Ernst Abbe

Datei:Ernst Abbe 5.jpg

Ernst Abbe

Ernst Karl Abbe ([ˈabə], * 23. Januar 1840 in Eisenach, Thüringen; † 14. Januar 1905 in Jena, Thüringen) war ein deutscher Astronom, Physiker, Optiker, Unternehmer und Sozialreformer. Er schuf zusammen mit Carl Zeiss und Otto Schott die Grundlagen der modernen Optik, entwickelte viele optische Instrumente und verhalf der Firma Carl Zeiss zu Weltruhm Carl Zeiss (Firma).

Ernst Abbe wurde am 23. Januar 1840 in Eisenach geboren, wo er unter einfachen Verhältnissen - der Vater war Vorarbeiter in einer Spinnerei - aufwuchs. Dank der privaten Unterstützung durch den Arbeitgeber seines Vaters (Julius von Eichel-Streiber) konnte er die Realschule erster Ordnung, das spätere Realgymnasium besuchen. Das "Zeugnis der Reife" lautete ganz überwiegend "recht gut". Seine damals schon erkennbare naturwissenschaftliche Begabung, verbunden mit einem starken Willen, veranlassten seinen Vater, ihm trotz der bescheidenen finanziellen Möglichkeiten, das Studium in Jena (1857-1859) und in Göttingen (1859-1861) zu ermöglichen, wobei Ernst Abbe selber einen Teil durch Geben von Privatstunden beitrug. Hinzu kam, daß die Arbeitgeberfamilie seines Vaters ihn auch in den Jahren 1858 und 1859 während seines Studiums unterstützte. Nach der Promotion in Göttingen - am 23.3.1861 - wurde er Assistent an der Sternwarte in Göttingen. Danach nahm er eine kurze Tätigkeit (1861-1862) beim Physikalischen Verein in Frankfurt am Main an und habilitierte sich bald darauf - am 8.8.1863 - in Jena. 1870 wurde Abbe zum außerordentlichen Professor ernannt (seit 1891 von Lehrverpflichtungen wieder entbunden). 1878 wurde er Direktor der Sternwarte Jena.

Ernst Abbe heiratete 1871 Else Snell, die Tochter des Mathematikers und Physikers Professor Karl Snell, eines Lehrers Abbes.

Wirken

Datei:Ernst Abbe 1863.jpg

Ernst Abbe (1863)

Seinem beruflichen Leben gab 1866 das Angebot des Universitätsmechanikers Carl Zeiss eine entscheidende Wende: Abbe sollte seine Mikroskopfertigung auf ein sicheres wissenschaftliches Fundament stellen. Die damalige Herstellung dieser Geräte bestand nämlich aus einer Kunst des Probierens ("Pröbelns") und folgte nicht den Arbeitsanweisungen aufgrund von optischen Berechnungen. Die vertrauensvolle Zusammenarbeit zwischen Abbe und Zeiss war auch durch einen anfänglichen Rückschlag nicht zu erschüttern: Das erste nach Abbes Rechnungen gebaute Mikroskop wies einen Leistungsabfall gegenüber den Produkten der älteren "gepröbelten" Fertigung auf. Dieser Sachverhalt forderte den Physiker Ernst Abbe heraus und führte zu seiner Theorie der Bildentstehung im Mikroskop sowie zu seiner Abschätzung des mikroskopischen Auflösungsvermögens (siehe unten). Durch diese Erkenntnisse konnte die Leistung der nunmehr gebauten Mikroskope so deutlich verbessert werden, daß sich Zeiss entschloß, Abbe am 22.7.1876 (gültig ab 15.5.1875) als Teilhaber in die Firma aufzunehmen. Die internationale Anerkennung kam am 1. Mai 1878 durch die Ehrenmitgliedschaft in der Royal Microscopical Society in London.

Eine wichtige Voraussetzung für die gleichmäßig gute Qualität der optischen Instrumente und ihre ständige Verbesserung lag in der Beherrschung der Herstellung der verschiedenen Glassorten mit reproduzierbaren Eigenschaften und besonders auch in der Entwicklung neuer Optischer Gläser. Hier konnte Abbe auf Dauer Dr. Otto Schott aus Witten an der Ruhr gewinnen, eine Fabrikationsstätte in Jena zu errichten. An ihr waren Carl Zeiss zusammen mit seinem Sohn Roderich und Ernst Abbe beteiligt ("Glastechnisches Laboratorium Schott & Genossen", 1884; später umbenannt in "Jenaer Glaswerke Schott & Gen." heute Schott AG). Die preußische Regierung gewährte eine finanzielle Unterstützung.

Hier sollen nur kurz die Leistungen des Physikers Ernst Abbe ohne jeden Anspruch auf Vollständigkeit und Einzelheiten skizziert werden. Bereits während des Studiums bearbeitete er erfolgreich eine öffentlich ausgeschriebene Preisaufgabe aus der Thermodynamik (Jena 1858), und von einer weiteren gelösten Preisaufgabe aus der Mechanik berichtet sein erster Biograph [Felix Auerbach]]. Diese Erfolge machten ihn bereits damals in Universitätskreisen bekannt. Seine eigentliche Publikationstätigkeit setzte mit der Dissertation "Erfahrungsmäßige Begründung des Satzes von der Äquivalenz zwischen Wärme und mechanischer Arbeit" (Göttingen 1861) ein, daran schloß sich ein "Vorschlag zu einer veränderten Einrichtung der Meridian-Instrumente" (1862) an, der aus der kurzen Tätigkeit für die Göttinger Universitätssternwarte hervorging, sodann die Habilitationsschrift "Über die Gesetzmäßigkeit in der Verteilung der Fehler bei Beobachtungsreihen" (Jena 1863). Wegen seiner auf die praktische Anwendung ausgerichteten Arbeit für Carl Zeiss blieben die meisten Beiträge zu den Prinzipien der optischen Abbildung und der zugehörigen Instrumente entweder Torso - wie die Abhandlung "Über die Bestimmung der Lichtstärke optischer Instrumente etc." (1871) - oder ungeschrieben - wie die grundlegende Theorie des Mikroskops, von der nur kurze Andeutungen in entlegenen Zeitschriften zustande kamen (1873). Daher lassen sich viele Ergebnisse des Forschers Abbe, anders als bei seinen Kollegen, nur ungenau datieren. Dies vorausgeschickt, seien einige grundlegende Erkenntnisse angegeben, die die Theorie der optischen Instrumente ihm verdankt:

- die in der Optikrechnung anwendbare, verfeinerte Theorie der Bildfehler (die praktisch über das Seidelsche Eikonal hinausgeht); - die Abbesche Sinusbedingung der Abbildung: Mit der Formel $d={\frac {\lambda }{2n\sin \alpha }}$ beschrieb Abbe das Auflösungsvermögen von Mikroskopen. Hierbei ist $\lambda$ die Lichtwellenlänge, n die Brechzahl des Mediums zwischen dem Gegenstand und dem Objektiv (das kann Luft, aber auch eine Flüssigkeit sein) und $\alpha$ der halbe Öffnungswinkel des Objektivs (ca. 1870 gefunden, 1873 veröffentlicht); - die Theorie der Auflösungsgrenze (1873 publiziert); - die Lehre von der Bildentstehung im Mikroskop unter Berücksichtigung der Beugung des Lichtes (Vorlesung 1887/88); - die Untersuchung von Lage und Größe der Blenden.

An entscheidenden Fortschritten in der Mikroskoptechnik seien neben der Verbesserung der "alten" Objektive vor allem die Schaffung "homogener Immersionssysteme" (1878) sowie die Steigerung der Bildfeinheit durch die nach Abbes Rechnungen hergestellten "Apochromate" (1886) erwähnt, die erst durch die Verwendung der neuen Gläser von Schott ermöglicht wurden. Von den vielen ihm zugeschriebenen neuen optischen Apparaten heben wir den Abbeschen Kondensor (Beleuchtungsapparat für Mikroskope, 1869)) und das Abbesche Refraktometer (seit 1869) hervor.

Datei:Ernst Abbe 1889.jpg

Ernst Abbe verbrachte 1889 in Bühlen (Alphaus auf der Oltscheren Alp) seinen Urlaub, um nach Flussspatvorkommen (Fluorit) für die Verwendung in optischen Instrumenten zu suchen.

Abbes sozialpolitisches Wirken und die Gründung der Carl-Zeiss-Stiftung

Die Stellung als Miteigentümer der Firma Carl Zeiss machte Abbe nicht nur wohlhabend. Sie schärfte zugleich seinen Blick für das damals zwischen Arbeitgeber und Arbeiternehmer herrschende Ungleichgewicht, zumal er selbst in seiner Jugend dieses Verhältnis hautnah erlebt hatte. Nach dem Tode des 24 Jahre älteren Carl Zeiss (am 3.12.1888) nahm der Gedanke einer Stiftung feste Formen an, wobei zahlreiche Verhandlungen mit dem großherzoglichen Staatsministerium in Weimar und der Universitätsstadt Jena vorausgegangen waren. Die Urkunde der Carl-Zeiss-Stiftung trägt das Datum vom 19. Mai 1889. Die Stiftung (als juristische Person) sollte zunächst mit bestimmten Auflagen im Todesfall von Ernst Abbe dessen alleinige Erbin sein. Im Dezember 1889 konnte Abbe erreichen, daß der Sohn des Firmengründers (Roderich Zeiss) aus der Geschäftsführung des Betriebes ausschied und nur stiller Teilhaber blieb. Am 17. und 18. Mai 1891 erfolgte dann der endgültige Schritt. Nach Abfindung von Roderich Zeiss gingen alle Besitzanteile an der Firma Carl Zeiss und diejenigen Anteile, die Abbe und Zeiss an der Firma Schott & Gen. besaßen, auf die Stiftung über. Abbe wurde zusammen mit Dr. Siegfried Czapski und Dr. Otto Schott mit der Geschäftsleitung betraut.

Die endgültige Festlegung des Stiftungsstatuts und dessen Veröffentlichung für die Belegschaft kam erst am 26. August 1896 zustande.

Abbes soziales und politisches Engagement in seinen letzten aktiven Lebensjahren (1894-1903) war beträchtlich. Es hat seinen Niederschlag in den sozialpolitischen Schriften gefunden, die in seinen Gesammelten Abhandlungen enthalten sind. Die von ihm eingeleiteten Maßnahmen und Vorschläge beruhten stets auf einer akribischen Analyse der tatsächlich gegebenen Zustände, sei es daß es um die Einführung des Achtstundentag in der Firma Carl Zeiss oder um die Rechtmäßigkeit des Versammlungsverbotes im Großherzogtum Weimar ging - obwohl Abbe Mitglied der Freisinnigen Volkspartei war, setzte er sich für die Sozialdemokraten ein.

Am 24. September 1903 erhielt die Belegschaft Mitteilung vom Rücktritt Abbes von der Geschäftsleitung. Sie ehrte ihn in ungewöhnlicher Weise. Anfang Oktober mit einem Fackelzug durch Jenas Straßen. Hierüber berichtete das Berliner Tageblatt am 3.10.1903 in seiner Abendausgabe und zitierte am Schluß den Titel des gesungenen Liedes: "Wie könnt' ich Dein vergessen". Nach dem Ausscheiden aus der Geschäftsleitung verschlechterte sich Abbes Gesundheitszustand zusehends. Er starb am 14.Januar 1905 in Jena, dessen Bevölkerung überwältigenden Anteil an den Trauerfeierlichkeiten für ihn nahm. Das Berliner Tageblatt vom 18.1.1905 (Morgenausgabe) widmete ihm einen umfangreichen Nachruf auf der Titelseite. In der Gedenksitzung der Deutschen Physikalischen Gesellschaft am 3. März 1905 sagte Siegfried Czapski, sein langjähriger Mitarbeiter und Nachfolger als Bevollmächtigter der Stiftung in der Geschäftsleitung, unter anderem: "Dieser Mann, der sich politisch als ein Radikaler, ein Oppositionsmann der Regierung zeigte, war einer der wärmsten Patrioten, deren Deutschland sich rühmen konnte freilich nicht ein Patriot der großen Worte, sondern ein Patriot der Tat, ..." - Er fuhr später fort: "Einer der Hauptantriebe von Ernst Abbe lag in folgender Überlegung: die fortschreitende Ausbreitung der Industrie und damit es in ihr beschäftigten Personenkreises ist unaufhaltsam - also muß beizeiten dafür gesorgt werden, daß diese Personen vollwertige Mitglieder des Bürgertums bleiben oder werden und 'nicht etwa auf eine Stufe zum Helotentum, zur Halbsklaverei versinken' ".

Die Verpflichtung der Stiftung gegenüber der Belegschaft schuf einen Arbeitsfrieden, der in den sozialpolitisch bewegten Jahren des deutschen Kaiserreiches wohl einmalig war. Freilich drang die genauere Kenntnis über die Stiftung in der Zeit vor dem Ersten Weltkrieg kaum über Jena und einschlägige Fachkreise hinaus, während die optischen Produkte der Firma Carl Zeiss weltweit Maßstäbe setzen.

Datei:Ernst Abbe 6.jpg

Ernst Abbe

Auszeichnungen, Ehrungen

Die tiefgreifende Wirkung Abbes auf den Gebieten Gerätebau und Optik führte dazu, dass sein Name mit verschiedenen Begriffen aus diesem Arbeitsfeld verbunden wurde. Am bekanntesten ist vielleicht die Abbesche Zahl. Aber auch die Abbesche Invariante, die Abbesche Sinusbedingung, das Abbe-Refraktometer, das Abbesche Komparatorprinzip, das Abbe-Verfahren oder der Abbe-Komparator tragen seinen Namen. Ihm zu Ehren heißt ein Lehrgebäude für Mathematik und Physik in Jena Abbeanum. Auch ein Platz, eine Straße und das Fußball-Stadion in Jena, eine Straße in Berlin (nahe der TU Berlin), eine Straße in Lübeck (Hochschulstadtteil), eine Straße in Eschweiler sowie Gymnasien in Jena, Eisenach, Oberkochen und Berlin Neukölln sind nach ihm benannt. An der Technischen Universität Ilmenau gibt es seit einiger Zeit das "Ernst-Abbe-Zentrum" als Lehrgebäude für Technische Physik.

Ernst Abbe, Relief auf seinem Grabstein

Abbes Werk kann im Optischen Museum in Jena besichtigt werden. Auf dem Carl-Zeiß-Platz in Jena befindet sich das Ernst-Abbe-Denkmal.

1992 wurde die Ernst-Abbe-Stiftung gegründet, die das nichtindustrielle Vermögen der vormaligen Jenaer Carl-Zeiss-Stiftung übernahm.

Schriften

• Ernst Abbe ”Gesammelte Abhandlungen.”

Bd. 1: ”Abhandlungen über die Theorie des Mikroskops.” Verlag G. Fischer, Jena 1904 Bd. 2: ”Wissenschaftliche Abhandlungen aus verschiedenen Gebieten. Patentschriften. Gedächtnisreden.” Verlag G. Fischer, Jena 1906 Bd. 3: ”Vorträge, Reden und Schriften sozialpolitischen und verwandten Inhalts” Verlag G. Fischer, Jena 1906 Bd. 4: ”Arbeiten zum Glaswerk zwischen 1882 und 1885.” Verlag G. Fischer, Jena 1928

• Der Briefwechsel zwischen Otto Schott und Ernst Abbe über das optische Glas, 1879 - 1881, (Bearbeitet von Herbert Kühnert), Veröffentlichungen der Thüringischen Historischen Kommission, Band 2, Jena 1946
• Volker Wahl und Joachim Wittig (Hrsg.): Ernst Abbe. Briefe an seine Jugend- und Studienfreunde Carl Martin und Harald Schütz, 1858 - 1865. Berlin 1986

Literatur

• Felix Auerbach ”Ernst Abbe – Sein Leben, sein Wirken, seine Persönlichkeit.” Akadem. Verlagsgesellschaft Leipzig 1918
• Moritz von Rohr ”Ernst Abbe.” Verlag G. Fischer, Jena 1940. Verlag G. Fischer, Jena 1946

N. Günther ”Ernst Abbe, Schöpfer der Zeiss Stiftung.” Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft, Stuttgart 1951

• Rüdiger Stolz und Joachim Wittig (Hrsg.) ”Carl Zeiss und Ernst Abbe. Leben, Wirken und Bedeutung.” Jena 1993
• Harald Volkmann ”Carl Zeiss und Ernst Abbe, ihr Leben und ihr Werk.” Deutsches Museum – Abhandlungen und Berichte, Verlag von R. Oldenbourg, München, VDI-Verlag GmbH, Düsseldorf, 1966, Heft 2
• Rüdiger Stolz und Joachim Wittig (Hrsg.) ”Carl Zeiss und Ernst Abbe. Leben, Wirken und Bedeutung.” Jena 1993
• Kerstin Gerth, Wolfgang Wimmer ”Ernst Abbe. Wissenschaftler, Unternehmer, Sozialreformer.”

Jena 2005 (englisch und deutsch)

• Bernd Dörband, Henriette Müller: Ernst Abbe, das unbekannte Genie. Spurensuche in Jena, Eisenach, Göttingen und Frankfurt am Main.

Jena 2005

Mit freundlicher Genehmigung von: C. Freitag und H. Rechenberg: Ernst Abbe - ein Physiker und Unternehmer als Sozialreformer. Zum 150. Geburtstag von Ernst Abbe, der vor 100 Jahren die Carl-Zeiss-Stiftung gegründet hat. Physikalische Blätter, 46 (1990), Nr. 1., S. 8-11.

Weblinks

• 

  Commons: Ernst Abbe – Album mit Bildern, Videos und Audiodateien
• Vorlage:PND
• The Project Gutenberg EBook of Gesammelte Abhandlungen III, by Ernst Abbe
• Ernst-Abbe-Jahr 2005: Abbes Patente (Carl Zeiss AG)
• Eintrag im Mathematikerstammbaum
• Meister der Mikroskope. Vor 100 Jahren starb der Physiker Ernst Abbe aus der Reihe Kalenderblatt des Deutschlandfunks.