Sophus Lie – bedeutender norwegischer Mathematiker

Sophus Lie

Foto: Norsk Folkemuseum

Neben Niels Henrik Abel gab es im 19. Jahrhundert noch einen norwegischen Mathematiker, der über die Landesgrenze hinaus bekannt wurde – Sophus Lie.
Er gilt als einer der Pioniere auf dem Gebiet der Gruppentheorie und deren Anwendung auf Differentialgleichungen. Zum einen führte er die Arbeit seines berühmten Landsmanns, der so jung verstarb, fort, zum anderen regte er kurz vor seinem Tod die Schaffung des Abelspreises an. Lie nutzte sein internationales Prestige, um Unterstützung für die Einrichtung eines Fonds zu sammeln, der einen Preis für hervorragende Arbeit auf dem Gebiet der Mathematik vergeben sollte. Auslöser für dieses Engagement war die Tatsache, dass Alfred Nobel in seinem Testament keine Auszeichnung für Mathematiker vorgesehen hatte…

Marius Sophus Lie wurde am 17. Dezember 1842 in Nordfjordeid (Sogn og Fjordane) als jüngstes von sechs Kindern geboren. Sein Vater war ein lutherischer Priester. Nach Abschluss der Schule wurde Sophus an die Universität in Kristiania geschickt. Er nahm an diversen Vorlesungen und lernte so ein breites Spektrum an Wissenschaften kennen. Im Gegensatz zu Abel wurde bei ihm keine mathematische Begabung schon im Kindesalter entdeckt. Er selbst konnte sich auch lange nicht entscheiden, welchem Fach sein besonderes Augenmerk gelten sollte. Nachdem er 1865 sein Examen der Naturwissenschaften bestanden hatte, fing er an, sich näher mit der Mathematik zu beschäftigen und hatte offensichtlich sein Thema gefunden. Schnell entwickelte er eine hohe Produktivität und hatte 1867 seine erste brillante Idee.

1869 erhielt er ein Stipendium vom Staat und ging auf Forschungsreise nach Berlin, Göttingen und Paris. Auf dieser Reise lernte er den deutschen Mathematiker Felix Klein kennen, mit dem ihn in der Folgezeit eine enge Freundschaft verband. Die beiden hatten großen Einfluss aufeinander und arbeiteten erfolgreich an mehreren mathematischen Problemen zusammen.
Als Lie im Jahre 1871 nach Norwegen zurückkehrte, bekam er eine Stelle an der Universität in Kristiania und promovierte noch im selben Jahr mit einer Arbeit über geometrische Transformationen. Zwischen 1873 und 1881 arbeitete er an einer Auflage der gesammelten Werke von Niels Henrik Abel. Er heiratete und bekam mit seiner Frau drei Kinder.
1886 wurde er zum Professor und Leiter des Mathematischen Instituts der Universität Leipzig berufen. Während seines Aufenthaltes in Leipzig hatte Sophus Lie eine Schlüsselposition in der europäischen Mathematik. Begabte Studenten aus allen Teilen des Kontinents wurden zu ihm geschickt, um seinen Vorlesungen zu folgen. Aber ihn plagte großes Heimweh, und er vermisste die Möglichkeiten, die ihm die norwegische Natur und Landschaft boten. Er litt fortan an Depressionen. Als er 1898 mit seiner Familie nach Norwegen zurückkehrte, hatte er nur noch kurze Zeit zu leben. Er verstarb am 18. Februar 1899 in Kristiania.

Sophus-Lie-Auditorium (Universität von Oslo)

Das Sophus-Lie-Auditorium der Osloer Universität, Foto: UiO

Sophus Lies mathematischer Einsatz war beeindruckend, und er wird nicht umsonst zu den größten Mathematikern des 19. Jahrhunderts gezählt. Er gründete selbständig eine komplett neue mathematische Disziplin – die Theorie der Transformationsgruppen, die heute nach ihm benannt als Theorie der Lieschen Gruppen bekannt ist. Er hat diverse Abhandlungen und Arbeiten veröffentlicht, die als Gesamtwerk in 7 Bänden verlegt wurden.
Das Gebäude der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät der Osloer Universität in Blindern wird ihm zu Ehren Sophus-Lie-Auditorium genannt. Dort findet man auch die Sophus-Lie- Marmorbüste vom norwegischen Maler und Bildhauer Dyre Vaa.

 

Weitere Infos:
Sophus Lie i Norsk biografisk leksikon
Die Geschichte des Abelspreises

 

 

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Polarlicht in Norwegen

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Polarlicht über Nyksund (Vesterålen)
Foto: M. Jürgensen

“…Das Nordlicht winkte ihr zu. Als kleines Mädchen hatte sie ein altes Weib sagen hören, man dürfe nicht zu lange hineinschauen. Und unterm Nordlicht singen dürfe man schon gar nicht. Da könne es passieren, dass man geholt wird…” *

Aberglaube und Mythen rankten sich um dieses Phänomen. Für die Wikinger bedeuteten die Nordlichter, dass irgendwo eine Schlacht geschlagen worden war. Andere sahen darin ein Zeichen für drohendes Unglück oder einen bevorstehenden Krieg.
Inzwischen wissen wir, was hinter den Lichterscheinungen steckt…

 

Das Polarlicht ist ein physikalisches Phänomen, das sowohl auf der Nord- (Nordlicht, Aurora borealis) als auch auf der Südhalbkugel (Südlicht, Aurora australis) in den Polargebieten beobachtet werden kann. Direkt an den Polen sind sie aber eher selten.

Wenn kräftige Sonnenwinde elektrisch geladene Elektronen und Protonen in den Weltraum schleudern und diese auf die Erde treffen, kommt es zu Polarlichtern. Die Elektronen und Protonen kollidieren mit Gasatomen und -molekülen in der Erdatmosphäre, die dadurch zum Leuchten angeregt werden. Da die Sonnenteilchen vom Erdmagnetfeld zu den Polen gelenkt werden, erscheinen die Polarlichter vor allem in der Polarzone.
Sonnenwinde sind immer vorhanden, aber nur wenn es dunkel genug ist, kann man die Polarlichter sehen. Die Lichterscheinungen treten bänder-, strahlen- oder bogenförmig auf und können statisch oder dynamisch sein.

Das Polarlicht kommt in verschiedenen Farben vor. Grund dafür sind die unterschiedlichen spezifischen Wellenlängen, in der die Teilchen leuchten. Aber auch die Höhe, in der sich die Moleküle und Atome in der Atmosphäre befinden, hat Einfluss auf die Farbe des Lichts.
Sauerstoffatome in einer Höhe unter 180 km erzeugen grün-gelbes Licht. Stickstoffatome in einer Höhe unter 120 km erzeugen blau-violettes Licht. Sauerstoff- und Stickstoffatome, die sich höher in der Erdatmosphäre befinden, rufen rotes Licht hervor.

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Polarlicht über Andøya (Vesterålen)
Foto: K.M. Fantasy World

In Norwegen tritt Aurora borealis insbesondere im so genannten Nordlichtgürtel, der von den Lofoten bis zum Nordkap verläuft, auf.
Bei guten Wetterverhältnissen und hoher Sonnenaktivität kann man aber auch in Südnorwegen das Glück haben, Nordlichter zu sichten.

Die Sonne hat ruhige und aktive Phasen in einem etwa 11-jährigen Zyklus. In den ruhigen Phasen erscheinen die Polarlichter selten und nur in einem schmalen Bereich um die magnetischen Pole. Wenn die Sonne ihr Aktivitätsmaximum erreicht, ist es möglich, dass bis in den Süden Europas Polarlichter beobachtet werden können.

In den letzten Jahren waren die Sonnenaktivitäten so hoch, dass es zu regelrechten “Light-Shows” am nächtlichen Himmel Nordnorwegens kam. Die NASA hat für 2013 vorausgesagt, dass dieses Jahr das spektakulärste im ganzen Jahrzehnt wird.

 

* HANSEN, Erik Fosnes: Das Löwenmädchen
  1. Aufl. Frankfurt am Main: Fischer Taschenbuch Verlag, 2009, S. 20

 

 

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