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Naturwissenschaftler

Die Mathematiker- und Physikerdynastie Bernoulli

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Johann Bernoulli

Die protestantische Familie Bernoulli floh im Jahr 1583 vor den Massakern der Katholiken aus Antwerpen nach Basel. Es waren reiche und erfolgreiche Geschäftsleute. Auch Nikolaus senior in diesem Stammbaum war Geschäftsmann. Unter seinen Nachkommen waren acht Mathematiker und ein Physiker, alle von allergrösster Bedeutung.
Alle bis auf einen durchliefen das Humanistische Gymnasium! Johann I wurde gar ihr Rektor und führte wichtige Reformen des Gymnasiums durch.
Die Mathematiker leisteten entscheidende Beiträge zur Entwicklung der Differential- und Integralrechnung, die weit über Newton und Leibnitz hinausgehen.

Daniel Bernoulli

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Daniel Bernoulli

Die berühmte Strömungsgleichung
ist nichts anderes als das Energieprinzip formuliert für eine Volumeinheit einer wirbelfreien Strömung eines idealisierten Gases oder Flüssigkeit.
Der erste Term ist der nur in Strömungsrichtung wirkende 'Staudruck'. Er beschreibt die kinetische Energie der Strömung pro Kubikmeter Gas.
Der zweite Term ist der nach allen Richtungen wirksame statische Druck durch das komprimierte Gas und stellt gewissermassen die elastische Energie der Strömung je Kubikmeter dar.
Der dritte Term steht für den Schweredruck des Gases für verschiedene Höhen über Meer, und beschreibt die potentielle Energie je Kubikmeter.

Beim Flugzeugflügel spielt der Schweredruck keine Rolle, denn die Höhe der Strömung ist (fast) konstant.
Ueber dem Flügel nimmt die Geschwindigkeit der Strömung wegen dem längeren Weg zu. Damit nimmt der dynamische Druck zu. Dafür sinkt der statische Druck. Der höhere statische Druck unten drückt den Flügel nach oben.
 

Ohne die Strömungsgleichung des Physikers Daniel Bernoulli könnten die Flugzeuge gar nicht fliegen.
 

Jakob Bernoulli I. (1655-1705)

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Jakob Bernoulli

Jakob I. war der Sohn des Gewürzhändlers Nicolaus Bernoulli und dessen Ehefrau Margarethe Schönauer, sowie Bruder des Mathematikers Johann Bernoulli.
Nach dem Besuch des Gymnasiums auf Burg studierte er Philosophie und Theologie an der Universität Basel. 1671 erreichte er den Magister artium und 1676 das lic. theol. Gegen den Willen des Vaters und fast autodidaktisch vertiefte er sich sehr in Mathematik und Astronomie.
Im Jahre 1687 wurde er an der Universität Basel zum Professor für Mathematik ernannt und begann, zusammen mit seinem jüngeren Bruder und Schüler Johann Bernoulli, die Infinitesimalrechnung von Leibniz zu bearbeiten und anzuwenden.
Bis 1689 hatte Johann wesentliche Arbeiten zu Potenzreihen und zur Wahrscheinlichkeitsrechnung veröffentlicht, u.a. zum Gesetz der großen Zahl. In den frühen 1690er Jahren arbeitete er vor allem im Gebiet der Variationsrechnung.
1699 wurde Jakob I. als Mitglied in die Akademie der Wissenschaften von Paris und zwei Jahre später in die von Berlin aufgenommen.

Von ihm stammt die manchem Schüler verhasste, aber oft gebrauchte Bernoulli-Ungleichung.

 

Leonhard Euler (1707-1783)

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Leonhard Euler

Geboren in Basel, aufgewachsen in Riehen,einer Vorortgemeinde von Basel. Sein Elternhaus steht unmittelbar neben der Riehener Kirche.

Das weitaus meiste an Euler's Werk ist von derart hohem Niveau, dass es nur von Fachleuten verstanden werden kann. Darum sind hier nur zwei, den meisten Gymnasiasten geläufigen, seiner vielen Erkenntnisse dargestellt:

Am bekanntesten ist wohl die Euler'sche Zahl e.
Sie ist irrational und nur als Grenzwert einer Zahlenfolge definiert:

Leider konvergiert die so definierte Zahlenfolge nur sehr langsam gegen e. Man erhält:
für n = 1 : 2.000000000000000
für n = 10 : 2.593742460100000
für n = 100 : 2.704813829421526
für n = 1000 : 2.716923932235893

Sehr bekannt ist auch die Eulergerade:
in jedem Dreieck liegen Höhenschnittpunkt H, Schwerpunkt S und der Umkreismittelpunkt U auf einer einzigen Geraden.
Dabei teilt der Schwerpunkt S die Strecke zwischen dem Höhenschnittpunkt H und dem Umkreismittelpunkt U im Verhältnis 2:1 .

 

Christian Friedrich Schönbein (1799-1868)

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Hielt ab 1827 die Vorlesung für experimentelle Chemie in Basel, und wurde 1835 ordentlicher Professor für Chemie und Physik in Basel. Ebenfalls ab 1827 erteilte er den Physik- und Chemieunterricht im Gymnasium am Münsterplatz. Schönbein war mehr als nur ein Wissenschaftler. Er nahm am politischen Leben der Stadt aktiv teil und betätigte sich auch journalistisch.

1839 entdeckte er die 3-atomige, sehr reaktionsfreudige Variante des Sauerstoffs, das Ozon.
Ozon ist ein guter UV-Filter. In der oberen Atmosphäre ist es für uns lebenswichtig. Unten reizt Ozon die Atemwege.

Leider führt unsere Lebensweise zu zwei Problemen mit dem Ozon: in Bodennähe entsteht aus den Verbrennungsprodukten fossiler Brennstoffe unter Sonneneinwirkung zuviel Ozon, und in der hohen Atmosphäre wird durch die chlorverarbeitende Industrie dort lebenswichtiges Ozon zerstört.

Weltweit bekannt wurde Schönbein durch die Erfindung der Schiessbaumwolle (Nitrozellulose). Schiessbaumwolle ist wesentlich effizienter als das bis dahin für Munition verwendete Schwarzpulver.

Rezept VORSICHT!:
Watte 2-3 Min. in 'Nitriersäure'(Chemiebuch) baden (Kapelle und Schutzbrille !).
Gut auswaschen (Achtung: Hände, Kleider).
Gut trocknen. Kleine Mengen anzünden.

1999 fand anlässlich des Christian Friedrich Schönbein-Jahres ein grosser Festakt in der Basler Universität mit einer Rede des Nobelpreisträgers Rowland und eine Schönbein-Ausstellung im Naturhistorischen Museum Basel statt.

Ralph Eichler

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Ralph Eichler

Präsident der ETH Zürich

  • Besuch des Gymnasiums am Münsterplatz Basel
  • Physikstudium und Doktorat an der ETH Zürich
  • 1976-1981 Forscher an der Stanford University, anschliessend am DESY (Deutsches Elektronen-Synchrotron)
  • 1982-1989 Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Mittelenergiephysik der ETH Zürich, Forschungsarbeiten am SIN und Projektleiter am PSI
  • Seit 1989 Professor für Physik an der ETH Zürich
  • 1995-1997 Leiter der internationalen Kollaboration H1 am DESY in Hamburg
  • 1998-2002 Stv. Direktor des PSI, Villigen
  • Von Juli 2002 bis Ende August 2007 Direktor des PSI, Villigen
  • Seit Januar 2004 Mitglied des ETH-Rates
  • Seit September 2007 Präsident der ETH Zürich