Woldemar Voigt

Woldemar Voigt [ˈvɔldəmar ˈfoːkt] (* 2. September 1850 in Leipzig; † 13. Dezember 1919 in Göttingen) war Professor für theoretische Physik in Göttingen.

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1908 stellte Woldemar Voigt eine mit seinem Buch „Magneto- und Elektrooptik“ ^[1] eine umfassende Theorie der Magnetooptik im Rahmen der klassischen Elektrodynamik auf^[2]. Er ist der Entdecker des Voigt-Effekts (auch magnetischer linearer Dichroismus genannt). 1910 schrieb er mit dem "Lehrbuch der Kristallphysik" ^[3] eines der grundlegenden Werke der Kristallographie und insbesondere für den piezoelektrischen Effekt. Der Begriff "Tensor" wurde zuerst von ihm benutzt. Auf ihn geht die in der Kristallographie gebräuchliche voigtsche Notation zurück, eine praktische Schreibweise für symmetrische Tensoren.

Ein Voigt-Profil ist die Faltung einer Gauß-Kurve mit einer Lorentz-Kurve.

Ab 1878 arbeitete Voigt an den Grundlagen und an der Erweiterung der bis dahin wesentlich von Fresnel geprägten theoretischen Optik. 1883 versuchte er sich an einer konsequenten Weiterentwicklung einer Vakuum-Lichttheorie auf der Basis eines elastischen Lichtäthers. Später gab er mechanische Modellvorstellungen weitgehend auf und bemühte sich um eine phänomenologische Theorie^[4]. Deren abschließende Form ist im Band II seines "Kompendiums der theoretischen Physik" ^[5] enthalten^[6].

Seit etwa 1886 griff Voigt in die Theorie der Optik der bewegten Körper ein, einem Vorläufer der modernen Relativitätstheorie. Er leitete als Erster Transformationsgleichungen von der Art der Lorentz-Transformation her, die Voigt-Transformationen, und demonstrierte die Invarianz der Wellengleichung unter dieser Transformation^[7]. Seine Ausgangspunkte waren eine partielle Differentialgleichung für Transversalwellen und eine allgemeine Form der Galilei-Transformation gewesen. Wie H. A. Lorentz in einer Fußnote auf S. 198 seines Buchs "Theory of Electrons" ^[8] hervorhob, hat Voigt damit die Lorentz-Transformation vorweggenommen^[9]. Den Schöpfern der modernen Relativitätstheorie dürfte Voigts Pionierarbeit von 1887 bekannt gewesen sein, zumal diese im Jahr 1903 in den Annalen der Physik zitiert worden war^[10] und außerdem Lorentz in den Jahren 1887 und 1888 mit Voigt wegen des Michelson-Experiments korrespondiert hatte^[11]. Ob auch Larmor^[12] die Voigt-Transformation bereits gekannt hatte, ist ungewiß.

1887 - 1888 legte Voigt eine umfangreiche "Theorie des Lichts für bewegte Medien" vor, die in zwei Versionen publiziert wurde^{[13] [14]}. Auf S. 235 der ersten Version urteilte er zunächst, daß das Michelson-Experiment notwendigerweise ein negatives Resultat zeitigen "müsse" , und zwar unabhängig davon, ob der Lichtäther von der Erde mitgeführt werde oder nicht. In einer Fußnote auf S. 390 der zweiten Version revidiert Voigt diese Aussage jedoch und schreibt: "Daselbst ist allerdings noch vorausgesetzt, dass der Aether an der Bewegung der Erde nicht theilnehme, was nach den neuesten Beobachtungen von H. Michelson (Americ. Journ. (3) 34, p. 333, 1887) nicht richtig zu sein scheint. Die Bedenken, welche ich ehedem gegen eine solche Deutung der Beobachtungen Hrn. Michelson's hatte, kann ich als irrthümlich gegenüber brieflichen Einwänden von Hrn. H. A. Loren(t)z nicht aufrecht erhalten".

Vor seiner Professur in Göttingen hatte Voigt dort bei Franz Neumann studiert. Als 20jähriger nahm er an dem Deutsch-französischen Krieg von 1870/71 teil. Von 1875 bis 1883 wirkte er als außerordentlicher Professor in Königsberg (heute Kaliningrad). Zweimal wurde er zum Rektor der Georg-August-Universität Göttingen ernannt. Zu seinen bekanntesten Schülern gehörten Paul Drude (1863-1906), Friedrich Pockels (1865-1913), Walter Ritz (1878-1909) und Alfonso Sella (1865-1907). Er war ein begeisterter Musiker, dirigierte Bach-Konzerte und publizierte auch musikwissenschaftliche Abhandlungen^[15] (s. auch Weblinks). Voigts Nachlaß lagert im Universitätsarchiv der Universität Göttingen (s. Weblinks) und enthält eine Abhandlung über die Transformation der Differentialgleichungen der Bewegung^[16].

Fußnoten und Einzelnachweise

1. ↑ Woldemar Voigt, Magneto- und Elektrooptik, Leipzig 1908.
2. ↑ Vgl. auch: Woldemar Voigt, "Elektrooptik", Handbuch der Elektrizität und des Magnetismus (herausgegeben von L. Graetz), Bd. I, 1914.
3. ↑ Woldemar Voigt, Lehrbuch der Kristallphysik, Leipzig 1910.
4. ↑ Woldemar Voigt, "Phänomenologische und atomistische Betrachtungsweise", in: Die Kultur der Gegenwart (Paul Hinneberg, Hrsg.), 3. Teil, 3. Abteilung, 1. Band: Physik, Berlin/Leipzig 1915, S. 714 - 731.
5. ↑ Woldemar Voigt, Kompendium der theoretischen Physik, Bd. I: Mechanik und nichtstarre Körper, Wärmelehre, Bd. II: Elektrizität und Magnetismus, Optik, Leipzig 1895-96.
6. ↑ Im Handbuch der Physik, 2. Band, 1. Abteilung, Breslau 1894, S. 657 - 674, wird die optische Theorie Voigts mit anderen Theorien verglichen.
7. ↑ Woldemar Voigt (1887) "Über das Doppler'sche Princip", Göttinger Nachr., Nr. 8, 41 - 51; mit zusätzlichen Kommentaren Voigts nachgedruckt in Physikalische Zeitschrift XVI, 381-396 (1915).
8. ↑ H. A. Lorentz, Theory of Electrons; Leipzig 1909.
9. ↑ In seinem Buch Theory of Electrons schreibt H. A. Lorentz in der Fußnote auf S. 198 dazu: "In a paper `Über das Dopplersche Prinzip' published in 1887 (Gött. Nachrichten p. 41) ... Voigt has applied to equations of the form 6 (§ 3 of this book) [nämlich ] a transformation equivalent to the formulae (287) and (288) (nämlich der Lorentz-Transformation). The idea of the transformation used above (and in § 44) might therefore have been borrowed from Voigt and the proof that it does not alter the form of the equation for the free ether in his paper."
10. ↑ Emil Kohl, "Über ein Integral der Gleichungen für die Wellenbewegung, welches dem Dopplerschen Prinzipe entspricht", Annalen der Physik 11 (5), 96 - 113 (1903).
11. ↑ Die Lorentz-Voigt-Korrespondenz von 1887-88 lagert im Archiv der Bibliothek des Deutschen Museums in München.
12. ↑ Charles Kittel (1971) "Larmor and the Prehistory of the Lorentz Transformation", American Journal of Physics 42, 726 - 729.
13. ↑ Woldemar Voigt (1887) "Theorie des Lichtes für bewegte Medien"; Göttinger Nachr., Nr. 8, 177 - 238.
14. ↑ Woldemar Voigt (1888) "Theorie des Lichtes für bewegte Medien", Annalen der Physik und Chemie 35, 370 - 396, 524 - 551.
15. ↑ Woldemar Voigt, Die Kirchenkantaten Johann Sebastian Bachs - Ein Führer bei ihrem Stdium und ein Berater für die Aufführung, Stuttgart 1911.
16. ↑ Woldemar Voigt, "Transformation der Differentialgleichungen der Bewegung", Universitätsarchiv Göttingen, 89 Seiten starkes undatiertes Manuskript, Inventar-Signatur: SUB.Gött.Cod.Ms.W.Voigt7.

Literatur

• K. Försterling, "Woldemar Voigt zum hundertsten Geburtstage", Die Naturwissenschaften 38, Heft 10, 217-221 (1951).
• Woldemar Voigt, Physikalische Forschung und Lehre in Deutschland während der letzten hundert Jahre - Festrede im Namen der Georg-August-Universität zur Jahresfeier der Universität am 5. Juni 1912, Göttingen 1912.
• Stefan L. Wolff, "Woldemar Voigt (1850 - 1919) und Peter Zeeman (1865 - 1945) - eine wissenschaftliche Freundschaft"; in: D. Hoffmann, F Bevilaqua und R. Steuwer (Hrsg.), The Emergence of Modern Physics: Proceedungs of a Conference Commemorating a Century of Physics, Berlin, 22.- 24. März 1995; Pavia (Univ. degli Studi) 1996, S. 169 - 177.
• Stefan L. Wolff, "Woldemar Voigt (1850 - 1919) und seine Untersuchungen der Kristalle", in: Bernhard Fritscher und Fergus Henderson (Hrsg.), Toward a History of Mineralogy, Petrology, and Geochemistry, Proceedings of the International Symposium on the History of Mineralogy, Petrology, and Geochemistry, München, 8. - 9. März 1996 (Institut für Geschichte der Naturwissenschaften) 1998, S. 269 - 280 (Algorismus Heft 23).