ]} Er wurde auf dem großen Sieveringer Friedhof am westlichen (damaligen) Stadtrand von Wien beigesetzt. Etwas mehr als zehn Jahre später, 1937, fertigte Michael Powolny eine Gedenktafel aus Bronze an, die im Rahmen einer feierlichen Zeremonie im Arkadenhof der Universität enthüllt wurde. ^{[ 10 ]}

Franz Exner war ein geselliger Mensch und lud regelmäßig Universitätskollegen zu ungezwungenen Abendessen in sein Haus ein. Anfang 1896 zeigte er einigen von ihnen bei einem dieser Treffen ein Exemplar von „ Über eine neue Art von Strahlen “, einem kurzen, wissenschaftlichen Artikel, den er von dem Autor, seinem Freund aus ihrer gemeinsamen Zeit in Zürich, Wilhelm Röntgen, erhalten hatte . Röntgen war, anders als sein Freund, ein außergewöhnlich schüchterner und zurückhaltender Gelehrter. Doch am Neujahrstag 1896 unternahm er, ungewöhnlicherweise, einen Ausflug zur Post in Würzburg (seiner Wohn- und Arbeitsstadt) mit nicht weniger als 90 Briefumschlägen. Jeder war an einen anderen europäischen Physiker adressiert. In zwölf der Umschläge – darunter auch der an Exner – befanden sich Röntgenaufnahmen . Exners Exemplar traf am 6. Januar 1896 ein; es war eines jener, denen mehrere Kopien der ersten Röntgenbilder beilagen. Einer der Kollegen, denen Exner die Arbeit seines Freundes zeigte, war Ernst Lecher , bereits ein etablierter, talentierter Experimentalphysiker und Wissenschaftler, für dessen spätere Karriere Röntgens Entdeckungen von entscheidender Bedeutung sein sollten. Lecher war zudem der Sohn von Zacharias Konrad Lecher (1829–1905), dem Verleger und damaligen Chefredakteur der „ Neuen Freien Presse“ , einer der auflagenstärksten Zeitungen Wiens. Nach dem kurzen Treffen überließ Exner Lecher das Buch und die Röntgenkopien, und die Nachricht von Röntgens Erfindung verbreitete sich über die Wiener Presse rasch in ganz Europa und darüber hinaus. ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 13 ]}

Das Ausmaß seines Beitrags als Organisator und Mentor, der dazu beitrug, dass die physikalische Forschung auf einer soliden Grundlage stand, aus der die Entdeckungen des 20. Jahrhunderts hervorgehen konnten, hat häufig dazu geführt, dass Exners eigene Forschungsarbeit von Kommentatoren heruntergespielt oder übersehen wurde.

Seine ersten Veröffentlichungen befassten sich mit der Bestimmung der Temperatur, bei der Wasser seine maximale Dichte erreicht. Zwischen 1877 und 1894 konzentrierte er sich auf das sich rasch entwickelnde Gebiet der Elektrochemie und die chemischen Auswirkungen galvanischer Prozesse in verschiedenen Materialien. Anschließend erweiterte er seine Forschungsinteressen um Aspekte der Meteorologie , Spektroskopie und Radioaktivität , insbesondere um Messtechniken für atmosphärische Elektrizität . Inspiriert von der Aussicht, die chemische Zusammensetzung einiger der zahlreichen Meteoriten in der Universitätssammlung genauer bestimmen zu können, wandte er sich in den späten 1890er Jahren der Spektralanalyse zu . Gemeinsam mit seinem Studenten Eduard Haschek entwickelte er eine Methode zur schnellen Wellenlängenmessung mithilfe vergrößerter Fotoplatten und Spektralprojektionen auf einen weißen Schirm. In seinen letzten Lebensjahrzehnten beschäftigte er sich in seiner persönlichen Forschung vor allem mit den Implikationen der Young-Helmholtz-Theorie . Er versuchte, die Theorie experimentell besser zu untermauern und sie gegen Kritiker zu verteidigen. ^{[ 8 ] [ 14 ]}

Exner wurde von seinen Bewunderern, darunter auch seinen Studenten, als vielseitiger und außergewöhnlich gebildeter Physiker mit einer ausgeprägten Vision geschätzt, der vielseitige und hochqualifizierte Schüler hervorbrachte. Er leistete Pionierarbeit auf zahlreichen Gebieten der modernen Physik und erweiterte durch seine Forschungen den anerkannten Rahmen des Fachgebiets erheblich. Zu seinen bekanntesten Schülern zählte Marian Smoluchowski , ein Wiener Physiker polnischer Abstammung, der unabhängig von Albert Einstein und Friedrich Hasenöhrl eine Theorie der Brownschen Bewegung entdeckte . ^{[ 15 ]}

Erwin Schrödinger , der später ebenfalls den Nobelpreis für Physik (1933) erhielt , begann seine Karriere ebenfalls als Schüler von Exner und wurde 1911 dessen Forschungsassistent. 1914 habilitierte sich Schrödinger mit seiner Arbeit „Studien zur Kinetik von Dielektrika, Schmelzpunkt, Pyro- und Piezoelektrizität“. Exner betreute die Habilitation. ^{[ 16 ] [ 17 ] [ a ]}

Ein weiterer Doktorand Exners war Stefan Meyer , der erste Direktor des Instituts für Radiumforschung wurde , des weltweit ersten universitären Instituts, das sich der Erforschung der Radioaktivität widmete und 1910 von Exner selbst in Wien eröffnet wurde. ^{[ 19 ] [ 20 ]}

Lise Meitner , die mehrere wichtige Entdeckungen machte, darunter 1917 die des radioaktiven Isotops Protactinium-231 , war eine weitere Doktorandin von Exner. ^{[ 21 ] [ 22 ] [ 23 ]}

In den 1920er und 1930er Jahren war eine bemerkenswerte Überzahl der Lehrstühle für Physik an Universitäten im deutschsprachigen Raum mit ehemaligen Studenten von Exner besetzt: ^{[ 5 ]}

• Josef Thuma , Brünn, später ordentlicher Professor in Prag;
• Anton Lampa , Prag;
• Hans Benndorf , Graz;
• Marian Smoluchowski, Czernowitz, Krakau;
• Stefan Meyer , Wien;
• Egon Schweidler , Innsbruck, Wien;
• Eduard Haschek , außerplanmäßiger Professor Wien;
• Friedrich Hasenöhrl , Wien;
• Arthur Szarvassi ;
• Heinrich Mache , Wien;
• Victor Conrad , Brünn, später USA;
• Felix Maria von Exner-Ewarten , Wien;
• Friedrich von Lerch , Innsbruck;
• Karl Przibram , Wien;
• Felix Ehrenhaft , Wien;
• Erwin Lohr , Brünn;
• Wilhelm Schmidt, Wien;
• Franz Aigner , Wien;
• Victor Francis Hess , Graz, Innsbruck, New York;
• Karl Wilhelm Friedrich Kohlrausch ,
• Ludwig Flamm , Wien;
• Erwin Schrödinger, Jena, Leipzig , Zürich, Berlin, Graz, Dublin, Wien;
• und Hans Thirring , Wien.

• Franz Exner und Sigmund Exner: Die physikalischen Grundlagen der Blütenfärbungen , 1910
• WC Röntgen und F Exner: Über die Anwendung des Eiskalorimeters zur Bestimmung der Intensität der Sonnenstrahlen . Wien Ber 69: 228 (1874)
• Franz Exner: Vom Chaos zur Gegenwart , 1926 (unveröffentlicht)

• Berta Karlik, Erich Schmid: Franz Serafin Exner und sein Kreis. Ein Beitrag zur Geschichte der Physik in Österreich , Wien: Verlag der Österreichischen Akademie der Wissenschaften 1982
• Hans Benndorf: Zur Erinnerung an Franz Exner , 1927

• Franz S. Exner beim Mathematik-Genealogie-Projekt