Funktechnik, Höhenstrahlung, Flüssigkristalle und algebraische Strukturen: Zu den Wechselbeziehungen zwischen Mathematik und Physik an der Universität Halle-Wittenberg in der Zeit von 1890 bis 1945

Es gibt wohl kaum Wissenschaftsgebiete, in denen die wechselseitige Beeinflussung stärker ist als zwischen Mathematik und Physik. Eine wichtige Frage ist dabei die nach der konkreten Ausgestaltung dieser Wechselbeziehungen, etwa an einer Universität, oder die nach prägenden Merkmalen in der Entwicklung dieser Beziehungen in einem historischen Zeitabschnitt. Im Rahmen eines mehrjährigen Akademieprojekts wurden diese Beziehungen an den Universitäten in Leipzig, Halle und Jena für den Zeitraum vom Beginn des 19. bis zur Mitte des 20. Jahrhunderts untersucht und in fünf Bänden dargestellt. Der erste dieser Bände erschien in den Abhandlungen der Sächsischen Akademie der Wissenschaften zu Leipzig, die nachfolgenden (u.a. der vorliegende) als eigenständige Reihe unter dem Titel “Studien zur Entwicklung von Mathematik und Physik in ihren Wechselwirkungen“. Ein weiterer und abschließender Band dieser Reihe beinhaltet die Beiträge einer wissenschaftshistorischen Fachtagung im Jahr 2010, die das Thema in einem internationalen Kontext einbettet. Der vorliegende Band behandelt den Zeitraum von 1890 bis 1945 an der Universität Halle-Wittenberg. Die Entwicklung der Hallenser Universität in dieser Zeit ist durch ein ständiges Bemühen gekennzeichnet, einen weiteren Bedeutungsverlust der Hallenser Alma Mater zu begrenzen. Gleichzeitig beeindrucken die Mathematiker und Physiker mit einer ganzen Reihe von bemerkenswerten Forschungsergebnissen, wie die Bestätigung der von Victor Hess entdeckten kosmischen Höhenstrahlung (Werner Kolhörster, 1914), die Studien zu Flüssigkristallen (Ernst Dorn und Wilhelm Kast, ab 1896 bzw. 1931), zu Elektronenstößen (Gustav Hertz, 1925), zur Bruchtheorie und zur Ionenleitung (Adolf Smekal, ab 1931), zur Atom-und Kernphysik (Gerhard Hoffmann und Heinz Pose, ab 1931), zur Anwendung der Laplace-Transformation (Gustav Doetsch, ab 1923) zur Klassenkörpertheorie (Helmut Hasse, 1926), zu Gruppoiden sowie zur Arithmetik von Algebren (Reinhold Baer bzw. Heinrich Brandt ab 1928) und zur Arithmetisierung der algebraischen Geometrie (Jung, ab 1925).:Vorwort 1 Einleitung 2 Historische Eckpunkte der Universitätsentwicklung 2.1 Regionale Strukturen: Deutschland – Sachsen-Anhalt – Halle 2.2 Einige Veränderungen in der Stellung der Universität 3 Die Entwicklung des Mathematischen Instituts 3.1 Die Schwierigkeiten beim Aufbau der Infrastruktur 3.2 Gutzmers Bemühungen zur Stärkung der angewandten Mathematik 3.3 Das vergebliche Ringen um die Erweiterung des mathematischen Lehrkörpers 3.4 Die relativ stabile Entwicklung und Attraktivität der Mathematik unter Hasse und Brandt 3.5 Das Schicksal der Astronomie als Nischenfach 4 Der Weg des Physikalischen Instituts in die Moderne 4.1 Das Physikalische Institut unter der Leitung von Ernst Dorn 4.2 Von der theoretischen zur technischen Physik und die schwierige Suche nach einem Nachfolger für G. Mie 4.3 Die Neuorientierung des Physikalischen Instituts 4.4 Die Abtrennung des Instituts für Theoretische Physik 4.5 Zwei physikalische Institute im Widerstreit 5 Das Lehrangebot in Mathematik und Physik 5.1 Überblick zur Lehre in Mathematik und Astronomie 5.2 Veranstaltungen zur mathematischen Physik 5.3 Zum Lehrangebot der Physik 5.4 Veranstaltungen zur theoretischen Physik 5.5 Vergleich mit anderen Universitäten 6 Die mathematische Forschung 6.1 Mengenlehre und Logik 6.2 Potentialtheorie und Analysis 6.3 Geometrie 6.4 Mechanik, Astronomie und angewandte Mathematik 6.4.1 Dynamische Probleme der Mechanik und Kreiseltheorie 6.4.2 Gyldén’sche Störungstheorie 6.4.3 Von der Aero- und Hydrodynamik über Optik bis zur Wärmeleitung 6.5 Algebra, Zahlentheorie und Topologie 6.5.1 Arithmetisierung der algebraischen Geometrie 6.5.2 Algebraische Zahlentheorie 6.5.3 Gruppoid und Arithmetik von Algebren 7 Mit stetem Blick auf Experiment und technische Anwendungen – die Forschungen am Physikalischen Institut 7.1 Elektrophysik 7.2 Hochfrequenzphysik und der rasche Aufschwung der Funktechnik 7.3 Physik der freien Atmosphäre 7.4 Atomphysik 7.4.1 Gasentladungs- und Strahlungsphysik 7.4.2 Kosmische Höhenstrahlung 7.4.3 Kernphysik 7.5 Materialwissenschaft 7.5.1 Flüssigkristalle – Dielektrika 7.5.2 Werkstoffkunde und Brucherscheinungen 7.6 Thermodynamik und Photochemie – zwei singuläre Punkte in den Hallenser Forschungen 7.7 Theorie der Materie – Relativitätstheorie 8 Hallenser Mathematiker und Physiker und die örtlichen Gelehrten Gesellschaften und Vereine 8.1 Naturforschende Gesellschaft zu Halle 8.2 Naturwissenschaftlicher Verein für Sachsen und Thüringen 8.3 Deutsche Akademie der Naturforscher Leopoldina 8.4 Fazit 9 Das Wechselverhältnis zwischen Mathematik und Physik an der Hallenser Universität im Spiegel der allgemeinen Entwicklung 9.1 Neue Aspekte in den Beziehungen zwischen Mathematik und Physik im Allgemeinen 9.2 Die Dominanz der Physiker – die spezielle Ausgestaltung des Wechselverhältnisses in Halle Anhang: Verzeichnis der Vorlesungen zur mathematischen und theoretischen Physik (Wintersemester 1890/91 – Sommersemester 1945) Literatur und Quellen Abbildungsverzeichnis Verzeichnis der Diagramme Personenverzeichnis Grafik: Vorlesungstätigkeit der Dozenten für Mathematik und Physik in Halle (1890-1945