Kristian Birkeland – der große norwegische Physiker

Kristian Birkeland - 200 Kronen

Kristian Birkeland auf dem 200 Kronen- Schein

Kristian Birkeland war siebenmal (!) für den Physik- Nobelpreis nominiert. Er hat die begehrte Auszeichnung nie erhalten, obwohl er sie verdient hätte.
Später gab man ihn Beinamen wie the first space scientist oder the father of plasma experiments in the laboratory and space, die seine großen Beiträge zur Wissenschaft würdigen…

Kristian Bernhard Birkeland wurde am 13. Dezember 1867 in Kristiania (heute Oslo) geboren. Nachdem er 1885 die Schule beendet hatte, begann er an der Universität seiner Heimatstadt Chemie und Mathematik zu studieren. Nach zwei Jahren wechselte er das Studienfach und studierte nun Physik. 1890 schloss er das Studium mit dem Grad des Candidatus Realium ab. Er war Lehrer an der Aars og Voss– Schule und ab 1893 Stipendiat der Universität Kristiania. Zwischen 1893 und 1895 hielt er sich zu Studienzwecken in Frankreich, der Schweiz und Deutschland auf. Auf dieser Reise traf er auf Wissenschaftler wie Poincaré, Sarasin, de la Rive und Hertz. 1896 wurde Birkeland das bis dahin jüngste Mitglied der Norwegischen Akademie der Wissenschaften, 1898 wurde er Professor der Physik an der Universität von Kristiania.

Gleich mit seiner ersten wissenschaftlichen Abhandlung (1895), eine Studie der elektromagnetischen Wellen, die zu einer allgemeinen Lösung der Maxwell-Gleichungen führte, zog Birkeland die Aufmerksamkeit der Wissenschaftler auf sich. Nach der Entdeckung der Kathodenstrahlen interessierte er sich sehr für die experimentelle Seite dieses neuen Forschungsgebiets. Die Studien zum Verhalten der Kathodenstrahlen in einem Magnetfeld bildeten die Grundlage für die Polarlichttheorie, die er im Jahre 1896 ins Leben rief. Kristian Birkeland argumentierte vollkommen richtig, dass das Polarlicht durch Kathodenstrahlen, die von der Sonne ins Weltall entsandt werden, entsteht. Um dies zu beweisen, begann er die Sonnenflecken zu untersuchen.

Nordlys

Kristian Birkeland war ein Pionier auf dem Gebiet der Polarlichtforschung.
Foto: M. Jürgensen

Birkeland führte eine Reihe von Laborexperimenten durch und organisierte Expeditionen in die Polargebiete, um das Auftreten der Polarlichter und die Zusammenhänge zwischen diesem und dem Erdmagnetfeld zu untersuchen. Während seiner drei Polarexpeditionen (1897, 1899/1900, 1902/1903) errichtete er vier ständige Observatorien, wovon die Station Stuoraháldi am Kåfjord (Finnmark) die bekannteste ist.
Mit seinen Laborexperimenten war er seiner Zeit weit voraus. Er entwickelte terrella, eine Nachbildung der Erdkugel mit Magnetfeld, die er mit Kathodenstrahlen beschoss. Damit war er der Erste, der das Polarlicht experimentell im Labor erzeugen konnte. Terrella konnte aber auch selbst Teilchen ausstrahlen. Birkeland konnte so andere kosmische Phänomene wie die Ringe des Saturns, das Zodiakallicht und Spiralnebel nachstellen.

Basierend auf sein Wissen über die elektrisch geladenen Strahlen der Sonne entwickelte er eine Theorie über Ströme elektrisch geladener Teilchen in der oberen Erdatmosphäre. In den späten 1960er Jahren konnten diese Ströme durch Satellitenmessungen nachgewiesen werden. Sie werden nach ihrem theoretischen Entdecker Birkeland- Ströme genannt.
Kristian Birkeland war reich an Ideen. Eher zufällig erfand er seine elektromagnetische Kanone, die bei der erstmaligen Vorführung vor Publikum versagte. Bei diesem Missgeschick erzeugte Birkelands Erfindung einen sensationellen induktiven Lichtbogen. Diese Entdeckung nutzen Birkeland und der Ingenieur Sam Eyde aus, um Stickstoff aus der Luft zu oxydieren und so Salpetersäure und Kalziumnitrat zu gewinnen (Birkeland-Eyde- Verfahren). Damit hatten die beiden den Kunstdünger erfunden und gründeten 1905 die noch heute renommierte norwegische Firma Norsk Hydro, um diesen in großen Mengen zu produzieren.

Kristian Birkeland wandte sich wieder seiner Forschung auf dem kosmischen Gebiet zu. Um das Zodiakallicht besser untersuchen zu können und wegen gesundheitlicher Bedenken, verbrachte er die nächsten Jahre in Ägypten. Hier errichtete er eine Sternwarte und ein Labor in Kairo, in denen er bis 1917 arbeitete. Auf seiner Rückreise nach Hause, die ihn vorher noch nach Japan führte, verstarb er in Tokio.

1966 wurde eine Gedenkbriefmarke mit dem Portrait von Kristian Birkeland in Norwegen herausgegeben, seit 1994 findet man ihn auf dem 200 Kronen- Schein zusammen mit seiner terrella. Weiterhin wurden ein Asteroid und ein Krater auf der Mondrückseite nach ihm benannt.

 

Weitere Infos:
Kristian Birkeland i Norsk biografisk leksikon
www.forskning.no
www.plasma-universe.com/Kristian_Birkeland

 

 

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Am Polarkreis in Norwegen

Am PolarkreisEtwa 80 km nördlich der Stadt Mo i Rana (Nordland) verläuft in Norwegen in einer öden Gebirgslandschaft namens Saltfjellet der Polarkreis (norw.: polarsirkelen). Diese unsichtbare Linie ist ein Besuchermagnet, der Jahr für Jahr mehr Touristen anzieht. Früher war sie nur an ein paar unscheinbaren Gedenksteinen erkennbar, seit 1990 gibt es aber das Polarsirkelcenter, ein Besucherzentrum genau an dem Punkt gelegen, an dem die E6 den Polarkreis schneidet…

Der nördliche Polarkreis ist eine geographische Linie auf genau 66° 33′ nördlicher Breite, die sich um den kompletten Globus zieht. Sie trennt die gemäßigte von der polaren Klimazone. Am Tag der Sommersonnenwende geht die Sonne am Polarkreis nicht unter, am Tag der Wintersonnenwende nicht auf. In Norwegen entspricht diese Grenze ziemlich genau der Nordgrenze des früher von Germanen besiedelten Helgelands und dem Siedlungsraum der Samen. Heute verläuft der Polarkreis durch die Kommunen Træna, Lurøy, Rødøy und Rana in der Provinz Nordland.

Am Polarkreis

Jeder möchte einen Stein auf den Polarkreis legen…

Das Saltfjellet-Gebirge liegt genau auf dem Polarkreis und gehört zu einem der größten Nationalparks Norwegens – dem Saltfjellet-Svartisen-Nationalpark. Dieser ist ein ausgezeichnetes Wandergebiet mit insgesamt 15 Hütten, die nicht mehr als einen Tagesmarsch voneinander entfernt sind. Alte Opferplätze, Fallgruben und Reste von Steinmauern zeugen davon, dass die Samen das Gebiet schon über Jahrhunderte als Jagd- und Weideland nutzten. Auch findet ihr im Saltfjellet die meisten natürlichen Karst-Grotten in Norwegen. Ein weiteres Highlight ist der Svartisen-Gletscher, der mit rund 370 km² der zweitgrößte Gletscher Norwegens ist.

Das Polarsirkelcenter an der E6 ist von Mai bis September täglich geöffnet. Im architektonisch interessanten Hauptgebäude sind eine Ausstellung zum Thema Polarkreis und mit diversen ausgestopften Tieren, ein Kinoraum, in dem der Film ”Welcome to the Arctic” permanent gezeigt wird, und ein großer Souvenirladen zu finden. Neben diversen Mitbringsel könnt ihr hier ein nicht gerade billiges Polarkreisüberschreitungszertifikat erwerben. Zudem hat das Zentrum eine eigene Poststelle mit der Adresse 8635 Polarsirkelen und zugehörigem Poststempel.

 

Weitere Infos unter:
www.polarsirkelsenteret.no
www.arctic-circle.no

 

(Fotos: M. Jürgensen)

 

 

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