Ferdinand braun, leben und werk

Wir leben in einem Jahrhundert ständiger technischer Neuerungen, die unser tägliches Leben verwandeln und es noch weiter tun werden. Wenige Menschen waren es, die diese Wandlung in Gang gesetzt haben. Es waren Pioniere, jedoch weder Helden noch Propheten. Sie haben viele Gegenstände unseres täglichen Lebens erfunden und auch unsere Weltanschauung verändert.

Ferdinand Braun war einer von ihnen.


- 1874: Er beobachtet, daß gewisse Kristalle wie Bleiglanz dem elektrischen Strom einen größeren oder kleineren Widerstand entgegensetzen, je nachdem, wie die Richtung des Stromes ist. Mit dieser Beobachtung hat er den Gleichrichtereffekt entdeckt.
Die Physik der Halbleiter, Basis der modernen Elektronik, geht auf Ferdinand Braun zurück.
- 1897: Vor hundert Jahren erfindet er die Kathodenstrahlröhre, den Grundbestandteil unserer Fernsehempfänger und vieler anderer moderner Geräte.
- 1898 wendet er sich der drahtlosen Telegraphie zu. Er verbessert den Aufbau von Sender und Empfänger durch Einbau eines abgestimmten Schwingkreises und ermöglicht damit die Funkverbindung über den Atlantik.
- 1906 arbeitet er am ersten Kristallempfänger, in den er seine Erfahrungen aus dem Beginn seiner Laufbahn einbringt. Dieses Gerät fand über lange Jahre hinweg einen großen Anklang bei Radioamateuren.

Ferdinand Braun hat daneben auch auf anderen Forschungsgebieten gearbeitet, und man sollte ihn deshalb nicht nur nach seinen größten Erfolgen beurteilen. Diese Erfolge waren begründet durch tiefe Kenntnisse in der Physik, und zwar sowohl in der Experimental- als auch in der Theoretischen Physik.


Er lebte in der Gründerzeit und hat sich aktiv an der Entwicklung verschiedener Universitäten beteiligt. Er war zweimal als Professor in Straßburg, von 1880 bis 1882 als Extraordinarius und zwischen 1895 und 1918 als Ordinarius. In der Zwischenzeit war er Professor in Karlsruhe und in Tübingen.


J. Zenneck, sein Assistent und späterer Direktor des Deutschen Museums in München, hat über ihn in seiner kurzen Biographie berichtet: \" Persönlich war Braun bei seinen Kollegen, den Assistenten und Studenten sehr beliebt. Trotz alles Schweren, das auch ihm nicht erspart geblieben ist, hat er seinen Humor stets behalten. Seine witzigen Bemerkungen, sowohl in der
Vorlesung als in der Unterhaltung, wirkten um so mehr, als man ihm seine eigene Freude darüber anmerkte. Wer ihm nahe treten durfte wird sich an ihn nicht nur mir Verehrung, sondern auch mit Vergnügen erinnern.\" Seine beiden Assistenten aus Rußland, Mandelstam und Papalexii, schrieben: \"Als Persönlichkeit wirkte Braun durch seine Natürlichkeit und Freundlichkeit und durch sein außerordentliches Wohlwollen ungemein anziehend. Brauns Forschungsleistungen sichern ihm in der Wissenschaft einen hohen Ehrenplatz und alle, die das Glück hatten, mit ihm in nähere Beziehung zu treten, werden das Andenken des großen, welterfahrenen, klugen und doch so gütigen Mannes stets mit Liebe und Ehrfurcht bewahren.\"
Das Schicksal dieses Mannes ist verbunden mit dem eines Landes, dem Elsaß, das einmal zu Frankreich und einmal zu Deutschland gehörte. Braun ist teilweise in Vergessenheit geraten im Zusammenhang mit den Ereignissen, die die europäischen Nationen betrafen.



Eine glänzende Laufbahn

Ferdinand Braun wurde am 6. Juni 1850 im damals Kurfürstlich-Hessischen Fulda als Sohn eines Gerichtsaktuars geboren. Er begann seine Schulzeit in Fulda, wo er das Gymnasium besuchte. Nach seinem Abitur führte ihn der Weg zum Studium an die nahe gelegene Universität Marburg. Dies war die erste seiner Reisen zu vielen Universitäten, zuerst als Student bis zum
ordentlichen Professor in Straßburg. Mit 18 Jahren ging er nach Berlin, wo er Physik studierte und promovierte.

Er war Assistent in Berlin und Würzburg und später (1874-77) Gymnasiallehrer in Leipzig, wo er mit den bescheidenen Laboratoriumsmitteln des Gymnasiums arbeitete. Hier interessierte er sich für die elektrische Leitfähigkeit verschiedener Körper, u.a. der Bleisulfide (Bleiglanz). Er entdeckte die Gleichrichtereigenschaften dieser Kristalle. Als außerordentlicher Professor
unterrichtete er dann in Marburg (1877-79) und Straßburg (1880-82). Hier arbeitete er an einer Neuformulierung der Helmholtz-Thomson Theorie. Seine Neigung für die experimentelle Physik führte ihn 1883 nach Karlsruhe, wo er die Lehre auf den Gebieten Elektrizität und Elektrotechnik modernisierte. Sein Nachfolger wurde Heinrich Hertz. Es folgen zehn Jahre (1885-95) in Tübingen. Hier entstanden eine Reihe wichtiger Arbeiten über die Löslichkeit in Flüssigkeiten und ihre Abhängigkeit vom Druck. Hier gründete er das neue Physikalische Institut. Als Experimentalphysiker entwickelte er Meßinstrumente wie zum Beispiel das Pyrometer zur Messung hoher Temperaturen und das elektrostatische Elektrometer zur Messung hoher Spannungen:
Braunsches Elektrometer. Diese Apparate wurden über viele Jahre hinweg durch Vermittlung seines Bruders in den Handel gebracht (Firma Hartmann und Braun).
Schließlich kam er zum zweiten Mal nach Straßburg, wo er 20 Jahre weilte.


Ferdinand Braun in Straßburg

Sein Leben änderte sich als er 1895 nach Straßburg kam, wo er die wichtigsten seiner Arbeiten ausführte. Der Lehrstuhl für Physik an der Universität Straßburg war einer der angesehensten in der damaligen Zeit.


Er war 45 Jahre alt, andere hatten in diesem Alter ihre Laufbahn schon vollendet, er dagegen steht am Beginn seines Ruhms.


Zwei Jahre nach seiner Ankunft baute er seine Kathodenstrahlröhre, die heute nach ihm benannte Braunsche Röhre.



Sehen, was man nicht sehen kann

1895 erhält das Elektrizitätswerk Straßburg einen der ersten Wechselstromgeneratoren Europas. Im selben Jahr hat Röntgen seine \"X\"-Strahlen entdeckt. Welchen Zusammenhang gibt es zwischen Ferdinand Braun und Wilhelm Röntgen? Die Entdeckung Röntgens eilte wie eine Sturmwelle durch die Welt der Wissenschaft, der Medizin und Technik. Mit einem Gerät - von der Wissenschaft entwickelt - konnte man jetzt ins Innere lebender Körper sehen. Bis jetzt unerreichbar für unser Auge, wird das Unsichtbare sichtbar. Auch Ferdinand Braun ist davon begeistert, er will aber auf einem anderen Gebiet arbeiten. Er will den Wechselstrom der Stadt Straßburg mit seiner Kathodenstrahlröhre sichtbar machen. Er hatte sie bei der Firma Franz Muller Geissler Nachfolger in Köln bestellt. Beim ersten Versuch mit der neuen Anlage, es war der 15. Februar 1897, sagte er zu seinen Assistenten Zenneck und Kantor: \"Nur funktionieren muß sie! Meine Herren, geben Sie die Spule hinzu. Meine Herren, nehmen Sie Platz, Sie haben das Vergnügen, den Wechselstrom der Straßburger Zentrale in Person zu sehen! Auf der mit seiner Kathodenstrahlröhre verbundenen Drehspiegelanordnung erschien eine Sinus-Kurve. Der Wechselstrom des neu errichteten Elektrizitätswerks von Straßburg wird auf dem Bildschirm sichtbar.


Man muss noch einige Voraussetzungen erwähnen, die zu diesem Erfolg führten. Evakuierte Glasröhren mit eingeschmolzenen Hochspannungselektroden waren nicht ganz neu. Viele Physiker benutzten solche Röhren, die nach Crookes oder Hittorf benannt waren. Röntgen hat seine weitreichende neue Entdeckung mit solchen Röhren gemacht und W. Thomson entdeckte mit ihrer Hilfe das Elektron. Braun dagegen fand eine neue bahnbrechende Anwendung.

In den folgenden Jahren brachten Braun und Zenneck zusätzliche Einrichtungen an, hauptsächlich die horizontale Ablenkung und einige weitere Verbesserungen. Die Röhre konnte jetzt die Welt erobern.


Rogowski aus Aachen brachte die Entwicklung voran, 1905 führte er die geheizte Kathode ein und die elektrostatische Ablenkung.
Das Fernsehen kam erst später (Zworykin 1923; Baird 1926), daneben die modernen Oszillographen. Braun aber, der keine Patente für die Übertragung von Schriftzeichen und Strichzeichnungen - ein Vorläufer des Fernsehens - aufnehmen wollte, bezeichnete diese Anwendung als \"unseriös\" (1906).


Brauns Assistent Zenneck hat 1950 folgendes geschrieben:

\"Der Kathodenstrahloszillograph ist heute ein so selbstverständliches physikalisches Gerät geworden, daß es beinahe eine Beleidigung des Lesers wäre, wollte man darüber schreiben... Noch heute, nach mehr als 50 Jahren, ist die Form der Röhre wesentlich dieselbe, wie sie von Braun angegeben wurde, wenn man auch jetzt von den Hilfsmitteln, die inzwischen entwickelt worden sind, Hochvakuum, Glühkathode, Konzentration des Elektronenstrahlbündels (schon bevor es eine Elektronenoptik gab) Gebrauch gemacht hat. Im Gegensatz zu mechanischen Oszillographen können zwei verschiedene Größen von einander unmittelbar dargestellt werden, ohne einen Umweg über die Zeitabhängigkeit beider.
Die Röhre hat ein so weites Anwendungsgebiet gefunden, wie man es zu der Zeit ihrer Erfindung nicht ahnen konnte. Sie ist heute das Universalwerkzeug geworden, wenn es sich um den zeitlichen Verlauf irgendeiner Größe handelt. Sie ist die Grundlage jeder Fernseh-Anordnung. Es gibt wohl kaum eine andere physikalische Methode, der man ein so großes Anwendungsgebiet wie der Braunschen Röhre nachrühmen könnte.\"


Als Zenneck diese Zeilen schrieb, wußte er noch nichts von Computern!